DASAR-DASAR
TEORI DARI METODE
PEMULIAAN
TANAMAN
Strategi
Dasar Pemuliaan Tanaman.
3 strategi
dasar pemuliaan tanaman antara lain:
1.
Koleksi Plasma Nuftah
Plasma
nutfah adalah bahan baku dasar pemuliaan karena di sini tersimpan berbagai
keanekaragaman sifat yang dimiliki oleh masing-masing nomor koleksi (aksesi).
Tanpa keanekaragaman, perbaikan sifat tidak mungkin dilakukan. Usaha pencarian
plasma nutfah baru berarti eksplorasi ke tempat-tempat yang secara tradisional
menjadi pusat keanekaragaman hayati (atau hutan) atau dengan melakukan
pertukaran koleksi. Lembaga-lembaga publik seperti IRRI dan CIMMYT menyediakan
koleksi plasma nutfah bagi publik secara bebas bea, namun untuk kepentingan
bisnis diatur oleh perjanjian antara pihak-pihak yang terkait.
2.
Peningkatan keragaman (variabilitas) genetik.
Apabila
aksesi tidak ada satu pun yang memiliki suatu sifat yang diinginkan, pemulia
tanaman melakukan beberapa cara untuk merakit individu yang memiliki sifat ini.
Beberapa cara yang dapat dilakukan adalah introduksi bahan koleksi,
persilangan, manipulasi kromosom, mutasi dengan paparan radioaktif atau bahan
kimia tertentu, penggabungan (fusi) protoplas/inti sel, manipulasi urutan gen,
transfer gen, dan manipulasi regulasi gen.
Empat
cara yang disebut terakhir kerap dianggap sebagai bagian dari bioteknologi
pertanian (green biotechnology). Tiga cara yang terakhir adalah bagian dari
rekayasa genetika dan dianggap sebagai "pemuliaan tanaman molekular"
karena menggunakan metode-metode biologi molekular.
Peningkatan keragaman (variabilitas)
genetik antara lain:
1.
Introduksi
Intoduksi adalah mendatangkan bahan tanam dari tempat
lain (introduksi) merupakan cara paling sederhana untuk meningkatkan keragaman
(variabilitas) genetik. Seleksi penyaringan (screening) dilakukan terhadap
koleksi plasma nutfah yang didatangkan dari berbagai tempat dengan kondisi
lingkungan yang berbeda-beda. Pengetahuan tentang pusat keanekaragaman
(diversitas) tumbuhan penting untuk penerapan cara ini. Contoh pemuliaan yang
dilakukan dengan cara ini adalah pemuliaan untuk berbagai jenis tanaman buah
asli Indonesia, seperti durian dan rambutan, atau tanaman pohon lain yang mudah
diperbanyak secara vegetatif, seperti ketela pohon dan jarak pagar. Introduksi
dapat dikombinasi dengan persilangan. Introduksi tanaman selain menambah keragaman tanaman mempunyai
manfaat lain yaitu :
a. memajukan bidang industri,dengan mendatangkan tanaman-tanaman
industri seperti tanaman kehutanan, tanaman obat-obatan dan tanaman industri
lainnya.
b. Memenuhi kebutuhan aestetik dengan mendatangkan tanaman-tanaman
ornamental untuk melengkapi koleksi kebun-kebun, taman-taman, gedung-gedung
sehingga menciptakan keindahan tersendiri.
c. Untuk mempelajari asal, distribusi, klasifikasi dan evolusi dari
tanaman dengan jalan memelihara tanaman yang diintroduksi di tempat tertentu
kenmudian dipelejari data-datanya secara mendetail. Untuk
peningkatan mutu tanaman.
2.
Persilangan
Persilangan merupakan cara yang
paling populer untuk meningkatkan variabilitas genetik, bahkan sampai sekarang
karena murah, efektif, dan relatif mudah dilakukan. Walaupun secara teknis
relatif mudah, keberhasilan persilangan perlu mempertimbangkan ketepatan waktu
berbunga (sinkronisasi), keadaan lingkungan yang mendukung, kemungkinan
inkompatibilitas, dan sterilitas keturunan. Keterampilan teknis dari petugas
persilangan juga dapat berpengaruh pada keberhasilan persilangan. Pada sejumlah
tanaman, seperti jagung, padi, dan Brassica napus (rapa), penggunaan teknologi
mandul jantan dapat membantu mengurangi hambatan teknis karena persilangan
dapat dilakukan tanpa bantuan manusia.
Sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang akan disilangkan
ada beberapa macam persilangan :
a. Intravarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya
sama.
b. Intervarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang berasala
dari varietas yang berbeda tetapi masih dalam spesies yang sama. Juga disebut
persilangan Intraspesifik
c. Interspesifik : persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda
spesies tetapi masih dalam genus yang sama. Juga disebut persilangan
Intragenerik. Persilangan ini dilakukan untuk maksud memindahkan daya
ressistensi terhadap hama, penyakit dan kekeringan dari suatu spesies ke lain
spesies. Misal : tomat, tebu
d. Intergenerik: persilangan antara tanaman-tanaman dari genera yang
berbeda. Persilangan ini dilakukan untuk menstransfer daya resisten
hama,penyakit dan kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke
genera-genera yang sudah dibudidayakan. Misal tebu dan glagah lobak dan kubis.
e. Introgresive: pada tipe persilangan ini salah satu spesies
seolah-olah sifatnya mendominir sifat-sifat spesies yang lain sehingga populasi
hybrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri atas satu jenis spesies yang
mendominir tersebut.
3.
Pemuliaan dengan bantuan mutasi
Pemuliaan tanaman dengan bantuan
mutasi (dikenal pula sebagai pemuliaan tanaman mutasi) adalah teknik yang
pernah cukup populer untuk menghasilkan variasi-variasi sifat baru. Teknik ini
pertama kali diterapkan oleh Stadler pada tahun 1924 tetapi prinsip-prinsip
pemanfaatannya untuk pemuliaan tanaman diletakkan oleh Åke Gustafsson dari
Swedia. Tanaman dipaparkan pada sinar radioaktif dari isotop tertentu (biasanya
kobal-60) dengan dosis rendah sehingga tidak mematikan tetapi mengubah sejumlah
basa DNA-nya. Mutasi pada gen akan dapat mengubah penampilan tanaman. Pada
tanaman yang dapat diperbanyak secara vegetatif, induksi jaringan kimera sudah
cukup untuk menghasilkan kultivar baru. Pada tanaman yang diperbanyak dengan
biji, mutasi harus terbawa oleh sel-sel reproduktif, dan generasi selanjutnya
(biasa disebut M2, M3, dan seterusnya) diseleksi.
Macam-macam Mutasi :
a. Mutasi gen :
Dapat terjadi baik pada jaringan vegetatif maupun generatif dari
tanaman. Gen letaknya teratur dalam kromosom, dengan pengaruh fisis/khemis maka
letak gen dalam kromosom secara spontan dapat berubah, sehingga menghadapi
mutasi gen. Mutasi gen bukan saja menyebabkan perubahan phenotype saja tetapi
juga menyebabkan terpengaruhnya pertumbuhan, pertukaran zat dan proses-proses
fisiologis lainnya.
b. Mutasi genom :
Pada peristiwa ini jumlah genome individu mengalami perubahan dan
mutasi genome selalu mengakibatkan gejala heteroploid/ amphidiploid/ aneuploid
yaitu gejala terbentuknya individu poliploid dimana jumlah kromosomnya bukan
merupakan kelipatan yang sempurna dari genom/haploidnya.
Pada tanaman diploid normal mempunyai formula.anggota-anggota
heteroploidnya sebagai berikut :
Nama Simbul Formula
Ø Nullisomic 2x –
2 (AB) (AB)
Ø Monososic 2x –
1 (ABC) (AB)
Ø Double Monosomic 2x – 1 – 1 (AB) (AC)
Ø Trisomic 2x +
1 (ABC)
(ABC)(C)
Ø Double
Trisomic 2x +1 + 1 (ABC) (ABC) (A) (B)
Ø Monosomic trisomic 2x – 1 + 1 (ABC) (AB) (A)
c.
Mutasi
Kromosom
Ada beberapa macam Mutasi Kromosom
1. Fragmentasi : peristiwa terpecahnya kromosom
2. Translokasi :
pertukaran segmen / potongan kromosom
yang tidak Homolog
3.
Inversi : terputusnya bagian kromosom & tersusun
kembali
dengan arah terbalik
4.
Defisiensi : hilangnya
bagian kromosom yang terletak
pada
ujung ujungnya
5.
Delesi : hilangnya bagian kromosom yang ditengah
6.
Duplikasi :
penggandaan bagian kromosom
d.
Mutasi
Plasmon Dan Plastidom
Pada persilangan resiprok, hybrid yang terjadi seringkali
berbeda-beda. Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa plasma dan plastida mengambil
bagian juga dalam proses keturunan. Suatu varietas tanaman apabila terjadi
mutasi plasmon, plasmanya akan berlainan>Warna blontang-blontang pada daun
disebabkan karena mutasi plastidom. Mutasi plasmon dan plastidom mempunyai
prospek yang menarik dalam bidang hortikultura, terutama tanaman hias yang
dikomersiilkan.
4.
