Pemuliaan Tanaman Buah Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc.

Pendahuluan Koleksi plasma nutfah (germplasm collections) sangat penting dalam program pemuliaan tan. Metode pemuliaan paling sederhana yg telah dilakukan sejak berabad lalu: seleksi tan terbaik dari alam dan plasma nutfah lokal, lalu ditanam sebagai cultivar (cultivated varieties) baru. The next level up, control persilangan. Metode ini cukup mudah dan sederhana untuk karakter kualitatif. Yaitu karakter yg dikontrol oleh 1 gen, seperti warna dan bentuk bunga.

Kebanyakan karakter yg diinginkan, seperti tinggi tanaman, jumlah buah, produksi, dll dikontrol oleh bbrp gen, masing2 berkontribusi dlm ekspresi karakter. Sifat penurunan gen ini biasanya aditif: artinya, karakter yg tampak bisa positif & negatif dari masing2 gen. Ini disebut karakter kuantitatif. Akibatnya, timbul variasi karakter tan, tidak hanya tinggi atau pendek, tapi juga ukuran diantaranya

Strategi Pemuliaan Buah Population breeding Meningkatkan Ploidi Mutation Breeding Interspecific Hybridisation Bioteknologi molecular markers genetic transformation

Population breeding Strategi untuk pemuliaan populasi : menggunakan `recurrent selection', bertujuan untuk meningkatkan frekuensi gen yg disukai, tapi tetap menjaga variabilitas genetik yg ada. Lalu dilakukan persilangan untuk kombinasi terbaik. Variasi genetik penting dipelihara untuk mencegah penyempitan sumber genetik. Dlm jangka panjang ini dpt menyebabkan penurunan vigor, seperti rentan terhadap hama penyakit.

2/3 kultivar apel yg telah dirilis berasal dari hanya 5 tetua 2/3 kultivar apel yg telah dirilis berasal dari hanya 5 tetua. Ini berarti apple breeders diseluruh dunia bekerja dengan narrow genetic base. HortResearch memulai pemuliaan apel dg mengumpulkan 500 famili yg jauh hubungan genetiknya. Tujuan : untuk memperlebar genetic base pd pemuliaan apel and menjaga galur pemuliaan berkualitas tinggi untuk pengembangan kultivar baru apel. Ribuan bibit ditanam, dievaluasi, dilakukan persilangan, seleksi untuk komersialisi.

Meningkatkan Ploidi Pemulia juga menggunakan berbagai alternatif teknik pemuliaan. Salah satunya: manipulasi jumlah kromosom sets (ploidy) dengan bantuan colchicine. Penggandaan kromosom dpt mengakibatkan pertambahan volume sel, sehingga memperbesar ukuran tanaman. Cocok untuk pemuliaan dan seleksi ukuran buah yg lebih besar.

Colchicine

Triploid Organisme yang memiliki 3 set kromosom disebut triploids (3x). Terjadi krn persilangan tetraploid (4x) dg diploid (2x). Karena jumlah kromosom ganjil : steril. Pada anggur, melon, citrus, sterilitas memberi keuntungan : buah tanpa biji.

Triploid

Pisang Partenokarpi : perkembangan bakal buah menjadi buah, tanpa proses fertilisasi. Pisang yg dijual dipasaran umumnya sterile triploid hybrids. Buah berkembang karena melalui proses partenokarpi, dan umumnya tanpa biji.

Persilangan berikut menggambarkan asal usul pisang tanpa biji

Mutation Breeding Umum dilakukan pada tan. buah Metode yg sering digunakan : radiasi, mutagen kimia. Kelemahan: sering berefek mematikan (deleterious) shg jarang dirilis cultivar baru dg metode ini. spontaneous mutants (sports) hasil pengamatan di lapang : penting utk pemuliaan. Apel `Royal Gala' & `Imperial Gala' adalah hasil mutasi dari apel `Gala'. Kelebihan : karena tan buah umumnya diperbanyak secara vegetatif, hasil mutasi bisa dirilis sbg kultivar baru (mis. warna buah, waktu berbuah beda)

Pd kiwifruit, sangat susah melihat variasi karena selalu dilakukan pemangkasan (pruning). Mutasi alami `Hayward' kiwifruit ditemukan di kebun New Zealand. Radiasi Gamma pd tunas yg dorman: salah satu cara menginduksi mutasi pada 'Hayward'.

Interspecific Hybridisation Pada Kiwi (Actinidia sp), interspecific hybridisation memperlihatkan segregasi pd warna kulit buah dan daging buah (HortResearch). Pada apel & buah berry : interspecific hybridisation untuk memasukkan gen tahan hama dan penyakit.

Apple breeding Apel adalah buah utama di Benua Eropa, Amerika dan Australia dan ke-4 terpenting di dunia setelah jeruk, anggur dan pisang. Th 2001, penjualan apel mencapai $ 175 juta di Canada. Cv penting : Gala, Fuji, Pink Lady, Empire, Honeycrisp. Program pemuliaan menggabungkan metode konvensional dg molecular markers. Fokus 3 area: pengembangan kultivar, resisten thd stress biotik dan abiotik, performance batang bawah (rootstock).

Cultivar development Disease Resistance Sifat yg dicari dlm pemuliaan apel: tahan penyakit, growth habit, produksi, kekuatan (hardiness), eating quality. Disease Resistance Produsen dan konsumen ingin mengurangi pemakaian pestisida. Sehingga prioritas pemuliaan: cultivar yg tahan penyakit, mis. Tahan apple scab, dg rasa sesuai selera konsumen.

Environmental Stress Growth habit Adaptasi terhadap iklim. Di Canada, suhu bisa mencapai -34oC pada musim dingin. Ingin dicari tanaman apel yg tahan suhu sangat rendah. Growth habit Columnar, compact trees, disukai karena lebih mudah memangkas, lebih mudah dipelihara. Mengurangi kebutuhan pestisida, karena ditanam lebih rapat.

Bioteknologi Pemulia apel mulai memanfaatkan bioteknologi seperti transformasi genetik untuk menyelipkan gen yg diinginkan ke varietas tertentu. Transformation sudah digunakan utk mendptkan apel yg tahan fire blight. Tapi teknik ini belum dpt diterima semua orang. Marker-assisted selection (MAS) berpotensi utk pemuliaan buah yg lebih efisien. Teknik ini mengurangi jmlh tanaman dan waktu yg diperlukan utk evaluasi, sehingga varietas baru dpt dirilis lebih cepat.

Washington Tree Fruit Research Commission

Take home messages Prospek pemuliaan buah di negara maju: sangat baik Pemuliaan dilakukan dg metode konvensional dan modern (dibantu dg bioteknologi) Semua varietas yg dikembangkan, baik dg teknik tradisional maupun biotek, harus melalui testing yg ketat sebelum dirilis ke konsumen. Tujuan pemuliaan buah secara umum: kualitas buah, penampilan buah (warna kulit, daging buah) umur simpan, pengurangan penggunaan pestisida, tahan penyakit