PEMULIAAN TANAMAN TERAPAN

Sub Pokok
Bahasan 3.1
Konstitusi Genetik Populasi dan Penyebab Perubahannya

Populasi adalah kumpulan individu sejenis yang menempati habitat tertentu. Dalam konteks genetika, populasi adalah kumpulan individu yang membentuk kumpulan gen (gene pool) yang merupakan kumpulan gamet reproduktif dari suatu generasi dan dapat digunakan untuk membentuk generasi selanjutnya. Gene pool adalah total seluruh gen yang ada dalam gamet dari suatu pupulasi tertentu. Individu-individu dalam
populasi datang dan pergi, tetapi gen-gennya tetap ada sepanjang waktu.

3.1.1 Frekuensi Genotipe dan Frekuensi Alel

Frekuensi genotipe dan frekuensi alel (atau frekuensi gen) merupakan karakteristik genetik suatu populasi. Frekuensi genotipe adalah nisbah individu bergenotipe tertentu terhadap keseluruhan individu dalam populasi. Frekuensi alel adalah nisbah alel tertentu terhadap keseluruhan alel dalam populasi. Dengan mengambil model diploid, frekuensi genotipe homozigot dominan dan homozigot resesif serta heterozigot berturut-turut dapat dilambangkan dengan P, Q, dan H. Frekuensi suatu alel dengan model diploid tersebut dilambangkan sebagai p, sedangkan frekuensi alel pasangannya dilambangkan sebagai q. Dalam hal ini P+H+Q = 1 dan p+q = 1

Penghitungan frekuensi alel selain menggunakan cara sebelumnya, dapat dilakukan dengan memanfaatkan
informasi frekuensi genotipe yang sudah diketahui menggunakan formulasi berikut:

p = P + ½ H

q = Q + ½ H

3.1.2 Keseimbangan Hardy-Weinberg

Dalam populasi besar alami yang tiap individunya memiliki peluang yang sama untuk kawin antar individu dalam populasi tersebut (suatu kondisi yang disebut kawin acak) dan tidak ada faktor-faktor yang dapat mengakibatkan terjadinya perubahan frekuensi genotipe ataupun frekuensi alelnya, maka frekuensi genotipe dan frekuensi alel populasi tersebut akan tetap sepanjang generasi. Populasi dalam keadaan tersebut dinamakan dalam keseimbangan Hardy-Weinberg (dilambangkan sebagai populasi HW_eq).

Dalam populasi HW_eq, kawin acak berjalan sempurna, sehingga sesuai dengan teori peluang, maka frekuensi genotipe pada generasi berikutnya akan merupakan hasil penggandaan frekuensi alel yang membentuknya. Oleh karena itu bila diketahui frekuensi alel suatu populasi dengan model diploid adalah p dan q, maka frekuensi genotipe homozigot dominan (P), homozigot resesif (Q) dan heterozigot (H) pada generasi berikutnya adalah : P’ = p², Q’ = q², H’ = 2pq, di mana P’+Q’+H’ = 1. Bila tidak ada keterpautan (linkage), kondisi HW_eq akan tercapai setelah satu kali kawin acak. Konstitusi genetik populasi setelah HW_eq tercapai tidak akan berubah sepanjang generasi selama faktor-faktor pengubah frekuensi alel tidak bekerja, atau tidak ada migrasi, mutasi, dan seleksi.
Perlu diperhatikan bahwa yang menentukan konstitusi genetik populasi HW_eq adalah frekuensi alelnya, bukan frekuensi genotipe tetua.

Gambar Prinsip Hardy-Weinberg

3.1.3 Perubahan Frekuensi Alel

3.1.3.1 Mutasi

Mutasi yang dimaksudkan dalam konteks ini adalah mutasi gen yang mengakibatkan suatu alel berubah menjadi alel ‘baru’. Mutasi biasanya dari alel dominan menjadi alel resesif, yang mengakibatkan frekuensi alel dominan dalam populasi berkurang sedikit demi sedikit dan sebaliknya frekuensi alel resesif bertambah. Meskipun pengaruh mutasi terhadap perubahan frekuensi alel dalam proses evolusi sangat kecil, peran pentingnya adalah menyediakan sumber keragaman yang terus-menerus.

Gambar. Aglonema Gading Mas, Hasil Mutasi. Sumber:www.surabaya.indonetwork.co.id

3.1.3.2 Seleksi

Seleksi, yaitu kondisi atau tindakan yang mengakibatkan genotipe tertentu bertahan dalam populasi sedangkan genotipe lainnya tersingkirkan. Seleksi merupakan kekuatan utama yang dapat menimbulkan perubahan frekuensi alel dalam populasi. Pengaruh seleksi dapat diukur dengan membandingkan jumlah individu sebelum dan sesudah seleksi, dan hal tersebut merupakan ukuran fitness, atau daya hidup,
dari suatu genotipe dalam populasi. Adapun koefisien seleksi (s) adalah ukuran kekuatan yang bekerja pada masing-masing genotipe untuk menurunkan nilai adaptifnya. Koefisien ini merupakan ukuran tingkat kegagalan suatu genotipe untuk hidup atau berkembangbiak. Hubungan koefisien seleksi dengan fitness (fitness relatif) suatu individu dalam populasi ditunjukkan dalam formulasi berikut : s = 1 – W.

Seleksi melawan individu homozigot resesif tidak dapat menghilangkan alel resesif dari suatu populasi, karena individu heterozigot akan bersilang dan menghasilkan individu homozigot resesif pada generasi berikutnya. Walaupun demikian, seleksi dapat menurunkan frekuensi alel resesif dalam populasi.

Populasi yang frekuensi genotipe resesifnya rendah tidak berarti bahwa alel resesifnya sedikit, karena sebagian besar alel resesif tersebut terdapat dalam genotipe karier (heterozigot) bukan dalam genotipe homozigot resesif. Dalam keadaan ini, sangat sukar untuk menurunkan frekuensi alel resesif dengan membuang genotipe homozigot resesif, atau dengan mencegah persilangan antar individu homozigot
resesif.

3.1.3.3 Migrasi

Migrasi merupakan perpindahan individu baru ke dalam suatu populasi atau keluarnya individu dari suatu populasi. Dengan kata lain merupakan aliran gen (gene flow) dari suatu populasi ke populasi lain. Migrasi yang besar dapat menimbulkan perubahan dalam populasi resipien secara evolusioner. Perubahan frekuensi alel akibat migrasi ditentukan oleh proporsi migran yang masuk ke dalam populasi asli dan perbedaan frekuensi alel dari kedua populasi itu

Arti penting migrasi adalah dapat memasukkan ragam genetik ke dalam populasi sehingga dapat dilakukan seleksi, mencegah isolasi sempurna dari kedua populasi, perpindahan migran terus menerus dapat mengubah arah evolusi, dan dapat meniadakan pengaruh penghanyutan genetik dengan introduksi alel baru ke dalam populasi.