Apomiksis dan Aplikasinya Dalam Perbaikan Tanaman

Apomiksis dan Aplikasinya Dalam Perbaikan Tanaman

Benih apomiksis berkembang di dalam ovarium, seperti tanaman bereproduksi secara seksual, tetapi embrio terbentuk tanpa penyatuan sel sperma dan telur.

Mekanisme Apomiksis

Mekanisme apomiksis mengacu pada dasar sitologi pada perkembangan embrio yang mana menentukan bentuk genetik pada keturunan. Reproduksi vegetatif adalah reproduksi dari bagian tubuhnya selain biji (stolon, rhizom, tunas, dll). Agamospermy adalah reproduksi dengan biji tapi embrio tidak melalui pembuahan. Apospory adalah Sel somatik di nukleus langsung membentuk kantung embrio (tanpa meiosis), sel telur yang diploid berkembang secara partenokarpik dan embrio (zigotik) membelah membentuk tetrad dan terus berdegenerasi (nukleus lebih aktif membentuk kantung embrio). Pada Diplospori, embrio dan endosperm berkembang dalam kantung embrio yang tereduksi yang berasal dari sel induk megaspora. Embrio dibentuk dari sel telur tidak dibuahi disebut partenokarpik diploid atau sel lain dalam kantung embrio disebut apogamet. Dalam embrio adventif, embrio berkembang dalam sel somatik pada ovula, lapisan atas atau dinding ovari dan dibuat struktur seperti tunas melalui pembelahan mitosis pada sle nukleus. Dalam partenogenesis telur berkembang menjadi embrio dalam kantung embrio tanpa fertilisasi dengan sperma. Beberapa kasus seperti androgenesis (embrio berkembang dari sperma yg masuk ke kantung embrio) dan semigami ( sperma masuk ke kantung telur, tapi tidak terjadi pembuahan) jarang ditemukan.

Perkembangan Embrio Pada Apomiksis

Walaupun embrio terbentuk tanpa penyatuan gamet jantan dan betina, polinasi perlu pada banyak apomiksis untuk perkembangan penuh dari embrio dan endosperm. Perkembangan embrio dan endosperm pada apomiksis biasanya sama dengan pola normal pada spesies tanaman seksual.

Indikator Apomiksis

Deteksi apomiksis berdasarkan dasar indikator morfologi memerlukan observasi yang hati-hati terhadap progeni dari setiap individu tanaman oleh seorang yang tahu betul tentang fertilisasi tetua dan perkiraan variabilitas pada turunannya. Turunan dari apomiksis obligat seluruhnya seragam dan semua identik dengan tetuanya. Apomiksis fakultatif cocok dengan reproduksi seksual dan walaupun tetua homozigot dan menyerbuk sendiri, mungkin akan ada variasi tanaman dalam turunannya. Bukti paling nyata dari apomiksis dapat dikira dalam program hibridisasi. Indikasi lain yang cocok pada keberadaan apomiksis ketika jumlah kromosom, sifat meiosis, dan pembuahan sebuah biotipe diketahui.

Teknik Memastikan Apomiksis

Tes progeni dikombinasi dengan pelajaran sitologi dari megasporogenesis dan perkembangan kantung embrio biasanya diperlukan untuk memastikan kehadiran apomiksis dan untuk mekanisme identifikasi. Pada apospori, pergantian megaspora fungsional oleh sebuah sell asposporus mungkin terjadi secara cepat dan tak teramati. Untuk mendeteksi diplospori, seorang harus menentukan yang mana pembelahan pertama dari sell induk megaspor apakah secara meiosis atau mitosis. Untuk mengidentifikasi apospori dan diplospori, seorang harus mengamati ovul individual mewakili seluruh tahapan perkembangan dari inisisasi sel induk megaspora sampai pembentukan kantung embrio.

Genetika Apomiksis

Spesies apomiksis telah jadi subjek yang miskin dari studi genetika pada masa lalu. Data dari kebanyakan eksperimen belum cukup menyimpulkan untuk metetapkan mode tepat dari pewarisan atau untuk mengizinkan indentifikasi dari genotip spesifik pada kondisi apomiksis. Hasil dari studi yang dilakukan pada rumput ekor kucing (apomiksis aposporus) menunjukkan bahwa metode reproduksi dikontrol oleh dua ge dan epistasis (Taliaferro dan Bashaw, 1966). Sedikit yang diketahui tentang pewarisan pada diplospori. Disini mekanisme perkembangan kantung embrio apomiksis berbeda sepenuhnya dengan apospori. Belum ada informasi biokimia dan fisiologi dari faktor yang bertanggung jawab pada apospori.

Hibridisasi dan Pemuliaan Pada Apomiksis

Apomiksis dapat mencegah proses pemulian atau menjadi alat berguna untuk pemulia tanaman. Syarat pertama untutk perbaikan yang sukses pada spesies apomiksis adalalah tersedianya tanaman seksual atau sebagian seksual untuk digunakan sebagai tetua jantan pada program hibridisasi. Obligat apomiksis dapat digunakan sebagai alat pemulia tanaman yang efektif ketika tanaman seksual telah diidentifikasi dalam spesies. Prinsip melibatkan kontrol dan manipulasi dari metode reproduksi melalui hibridisasi dengan apomiksis obligat dalam spesies. Tidak ada alasan untuk mengira bahwa semua tanaman seksual ditemukan dalam spesies apomiksis obligat akan heterozigot pada metode reproduksi jika tanaman seksual tidak tersedia dalam spesies, pendekatan lain harus dipertimbangkan.