Transcript 5-6-7. metode seleksi pada tanaman menyerbuk sendiri

METODE SELEKSI PADA TANAMAN
MENYERBUK SENDIRI
PENDAHULUAN
• Seleksi:
 prosedur pemuliaan yang berupa pemilihan
suatu genotip dari suatu populasi
 metode untuk mempersempit variabilitas
populasi genotip yang ada untuk memperoleh
genotip yang diinginkan
PENDAHULUAN
• Efektifitas seleksi sangat bergantung pada adanya
keragaman genetik dari suatu populasi.
• Sumber keragaman genetik dapat berupa:
 kultivar lokal
 koleksi plasma nutfah
 populasi hasil segregasi
Metode Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
A. Seleksi untuk populasi campuran:
1. Seleksi massa
2. Seleksi galur
B. Seleksi untuk populasi hasil hibridisasi (seleksi
untuk menangani generasi bersegregasi):
1. Metode silsilah (pedigree)
2. Metode curah (bulk)
3. Single Seed Descent (SSD)
4. Metode silang balik (back cross)
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Tujuan seleksi massa
• Memurnikan varietas
 Pengotoran dari percampuran, persilangan
alami dan mutasi alami dalam produksi
benih.
• Memperbaiki sifat-sifat dalam varietas lokal
 Diperoleh varietas unggul yang merupakan
campuran genotipa dengan fenotip yang
seragam.
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Prosedur seleksi massa
a. Dari populasi dasar yang ditanam dipilih
individu-individu terbaik berdasarkan fenotipe
yang sesuai dengan kriteria seleksi
b. Biji dari individu terpilih dipanen dan dicampur
c. Diambil sejumlah biji secara acak  ditanam
pada satu petak  dipilih individu-individu
terbaik sesuai dengan kriteria seleksi
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Prosedur seleksi massa
d. Biji dari individu terpilih dipanen → dicampur
e. Diambil sejumlah biji secara acak → ditanam
pada satu petak → dipilih individu-individu
terbaik sesuai dengan kriteria seleksi
f. Demikian seterusnya sampai diperoleh suatu
populasi yang seragam dengan sifat-sifat sesuai
dengan kriteria seleksi yang telah ditentukan
Prosedur seleksi massa
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Alasan mengembangkan varitas bergalur banyak
(genotip campuran):
• Varietas dapat beradaptasi luas karena lebih
dapat menyesuaikan diri terhadap lingkungan
yang beragam
• Memberikan kestabilan hasil walaupun pada
kondisi alam yang beragam
• Lebih dapat bertahan terhadap kerusakan yang
menyeluruh serangan suatu penyakit
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Kekurangan:
a. Kurang menarik dibandingkan dengan varietas
yang berasal dari galur murni (seragam)
b. Lebih sulit untuk memberikan tanda pengenal
diri pada program seleksi benih
c. Biasanya memberi hasil lebih rendah dari galur
terbaik dalam campuran
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Galur : Individu-individu yang dikembangkan
melalui penyerbukan sendiri dari tanaman
tunggal.
Galur murni: galur dianggap sebagai suatu
populasi bergenotip tunggal (populasi seragam
karena homosigot)
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Tujuan :
Mendapatkan varitas yang dikembangkan dari
individu homosigot superior
 Pemilihan berdasarkan fenotip
 Keberhasilan tergantung ragam tanaman
homosigot
 Hasil seleksi berupa galur murni
 Populasi campuran bahan seleksi
dapat berupa varitas lokal
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Kelebihan:
• Lebih menarik karena lebih seragam baik genotip
maupun fenotip
• Lebih mudah diidentifikasi
• Hasil biasanya lebih tinggi daripada hasil seleksi
massa
Kelemahan:
• Kurang adaptif terhadap perubahan
lingkungan
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Prosedur seleksi:
a. Tahap Pertama
– Memilih individu-individu terbaik (sesuai
dengan yang diinginkan) dari populasi dasar →
diadakan penyerbukan sendiri.
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
b. Tahap Kedua
– Keturunan individu-individu terpilih ditanam
terpisah dalam baris-baris untuk
diamati/dinilai
• Penilaian dilakukan beberapa generasi (7 – 8
generasi).
• Penilaian ditekankan pada :
 galur dengan sifat tertentu yang
terbaik
 keseragaman dalam galur
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
c. Tahap ketiga
– Jumlah galur sudah terbatas → diadakan
pengujian yang berulangan
Prosedur seleksi galur murni
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
Hibridisasi
• Untuk menggabungkan sifat dari sepasang atau
lebih tetua
• Diawali dengan pemilihan tetua berdasar tujuan
program
• Hibridisasi
 Sepasang tetua
 Lebih dari sepasang tetua
 Persilangan campuran (poly cross)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
1. Metode pedigree
 Disebut pedigree atau silsilah karena dilakukan
pencatatan pada setiap anggota populasi
bersegregasi dari hasil persilangan.
