Transcript kuliah xiii-gendas sm3

BAHAN AJAR GENETIKA DASAR
SEMESTER GANJIL (TENGAH SEMESTER)
Oleh
DR. Ir. Etti Swasti, MS
PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN
JURUSAN BUDIDAYA PERTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
2005
Genetika Dasar utk Pemuliaan Tanaman
PENENTUAN JENIS KELAMIN (PADA TANAMAN)
SISTEM KROMOSOM SEK
1. X --- O : pd serangga
XO individu jantan
XX individu betina
2. X --- Y : pd drosopila, manusia, tanaman
XY individu jantan
XX individu betina
3. Z --- W ; pd kupu-kupu, ngengat
ZZ individu jantan
ZW individu betina
4. Z---O : pd unggas
ZZ individu jantan
ZO individu betina
ISTILAH KROMOSOM KELAMIN
Heterogametik: Jenis kelamin yg hslkan
gamet dgn dua tipe kromosom
Homogametik: Jenis kelamin yg hslkan
gamet dgn tipe kromosom yg sama
Tipe-tipe tanaman berbunga
1. uniseksual : Dioecious, satu individu
tanaman hanya memiliki organ
reproduksi jantan atau betina saja :
mis asparagus, salak
2. Biseksual :monoecious,hermaprodit;
satu individu tanaman memiliki
organ reproduksi jantan dan betina
baik pada satu bunga ataupun
terpisah: mis jagung, padi, tomat dll
TANAMAN JANTAN DAN BETINA
PADA JAGUNG
Siklus hidup pd kebanyakan tanaman
berganti-ganti antara fase gametofit
(haploid) dan fase sporofit (diploid).
Proses-proses meiosis dan fertilisasi
terkait pada dua fase tsb selama
siklus hidup. Jumlah wkt yg
dihabiskan pada dua fase tsb
bervariasi antara tanaman
Tan non biji fase gametofit lebih
dominan (lama) dan sebaliknya pada
tan berbiji
Tan jagung merupakan tan
monoecious yang membawa struktur
jantan dan betina pada fase sporofit
Mekanisme penentuan kelamin dan
perbedaan dlm satu tan monoecious spt
jagung dimana jaringan yg membentuk
gamet jantan dan betina tersusun dr
genetik yg sama shg pd awalnya sulit
dipahami
Namun penemuan sejumlah besar gengen mutan yg mengganggu
pembentukan tassel dan pistil normal
mensupport konsep bhw gen
memainkan suatu peran penting dlm
penentuan dan perbedaan kelamin
Terdpt 11 mutan yg menggambarkan
gen-gen terpisah pd sejumlah
kromosom jagung
SK = terbtk rambut tongkol, tan
normal
sk = mutant, tak terbtk rambut
tongkol, tan jantan
TS2= terbtk malai, tan normal
ts2 = mutant; malai berbiji, terbtk
bunga betina danbiji pd malai;
tan betina
Mutant lainnya pd Tabel 1
Tabel 1. Mutan-mutan pd jagung yang
mempengaruhi perkembangan tassel
dan pistil
Kromosom
1
lokus
mutant nama mutant
fenotip
24
ts2
tasel berbiji
betina
1
119
ts3
tasel berbiji
betina
1
156
ts6
tasel berbiji
betina
2
56
sk
tongkol tak
berambut
jantan
idem
betina
3
55
ts4
3
72
ba2
4
56
ts8
tasel berbiji
betina
6
4
po1
polymitotik
tasel –
jantan
mandul
6
17
ms1
mandul jantan
anther layu
8
9
14
67
ms8
ms2
mandul
tidak ada
jantan
anter
mandul jantan
tdk adaanter
Persilangan antara tan tak berambut tongkol (jantan)
Dengan tan malai berbiji (betina) :
Betina: Sk Sk ts2 ts2
F1
Sk sk
X Jantan: sk sk Ts2 Ts2
Ts2
ts2
tan normal, monoecious
selfing
F2
9 Sk - Ts2 -
tan normal
3 sk sk Ts2 -
tongkol tak berambut, tan jantan
3 Sk - ts2 ts2
malai berbiji, tan betina
1 sk sk ts2 ts2
tongkol tak b erambut, malai berbiji
tan betina
Dgn memanipulasi mutant-mutant tsb ke dlm strainstrain jagung tertentu, maka ahli genetika dpt menghsl
kan tan jagung dioecious (berumah dua atau tan uniseksual
Kelamin jantan dan betina ditentukan oleh segregasi Ts2
dan ts1
sk sk ts2 ts2
betina
F1:
X
sk sk Ts2 ts2
jantan
sk sk ts2 ts2
sk sk Ts2 ts2
Jadi: jika tan jagung berumah dua disilangkan akan
tetap menghasilkan tan berumah dua
PENENTUAN KELAMIN PADA TAN Melandrium
merupakan tan dioecious
Thn 1953 komposisi kromosom bervariasi antara tan
jantan dan tan betina
Satu set kromosom dicirikan oleh X dan Y menentukan jantan atau betina
Jantan mengandung 4 psg autosom plus Kromosom
X dan Y
Kromosom Y lebih besar dr kromosom X
Tan betina jg mengandung 4 psg autosom naum memiliki 2 kromosom X
Thn 1953, Morgens Westergaard mengaitkan ketdknormalan komposisi kromosom tan dgn kelamin tan.