Transfer Gen
Dalam transfer gen, fragmen DNA dari
organisme lain (baik mikroba, hewan, atau tanaman), atau dapat pula gen
sintetik, disisipkan ke dalam tanaman penerima dengan harapan gen
"baru" ini akan terekspresi dan meningkatkan keunggulan tanaman
tersebut. Strategi pemuliaan ini banyak mendapat penentangan dari
kelompok-kelompok lingkungan karena kultivar yang dihasilkan dianggap
membahayakan lingkungan jika dibudidayakan.
5.
Manipulasi kromosom
Yang termasuk dalam cara ini adalah semua manipulasi ploidi, baik poliploidisasi
(penggandaan genom) maupun pengubahan jumlah kromosom. Gandum roti
dikembangkan dari penggabungan tiga genom spesies yang
berbeda-beda. Semangka tanpa biji
dikembangkan dari persilangan semangka tetraploid dengan
semangka diploid. Pengubahan jumlah kromosom (seperti pembuatan galur
trisomik atau monosomik) biasanya dilakukan sebagai alat analisis genetik untuk
menentukan posisi gen-gen yang mengatur sifat tertentu. Galur dengan jumlah
kromosom yang tidak berimbang seperti itu mengalami hambatan dalam
pertumbuhannya. Teknik pemuliaan ini sebenarnya juga mengandalkan persilangan
dalam praktiknya.
6.
Manipulasi gen dan
ekspresinya
Metode-metode yang melibatkan penerapan genetika molekular masuk dalam kelompok ini, seperti teknologi antisense, peredaman gen (termasuk interferensi RNA), rekayasa gen, dan overexpression. Meskipun
teknik-teknik ini telah diketahui berhasil diterapkan dalam skala percobaan,
belum ada kultivar komersial yang dirilis dengan cara-cara ini.
3. Identifikasi dan Seleksi Terhadap
Bahan Pemuliaan
Bahan atau materi pemuliaan dengan
keanekaragaman yang luas selanjutnya perlu diidentifikasi sifat-sifat khas yang
dibawanya, diseleksi berdasarkan hasil identifikasi sesuai dengan tujuan
program pemuliaan, dan dievaluasi kestabilan sifatnya sebelum dinyatakan layak
dilepas kepada publik. Dalam proses ini penguasaan berbagai metode percobaan,
metode seleksi, dan juga "naluri" oleh seorang pemulia sangat
diperlukan.
a.
Identifikasi Keunggulan
Usaha perluasan keanekaragaman akan menghasilkan banyak
bahan yang harus diidentifikasi. Pertimbangan sumber daya menjadi faktor
pembatas dalam menguji banyak bahan pemuliaan. Di masa lalu identifikasi
dilakukan dengan pengamatan yang mengandalkan naluri seorang pemulia dalam
memilih beberapa individu unggulan. Program pemuliaan modern mengandalkan
rancangan percobaan yang diusahakan seekonomis tetapi seakurat mungkin.
Percobaan dapat dilakukan di laboratorium untuk pengujian genotipe/penanda
genetik atau biokimia, di rumah kaca untuk penyaringan ketahanan terhadap hama
atau penyakit, atau lingkungan di bawah optimal, serta di lapangan terbuka.
Tahap identifikasi dapat dilakukan terpisah maupun terintegrasi dengan tahap
seleksi.
b.
Seleksi
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.
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.
c.
Evaluasi
Bahan-bahan pemuliaan yang telah
terpilih harus dievaluasi atau diuji terlebih dahulu dalam kondisi lapangan
karena proses seleksi pada umumnya dilakukan pada lingkungan terbatas dan
dengan ukuran populasi kecil. Evaluasi dilakukan untuk melihat apakah
keunggulan yang ditunjukkan sewaktu seleksi juga dipertahankan dalam kondisi
lahan pertanian terbuka dan dalam populasi besar. Selain itu, bahan pemuliaan
terpilih juga akan dibandingkan dengan kultivar yang sudah lebih dahulu
dirilis. Calon kultivar yang tidak mampu mengungguli kultivar yang sudah lebih
dahulu dirilis akan dicoret dalam proses ini. Apabila bahan pemuliaan lolos
tahap evaluasi, ia akan dipersiapkan untuk dirilis sebagai kultivar baru.
Dalam praktek, biasanya ada tiga
jenis evaluasi atau pengujian yang diterapkan sebelum suatu kultivar dilepas,
yaitu uji pendahuluan (melibatkan 20-50 bahan pemuliaan terseleksi), uji daya
hasil pendahuluan (maksimum 20), dan uji multilingkungan/multilokasi (atau uji
daya hasil lanjutan, biasanya kurang dari 10). Semakin lanjut tahap pengujian,
ukuran plot percobaan semakin besar. Setiap negara memiliki aturan tersendiri
mengenai bakuan untuk masing-masing jenis pengujian dan jenis tanaman.
