Transcript 1. pendahuluan

PENDAHULUAN
TUJUAN
• Mahasiswa dapat mengerti serta dapat
menguraikan secara jelas tentang pemuliaan
tanaman dan perkembangannya, ruang lingkup
kajian dan sumbangan pemuliaan tanaman
terhadap kemajuan pertanian
• Mahasiswa mampu menguasai dengan benar
dasar genetik dan teknik dasar perbaikan sifat
tanaman, serta menyusun program pemuliaan
tanaman dengan saling mengaitkan antara cara
perkembanganbiakan tanaman dengan metode
pemuliaan yang sesuai.
WHAT IS PLANT BREEDING?
PLANT BREEDING IS THE ART AND
SCIENCE OF CHANGING AND
IMPROVING THE HEREDITY OF
PLANTS
ILMU PEMULIAAN TANAMAN
Ilmu (science) yang mempelajari tentang
perubahan susunan genetik (genotip/sifatsifat) tanaman sehingga diperoleh tanaman
baru yang bermanfaat bagi manusia
Seni (art) yaitu kemampuan dalam merakit
tanaman baru yang memiliki sifat-sifat atau
penampilan (fenotip) sesuai dengan tujuan
yang diinginkan pemulianya (breeder)
ILMU-ILMU PENUNJANG
 GENETIKA : MEMPELAJARI PEWARISAN SUATU SIFAT
 BOTANI : MEMPELAJARI SIFAT MORFOLOGI,
FISIOLOGI TANAMAN
 STATISTIKA : UNTUK PERHITUNGAN DAN EVALUASI
SIFAT TANAMAN
 ILMU HAMA DAN PENYAKIT : MEMPELAJARI
KETAHANAN TERHADAP FAKTOR BIOTIK
 AGRONOMI DAN HORTIKULTURA : MEMPELAJARI
PRODUKSI TANAMAN
PROGRAM BAKU PEMULIAAN TANAMAN
1. Penentuan tujuan pemuliaan tanaman
2. Penyediaan materi pemuliaan (membuat
keragaman)
3. Seleksi  melalui penilaian genotip atau
populasi untuk dijadikan varietas harapan
4. Pengujian genotip atau varietas harapan (uji
pendahuluan, uji lanjutan)
5. Pelepasan Varietas harapan menjadi varietas
baru (uji multilokasi)
Proses umum
Plasma Nutfah
Bahan Pemuliaan
Varietas Baru
Plasma Nutfah
Jenis Liar
Jenis Lokal
Mutan
Galur
Harapan
Hasil
Persilangan
Varietas yg
sudah Ada
1. TUJUAN PEMULIAAN TANAMAN
TUJUAN JANGKA PANJANG
 Mengantisipasi perubahan iklim (global warming),
misalnya :
○ varietas toleran cekaman genangan
○ Varietas toleran cekaman kekeringan
 Mengembangkan pertanian berkelanjutan
(sustainable agriculture), misalnya :
○ Varietas yang respon terhadap pertanian organik
1. TUJUAN PEMULIAAN TANAMAN
 TUJUAN JANGKA PENDEK
 Memenuhi keinginan konsumen
○ perbaikan kualitas produk yang dihasilkan :
 perbaikan ukuran → semangka, pepaya kecil
 Warna → semangka kuning, anggrek
 kandungan bahan tertentu → golden rice
 ketahanan simpan → bunga potong
 keindahan & keunikan → tan. hias: mawar, dahlia, anggrek,
dll
 Memenuhi kebutuhan petani/produsen
○ Peningkatan hasil panen (kuantitas)
○ Umur genjah, tahan hama dan penyakit dll
 Memenuhi kebutuhan industri
○ Meningkatkan kandungan curcumin pada temulawak
○ pembuangan sifat2 yg tdk disukai → oleic acid pada canola
○ dll
2. Penyediaan materi pemuliaan
• Materi pemuliaan harus mempunyai
keragaman genetik yang tinggi
• Peningkatan keragaman genetik dapat
dihasilkan melalui
– Domestikasi
– Introduksi
– Hibridisasi (persilangan buatan)
– Mutasi
– Poliploidi
– Bioteknologi (rekayasa genetik)
Penyediaan materi pemuliaan
• Domestikasi
ialah proses pemilihan tanaman
yang dikehendaki dari populasi tanaman yang
tumbuh liar untuk dibudidayakan secara menetap
dan berlanjut
• Introduksi ialah
proses mendatangkan suatu
kultivar tanaman ke suatu wilayah yang baru
• Hibridisasi ialah penggabungan beberapa sifat
dengan cara menyilangkan antar tanaman yang
berbeda , bisa antar varietas dalam satu spesies
atau antar spesies dalam satu genus
Proses kegiatan persilangan buatan
atau hibridisasi meliputi:
• Emaskulasi  pembuangan
benang sari pada tetua betina
untuk mencegah penyerbukan
sendiri.
• Pencegahan kontaminasi
dengan cara membungkus
bunga yang telah diemaskulasi
• Polinasi meletakkan polen
tetua jantan keatas kepala putik
tetua betina.
• Pelabelan
Proses Emaskulasi
(sumber:www.hellebores.org)
Poliploidi
• Poliploidi ialah organisma yang memiliki kromosom lebih
dari dua set (2N).
