MODUL 8 :PEMULIAAN TANAMAN MEMBIAK VEGETATIF

PENDAHULUAN Reproduksi tanaman aseksual meliputi semua cara perbanyakan tanaman yang mana pembentukan gamet secara normal dan penyerbukan tidak memegang peranan. Bahan tanam yang diperbanyak secara aseksual mengandung komposisi genetik yang sama dengan tanaman induknya. Klon yang berasal dari tanaman induk dapat dipastikan memiliki komposisi genetik identik dengan tanaman induknya. Sasaran akhir yang dituju dalam studi pemuliaan membiak vegetatif adalah pemahaman tentang prosedur pemuliaan pada tanaman yang membiak secara vegetatif yaitu pengembangan varietas secara klon (clonal variety). Materi ini akan disampaikan dalam satu kali tatap muka pada minggu empat belas.

TUJUAN Penguasaan materi dalam modul ini dirancang sebagai landasan dasar pemuliaan membiak vegetatif, akan dapat menjelaskan tentang alasan perbanyakan vegetatif dan karakteristik klon dan menjelaskan prosedur pemuliaan pada beberapa tanaman membiak vegetatif

DEFINISI Tanaman membiak vegetatif adalah tanaman yang menggunakan organ vegetatif untuk perbanyakan tanaman. Beberapa tanaman membiak vegetatif juga mampu membiak secara generatif, keadaan ini akan sangat menguntungkan dalam prosedur pemuliaannya Seleksi clonal merupakan prosedur pemuliaan yang umum digunakan pada pemuliaan tanaman membiak vegetatif.

ALASAN DILAKUKAN PERBANYAKAN VEGETATIF Beberapa permasalahan dalam pembentukan biji yang menyebabkan suatu tanaman diperbanyak secara vegetatif : Adanya sterilitas pada organ kelamin, umumnya polen atau gamet jantan sehingga tidak terbentuk biji atau biji terbentuk sedikit Tingkat ploidi yang tinggi menyebabkan penyimpangan pada proses meiosis, sehingga tanaman menjadi steril Viabilitas benih yang rendah sehingga dapat mengganggu penyediaan benih pada generasi berikutnya Lamanya waktu yang dibutuhkan dalam satu siklus seleksi seperti pada tanaman tahunan Kebutuhan iklim tertentu untuk menghasilkan benih seperti pada tanaman dua musim (biennual)

KARAKTERISTIK KLON Klon adalah sekelompok tanaman hasil perbanyakan vegetatif dari keturunan satu tanaman tunggal. Karakteristik klon : 1. Klon memiliki susunan genetik yang identik. Klon berasal dari perbanyakan vegetatif yang tumbuh dan berkembang melalui pembelahan mitosis. Pada proses pembelahan mitosis, sel-sel anak yang dihasilkan adalah identik. Oleh karena itu umumnya pada klon tidak dijumpai variasi. Perbedaan yang muncul diantara klon dapat disebabkan karena variasi lingkungan dan tidak diwariskan pada keturunannya atau generasi berikutnya. Keragaman mungkin diperoleh karena adanya mutasi, keadaan ini sering dijumpai pada tanaman hias tetapi sangat jarang pada tanaman tahunan.

2. Susunan genetik klon umumnya mengikuti genetik induknya 2. Susunan genetik klon umumnya mengikuti genetik induknya. Kebanyakan susunan genetik klon adalah heterosigot mengikuti induknya yang heterosigot, khususnya pada tanaman yang membiak secara vegetatif dan generatif. 3. Klon memiliki karakteristik yang stabil, dari generasi ke generasi perbanyakan vegetatif tidak mengakibatkan perubahan dalam susunan genetik. Ketahanan terhadap penyakit, heterosis, atau karakter lain yang diinginkan tetap terpelihara pada generasi berikutnya.

