Autogami adalah penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga yang sama.
Pemuliaan tanaman dikenal sebagai salah satu seni dalam ilmu pengetahuan. Pemanfaatan ilmu pemuliaan menjadi salah satu garda depan dalam pertanian untuk berbagai tujuan seperti koleksi plasma nutfah, perencanaan varietas unggul, seleksi tanaman untuk menghasilkan kultivar superior, hingga memurnikan genetik dari suatu tanaman. Seorang pemulia tanaman (plant breeder) tidak akan pernah lepas dari genetika, sistem seleksi, keragaman, dan hibridisasi. Peran ini menjadikan tanaman sebagai objek dalam melakukan pengamatan, penelitian, hingga pengujian lanjutan.
Khusus untuk hibridisasi, keahlian dalam mengidentifikasi dan mengenali karakteristik tanaman merupakan sebuah keharusan yang dimiliki oleh seorang pemulia tanaman. Dikarenakan hibridisasi merupakan perkembangbiakan tanaman yang mengarah pada organ seksual secara generatif, maka hal penting yang menjadi dasar pengetahuan adalah mengenai organ generatif dan sifatnya dalam melakukan penyerbukan untuk menghasilkan pembuahan.
Salah satu syarat dalam pemuliaan tanaman adalah analisis berbagai plasma nutfah dan sifat yang dimilikinya. Dalam hal ini, ilmu taksonomi sangat berpengaruh dalam membaca suatu karakter tanaman. Taksonomi tumbuhan mengklasifikasikan tingkatan kingdom hingga spesies yang memiliki perbedaan luas hingga keragaman yang sempit. Jika melihat pada karakteristik tanaman baik fenotip dan genotipnya, maka akan menjumpai bagaimana sistem penyerbukan, dan salah satunya adalah tanaman autogami.
Jadi, setelah mengetahui keterkaitan pemuliaan dengan kelompok tanaman autogami, maka apakah yang dimaksud dengan autogami?.
Autogami merupakan proses reproduksi seksual dengan fertilisasi atau penyerbukan sendiri (Bhatnagar dan Bansal, 2006). Lebih jauhnya dalam sudut pandang tumbuhan, definisi ini mengacu pada tumbuhan berumah satu dengan bunga lengkap yang melakukan penyerbukan sendiri atau selfing. Hasil penyerbukan akan secara general sama seperti pada umumnya, yaitu keterlibatan serbuk sari dan putik yang diikuti fertilisasi pada bakal biji. Reeve dan Black (2001) dalam buku Encyclopedia of Genetics menyebutkan makhluk hidup dengan sifat autogami adalah Paramecium.
Jenis Tanaman
Gambar 1. Morfologi bunga padi
Syarat suatu tanaman autogami adalah memiliki dua organ betina dan jantan pada bunga yang sama atau disebut sebagai bunga hermaprodit. Salah satu tanaman autogami adalah tomat (Solanum lycopersicum L.) yang merupakan tanaman dengan struktur bunga bagian stigma lebih rendah daripada tabung polen (Adindasari, 2016). Tidak semua tanaman berumah satu memiliki kapabilitas untuk melakukan selfing dikarenakan terdapat beberapa tanaman seperti jagung yang memiliki organ jantan dan betina dalam satu tanaman tetapi pada bagian yang berbeda. Selain itu, inkompatibilitas tanaman juga mempengaruhi penyerbukan sendiri misalkan kondisi serbuk sari yang telah matang namun kondisi putik yang belum reseptif juga akan menyebabkan kegagalan fertilisasi, dengan kata lain waktu masak dari putik dan benang sari berbeda, sehingga salah satu organ belum dapat melakukan pembuahan secara bersama.
Selain itu, bentuk inkompatibilitas dapat disebabkan ketidakmampuan pollen untuk menembus kepala putik maupun pertumbuhan yang terlalu lambat. Tanaman autogami lain yaitu padi yang mana organ jantan dan betina terletak pada bunga yang sama (Widyastuti et al., 2012).
