Poliploidi

Poliploidi adalah kondisi pada suatu organisme yang memiliki set kromosom (genom) lebih dari sepasang. Organisme yang memiliki keadaan demikian disebut sebagai organisme poliploid. Usaha-usaha yang dilakukan orang untuk menghasilkan organisme poliploid disebut sebagai poliploidisasi.

Organisme hidup pada umumnya memiliki sepasang set kromosom pada sebagian besar tahap hidupnya. Organisme ini disebut diploid (disingkat 2n). Namun, sejumlah organisme pada tahap yang sama memiliki lebih dari sepasang set. Gejala semacam ini dinamakan poliploidi (dari bahasa Yunani πολλαπλόν, berganda). Organisme dengan kondisi demikian disebut poliploid. Tipe poliploid dinamakan tergantung banyaknya set kromosom. Jadi, triploid (3n), tetraploid (4n), pentaploid (5n), heksaploid (6n), oktoploid, dan seterusnya. Dalam kenyataan, organisme dengan satu set kromosom (haploid, n) juga ditemukan hidup normal di alam.

Poliploidi umum terjadi pada tumbuhan. Ia ditemukan pula pada hewan tingkat rendah (seperti cacing pipih, lintah, atau beberapa jenis udang), dan juga fungi.

Pembentukan

Di alam, poliploid dapat terjadi karena kejutan listrik (petir), keadaan lingkungan ekstrem, atau persilangan yang diikuti dengan gangguan pembelahan sel. Perilaku reproduksi tertentu mendukung poliploidi terjadi, misalnya perbanyakan vegetatif atau partenogenesis, dan menyebar luas.

Poliploidi buatan dapat dilakukan dengan meniru yang terjadi di alam, atau dengan menggunakan mutagen. Kolkisin adalah mutagen yang umum dipakai untuk keperluan ini. Efeknya cepat diketahui dan aplikasinya mudah. Penggunaannya berisiko tinggi karena kolkisin sangat karsinogenik.

Autopoliploid terjadi apabila suatu spesies, karena salah satu sebab di atas, menggandakan set kromosomnya dan kemudian saling kawin dengan autopoliploid lain. Pola pembelahan sel autopoliploid rumit karena melibatkan perpasangan empat, enam, atau delapan set kromosom. Triploid karena autopoliploid dapat bersifat fertil.

Allopoliploid terjadi karena persilangan antarspesies dengan genom yang berbeda tanpa diikuti reduksi jumlah sel dalam meiosis. Amfidiploid adalah allotetraploid yang perilaku pembelahan selnya serupa dengan diploid. Allopoliploidi segmental terjadi apabila sebagian kromosom berasal dari genom yang berbeda (tidak semuanya berasal dari set kromosom yang lengkap).

Suatu spesies dapat bersifat diploid, meskipun dalam sejarah perkembangan evolusinya berasal dari poliploid. Spesies demikian dikenal sebagai paleopoliploid. Contoh spesies ini misalnya padi. Dengan n=10, padi berasal dari moyang poliploid dengan n=5.

Efek poliploidi pada organisme

Poliploidi sering kali memberikan efek dramatis dalam penampilan atau pewarisan sifat yang bisa positif atau negatif. Tumbuhan secara umum bereaksi positif terhadap poliploidi. Tetraploid (misalnya kentang) dan heksaploid (misalnya gandum) berukuran lebih besar (reaksi Gigas ("Raksasa")) daripada leluhurnya yang diploid. Karena hasil panen menjadi lebih tinggi, poliploidi dimanfaatkan dalam pemuliaan tanaman. Berbagai kultivar tanaman hias (misalnya anggrek) dibuat dengan mengeksploitasi poliploidi.

Reaksi negatif terjadi terhadap kemampuan reproduksi, khususnya pada poliploidi berbilangan ganjil, meskipun ukurannya membesar. Karena terjadi ketidakseimbangan pasangan kromosom dalam meiosis, organisme dengan ploidi ganjil biasanya mandul (steril). Pemuliaan tanaman, sekali lagi, mengeksploitasi gejala ini. Karena mandul, semangka triploid tidak memiliki biji yang normal (bijinya tidak berkembang normal atau terdegenerasi) dan dijual sebagai "semangka tanpa biji". Penangkar tanaman hias menyukai tanaman triploid karena biji tanaman ini tidak bisa ditumbuhkan sehingga konsumen harus membeli tanaman dari si penangkar.

Hewan bertulang belakang (vertebrata) bereaksi negatif terhadap poliploidi. Biasanya yang terjadi adalah kematian pralahir.

Contoh

Poliploidi pada mamalia biasanya berakhir dengan kematian pralahir. Vertebrata tertentu, seperti salamander dan kadal, juga memiliki "versi" poliploid. Cacing pipih, lintah, dan udang, dibantu dengan perilaku partenogenesis, juga memiliki anggota yang poliploid.

Pada tumbuhan, khususnya tumbuhan berbunga, poliploid mudah ditemukan baik terjadi secara alami atau campur tangan manusia (baik sengaja maupun tidak) dalam proses pemuliaannya. Contohnya panjang:

• Gandum, dengan berbagai versi tetraploid (gandum durum, 4n) dan heksaploid (gandum roti, 6n),
• Raps dan kerabatnya, yang keterkaitannya ditunjukkan secara sederhana dalam segitiga U,
• Kentang (4n),
• Kapas (4n)
• Tebu (multiploid, dapat mencapai lebih dari 8n),
• Pisang ambon, pisang raja (3n, sehingga tidak berbiji normal),
• Triticale (4n),
• Berbagai anggrek hias,
• Stroberi (8n),
• Semangka tanpa biji.