Calon kultivar yang akan
dirilis/dilepas ke publik diajukan kepada badan pencatat (registrasi)
perbenihan untuk disetujui pelepasannya setelah pihak yang akan merilis memberi
informasi mengenai ketersediaan benih yang akan diperdagangkan.
REPRODUKSI DAN PEMBIAKAN TANAMAN
A.
Pengertian
Perkembangbiakan/ Reproduksi
Perkembangbiakan
atau Reproduksi adalah suatu proses biologis di mana individu organisme baru
diproduksi. Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan
oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari
suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi
menjadi dua jenis yaitu reproduksi generatif (seksual) dan reproduksi vegetatif
(aseksual).
B.
Jenis-Jenis
Perkembangbiakan/Reproduksi Tanaman
1. Reproduksi Generatif (seksual).
Reproduksi
generatif (seksual) adalah reproduksi/perkembangbiakan yang didahului peleburan
antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Peristiwa ini disebut pembuahan. Pembuahan (fertilisasi) pada
tumbuhan berbiji akan terjadi kalau didahului adanya proses penyerbukan
(persarian/polenasi). Alat pembiakan
generatif pada tumbuhan yaitu bunga sebagai tempat terjadinya penyerbukan.
Sistem penyerbukan tanaman dapat ditentukan dengan mempelajari
struktur bunga, waktu masak putik atau benang sari, ada tidaknya sterilitas dan
kompatibilitas antara putik dan benang sari.
Berdasarkan strukturnya bunga dapat dikelompokkan menjadi:
- Bunga Lengkap : bunga yang memiliki 2 organ seks(benang sari &
putik) dan 2 perhiasan bunga(klopak dan mahkota). Contoh tanaman
yang memiliki bunga lengkap antara lain: ubi jalar, Kacang
tanah, Singkong
karet, Cabai, Kembang
sepatu, Mangga, Jambu
biji dan Kapas.
- Bunga Tidak Lengkap: bunga yang tidak memiliki 1 dari bagian
keempat bagian bunga lengkap. Contoh tanaman yang
memiliki bungan tidak lengkap antara lain: Padi, Sorgum dan Pepaya
betina.
Sedangkan berdasarkan kelengkapan organ seksualnya, bunga dapat
dikelompokkan menjadi:
-
Bunga
Sempurna: bunga yang memiliki organ seksual lengkap(benang sari dan putik),
disebut juga bunga hermaprodit. Contoh tanaman yang
memiliki bunga sempurna antara lain: Padi, Ubi
jalar, Kacang
tanah, Singkong
karet, Cabai, Kembang
sepatu, Mangga, Jambu biji dan Kapas.
-
Bunga
Tidak Sempurna: bunga yang tidak memiliki salah satu dari organ seksual. Contoh tanaman yang memiliki bunga tidak sempurna yaitu Pepaya betina.
Tahap-tahap perkembangbiakan atau reproduksi tanaman
yaitu :
Penyerbukan
Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari pada tempat tujuan. Pada tumbuhan
Gymnospermae, tujuan serbuk sari adalah tetes penyerbukan, sedangkan
pada tumbuhan Angiospermae, tujuan serbuk sari adalah kepala putik.
a.
Macam-Macam
Penyerbukan
1)
Berdasarkan
penyebab sampainya serbuk sari pada tujuan
a)
Anemogami: penyerbukan yang disebabkan oleh angin.
Ciri-ciri
tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin ialah:
ü bunganya tidak bermahkota
ü serbuk sarinya bergantungan kedudukannya
ü serbuk sarinya banyak dan ringan
ü kepala putiknya besar.
ü Contohnya: rumput, tebu, dan alang-alang.
b)
Zoidiogami: penyerbukan yang dibantu oleh hewan.
Berdasarkan
jenis hewannya dapat dibedakan lagi menjadi:
· Entomogami: penyebabnya adalah serangga. Tumbuhan yang
penyerbukannya memerlukan bantuan serangga umumnya mempunyai ciri-ciri:
ü mahkota bunga berwarna mencolok
ü mengeluarkan bau yang khas.
ü mempunyai kelenjar madu
· Ornitogami: penyerbukan karena bantuan burung, terjadi pada
tumbuhan yang bunganya mengandung madu atau air.
· Kiropterogami: penyerbukan karena bantuan kelelawar, terjadi pada
tumbuhan yang bunganya mekar pada malam hari.
· Malakogami: penyerbukan karena bantuan siput, terjadi pada tumbuhan
yang banyak dilekati siput.
c)
Hidrogami: penyerbukan karena bantuan air. Ini pada umumnya terjadi pada tumbuhan yang hidup di dalam air,
misalnya Hydrilla.
d)
Antropogami: disebut juga penyerbukan buatan atau
sengaja, yaitu penyerbukan karena bantuan manusia. Hal ini dilakukan oleh manusia karena tidak terdapatnya vektor
yang dapat membantu penyerbukan. Contohnya, tumbuhan vanili.
