Mengapa Tanaman Hibrida Steril?

Hibrida tanaman adalah hasil reproduksi seksual antara tanaman dari dua taksa atau spesies yang berbeda. Tidak semua tanaman hibrida steril, tetapi banyak yang steril. Kemandulan pada tanaman hibrida paling sering merupakan hasil poliploidi, yang terjadi karena pembelahan sel yang tidak normal dan menghasilkan lebih dari dua set kromosom dalam sel keturunan hibrida. Hibrida umumnya terbentuk di alam antara spesies yang berkerabat dekat, tetapi manusia juga memproduksi tanaman hibrida steril dengan sengaja untuk tujuan komersial.

Sebagian besar organisme diploid, yang berarti mereka memiliki dua set kromosom lengkap. Ketika tanaman memiliki set kromosom ekstra, mereka poliploid. Poliploidi adalah hasil dari kecelakaan selama pembelahan sel. Sel harus membelah untuk membuat gamet (sel telur dan sperma) dan ketika terjadi kecelakaan, set kromosom ekstra dapat membuat keadaan poliploid pada keturunan hibrida.

Tanaman hibrida steril ketika mereka memiliki jumlah kromosom yang salah (yang dihasilkan dari poliploidi). Jika tanaman memiliki jumlah pasangan kromosom yang tidak merata, ia tidak dapat menghasilkan gamet yang seimbang (sel telur atau sperma) dan tidak akan dapat menghasilkan keturunan yang layak.

Hibridisasi pada tanaman belum tentu merugikan. Faktanya, manusia secara selektif membiakkan banyak tanaman dengan tujuan menciptakan keturunan hibrida karena hibridisasi terkadang dapat meningkatkan produksi benih atau buah atau ketahanan terhadap penyakit. Hibrida juga sering menunjukkan bunga yang lebih besar dan lebih mencolok daripada spesies induknya. Tanaman buah hibrida steril sengaja diproduksi untuk menghasilkan buah tanpa biji untuk tujuan komersial.

Tidak semua tanaman hibrida steril. Hibrida poliploid umumnya terbentuk di alam pada tumbuhan, dan tanaman hibrida dapat subur bila disilangkan dengan tanaman poliploid lain yang memiliki jumlah kromosom genap. Agar tanaman menjadi subur, mereka harus dapat menghasilkan gamet dengan jumlah kromosom yang seimbang di dalam selnya.

Menurut buku 2009 “Why Evolution is True”, hibridisasi merupakan mekanisme penting dalam keragaman evolusioner pada tumbuhan. Poliploidi pada tumbuhan merupakan mekanisme penting untuk spesiasi simpatrik, atau percabangan spesies baru dari leluhur dalam wilayah geografis yang sama. Poliploidi menghasilkan isolasi reproduksi dari populasi induk, yang berarti bahwa tanaman poliploid tidak dapat kawin dengan tanaman induk. Seiring waktu, isolasi reproduksi, dikombinasikan dengan tingkat alami mutasi genetik yang terjadi di semua organisme, dapat mengakibatkan munculnya spesies tanaman baru yang secara genetik berbeda dari spesies leluhur.