Poliploid merupakan
organisme yang memiliki tiga atau lebih kromosom dalam sel-selnya. Sementara
poliploidi diartikan sebagai peristiwa organisme memiliki set kromosom lebih
dari sepasang, sedangkan poliploidisasi merupakan usaha-usaha yang dilakukan untuk
menghasilkan organisme poliploid (Sulistianingsih et al., 2004). Penggandaan
kromosom atau poliploidi daat dikatakan sebagai salah satu upaya seleksi untuk
meningkatkan mutu tumbuhan baik berupa peningkatan mutu tumbuhan baik berupa
peningkatan kandungan metabolit sekunder maupun toleransinya terhadap faktor
lingkungan terutama lingkungan ekstrim (Fajrina A., et al., 2012).
Poliploidi
bisa terjadi secara alami maupun secara buatan. Poliploidi secara buatan
melibatkan campur tangan manusia sedangkan poliploidi alami terjadi tanpa unsur
kesengajaan. Penyebab terjadinya poliploidi secara alami adalah karena
faktor-faktor lingkungan sekitar makhluk hidup yang meliputi faktor suhu,
tekanan, ketinggian tempat, dan lain-lain. Selain itu poliploidi alami juga
bisa disebabkan oleh persilangan individu poliploid yang diikuti dengan
gangguan selama proses pembelahan sel. poliploidi juga bisa terjadi karena
kegagalan meiosis sehingga terbentuk gamet diploid (2n) yang nantinya akan
dibuahi gamet haploid (1n) sehingga akan dihasilkan individu triploid (3n).
Kegagalan meiosis tersebut mungkin disebabkan oleh rusaknya gelendong-gelendong
pembelahan sehingga kromosom tidak memisah selama anafase. Kerusakan gelendong
tersebut adalah akibat adanya perubahan kondisi lingkungan luar, seperti
perubahan suhu, pH, dan tekanan, dan juga adanya zat-zat kimia yang bisa
menyebabkan rusaknya protein-protein tubuler yang menyusun gelendong-gelendong
pembelahan.Secara umum poliploidi terbagi
dua kelompok, yaitu:
1.
Euplodi; suatu
individu memiliki jumlah kromosom merupakan kelipatan seluruh set kromosom
(genom). Berdasarkan asal set kromosom
yang dimiliki, pada tanaman euplodi terbagi dua kelompok, yaitu :
a.
Autopoliplodi; set
kromosom berasal dari spesies yang sama atau berasal dari pengandaan kromosom
sendiri, autopoliplodi memiliki set kromosom atau genom dasar yang merupakan
pasangan kromosom homolog diantara mereka yang terlihat dari berpasangan
kromosom pada waktu meiosis. Yang
termasuk autopoliploidi adalah : Triploid (3x), Tetraploid (4x), Pentaploid
(5x), Heksaploid (6x), Septaploid (7x), dan Octaploid (8x).
b.
Alopoliplodi; set
kromosom berasal dari spesies yang berbeda, alopoliplodi bisa terjadi karena
persilangan alami maupun persilangan buatan.
Contoh persilangan alami adalah gandum/wheat (Triticum aestivum) yang
merupakan aloheksaploid genom AABBDD (2n=6x=42), genom gandum/wheat (T.
aestivum) berasal dari gandum einkorn (Triticum
monococcum) diploid genom AA (2n=2x=14), gandum emmer (Triticum turgidum) genom BB (2n=2x=14), dan gandum liar (Triticum tauschii) diploid genom DD
(2n=2x=14). Evolusi gandum wheat
berlangsung puluhan ribu tahun silam.
Aloploiploidi akibat persilangan buatan yang bertujuan mencari sifat
ketahanan penyakit atau kondisi lingkungan tertentu, seperti contoh persilangan
antara dua spesies padi budidaya (Oriza sativa) diploid genom AA (2n=2x=24)
dengan spesies padi liar (Oriza officinalis) genom CC (2n=2x=24) yang kemudian
mengalami pengandaan kromosomnya sehingga menjadi AACC (2n=2x=48).
2.
Aneuploid; individu dengan jumlah kromosom
dalam inti selnya tidak merupakan kelipatan dari jumlah kromosom haploidnya,
ketidakgenapan jumlah kromosom tersebut disebabkan oleh adanya penambahan atau
kehilangan satu atau beberapa kromosom pada genomnya. Aneuplodi
terbentuk karena adanya penyimpangan segregasi kromosom dalam proses
meiosis. Satu pasang kromosom homolog
atau satu kromatid mungkin tidak berpisah dalam metaphase (non-disjunction),
kedua kromosom homolog atau kromosom-kromosom dalam pasanagan kromatid
bermigrasi kearah satu kutub, sehingga pada kutub tersebut terdapat dua
kromosom homolog sedangkan pada kutub yang lain kehilangan satu kromosom. Kegagalan segregasi tersebut bias terjadi
pada meiosis I yaitu dua kromosom homolog bergerak pada kutub yang sama atau
pada meiosis II yaitu dua kromosom bersaudara menuju kutub yang sama. Tipe-tipe aneuploid dikelompokan berdasarkan
banyanya kromosom yang hilang dan atau bertambah dalam satu individu yaitu :
a.
Nulisomik : 2n-2, kehilangan 2 kromosom homolog.
b.
Monosomik : 2n-1, kehilangan 1 kromosom.
c.
Trisomik : 2n+1, penambahan 1 kromosom.
d.
Tetrasomik : 2n+2, penambahan 2 kromosom homolog
Peranan
poliploidi dalam pemuliaan tanaman sangat banyak, antara lain untuk mendapatkan
buah tanpa biji (seedless) seperti
semangka tanpa biji dan anggur tanpa biji yang mengunakan metode triploid (3x),
memasukan gen ketahanan terhadap penyakit maupun stress lingkungan dengan
mengunakan metode alopoliploidi , sedangkan aneuplodi berguna untuk mempelajari
genetic karakter tertentu, seperti dengan mengunakan metode trisomik yang dapat
menentukan kromosom yang mana membawa lokus karena suatu fenotipe akan
dipengaruhi oleh kromosom yang terlibat dalam aneuploidi.
Kolkisin (C22H25O6N)
merupakan suatu alkaloid berwarna putih yang diperoleh dari umbi tanaman
Colchichum autumnale L. (Famili Liliaceae). Senyawa ini dapat menghalangi
terbentuknya benang-benang spindel pada pembelahan sel sehingga menyebabkan terbentuknya
individu yang memiliki tiga atau lebih kromosom dalam sel-selnya (Eigsti dan
Dustin, 1957; Suryo, 1995 dalam Suminah et al., 2001). Dikarenakan tidak
terbentuk benang-benang spindel pada pembelahan mitosis yang dipengaruhi kolkisin,
maka kromosom anak tidak bergerak kekutub-kutub set, tetapi tetap tinggal di
tengah-tengah sebagai pasangan spesifik pada C-mtosis. Sehngga, terjadilah yang
tetraploid atau autoploid. Benang spindel tidak terbentuk karena kolkisin yang
diberikan menyebabkan sitoplasma menjadi cair. Benang-benang plasma yang
membentuk benang spindel yang dianggap tdak terjadi karena mengentalnya sitoplasma
karena pengaruh kolkisin. Hal tersebut yang menyebabkan fase-fase mitosis tidak
normal, jadi hanya terhenti hingga fase metafase.
No comments:
Post a Comment