LAPORAN PEMULIAAN TANAMAN SELEKSI
OLEH KELOMPOK J 4 : 1. Rahmawan Yulianto 2. Reindy Katon 3. Sonia Tambunan 4. Rizki Eka F. F 5. Gabryna Aulia N 6. Maziatul Ummi A 7. Anggi Widowati
ASISTEN :
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
Mbak Icha
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seleksi pada dasarnya merupakan suatu proses untuk mempertahankan frekuensi gen-gen yang diinginkan dari suatu populasi yang beragam. Seleksi merupakan suatu kegiatan memillih atau menyeleksi suatu tanaman yang diinginkan dalam suatu populasi.Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat. Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan. Seleksi massa dan seleksi galur murni dapat diterapkan terhadap tanaman dengan semua moda reproduksi. Hasil persilangan tanaman berpenyerbukan sendiri yang tidak menunjukkan depresi silang-dalam seperti padi dan gandum dapat pula diseleksi secara curah (bulk). Teknik modifikasi seleksi galur murni yang sekarang banyak dipakai adalah keturunan biji tunggal (single seed descent, SSD) karena dapat menghemat tempat dan tenaga kerja. Terhadap tanaman berpenyerbukan silang atau mudah bersilang, seleksi berbasis nilai pemuliaan (breeding value) dianggap yang paling efektif. Berbagai metode, seperti seleksi “tongkol-ke-baris” (beserta modifikasinya), seleksi saudara tiri, seleksi saudara kandung, dan seleksi saudara kandung timbal-balik (reciprocal selection), diterapkan apabila tanaman memenuhi syarat perbanyakan seperti ini. Metode seleksi timbal-balik yang berulang (recurrent reciprocal selection) adalah program seleksi jangka panjang yang banyak diterapkan perusahaan-perusahaan besar benih untuk memperbaiki lungkang gen (gene pool) yang mereka miliki. Dua atau lebih lungkang gen perlu dimiliki dalam suatu program pembuatan varietas hibrida. Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda
(genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu.
1.2
Tujuan
Memahami konsep dan tujuan seleksi
Memahami tentang macam-macam seleksi
Mengetahui tentang metode-metode seleksi
Menguasai cara-cara penentuan tanaman yang akan diseleksi berdasarkan penampilan fenotip.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
PENGERTIAN SELEKSI
Seleksi adalah hal yang penting untuk membentuk suatu populasi yang memiliki fenotipe yang baik berdasarkan genotipe dan pengaruh lingkungan yang baik pula.
Ada berbagai metode dengan mana seleksi tanaman dilakukan, yaitu seleksi untuk tanaman seragam, yang dikenal sebagai seleksi galur murni; seleksi dari tanaman yang tumbuh di lapangan, yang dikenal sebagai seleksi massal atau seleksi massa; dan seleksi dari daftar terdokumentasi dengan baik keturunan, umumnya dikenal sebagai sistem silsilah.
berbagai tanaman yang diinginkan seragam dihasilkan oleh seleksi ini berturut-turut diikuti dengan perbanyakan dari individu-individu yang dipilih. (Anonymous, 2011 a )
selecting plants with desirable characteristics for propagation, to more complex molecular techniques (see cultigen and cultivar ).
selecting new varieties of higher-yielding, resistant to pests and diseases, drought resistant or regionally adapted to different environments and growing conditions.
After a variable population is recognized, individuals that are the best performers for the desired feature, say fruit size in the case of tomatoes, are chosen and the rest of the population is discarded or rejected. (Anonymous, 2011 b)
2.2
MACAM – MACAM SELEKSI 2.2.1
SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI Tanaman menyerbuk sendiri yang disilangkan heterosigot makin kurang
keragaman genetiknya terjadi penyerbukan sendiri terus menerus, perubahan susunan genetika pada masing–masing pasangan. Alel mengarah ke homosigositas, sehingga susunan genetik dalam tanaman semua / sebagian besar homosigot. METODE PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
* Pasangan gen homosigot akan tetap homosigot dengan adanya penyerbukan sendiri. Pasangan gen – gen heterosigot akan terjadi segresi apabila diserbuki sendiri dan
*
menghasilkan genotipe homosigot dan heterosigot dengan perbandingan yang sama. MACAM VARIETAS MENYERBUK SENDIRI : 1.