2)
Berdasarkan
asal serbuk sari
a)
Autogami atau penyerbukan sendiri. Autogami dapat terjadi bila serbuk sari berasal dari bunga yang
sama. Autogami sering terjadi pada saat bunga belum mekar disebut kleistogami. Contoh tanaman menyerbuk sendiri antara
lain: Padi, Kacang
tanah, Sorgum, Jambu
biji, Kapas dan Cabai.
b)
Geitonogami atau penyerbukan tetangga, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga yang
berlainan tetapi masih dalam satu individu.
c)
Alogami atau penyerbukan silang, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga individu
lain tetapi masih dalam satu species/jenis. Contoh tanaman menyerbuk silang antara lain : Ubi jalar, Singkong karet, Kembang
sepatu, Mangga dan Papaya
betina.
d)
Bastar yaitu penyerbukan di mana serbuk sari dan putik berasal dari
spesies lain.
Terjadinya
penyerbukan belum memberi jaminan akan terjadinya pembuahan, karena buluh serbuk
sari yang berasal dari serbuk sari dalam perkembangan selanjutnya belum tentu
dapat mencapai sel telur, yang letaknya di dalam bakal buah jauh dari kepala
putik. Pada beberapa jenis tumbuhan penyerbukannya tidak mungkin terjadi
secara autogami (penyerbukan
mandiri). Hal ini antara lain disebabkan oleh:
ü Dioseus (berumah dua), artinya alat kelamin jantan dan alat kelamin betina terdapat pada individu
yang berbeda. Misalnya: melinjo dan salak.
ü Dikogami, bila putik dan serbuk sari suatu bunga masaknya tidak bersamaan.
Dikogami dapat dibedakan atas:
- Protandri, bila serbuk sari suatu bunga masak lebih dulu dari pada putiknya.
Contohnya: bunga jagung, seledri, dan bawang Bombay.
- Protogini, bila
putik suatu bunga masak lebih dulu dari serbuk sarinya. Contohnya: bunga kubis,
bunga coklat, dan alpukat.
- Herkogami, ialah
bentuk bunga yang sedemikian rupa, sehingga serbuk sari dari bunga tersebut
tidak dapat jatuh pada kepala putiknya, kecuali dengan bantuan manusia atau
hewan. Contoh: Anggrek, Vanili, dan lain sebagainya.
- Heterostili, ialah
bunga yang mempunyai benang sari dan tangkai putik tidak sama panjang. Contoh:
tumbuhan familia Rubiaceae (kopi, kina, kaca piring, dan lain sebagainya).
Pembuahan
Penyerbukan
akan menghasilkan individu baru apabila diikuti oleh pembuahan, yaitu peleburan
antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Pada tumbuhan berbiji
dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan
pembuahan ganda pada Angiospermae.
1.
Pembuahan
Tunggal
Terjadi pada
tumbuhan Gymnospermae atau tumbuhan berbiji terbuka. Serbuk sari akan sampai pada
tetes penyerbukan, kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari
yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui
mikrofil. Serbuk sari ini sesungguhnya terdiri atas dua sel, yaitu sel
generatif atau yang kecil dan sel vegetatif yang besar, hampir menyelubungi sel
generatif. Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari, yang
kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Karena pembentukan buluh serbuk sari maka
sel-sel yang terdapat di antara ruang serbuk sari dan ruang arkegonium terdesak
ke samping akan terlarut. Sementara itu di dalam buluh ini sel generatif
membelah menjadi dua dan menghasilkan sel dinding atau sel dislokator, dan sel
spermatogen atau calon spermatozoid. Sel spermatogen kemudian membelah menjadi
dua sel permatozoid. Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap,
dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan,
sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya. Pada ruang arkegonium terdapat
sejumlah sel telur yang besar. Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid,
sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian
tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Pembuahan tunggal seperti ini misalnya
terjadi pada pohon Pinus.
2.
Pembuahan
Ganda
a.
Perkembangan serbuk sari
Serbuk sari
yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus,
yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian
intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan
tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah
menjadi 2, yang besar didepan adalah inti vegetatif sebagai penunjuk jalan, dan
yang kecil di belakang adalah inti generatif. Inti generatif membelah lagi
menjadi dua inti generatif atau spermatozoid.
b. Pembentukan sel telur
Bersamaan
dengan perkembangan serbuk sari dalam buluh serbuk sari, di dalam ruang bakal
biji sel nuselus membelah menjadi 4 sel baru. Tiga di antaranya mereduksi dan
yang satu tumbuh menjadi calon inti kandung lembaga primer. Inti calon kandung
lembaga primer membelah menjadi dua, yang selanjutnya masing-masing menuju ke
kutub yang berlawanan, yang satu bergerak ke kalaza yang lain mendekati
mikrofil. Kemudian masing-masing membelah lagi dua kali, sehingga terbentuklah
8 inti. Yang dekat kalaza 3 inti menempatkan diri berdekatan disebut antipoda.