 Seleksi dilakukan pada karakter yang memiliki
heritabilitas tinggi
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
1. Metode pedigree
• Seleksi pada famili terbaik, barisan terbaik dan
tanaman terbaik.
• Seleksi dapat dilakukan pada generasi F2.
• Famili adalah kelompok galur yang berasal dari
satu tanaman terseleksi pada generasi
sebelumnya
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
1. Metode pedigree (prosedur seleksi)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Persilangan sepasang tetua homozigot yang berbeda diperoleh F1 seragam
Biji F1 ditanam disesuaikan dengan kebutuhan pertanaman generasi F2
Sebagian benih F1 disimpan
Biji F2 ditanam, jumlah biji yang ditanam tergantung pada banyaknya
famili F3 yang akan ditangani biasanya 10 : 1 atau 100 : 1.
Seleksi dilakukan pada individu terbaik.
Tanam biji F3. Masing-masing biji dari satu tanaman ditanam dalam
barisan. Pada generasi ini terlihat jelas ada perbedaan antar famili.
Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang terbaik pada barisan yang
lebih seragam.
Generasi F4 – F5 banyak famili lebih homozigot.
Seleksi di antara famili, dipilih 2 atau lebih tanaman dari famili terbaik.
Generasi F6- F7 dilakukan uji daya hasil dengan varietas pembanding
Generasi F8 dilakukan uji multilokasi (pada beberapa lokasi dan musim)
Pelepasan varietas dan perbanyakan benih sebar.
Pedigree Breeding Method
(Source: Acquaah, 2006)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
1. Metode pedigree - kelebihan
• Hanya keturunan-keturunan unggul yang
dilanjutkan pada generasi selanjutnya, tanaman
yang tidak baik dibuang
• Seleksi dilakukan tiap generasi, sehingga jumlah
tanaman tidak terlalu banyak
• Menghemat lahan, karena jumlah tanaman tiap
generasi semakin sedikit
• Silsilah dari suatu galur dapat diketahui
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
1. Metode pedigree - kekurangan
• Tiap generasi persilangan harus dilakukan
pencatatan (sifat morfologi, ketahanan hama dan
penyakit, umur panen dll), sehingga perlu banyak
catatan dan pekerjaan
• Kemungkinan ada galur terbuang pada generasi
segregasi akibat seleksi
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
2. Metode curah (bulk)
• Merupakan metode untuk membentuk galur
homozigot dari populasi bersegregasi melalui
selfing selama beberapa generasi tanpa seleksi.
• Seleksi ditunda sampai generasi lanjut, biasanya
pada generasi F5 dan F6.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
2. Metode curah (bulk)
• Dari generasi F1 s/d F4 benih ditanam secara
massa (bulk)
• Pada generasi tersebut mengandalkan adanya
seleksi alami
• Seleksi dilakukan untuk karakter yang memiliki
heritabilitas rendah sampai sedang
Tahapan Seleksi Bulk
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
2. Metode curah - kelebihan
• Relatif murah dan sederhana untuk memelihara
populasi bersegregasi.
• Pada generasi F1 – F4 pekerjaan tidak terlalu
berat karena tidak ada kegiatan seleksi.
• Ekonomis untuk tanaman berumur pendek dan
jarak tanam sempit seperti padi, gandum dll.
• Tanaman yang baik tidak terbuang, karena tidak
dilakukan seleksi pada generasi awal.
• Beberapa generasi dapat dilakukan pada tahun
sama
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
2. Metode curah - kekurangan
• Silsilah galur tidak tercatat sejak awal
• Seleksi alam pada generasi awal dapat
menghilangkan genotipe-genotipe yang baik
• Jumlah tanaman pada generasi lanjut sangat
banyak sehingga memerlukan lahan yang luas.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
3. Metode SSD (Single Seed Descent)
• Banyak diterapkan pada tanaman berpolong
• Panen dilakukan satu biji dari setiap tanaman,
mulai F2 – F5, kemudian setiap biji tersebut
dicampur untuk ditanam pada generasi
berikutnya
Tahapan Seleksi SSD
Tetua A x Tetua B
F1
F2- F4
Bulk
Ambil secara acak 1 biji dari
1 tanaman
F5
Seleksi tanaman terbaik
F6
Barisan tanaman tunggal
F7
Uji daya hasil pendahuluan
F8-F10
Pelepasan varietas
Uji multilokasi
Tahapan Seleksi SSD
(Source: Acquaah, 2006)
Action
Grow F1 plants, harvest all
F2 seeds per plant
Grow F2 population, harvest
one seed per plant
Grow F3 population, harvest
one seed per plant
Grow F4 population, harvest
one seed per plant
Space-plant to grow F5,
select best single plants
Grow F5-derived plant rows
In the F6 generation (F5:6)
Yield Test in F7 (F5:7 rows)
Yield Test in F8 (F5:8 rows)
Yield Test in F9 (F5:9 rows)
Large-scale seed increase for
variety release
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
3. Metode SSD - kelebihan
• Kebutuhan lahan sedikit
• Waktu dan tenaga yang diperlukan saat panen
lebih sedikit
• Pencatatan dan pengamatan jauh lebih
sederhana
• Seleksi untuk sifat yang memiliki heritabilitas
tinggi dapat dikerjakan lebih efektif.