Proses penyerbukan
Tanaman autogami umumnya tidak mendukung penyerbukan silang secara alami, akan tetapi sama dengan syarat penyerbukan lainnya, organ jantan harus siap membuahi atau menyerbuki (anthesis) serta organ betina harus matang (reseptif) saat proses penyerbukan sebagai syarat terjadinya pembuahan pada tanaman. Rahayu et al. (2015) menyatakan, fase generatif tanaman dapat menjadi penilaian apakah tanaman tersebut bersifat menyerbuk sendiri atau menyerbuk silang.
Nasrudin (2011) menyatakan bahwa penyerbukan sendiri terjadi karena sifat genetik dalam arti kemampuan sel kelamin tanaman untuk dapat bergabung sendiri dan adanya faktor susunan morfologi bunga. Tanaman yang memiliki kemampuan untuk menyerbuk sendiri tidak membutuhkan bantuan organisme lain untuk membantu penyerbukan karena tanaman tersebut karena kedua organ sudah ada di dalam satu bunga dan memiliki kesesuaian antara organ jantan dan betina (kompatibilitas) sehingga penyerbukan yang terjadi dapat diikuti dengan proses pembuahan.
Keragaman genetik tanaman autogami
Autogami atau penyerbukan sendiri secara terus-menerus menghasilkan keturunan tanaman dengan sifat homogen homozigot, sehingga homozigositas tanaman autogami lebih tinggi bila dibandingkan dengan tanaman alogami (tanaman dengan penyerbukan silang). Gen-gen tanaman yang bersifat hipostasis akan tertutupi oleh gen dominan dengan sifat epistasis yang menyebabkan tanaman heterozigot akan bersegregasi dan meningkatkan homozigositas (Rahmawati et al., 2014). Tanaman dengan sifat homogen homozigot memiliki susunan genetik yang sama, sehingga terjadi keseragaman yang tinggi baik secara fenotip maupun genotipnya.
Autogami selain membuat tanaman menjadi semakin homozigot dengan tingkat keseragaman yang semakin tinggi juga dapat berdampak pada vigoritas tanaman. Rahmawati et al. (2014) menyatakan dalam penelitiannya mengenai inbreeding depression akibat penyerbukan sendiri menyatakan bahwa autogami menyebabkan penurunan vigor (kemampuan tanaman untuk tumbuh dalam lingkungan yang sub optimal), menyebabkan tanaman semakin pendek, cenderung rebah, dan bahkan rentan dengan penyakit tanaman. Penurunan vigor tanaman akibat inbreeding depressian dapat menyebabkan semakin menurunnya sifat-sifat atau karakteristik yang unggul/baik dari suatu tanaman dan penurunan ini akan terlihat pada tiap generasi ke generasi (Wulan dan Damanhuri, 2017).
Beberapa penelitian menyatakan jika penerapan penyerbukan sendiri menyimpang dengan tujuan pemuliaan untuk peningkatan keragaman tanaman, namun disisi lain penyerbukan sendiri dapat digunakan dalam berbagai tujuan seleksi tanaman seperti seleksi galur murni yang mengandalkan penyerbukan dalam satu bunga untuk memurnikan varietas, sehingga meningkatkan populasi kultivar dengen keseragaman yang tinggi.
Crossing dan Seleksi pada Tanaman Autogami
Hibridisasi atau persilangan pada tanaman autogami dilakukan untuk meningkatkan keragaman genetik dari tanaman menyerbuk sendiri. Dikarenakan keragaman tanaman autogami cenderung homogen, maka persilangan berguna untuk memodifikasi genetik agar tanaman memiliki keturunan dengan sifat baru yang berbeda dengan tetuanya. Hal ini dilakukan juga untuk meningkatkan plasma nutfah.