Yang satu lagi bergerak ke tengah. Yang dekat mikrofil 3 inti menempatkan diri berdekatan.
Yang tengah adalah ovum, sedang mengapitnya adalah sinergid, yang satu lagi
juga menuju ke tengah. Dua inti yang bergerak ke tengah bersatu membentuk inti
kandung lembaga sekunder yang diploid. Kemudian spermatozoid yang satu membuah
ovum membentuk zigot, sedang spermatozoid yang satu lagi membuahi inti kandung
lembaga sekunder menghasilkan calon endosperm yang triploid. Inilah yang
dinamakan pembuahan ganda. Masuknya inti generatif ke dalam ruang bakal biji
ada beberapa cara, yaitu:
ü
Porogami
: bila dalam pembuahan masuknya spermatozoid melalui mikrofil.
ü
Aporogami
: bila masuknya spermatozoid tidak melalui mikrofil. Bila masuknya spermatozoid
melalui kalaza, maka disebut kalazogami.
Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terjadi karena:
·
Amfiksis
(amfmiksis), yaitu terjadinya embrio melalui peleburan antara ovum dan sel spermatozoid.
·
Apomiksis,embrio
terjadi bukan dari peleburan sel telur dengan sel spermatozoid. Apomiksis dapat
terjadi karena:
-
Partenogenesis,
yaitu pembentukan embrio dari sel telur tanpa adanya pembuahan.
-
Apogami,
yaitu embrio yang terjadi dari bagian lain dari kandung lembaga tanpa adanya pembuahan,
misalnya dari sinergid atau antipoda.
-
Embrioni
adventif, yaitu embrio yang terjadi dari selain kandung lembaga. Misalnya, dari
sel nuselus.
Terjadinya amfimiksis dan apomiksis secara bersama-sama menyebabkan
terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Peristiwa ini
disebut poliembrioni. Poliembrioni sering dijumpai pada jeruk,
mangga, nangka, dan sebagainya.
2. Reproduksi Vegetatif (aseksual)
Reproduksi
vegetatif (aseksual) adalah terjadinya individu baru tanpa didahului peleburan dua
sel gamet. Perkembangbiakan atau
reproduksi vegetative dibedakan atas dua, antara lain:
a.
Reproduksi Vegetatif Alami
Vegetatif alami Yaitu
terjadi individu baru tanpa adanya campur tangan manusia. Reproduksi seperti
ini terjadi dengan beberapa cara, yaitu:
1)
Dengan pembelahan sel, terjadi pada
tumbuhan bersel satu, misalnya alga bersel satu Chlorella,Chlamydomonas,
dll.
2)
Dengan menghasilkan spora vegetatif,
misalnya pada tumbuhan paku, fungi, dan ganggang
3)
Dengan rhizoma atau akar tinggal:
pada irut, bunga tasbih, lengkuas, temulawak, dan kunyit.
4)
Dengan stolon atau geragih, misalnya
pada pegagan (Sentela asiatica), rumput teki (Cyperus rotundus),
arbei, dan lain sebagainya.
5)
Dengan umbi batang, misalnya pada
kentang (Solanum tuberosum).
6)
Dengan umbi lapis, misalnya pada bawang
merah (Allium cepa).
7)
Dengan umbi akar, misalnya pada
ketela pohon
8)
Dengan tunas, misalnya pada bambu (Gigantochloa
sp).
9)
Dengan tunas adventif, misalnya pada
cocor bebek
b.
Reproduksi Vegetatif Buatan
Selain itu tumbuhan dapat juga berkembang biak dengan
cara tak kawin dan dengan bantuan manusia, biasa disebut reproduksi secara
vegetatif buatan, misalnya: mencangkok, stek, okulasi, mengenten, dan merunduk.
a)
Stek
Stek adalah perbanyakan tanaman dengan cara pemisahan atau pemotongan
bagian tanaman seperti batang, daun, pucuk, dan akar. Jenis tanaman yang dapat
diperbanyak dengan cara ini adalah
tanaman berkayu dan beberapa tanaman stek tak berkayu.Contohnya
:kedondong, jambu air, markisa, delima, cermai, anggur ,bugenvil, mawar, melati
dan soka.
Cara menyetek:
·
Memilih jenis tanaman
yang tahan hama dan penyakit, umur batang kurang lebih satu tahun, batang dan
akar sehat, serta tidak kekurangan gizi.