Bersari bebas
Hasil seleksi massa, cirinya : Tidak selalu diketahui induk jantan dan betinanya. Jika ingin meningkatkan hasil harus tahu peranan gen aditif sehingga perlu tahu salah satu tetuanya. 2.
Komposit
Populasi dasar merupakan : campuran varietas unggul, hibrida dan galur (untuk galur boleh ada boleh tidak)
Setiap dicampur terjadi persilangan terbuka kemudian diseleksi melalui seleksi massa. 3.
Hibrida
Masalah : persilangan dan saat mencari galur penghasil benihnya. Benih yang dihasilkan sedikit, usaha – usaha persilangan galur dengan varietas. 4.
Sintetis (Ideal Type)
Sama dengan campuran galur merupakan peluang dengan melakukan penyerbukan silang galur dicampur terjadi persilangan biji berubah seleksi massa varietas sintetis. (RW. Allard, 1995)
2.2.2
SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SILANG Pada dasarnya tanaman penyerbuk silang adalah heterozigot dan heterogenus. Satu
individu dan individu lainnya genetis berbeda. Karena keragaman genetis yang umumnya cukup besar dibanding dengan tanaman penyerbuk sendiri dalam menentukan kriteria seleksi diutamakan pada sifat ekonomis yang terpenting dulu, tanpa dicampur aduk dengan sifat – sifat lain yang kurang urgensinya. Pengertian yang bertalian dengan keseimbangan Hardy-Weinberg pengertian mengenai silang dalam, macam – macam gen dan sebagainya sangat membantu memahami sifat – sifat tanaman penyerbuk silang dan metode – metode seleksinya. Keseimbangan Hardy-Weinberg
Banyaknya genotipe suatu keturunan hasil perkawinan bisa diduga dan diperhitungkan, hanya ketepatan peramalan sangat tergantung pada beberapa faktor misalnya jumlah lokus serta allele yang dimiliki, genotipe orang tua serta banyaknya gamet yang dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya. Keturunan – keturunan tersebut semakin banyak, akan merupakan suatu populasi genetis yang semakin berkembang karena adanya persilangan antara individu – individunya. Dalam perkembangannya, mungkin suatu populasi akan menjadi lebih baik atau sebaliknya, sesuai dengan perubahan komposisi gen yang dimilikinya. (Mangoendidjojo, 1997)
2.3
METODE SELEKSI MASSA Seleksi massa (dalam pemuliaan tanaman) atau seleksi individu (dalam pemuliaan hewan) adalah salah satu metode seleksi yang tertua untuk memilih bahan tanam yang lebih baik pada generasi berikut. Dalam program pemuliaan, seleksi ini juga merupakan yang paling sederhana dan banyak pemulia hanya mengandalkan nalurinya dalam menjalankan metode ini, meskipun dasar ilmiah untuk pelaksanaannya sudah tersedia. Dalam praktik sehari-hari, pemulia mengamati penampilan fenotipe setiap individu dalam suatu populasi lalu memilih individu yang akan dipelihara keturunannya kelak. Praktek yang demikian juga disebut seleksi massa positif. Seleksi massa negatif (disebut juga roguing) juga dapat dilakukan, terutama untuk memelihara kemurnian sifat suatu populasi: individu-individu yang menyimpang dari penampilan normal dibuang. Kalangan pemuliaan tanaman menamakan seleksi massa karena biasanya cara seleksi ini dilakukan terhadap ukuran populasi yang besar dalam pertanaman di ladang. Pemuliaan hewan mengistilahkan sebagai seleksi individu karena seleksi didasarkan atas dasar penampilan individu, bukan kerabat dari individu tersebut. Kemajuan seleksi dalam seleksi massa adalah yang terbesar dari semua metode seleksi yang ada, namun harus memperhatikan beberapa hal. Latar belakang lingkungan harus dipertimbangkan dalam melakukan seleksi massa karena seleksi didasarkan dengan fenotipe. Masalah lainnya adalah apabila suatu sifat tidak dapat diamati langsung pada suatu individu, seperti produksi susu per hari dari sapi pejantan. Untuk mengatasinya, metode seleksi berbasis kerabat perlu dilakukan. Penggunaan seleksi dengan penanda (marker-assisted selection) berpotensi menghilangkan masalah-masalah ini.