• Dimungkinkan menanam sejumlah generasi dlm
satu tahun melalui pengendalian lingkungan (mis.
dalam rumah kaca).
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
3. Metode SSD - kekurangan
• Seleksi untuk karakter-karakter yang bernilai
heritabilitas rendah (mis. hasil) tidak efisien
• Identitas tanaman unggul F2 tidak diketahui
• Bila seleksi pada awal generasi tidak tajam dalam
pengamatan, dapat mengakibatkan hilangnya
tanaman superior karena tidak ikut terpilih.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Metode Back Cross
• Silang Balik : persilangan antara keturunan
dengan salah satu tetuanya.
• Kegunaan : untuk memperbaiki suatu sifat yang
dikendalikan oleh gen tunggal dari varietas
unggul pada tanaman menyerbuk sendiri.
• Perbaikan sifat kuantitatif melalui silang balik →
sulit dicapai.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Metode Back Cross
• Masalah yang paling besar dalam pelaksanaan
Metode Silang Balik adalah adanya pautan atau
“linkage” antara gen atau allel yang diinginkan
dengan allel yang tidak diinginkan / jelek.
• Galur pendonor gen (alel) → Tetua Donor
(Donor Parent)
• Galur yang menerima → Tetua Penerima
(Recipient Parent atau Recurrent Parent)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Tahapan Metode Back Cross
• Persilangan pertama antara tetua penerima (R)
dengan tetua pemberi (D) menghasilkan F1
• Silang balik pertama, F1 disilangkan dengan R
untuk mendapatkan populasi BC1. (F1 sebagai
betina dan R sebagai tetua jantan)
• Silang balik kedua, BC1 disilangkan dengan tetua
R untuk mendapatkan BC2. Tetua BC1 sebagai
betina dan R sebagai tetua jantan.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Tahapan Metode Back Cross
• Silang balik ketiga, BC2 disilangkan dengan tetua
R untuk mendapatkan BC3. Tetua BC2 sebagai
betina dan R sebagai tetua jantan.
• Silang balik keempat, BC3 disilangkan dengan
tetua R untuk mendapatkan BC4. Tetua BC3
sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
• Populasi BC4 sudah mengandung kembali 93,75%
gen R.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Tahapan Metode Back Cross
• Pada akhir kegiatan, BC4 dikawinkan sendiri
sehingga terjadi segregasi dan diseleksi untuk
mendapatkan galur harapan baru
Tahapan Back Cross
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
4. Persyaratan yang harus dipenuhi
• Tersedianya tetua timbal-balik yang sesuai
• Sifat-sifat yang dipindahkan dari tetua
penyumbang masih mungkin dipelihara dengan
intensitas yang tidak berkurang walaupun
mengalami beberapa kali persilangan balik
• Untuk mendekati kemiripan sifat-sifat tetua
timbal balik, kecuali sifat yang diperbaiki tetap
serupa dengan tetua penyumbang (tetua donor),
diperlukan banyak persilangan balik
SKEMA METODE SILANG BALIK
Persilangan tetua
HS
/ MLG 15151
Silang balik pertama
F1
/ HS
 50%
Silang balik ke dua
BC1 / HS
 75%
Silang balik ke tiga
BC2 / HS
87,5%
Silang balik ke empat
BC3 / HS
93,75
Dimana :
HS : resipien (penerima)
MLG 15151 : donor
BC4
PROPAGASI
A. Latihan dan Diskusi
1.
2.
3.
Pelajari perbedaan antara seleksi masa dan seleksi galur murni !
Jelaskan tahapan seleksi massa
Jelaskan tahapan seleksi pedigree
B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri)
1. Apa persamaan metode seleksi pedigree dan bulk?
2. What are the differences between pedigree selection and bulk
selection?