·
Batang yang cukup tua
atau batabg yang memiliki mata tunas dipotong kira-kira 10-30 cm. Batang tersebut dapat ditanam dan akan menjadi
individu baru.
b)
Mencangkok
Jenis tanaman yang dapat dicangkok misalnya pohon mangga.Berbagai jenis jeruk,
berbagai jenis jambu, belimbing, serta kelengkeng. Kelompok tanaman hias yang
dapat dicangkok antara lain soka, bugenvil, dan puring.
Cara mencangkok:
·
Terlebih dahulu
memilih pohon induk yang cukup umurnya, tidak terlalu tua juga tidak terlalu muda, telah berbuah sebanyak tiga kali, pohon tumbuh subur, kuat dan serial, serta percabangannya cukup
banyak.
·
Membungkus
bagian-bagian batang yang telah diikuti
dengan tanah yang mengandung hormone dan pupuk NPK. Kemudian dibungkus
dengan plastic bening atau sabut dan selanjutnya diikat dengan tali
·
Akar akan mulai tumbuh
setelah 1-3 bulan sejak batang dicangkok, kemudian dilakukan pemotongan
pertumbuhan akar cangkokan dan hasilnya dapat ditanam.
c)
Merunduk
Merunduk dapat dilakukan pada batang beberapa jenis tanaman yang secara normal
berdiri tegak kemudian dibengkokkan hingga menyentuh tanah sehingga akan segera
berakar pada mawar .
·
Merunduk biasa
Cabang tanaman dirundukkan dan ditimbun dengan tanah, kecuali ujung cabangnya. Setelah membentuk akar, cabang atau batangnya dipotong,
sehingga diperoleh tanaman baru.. Cara ini dapat dikerjakan pada mawar, jambu air, dan arbel
·
Merunduk majemuk
Seluruh batang dirundukkan kemudian ditimbuni tanah pada beberapa
tempat atau seluruh tempat. Cara ini
dapat dikerjakan pada tanaman soka dan anggur.
d)
Mengenten
(menyambung/kopulasi)
Pada
dasarnya menyambung sama dengan menempel. Cara ini banyak dilakukan pada
singkong dan buah-buahan. Mula-mula biji disemaikan. Setelah tumbuh lalu
disambung dengan ranting/cabang dari pohon sejenis yang buahnya baik.
Kemiringan potongan ± 45°. Diameter batang atas harus sesuai dengan diameter
batang bawah. Kedua sambungan itu diikat dengan kuat. Diusahakan agar tidak
terjadi infeksi. Buah yang dihasilkannya akan sama dengan buah yang dihasilkan
pohon asalnya.
Keuntungan
dan kerugian reproduksi vegetatif buatan
Banyak petani yang
mengembangkan cara reproduksi pada tanaman buah-buah, tanaman liar, dan
lain-lain dengan cara mencangkok, stek, merunduk, okulasi, mengenten dan
lain-lain. Cara ini memberikan beberapa keuntungan antara lain:
·
Sifat tanaman baru
akan sama persis dengan sifat tanaman induk.
·
Cepat menghasilkan
buah.
Disamping itu ada pula beberapa kerugian, antara lain:
·
Tanaman yang berasal
dari stek ataupun mencangkok umumnya mempunyai sistem perakaran yang kurang
kuat.
·
Perkembangbiakan
secara vegetatif dapat menghasilkan sedikit keturunan.
·
Bila tanaman hasil
reproduksi vegetatif dipotong ranting-rantingnya maka dapat menyebabkan menurun
pertumbuhannya.
EFEKTIFITAS
DARI BERBAGAI CARA
PROGRAM SELEKSI
Seleksi
Seleksi sangat penting artinya dalam pemuliaan, baik untuk
membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi varietas atau calon varietas
atau untuk mempertahankan suatu varietas.
Dalam perbenihan dikenal istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi
negatif, yaitu membuang tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang
menyimpang (off type) menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai
oleh suatu varietas yang kita maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga
kemurnian dari varietas tersebut dapat dipertahankan.
Varietas-varietas lokal pada umumnya merupakan populasi campuran yang
memerlukan pemurnian yang hanya dapat dilaksanakan dengan seleksi, minimal
seleksi negatif, tergantung dari besarnya populasi campuran. Oleh karena itu
cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga dengan seleksi positif, dalam hal
ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang ciri-cirinya sesuai dengan yang
dicantumkan dalan deskripsi disamping memperhatikan pula potensi hasilnya.
Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan) untuk benih sumber pertanaman
selanjutnya.
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.
Dalam pemuliaan tanaman dikenal ada
dua seleksi menurut cara penyerbukannya, antara lain:
1. Seleksi Untuk Pemuliaan
Tanaman Menyerbuk Sendiri
a. Seleksi lini murni
b. Seleksi massa
c. Seleksi bulk
d. Seleksi Single Seed Descent
e. Seleksi
pedigri/silsilah
Seleksi Lini Murni
Kebaikan
dari seleksi lini murni
·
Untuk memperoleh individu homosigot.