(Makmur, 2000)
2.4
METODE SELEKSI GALUR Seleksi galur murni dilakukan terhadap tanaman yang melakukan penyerbukan sendiri dan tanaman yang dikembangkan dengan cara vegetatif. Seleksi galur murni dilaksanakan untuk memperoleh individu homosigot yang dipilh dari bahan seleksi yang memang sudah mempunyai tanaman homosigot di dalam populasinya. Sebagai bahan seleksi dapat berupa populasi campuran, yang berupa : • Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur. • Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi
Seleksi berdasarkan penotipe tanaman sehingga penyeleksi sering mendapatkan kesulitan apabila ada faktor dominan pada suatu pasangan gen yang homosigot dan heterosigot. Seleksi galur murni (pure line breeding) berasal dari seleksi individu keturunan tanaman penyerbuk sendiri. Pada cara ini sudah dilakukan seleksi atau pengujian terhadap keturunanan tanaman terpilih, sehingga metode ini merupakan seleksi tanaman yang sudah berdasarkan pada genetik tanamannya. Keberhasilan seleksi tergantung pada ragam tanaman homosigot pada suatu populasi bahan seleksi. Makin banyak atau makin beragam tanaman –tanaman homosigot pada populasi itu , akan makin beragam tanamantanaman homosigot pada populasi itu dan juga akan semakin besar kemungkinan memperoleh individu tanaman yang diharapkan. (James R, 1991)
2.5
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN SELEKSI MASSA DAN SELEKSI GALUR Kelebihan seleksi massa : – mudah dilaksanakan – murah – dapat dilakukan pada ppulas besar – dapat menekan terjadimya silang dalam (INBREEDING) Kelemahan seleksi massa :
– perlu lahan penanaman yang terpisah dari popuas lain – kemajuan seeksmya kecil/rendah Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur : 1. > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik. 2. Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam. 3. Ketahanan > baik terutama penyakit. Kekurangan campuran berbagai galur : 1. Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam. 2. sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih. 3. Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut (Suyono, 1995)
2.6
PERANAN SELEKSI DALAM PEMULIAAN Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat. Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan. Seleksi massa dan seleksi galur murni dapat diterapkan terhadap tanaman dengan semua moda reproduksi. Hasil persilangan tanaman berpenyerbukan sendiri yang tidak menunjukkan depresi silang-dalam seperti padi dan gandum dapat pula diseleksi secara curah (bulk). Teknik modifikasi seleksi galur murni yang sekarang banyak dipakai adalah keturunan biji tunggal (single seed descent, SSD) karena dapat menghemat tempat dan tenaga kerja. Terhadap tanaman berpenyerbukan silang atau mudah bersilang, seleksi berbasis nilai pemuliaan (breeding value) dianggap yang paling efektif. Berbagai metode, seperti seleksi “tongkol-ke-baris” (beserta modifikasinya), seleksi saudara tiri, seleksi saudara kandung, dan seleksi saudara kandung timbal-balik (reciprocal selection), diterapkan apabila tanaman memenuhi syarat perbanyakan seperti ini. Metode seleksi timbal-balik yang
berulang (recurrent reciprocal selection) adalah program seleksi jangka panjang yang banyak diterapkan perusahaan-perusahaan besar benih untuk memperbaiki lungkang gen (gene pool) yang mereka miliki. Dua atau lebih lungkang gen perlu dimiliki dalam suatu program pembuatan varietas hibrida. Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda (genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu. (Pratanto, 2002)
BAB III METODOLOGI 3.1
Alat dan Bahan
Alat
:
Kamera
:
Untuk mendokumentasikan praktikum
Penanda
:
Untuk menandai tanaman yang akan diseleksi
Bolpoin
:
Untuk menulis
Buku
:
Untuk mencatat
Bahan Tanaman Mentimun :
Sebagai tanaman yang akan diseleksi
3.2 Cara Kerja a. Seleksi Massa Tentukan Karakter yang digunakan untuk seleksi
Amati seluruh individu dalam populasi berdasarkan karakter yang telah dipilih
Lakukan analisa dari data tersebut
Lakukan seleksi pada populasi tersebut berdasarkan karakter yang telah dipilih
Beri tanda pada individu tersebut
Kumpulkan benih dari seluruh individu terpilih dalam satu kantong untuk ditanam pada musim berikutnya
Populasi lokal (wild variety)
X XX XX XX X X X X X X X X X X X X X X X X XX X X XXXXXXXXXXXXX XX X X X X X X X X X
Diseleksi sesuai penampilan fenotipnya Individu terseleksi diberi tanda
Biji dari tanaman terseleksi (X) dijadikan satu untuk musim tanam
Populasi baru yang berasal dari benih
XXXXXXXXXXXXX X X X X X X X X X X XX X XXXXXXXXXXXXX X XX X X X X X X X X X
individu terseleksi. Dilakukan pemilihan kembali sesuai penampilan fenotipnya
Dst.