Westergaard menympulkan bhw kromosom Y mrpkan
penentu yg sangat kuat thdp kelamin jantan, mis XXY
dan XXXY adalah jantan walaupun ada 2 atau 3
kromosom X
Tabel 2. Perbandingan Komposisi Kromosom dan
Jenis Kelamin pada Melandrium
Komposisi Kromosom
Jumlah
Setiap autosom
2
2
2
3
4
2
2
3
3
4
Kromosom
Kelamin
XX
XY
XXX
XX
XXXX
XYY
XXY
XY
XXXY
XXXY
Kelamin
Betina, normal
jantan, normal
Betina
Betina
Betina
Jantan
Jantan
Jantan
Jantan
Jantan
I
II
V
III
IV
IV
Krom X
Y
Kromosom X dan Y pd Melandrium
Wilayah I dan IV
menekan perKembangan betina
Wilayah II
memicu perkbngan Jantan
Wilayah III jantan fertil
Wilayah V memicu perkmbngan Betina
Persilangan tan betina homozigot berdaun
lebar dengan tan jantan berdaun sempit pd
melandrium
B = tan dgn bentuk daun lebar
b = tan dgn bentuk daun sempit
Tetua: XBXB (betina) X
XbY (jantan)
Keturunan:
XBY = jantan berdaun lebar
XBXb = tdk tbtk zigot (Xb mati)
Persilangan tan betina heterozigot berdaun
lebar
Dgn tan jantan berdaun sempit:
Tetua:
XBXb (betina) X XbY (jantan)
Keturunan:
1 XBY
:
XbY
1 jantan bdaun lbr : 1 jantan bdaun
sempit
Persilangan tan betina heterozigot
bdaun lbr dgn tan jantan bdaun lbr
:
Tetua : XBXb (betina) X
(jantan)
XBY
Keturunan :
1 XBXB = Betina bdaun lebar
1 XBY = Jantan bdaun lebar
1 XBXb = Betina bdaun lebar
1 XbY = Jantan bdaun sempit
The influence of the ratio of sex chromosomes to autosomes
in Melandrium album and Drosophila melanogaster
(M. WESTERGAARD, 1953)
Number of
Combination
Karyotype
Melandrium
Drosophila
1
2 A + XX
female
female
2
2 A + XXX
female
superfemale
3
3A+X
?
male / sterile
4.
3 A + XX
female
hermaphrodite
5
3 A + XXX
female
female
6
4 A + XX
female
male
7
4 A + XXX
female
hermaphrodite
8
4 A + XXXX
female
female
9
4 A + XXXXX
female
?
10
2 A + XY
male
male
11
2 A + XYY
male
male
12
2 A + XXY
male
female
13
2 A + XXYY
?
female
14
3 A + XY
male
supermale
15
3 A + XXY
male
hermaphrodite
16
3 A + XXXY
male
female
17
4 A + XY
male
?
18
4 A + XXY
male
?
19
4 A + XXYY
male
?
20
4 A + XXXY
male
?
21
4 A + XXXYY
male
?
22
4 A + XXXXY
hermaphrodite
?
23
4 A + XXXXYY
male
?