• Kelipatan n  euploid : monoploid (N), triploid (3N),
tetraploid (4N) pentaploid (5N) dst
• Bukan kelipatan n  uneuploid : nullisomic (2n-2),
monosomic (2n-1), doublesonic (2n-1-1), trisomic (2n+1),
double trisomis (2n+1+1), tetrasomic (2n+2) dst
Poliploidi dapat terjadi secara alami dan buatan.
• Autopolyploidi : penggandaan kromosom secara langsung
(buatan dengan cholcisine)
• Allopolyploidi: hasil persilangan antar tanaman dengan
genom berbeda  dapat steril atau fertil
Contoh tanaman poliploidi: semangka tanpa biji
(sumber: www. ar-kusuma.blogspot.com)
Mutasi
• Mutasi ialah suatu kegiatan merubah susunan genetic pada suatu
tanaman dengan cara pemberian perlakuan menggunakan
mutagen
Mutasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
• 1. Mutasi somatis yaitu mutasi yang terjadi pada jaringan tubuh
menyebabkan terjadinya perubahan pada bagian tertentu dari
tanaman yang dapat dilihat tetapi perubahan ini tidak diwariskan
dan
• 2.Mutasi sel generatif yaitu mutasi yang menyebabkan
perubahan menyeluruh pada tanaman dan merupakan perubahan
genetic, artinya perubahan ini diwariskan.
Penyebab mutasi yaitu:
• Radiasi : sinar X, gamma, beta, neutron
• Non radiasi : ultra violet
• Kimia : EMS, NMU, NTG
jeruk tanpa biji hasil mutasi (kiri),
jeruk berbiji (kanan)
(sumber : lindsayjpatterson.com)
Bioteknologi
• Kendala pada persilangan secara konvensional
yaitu jika tidak ada sumber keragaman genetik
dari tanaman sejenis atau persilangan dilakukan
apabila bahan merupakan kerabat jauh maka
persilangan tidak dapat dilakukan. Kendala
tersebut dapat diatasi dengan metode
pemuliaan secara bioteknologi.
Metode-metode yang dapat digunakan yaitu:
• Transformasi Genetik
• Variasi Somaklonal
• Fusi Sel
Golden Rice hasil rekayasa genetika
(sumber:www.goldenrice.org)
3. Seleksi
Proses memilih genotip unggul dari populasi
yang memiliki keragaman genetik tinggi
Metode seleksi yang diterapkan tergantung
pada cara perkembangbiakan tanaman
(generatif (sendiri/silang) dan vegetatif)
Metode seleksi tanaman menyerbuk sendiri,
yaitu : massa, galur murni, pedigree, bulk, SSD,
backcross
Metode seleksi tanaman menyerbuk silang
yaitu : galur murni, massa, ear to row,
recurrent selection
4. Pengujian genotip harapan
Genotip unggul merupakan calon varietas yang
diharapkan (varietas harapan)
Calon varietas perlu diuji lapang untuk
mengetahui keunggulannya
Pengujian dilakukan secara bertahap (uji
pendahuluan dan uji lanjut)
Uji pendahuluan dilakukan di satu lokasi dan uji
lanjutan dilakukan di beberapa lokasi
Uji multilokasi
(sumber :www. shs-regional3.com)
5. Pelepasan Varietas
Pelepasan varietas dilakukan melalui sidang
pelepasan varietas.
Varietas harapan yang terbukti unggul
berdasarkan hasil uji multilokasi dan
memenuhi persyaratan dapat dilepas menjadi
varietas baru
Calon varietas yang lulus dalam sidang
pelepasan dapat dilepas menjadi varietas baru
melalui SK Menteri Pertanian.
Calon Varietas
Penyusunan Deskripsi
Uji Daya Hasil , Uji
Multilokasi
Khusus hortikultura
Sidang Pelepasan Varietas
Pendaftaran varietas
• UJI BUSS (Beda Unik, Seragam dan Stabil) =
DUS (Different, Unique, Stable)
• HAK PERILINDUNGAN VARIETAS TANAMAN
Sumbangan pemuliaan tanaman terhadap
kemajuan pertanian
 Menghasilkan varietas baru dengan sifat unggul:







Hasil tinggi  hibrida
Tahan hama atau penyakit
Rasa enak
Umur pendek
Spesifik lokasi
Estetika tinggi
Kandungan nutrisi tertentu
 Pelestarian plasma nutfah (koleksi)
Kacang panjang ungu UB
D'Baltro (durian Balitbu Tropika)
(sumber:www.kuswanto.lecture.ub.ac.id) (sumber: www. debaltro.blogspot.com)
Padi Hibrida
(sumber:
catatanpertanian.blogspot.com)
Jagung Hibrida
(sumber: puslittan.bogor.net)
Tanaman Jeruk: A: Tidak tahan virus CVPD, B: Tahan virus
CVPD
(Sumber: fp.unud.ac.id)
Tomat Hibrida
Sumber: saranaagri.wordpress.com)
Varietas-varietas mawar
hibrida ( Hybrid Tea )
(Sumber: yanxberwarna.blogspot.com)
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