b. Seleksi galur Tentukan karakter yang digunakan untuk seleksi
Amati seluruh individu dalam populasi berdasar karakter yang dipilih
Lakukan analisa dari data tersebut
Lakukan seleksi pada populasi tersebut berdasarkan karakter yang telah dipilih
Beri tanda pada individu tersebut
Kumpulkan benih dari masing-masing individu terpilih secara terpisah (satu individu satu kantong)
XXXXXXXXXXXXX X X X X X X X X X X XX X XXXXXXXXXXXXX X XX X X X X X X X X X
–
Populasi lokal (wild variety)
–
Diseleksi sesuai penampilan fenotipnya
–
Individu terseleksi diberi tanda
XXXXXXXXX XXXXXXXXX X X X X X XX X X XXXXXXXXX X X X X XX X X X XXXXXXXXX XXXXXX
–
Pada musim tanam berikutnya benih yang berasal dari satu tanaman (individu terseleksi) ditanam dalam satu barisan
–
Dari populasi tersebut dipilih kembali sesuai fenotipnya
–
Individu terdeleksi diberi tanda
–
Benih disisihkan per individu terpilih untuk musim tanam berikutnya
c. Seleksi Pedigree / Silsilah Tentukan karakter yang digunakan untuk seleksi
Amati seluruh individu dalam populasi berdasar karakter yang dipilih
Lakukan analisa dari data tersebut
Lakukan seleksi pada populasi tersebut berdasarkan karakter yang telah dipilih
Beri tanda pada individu tersebut
Kumpulkan benih dari masing-masing individu terpilih secara terpisah (satu individu satu kantong)
BAB IV HASIL DAN PEMBASAN
4. 1. Hasil
4. 1. 1. Data Hasil Pengamatan
4. 1. 1. 1. Data Populasi Total Bahan Seleksi
Tinggi Tongkol
Tinggi Tongkol
No.
(cm)
No.
(cm) Rerata dari data diatas adalah 18,65 cm
4. 1. 1. 2. Data Tanaman Terseleksi
Tinggi Tongkol No.
(cm) . 1. 1. 3. Denah Posisi Tanaman
X5
X10
X15
X20
X4
X9
X14
X19
X3
X8
X13
X18
X2
X7
X12
X17
X1
X6
X11
X16
U T A R A
BEDENG I
BEDENG II
4. 1. 2. Perhitungan Nilai Ragam
No. x x² ∑ σ² = ∑ x² – (∑ x)² / n = 7193 – / 20 = – 347,2 n . 1. 3. Perhitungan Koefisien Keragaman
4. 2. Pembahasan
4. 2. 1. Penjelasan Tanaman Terseleksi
Tanaman Jagung yang diseleksi berdasarkan panjang tongkol. Dari 20 tongkol yang di data panjangnya didapat rerata 18,65 cm. Dari hasil rerata tersebut dipilih 5 data dari 20 data yang tersedia yang paling mendekati angkanya. Didapatlah 18 cm dan 19 cm.
4. 2. 1. Interpretasi Nilai Keragaman dan Koefisien Keragaman
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2011 a /explore/bio/breed.htm Anonymous, 2011 b /wiki/Plant_breeding Amris Makmur, 2000. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Bandung : Rineka Cipta Pratanto, 2002. Pemuliaan dan Genetika 2. Yogyakarta : Kanesius RW. Allard, 1995. Pemuliaan Tanaman 1. Jakarta : Rineka Cipta Suyono, 1995. Pemuliaan Berlanjut. Jakarta : Surya Kencana Welsh, James R,1991. Dasar-dasar genetika & pemuliaan tanaman. Jakarta : Erlangga Woerjono Mangoendidjojo, 1997. DASAR-DASAR PEMULIAAN TANAMAN. Yogyakarta : Kanisius