Jabarkan Sejarah dari Genetika tumbuhan

Bukti paling awal dari domestikasi tanaman yang ditemukan telah berumur 11.000 tahun sebelum ada pada gandum leluhur. Meskipun pada awalnya, seleksi mungkin terjadi secara tidak sengaja, sangat mungkin bahwa 5.000 tahun yang lalu para petani memiliki pemahaman dasar tentang hereditas dan pewarisan, sebagai dasar atas genetika. Seleksi ini dari waktu ke waktu memunculkan spesies dan varietas tanaman baru yang merupakan dasar dari tanaman yang kita tanam, makan, dan penelitian hari ini.

Bidang genetika tumbuhan dimulai dengan karya Gregor Johann Mendel, yang sering disebut sebagai "bapak genetika". Ia adalah seorang pendeta dan ilmuwan Agustinian yang lahir pada 20 Juli 1822 di Austria-Hungaria. Dia bekerja di Biara St. Thomas di Bruno, di mana organisme pilihannya untuk mempelajari pewarisan dan sifat-sifatnya adalah tanaman kacang polong. Karya Mendel melacak banyak sifat fenotipe tanaman kacang polong, seperti tinggi, warna bunga, dan karakteristik bijinya. Mendel menunjukkan bahwa pewarisan sifat-sifat ini mengikuti dua hukum tertentu, yang kemudian dinamai menurut namanya. Karyanya tentang genetika, Versuche über Pflanzen-Hybriden (Percobaan pada Tanaman Hibrida), diterbitkan pada tahun 1866 tetapi hampir seluruhnya tidak diperhatikan sampai 1900 ketika ahli botani terkemuka di Britania Raya, seperti Sir Gavin de Beer, mengakui pentingnya dan kembali. menerbitkan terjemahan bahasa Inggris. Mendel meninggal pada tahun 1884. Arti penting karya Mendel tidak diakui sampai pergantian abad ke-20. Penemuannya kembali mendorong perkembangan genetika modern. Penemuannya, pengurangan nisbah segregasi, dan hukum berikutnya tidak hanya digunakan dalam penelitian untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang genetika tanaman tetapi juga memainkan peran besar dalam pemuliaan tanaman. Karya Mendel bersama dengan karya Charles Darwin dan Alfred Wallace tentang seleksi memberikan dasar bagi banyak genetika sebagai suatu disiplin.

Pada awal 1900-an, ahli botani dan ahli statistik mulai meneliti nisbah segregasi yang dikemukakan oleh Mendel. W.E. Castle menemukan bahwa sementara sifat individu dapat memisahkan dan berubah dari waktu ke waktu dengan seleksi ketika seleksi dihentikan dan efek lingkungan diperhitungkan, rasio genetik berhenti berubah dan mencapai semacam stasis, dasar dari genetika populasi. Hal ini ditemukan secara independen oleh G. H. Hardy dan W. Weinberg, yang pada akhirnya memunculkan konsep kesetimbangan Hardy–Weinberg yang diterbitkan pada tahun 1908.

Sekitar waktu yang sama, eksperimen genetik dan pemuliaan tanaman jagung dimulai. Jagung yang telah melakukan penyerbukan sendiri mengalami fenomena yang disebut depresi perkawinan sekerabat. Para peneliti, seperti Nils Heribert-Nilsson, menyadari bahwa dengan menyilangkan tanaman dan membentuk hibrida, mereka tidak hanya mampu menggabungkan sifat dari dua tetua yang diinginkan, tetapi tanaman juga mengalami heterosis. Ini adalah awal dari identifikasi interaksi gen atau epistasis. Pada awal 1920-an, Donald Forsha Jones telah menemukan metode yang menghasilkan benih jagung hibrida pertama yang tersedia secara komersial. Permintaan besar untuk benih hibrida di Sabuk Jagung AS pada pertengahan 1930-an menyebabkan pertumbuhan pesat dalam industri produksi benih dan akhirnya penelitian benih. Persyaratan ketat untuk memproduksi benih hibrida mengarah pada pengembangan populasi yang hati-hati dan pemeliharaan galur inbrida, menjaga tanaman tetap terisolasi dan tidak dapat melakukan persilangan, yang menghasilkan tanaman yang memungkinkan peneliti untuk menemukan konsep genetik yang berbeda dengan lebih baik. Struktur populasi ini memungkinkan para ilmuwan seperti Theodosius Dobzhansky, Sewall Wright, dan Ronald Fisher untuk mengembangkan konsep biologi evolusi serta mengeksplorasi spesiasi dari waktu ke waktu dan statistik yang mendasari genetika tanaman. Karya mereka meletakkan dasar untuk penemuan genetik masa depan seperti ketidakseimbangan hubungan pada tahun 1960.

Sementara percobaan pemuliaan sedang berlangsung, ilmuwan lain seperti Nikolai Vavilov dan Charles M. Rick tertarik pada spesies moyang liar dari tanaman-tanaman modern. Ahli botani antara tahun 1920-an dan 1960-an sering melakukan perjalanan ke daerah dengan keanekaragaman tumbuhan yang tinggi dan mencari spesies liar yang telah memunculkan spesies peliharaan setelah seleksi. Menentukan bagaimana tanaman berubah dari waktu ke waktu dengan seleksi awalnya didasarkan pada fitur morfologi. Ini berkembang dari waktu ke waktu untuk analisis kromosom, kemudian analisis penanda genetik, dan analisis genom akhirnya. Mengidentifikasi sifat-sifat dan genetika yang mendasarinya memungkinkan untuk mentransfer gen yang berguna dan sifat-sifat yang mereka kendalikan dari tanaman liar atau mutan ke tanaman tanaman. Memahami dan memanipulasi genetika tanaman berada di masa kejayaannya selama Revolusi Hijau yang dibawa oleh Norman Borlaug. Selama waktu ini, molekul hereditas, DNA, juga ditemukan, yang memungkinkan para ilmuwan untuk benar-benar memeriksa dan memanipulasi informasi genetik secara langsung.