Sex Determination pada Tanaman

Berdasarkan jenis kelaminnya, tanaman terdiri atas tanaman hermaprodit, tanaman berumah satu (monocious) dan tanaman berumah dua (dioecious).

Tanaman hermaprodit mempunyai organ kelamin yang lengkap (organ kelamin jantan dan betina) pada satu bunga yang sama. 

Pada tanaman berumah dua, dalam satu tanaman terdapat organ kelamin jantan dan betina tetapi keduannya berada pada tempat (bunga) yang terpisah. 

Tanaman berumah dua adalah tanaman yang hanya mempunyai satu organ kelamin dalam satu individu tanaman. Organ kelamin (bunga) jantan dan betina berada pada individu yang terpisah. Sekitar 4-5 % jenis tanaman berbunga merupakan tanaman berumah dua.

Secara filogenetik, tanman berumah dua berasal dari tetua hermaprodit yang mengalami kemunduran pada salah satu organ kelamin, sehingga hanya satu organ kelamin yang fungsional menghasilkan gamet. Tanaman yang menghasilkan gamet jantan disebut tanman jantan, sedangkan tanman yang menghasilkan gamet betina disebut tanaman betina.

Jenis kelamin tanaman merupakan sifat yang dikendalikan oleh faktor genetik, namun mekanisme pengaturan sifat tersebut sangat bervariasi antara jenis tanaman satu dengan yang lainnya.

Pada sejumlah jenis tanaman berumah dua ditemukan adanya kromosom kelamin didasarkan atas pola segregasi/pewarisan sifat. Kromosom kelamin biasanya bersifat heteromorfik, yakni menunjukkan adanya perbedaan (ukuran, bentuk atau reaksi terhadap pewarnaan) antara kromosom homolognya. Kromosom kelamin heteromorfik dijumpai pada beberapa jenis tanaman, misalnya pada Rumex acetosa, Humulus lupulus, Silene latifolia.

Sistem kromosom kelamin pada tanaman berumah dua sangat bervariasi. Pada umumnya kromosom kelamin mengikuti sistem XX-XY, yakni individu betina (XX) bersifat homogametik (menghasilkan satu macam gamet) dan individu jantan  (XY)  bersifat heterogametik (menghasilkan dua macam gamet). 

Di samping itu ada juga tanaman yang mempunyai kromosom kelamin mengikuti sistem ZZ-ZW, yakni Fragaria ssp, tanaman betina (ZW) bersifat heterogametik dan tanaman jantan bersifat homogametik.

Beberapa tanaman lain mempunyai kromosom kelamin tetapi kromosom tersebut tidak dapat dibedakan dengan autosom, misalnya pada Asparagus officinalis yang mempunyai 10 pasang kromosom yang secara morfologi merupakan kromosom-kromosom yang indentik, tetapi satu pasang kromosom berfungsi sebagai kromosom betina.

Pengaturan kelamin oleh satu atau beberapa gen (lokus) tanpa menunjukkan adanya kromosom kelamin ( berdasar pola segregasi) terjadi pada beberapa jenis tanaman misalnya pada Escabalium elaterium, Spinacia oleracea dan Mercurialis annua. 

Tiga macam alel pada lokus a menetukan apakah tanaman Escaballium elaterium menjadi jantan, betina atau berumah satu. Mekanisme pengaturan kelamin oleh satu lokus tiga alel juga terjadi pada Spinacia aleracea. Pengaturan kelamin  oleh 3 lokus terjadi pada Mercurialis annua.

Tabel berikut adalah genetika penentuan kelamin pada tanaman berumah dua

1. Terdapat kromosom kelamin yang dapat diindentifikasi secara morfologi

Jenis tanaman	Jantan	Bertina	Mekanisme
Humulus lupulus	XY	XX	X-autosom
	X1X2Y1Y2	X1X1X2X2	X-autosom
Humulus japonicus	XY1Y2	XX	X-autosom
Cannabis sativa	XY	XX	X-autosom
Silene Latifolia	XY	XX	Kromosom Y
Silene indica	XY	XX	Kromosom Y
Coccina indica	XY	XX	Kromosom Y
Rumex acetosa	XY1XY2	XX	X-autosom
Rumex Hastatukus	XY	XX	X autosom
	XY1Y2	XX	X-autosom

2. Terdapat kromosom kelamin tetapi tidak dapat dibedakan dengan autosom

Jenis tanaman	Jantan	Betina	Mekanisme
Fragaria elateria	ZZ	ZW	Betina heterogameik
Carica papaya	XY	XX	Kromosom y
Asparagus offinalis	YY,XY	XX	Kromosom y
Silene otides	XY	XX	Kromosom Y
Vitis spp.	YY,XY	XX	Kromosom Y

3. Kromosom kelamin tidak teridentifikasi

Jenis tanaman	Jantan	Berumah satu	Betina	Mekanime
Ecballium elaterium	A	A+	a/a	Lokus tunggal
Spinacia olerecea	Y	Xm	X/X	Lokus tunggal
Mercurialis annua	A,B1,B2		A,b1b2	Lokus ganda
	A,b1B2		a, B1B2
	A,B1B2		a,  B1,b2
			a, bi,B2