PROSEDUR PEMULIAAN Posedur pemuliaan pada tanaman membiak vegetatif dimulai dengan Pembentukan materi seleksi dilakukan melalui persilangan (terkontrol atau terbuka). Pada jenis yang sulit berbunga diperlakukan dengan rangsangan (fernalisasi,fotoperiodisitas, stress air, penyambungan, pemupukan, pengajiran, ZPT dsb). Persilangan dilakukan pada saat yang tepat (tergantung dari spesies) Biji hasil persilangan akan mengalami segregasi pada F1 jika tetuanya heterosigot. Biji hasil persilangan disemaikan. Tanaman dari masing-masing set persilangan ditanam dalam satu populasi. Seleksi dilakukan secara individu, selanjutnya individu terpilih diperbanyak secara klonal. Klon-klon terpilih ditanam kembali untuk seleksi lebih lanjut. Dilakukan uji pendahuluan dan uji lanjut. Klon-klon yang terpilih dapat dilepas sebagai varietas baru.

PEMULIAAN UBIKAYU Tujuan pemuliaan ubikayu Berpotensi hasil dan indek panen tinggi Dapat dipanen awal Toleran terhadap hama penyakit penting Kandungan pati tinggi Bentuk perakaran baik Bercabang lambat Mempunyai adaptasi luas

Prosedur Seleksi Ubi Kayu (CIAT) Tahun pertama: Penanaman biji F1( single plant) Tahun kedua: Generasi pertama klon terseleksi (single row) Tahun ketiga: Pengamatan sifat (single plot) Tahun keempat: Uji pendahuluan Tahun kelima: Uji daya hasil tahun pertama Tahun keenam: Uji daya hasil tahun kedua Pada setiap generasi seleksi diadakan evaluasi, makin lanjut generasinya makin bertambah karakter yang dievaluasi

PEMULIAAN UBIJALAR Tujuan pemuliaan ubijalar Peningkatan potensi hasil (rata-rata per hektar masih rendah) Peningkatan ketahanan terhadap hama boleng (Cylas formicarius) Peningkatan ketahanan terhadap penyakit kudis (scab) Peningkatan kualitas hasil (kadar pati, protein, beta karoten, antosianin, dsb).

Pelaksanaan Pemilihan tetua dengan kriteria sifat unggul yang diinginkan (potensi hasil tinggi, kandungan protein, antosianin, tahan serangan penyakit atau hama) Persilangan (terkontrol atau terbuka) Persemaian biji hasil persilangan, dipisahkan berdasarkan set persilangannya. Seleksi individu tanaman hasil persilangan berdasarkan kriteria yang dikehendaki Perbanyak individu terpilih secara klonal

Uji baris tunggal klon-klon terpilih Pilih klon-klon dari baris tunggal yang unggul dan seragam (keragaman rendah) Perbanyak secara klonal untuk bahan seleksi lebih lanjut Uji secara petak tunggal klon terpilih dari uji baris tunggal Pilih klon-klon dari petak tunggal yang unggul dan seragam (keragaman rendah)

Uji pendahuluan dalam satu lokasi secara berulangan Pilih klon-klon dari uji pendahuluan yang unggul dan seragam (keragaman rendah) Perbanyak secara klonal untuk bahan uji lebih lanjut Uji multilokasi untuk memilih klon harapan

Prosedur seleksi ubijalar Tahun pertama : seleksi berdasarkan tanaman tunggal (intensitas 5 – 10%) Tahun kedua : seleksi berdasarkan petak tunggal (intensitas 2 – 4 %). Tahun ketiga : Pengujian berdasarkan petak berulangan di satu lokasi. Tahun keempat sampai keenam : pengujian di multi lokasi Individu-individu terpilih dalam seleksi harus memenuhi kriteria : hasil ubi yang dipasarkan > 800 g/tan, bentuk ubi baik (tidak bergelombang), indek panen >0,5, kadar bahan kering tinggi, dan kualitas baik