Beberapa persyaratan jika melakukan persilangan pada tanaman autogami hampir sama dengan tanaman berumah satu pada umumnya yaitu adanya tahapan emaskulasi dan isolasi. Emaskulasi merupakan tahapan membuang benang sari dari suatu bunga yang diinginkan untuk disilangkan dengan organ jantan bunga lain, sedangkan isolasi dilakukan untuk melindungi putik hingga organ tersebut reseptif. Tahapan ini dilakukan untuk mencegah tanaman menyerbuk sendiri sebelum dilakukan persilangan dengan bunga lain.
Pada proses seleksi tanaman autogami memiliki metode tertentu yang mempengaruhi hasil kultivar dari tanaman. Pada dasarnya, seleksi tanaman dilakukan sesuai dengan tujuan dari pemulia tanaman. Misalkan apda seleksi galur murni pada tanaman autogami dilakukan untuk memurnikan suatu varietas yang mana varietas tersebut memiliki keragaman homozigot heterogen menjadi semakin homozigot homogen. Untuk metode ini berbeda dengan persilangan yang bertujuan untuk meningkatkan keragaman, seleksi galur murni pada tanaman autogami menyebabkan genotip tanaman semakin memiliki sifat keseragaman karena dengan semakin homogen genetik dari tanaman autogami, maka keragamannya semakin rendah atau dengan kata lain memiliki tingkat keseragaman yang tinggi.
Kesimpulan
Autogami merupakan karakter tanaman berumah satu dengan tipe bunga hermaprodit yang melakukan penyerbukan pollen dan putik dalam satu bunga yang sama. Meskipun dalam satu bunga memiliki organ betina dan jantan, penyerbukan sendiri bisa saja tidak terjadi dikarenakan beberapa faktor seperti inkompatibilitas pollen dan putik, waktu anthesis dan reseptif yang berbeda, serta kegagalan penyerbukan. Penyerbukan ini menghasilkan karakter tanaman yang semakin homozigot dikarenakan sumber genetik yang hanya berasal dari satu tanaman yang sejenis.
Autogami yang dilakukan secara terus menerus dapat menyebabkan depresi silang dalam yang berdampak pada penurunan vigoritas tanaman dan menghilangkan karakter baik dari tanamana. Pemuliaan tanaman secara hibridisasi pada tanaman dengan sifat autogami memerlukan tindakan emaskulasi (pembuangan benangsari pada bunga yang akan diserbuki/dipertahankan putiknya) dan isolasi untuk mencegah adanya pollen yang menyerbuki dari tanaman lain yang tidak diharapkan.
Daftar Pustaka
Adindasari, K. 2016. Respon Pertumbuhan, Hasil, dan Kualitas Hasil Tanaman Tomat terhadap Verikompos dan Pupuk Sintetik. Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Bengkulu.
Bhatnagar, M. C., G. Bansal. 2006. Non-Chordata (Invertebrate Zoology). Delhi : Krishna Prakash Media Ltd.
Nasrudin. 2011. Studi Xenia pada Persilangan Buah Naga Putih (Hylocereus undatus) dengan Buah Naga Kuning (Selenicereus megalanthus). Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Rahayu, S., H. Wawaningrum., R. V. Garvita. 2015. Karakteristik Morfologi dan Perkembangan Bunga Aeschynanthus Tricolor Hook. (Gesneriaceae). J. Ilmu-Ilmu Hayati. 12(3) : 203-211.
Rahmawati, D., T. Yudhistira., S. Mukhlis. 2014. Uji Inbreeeding Depression terhadap Karakter Fenotipe Tanaman Jagung Manis (Zea mays var. Saccharata Sturt) Hasil Selfing dan Open Pollinated. J. Ilmiah Inovasi. 14(2) : 145-155.
Reeve, E. C. R., I. Black. 2001. Encyclopedia of Genetics. Chicago : Hitzroy Dearborn Publishers.
Widyastuti, Y., I. A. Rumanti., Satoto. 2012. Perilaku Pembungaan Galur-Galur Tetua Padi Hibrida. J. IPTEK Tanaman Pangan. 7(2) : 67-78.
1 Like