MODUL 4 :SUMBER KERAGAMAN GENETIK PEMULIAAN TANAMAN MODUL 4 :SUMBER KERAGAMAN GENETIK

PENDAHULUAN Pada awalnya tujuan utama dalam pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan varietas (hibrida, klon, aksesi) baru dengan sifat-sifat yang lebih baik daripada varietas yang sudah ada sekarang. Varietas baru ini dipilih dan dikembangkan dari hasil seleksi terhadap suatu populasi tertentu. Metode pemuliaan untuk menimbulkan keragaman genetic yaitu dengan introduksi, koleksi, hibridisasi, mutasi dan poliploidi. Materi ini akan disampaikan dalam satu kali tatap muka pada minggu keempat.

TUJUAN Penguasaan materi dalam modul ini, yang dirancang sebagai landasan dasar metoda pada pemuliaan tanaman, akan dapat Menjelaskan tentang metoda pada pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri Menjelaskan metoda hibridisasi yang digunakan untuk tanaman menyerbuk sendiri

METODE PEMULIAAN

1. Introduksi Introduksi : mendatangkan tanaman dari tempat yang berbeda (antar kota atau antar negara,antar lembaga) Penanganan varietas introduksi : 1. Bahan tetua (sumber gen) 2. Koleksi 3. Bahan seleksi 4. Langsung digunakan sebagai varietas baru

INTRODUKSI INTRODUKSI Bahan Tetua Hibridisasi Pengujian seleksi KOLEKSI PLASMA NUTFAH KOLEKSI PLASMA NUTFAH Bahan Tetua SELEKSI Hibridisasi Pengujian seleksi Langsung digunakan Sebagai Varietas Baru Pengujian Varietas Baru Varietas Baru

2.Koleksi Koleksi : kegiatan pengumpulan tanaman sebagai sumber gen atau keragaman genetik. Koleksi tanaman dapat berupa : 1. Varietas liar/kerabat liar 2. Varietas introduksi 3. Varietas lokal 4. Galur-galur hasil persilangan

https://www.crops.org www.treehugger.com

3.Hibridisasi Hibridisasi : persilangan buatan yang dilakukan antar tanaman dalam satu spesies, antar spesies dalam satu genus, antar genus atau kerabat liarnya Tujuan : mendapatkan kombinasi genetik (sifat) yang diinginkan dari beberapa tetua. Cara hibridisasi : 1. Pemilihan tetua (selection) 2. Emaskulasi (emasculation) 3. Penyerbukan (pollination) dan pembungkusan bunga (bagging) 4. Pelabelan (Labeling)

3.1 Pemilihan tetua/jumlah tetua Pemilihan tetua : tergantung pada sifat unggul yang diinginkan, kualitatif atau kuantitatif. Sifat kualitatif: lebih mudah diseleksi, gen sederhana (monogenik). Perbedaan phenotipa = perbedaan gen pengendali,pengaruh lingkungan kecil. Diperlukan cukup 1 tetua, Contoh : warna bunga Sifat kuantitatif : seleksi tidak mudah dilakukan, gen kompleks (poligenik),pengaruh lingkungan besar. Contoh : hasil tanaman. Diperlukan lebih banyak tetua sebagai sumber gen.

3.2 Emaskulasi dan penyerbukan Emaskulasi : pengambilan kepala sari dari tetua betina; untuk mencegah masuknya polen sendiri atau polen asing. Perlu mengetahui biologi bunga (morfologi dan saat anthesis) Cara emaskulasi : a. Mekanis b. Fisik c. Kimia Emasculation is necessary to prevent self-pollination

Penyerbukan (pollinating): a. pengumpulan polen, perlu mengetahui fertilitas dan viabilitas polen b. kesiapan stigma (kepala putik) menerima polen (receptivitas stigma). Perlu mengetahui kompatibilitas polen-stigma brush the anther across the stigma of the seed parent

3.3 Pembungkusan bunga betina Pembungkusan bunga betina dilakukan sebelum/setelah emaskulasi, menghindari polinator lain ( (serangga) To protect the flower from unwanted pollen, Catatan : pembungkusan bunga kadang perlu dilakukan pada bunga jantan untuk menghindari tercemarnya polen dengan polen yang lain.

3.4 Pelabelan Pelabelan (labeling) : nama/kode tetua, tgl penyerbukan, kode persilangan a label containing the name of the parents, the letter X (to signify a cross), the name of the pollen parent, and the date of the cross

4. Mutasi Perubahan genetik yang terjadi pada gen (mutasi gen) atau kromosom (mutasi kromosom) Terjadi secara : 1. Alami (mutasi spontan) 2. Buatan (mutasi buatan) Mutagen: 1. Fisik : Radiasi (sinar X, sinar gamma, sinar neutron, dll) 2. Kimia : (ethylene imine, diethyl sulfate, dimethyl sulfate, N-nitrosoethyl urea, N-nitrosomethyl urea, methal sulfonate, diepoxy butane, ethyleneoxide)

Contoh tanaman hasil mutasi Sorghum hasil mutasi Sumber : www.batan.go.id

Poliploidi Perubahan pada jumlah kromosom (trisomik= 2n+1) atau penggandaan set kromosom (x) (triploid =3X, tetraploid =4X) Penggandaan set kromosom menggunakan kolkhisin Allopoliploidi : hasil persilangan antar tanaman berbeda genom, Contoh : Semangka 3X tanpa biji, berasal dari persilangan semangka 2X dengan 4X Autopoliploidi: Penggandaan langsung dengan menggunakan Kolkhisin Contoh : semangka 2X  4X

Induksi poliploidi pisang secara in vitro telah menghasilkan  beberapa tanaman pisang tetraploid (Mas Madu)  dengan daun jatuh, berbeda dibanding yang diploid dengan daun ke atas.  Ploidi sudah dikonfirmasi dengan flow cytometer

REFERENSI Allard, R,W. 1999. Principle of Plant Breeding : Second Edition.John Wiley and Sons. Inc. USA Brown, J and Peter, C. 2008. An Introduction to Plant Breeding. Blackwell Publishing Ltd Daryanto dan Siti,S.1982. Biologi Bunga dan Teknik Penyerbukan Silang Buatan.Gramedia Hagedoorn, L. 2008. Plant Breeding. Fournier Press Mangoenendidjojo, W. 2003. Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius. Jogjakarta Poehlman, and Borthakur. 1977. Asian Breeding Field Crop: With Special Reference to Crops of India. Oxford & IBH Pub. Co. Michigan University Stansfield, W and Susan, E. 2000. Genetic: Fourth Edition. Schaum Outline

PROPAGASI A. Latihan dan Diskusi B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri) Cari gambar morfologi bunga tanaman menyerbuk sendiri (5 jenis tanaman) Saat anthesis (pecahnya kepala sari) dan masaknya polen dari setiap tanaman (5 jenis tanaman). Receptivitas kepala putik dari setiap tanaman (5 jenis tanaman Kompatibilitas polen-stigma Teknik hibridisasi (pilih 1 jenis tanaman ) Cari lembaga-lembaga (dalam atau luar negeri) yang berhubungan dengan koleksi tanaman menyerbuk sendiri (10 tanaman) B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri) Please explain how do the hybridization happened? C. Quiz – multiple choice (Evaluasi) D. Proyek (Eksplorasi entrepreneurship, penerapan topic bahasan pada dunia nyata)

Terima kasih