CONTOH KEGIATAN PEMULIAAN UBIJALAR UNTUK MENGHASILKAN KLON YANG BERPOTENSI HASIL DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN TINGGI Antosianin adalah senyawa flavonoid dan berfungsi sebagai antioksidan. Peran antioksidan bagi kesehatan adalah mencegah penyakit hati, kanker, stroke, esensial bagi fungsi otak dan mengurangi pengaruh penuaan otak Klon yang telah dilepas kadar antosininnya rendah

Klon 73-6/2 Klon JEPANG-1 PERSILANGAN ANTARA KLON JEPANG-1 (KANDUNGAN ANTOSIANIN TINGGI) DENGAN KLON 73-6/2 (POTENSI HASIL TINGGI)

PERSEMAIAN HASIL PERSILANGAN JEPANG-1 X 73-6/2 PERSEMAIAN HASIL PERSILANGAN

TANAMAN INDIVIDU HASIL PERSILANGAN UNTUK SELEKSI AWAL

RAGAM UBI HASIL SELEKSI INDIVIDU

UJI DAYA HASIL DALAM SATU LOKASI SECARA BERULANGAN

UJI DAYA HASIL LANJUTAN DALAM BEBERAPA LOKASI BATU KARANGANYAR UJI DAYA HASIL LANJUTAN DALAM BEBERAPA LOKASI BLITAR

Pemuliaan tanaman tebu Orientasi pemuliaan tanaman tebu (Lamadji, 1986) Peningkatan daya hasil gula dan kepastian hasil panen per satuan luas Peningkatan terhadap ketahanan hama dan penyakit Toleransi terhadap lingkungan rawan Varietas-varietas yang tidak memerlukan saat panenan yang pasti Varietas dengan sifat khusus untuk daerah-daerah tertentu

Permasalahan : Kecilnya penangkaran bibit dari satu generasi ke generasi lainya Sifat-sifat penting yang bernilai komersial dikontrol oleh sejumlah/banyak gen yang mempunyai pengaruh minor Besarnya interaksi antara gentotipe x lingkungan Besarnya pengaruh kompetisi antar varietas yang berdekatan

Prinsip pemuliaan tebu : Penggunaan jumlah semai yang besar dengan keragaman genetik yang luas Pengujian varietas di berbagai tempat yang berbeda keadaan ekologisnya Pemanfaatan data keprasan untuk seleksi varietas

BAGAN PEMULIAAN TEBU TETUA A X TETUA B PERSEMAIAN SELEKSI INDIVIDU SELEKSI KLON TAHAP 1 UMUR 6 BULAN SELEKSI KLON TAHAP 2 UMUR 9 BULAN SELEKSI KLON TAHAP 3 UJI PENDAHULUAN HASIL SELEKSI PARENT CLON (PC) SELEKSI RATOON 1 (R1) SELEKSI RATOON 2 (R2)

Pemuliaan tanaman kentang Masalah : Sulit mendapatkan ubi bulat dan mata dangkal, karena dikendalikan oleh gen-gen resesif Dalam persilangan kentang komersial komersial dibutuhkan paling sedikit 10.000 – 100.000 semaian, sedangkan persilangan kentang komersial x kentang lain dibutuhkan paling sedikit 100.000 semaian untuk mendapatkan varietas baru ayng unggul. Dalam melakukan seleksi untuk produksi dsn kuslitsd tidak dapat dilakukan saat ubinya masih kecil

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 B. Pertanyaan C. Quiz D. Proyek A. Latihan dan Diskusi Gambar dan jelaskan bagan seleksi pada tanaman ubijalar! Gambar dan jelaskan bagan seleksi pada tanaman tebu! B. Pertanyaan What is the meaning of clone? Bagaimana klon dapat dikatakan memiliki karakter stabil? Mengapa sterilitas menjadi satu alasan tanaman membiak secara vegetatif? Mengapa seleksi clonal dapat menghemat waktu dalam mengembangkan varietas baru? C. Quiz Evaluasi : soal pilihan ganda, betul salah, isian dan essay D. Proyek Makalah dengan memilih satu topik dari materi

TERIMA KASIH