·
Bahan seleksi adalah populasi yang
mempunyai tanaman homosigot
·
Sehingga pekerjaan seleksi memilih
individu yang homosigot tadi.
·
Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.
Kekurangan dari seleksi lini murni.
1. Seleksi lini
murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC
sebab :
·
Untuk tanaman CPC perlu banyak
tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.
·
Menghasilkan lini – lini murni
bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil,
produksi rendah.
2.
Tak ada kemungkinan memperbaharui
sifat karakteristik yang baru secara genetis.
3.
Varietas yang dihasilkan bersifat
homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi ( sifat
adaptasinya tak begitu luas ).
Populasi campuran sebagai bahan
seleksi 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.
Keuntungan / kebaikan campuran
berbagai galur :
·
> Adaptasi pada lingkungan
beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.
·
Produksi > stabil bila lingkungan
berubah / beragam.
·
Ketahanan > baik terutama
penyakit.
Kekurangan campuran berbagai galur :
·
Kurang menarik, pertumbuhan tanaman
tak seragam.
·
> sulit diidentifikasi benih
dalam pembuatan sertifikasi benih.
·
Produksi > rendah dibanding
produksi galur terbaik dari campuran tersebut.
Populasi homosigot
Varetas yang dihasilkan :
·
Tidak seseragam varietas hasil
seleksi galur murni.
·
Mempunyai ketahanan terhadap
perubahan lingkungan / lingkungan ekstrim perubahan
genotipe.
Seleksi
Massa
Tujuan Seleksi Massa :
Memperbaiki populasi secara umum
dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.
Kelemahan :
·
Tanaman yang dipilih mungkin tidak
homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.
·
Hanya berguna untuk sifat – sifat
dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan
dihilangkan frekuensinya rendah.
·
Lebih efektif untuk sifat – sifat
yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah
pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau telah berhasil dengan
menggunakan seleksi massa.
Kebaikan Seleksi Massa :
a. Sederhana,
mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :
·
Tanpa ada pengujian untuk generasi
berikutnya.
·
Tanpa ada pengawasan persilangan
untuk produksi keturunan selanjutnya.
·
Lebih bersifat ART dari pada SCIENC
b.
Merupakan cara untuk memperbaiki
mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan
langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.
Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk
Memurnikan Suatu Varietas Campuran.
Seleksi Massa dapat dibedakan menjadi 2 :
1. Seleksi
Massa Positif
Dilakukan
dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman
yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya.
Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.
2. Seleksi
Massa Negatif
Dilakukan
dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.
Misal : -
Tanaman sakit
- Tanaman rebah
Apabila Seleksi Massa digunakan
sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan
antara lain :
a. Tidak
meungkin dapat mengetahui apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot /
heterosigot untuk suatu karakter dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus
dilanjutkan untuk generasi berikut.
b. Lingkungan
luar mempengaruhi penampilan tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah
tanaman yang superior menurut fenotipenya disebabkan faktor genetik atau
lingkungan.
Perbedaan
Antara Seleksi Massa Dan Seleksi Lini Murni.
SELEKSI MASSA
|
SELEKSI GALUR MURNI
|
·
Sudah sangat tua atau dapat dikatakan setua orang
mulai bercocok tanam.
·
Selalu dipraktekan oleh petani walaupun tak
disadarinya.
·
Biasa dilakukan pada tanaman C. P. C (allogam).
·
Jumlah tanaman yang terpilih banyak.
·
Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi yang luas.
·
Seleksi Massa mudah dilakukan dan amat sederhana.
·
Tidak perlu tenaga, biaya dan
waktu yang banyak.
·
Hasil yang diperoleh heterodigot / tidak uniform.
·
Tidak dilakukan pengujian keturunan.
·
Tidak perlu adanya control persilangan.
·
Pemilihan hasil
panen tercampur
|
·
Belum begitu tua.
·
Tak pernah dilakukan oleh petani pada tanaman
mereka.
·
Dilakukan pada tanaman S. P. C (autogam )
·
Jumlah tanaman yang terpilih sediki.
·
Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi tidak
begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman tertentu saja.
·
Sulit dilakukan karena perlu ketrampilan khusus.
·
Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak.
·
Hasil yang diperoleh homosigot (uniform)
·
Perludilakukan pengujian keturunan dan masing –
masing perbedaan kenampakan secara individu
diuji kemurnian.
·
Persarian selalu diawasi
·
Terpisah
|
Seleksi
Bulk (penggabungan)
·
Keturunan F2 sampai F5
tidak mengalami seleksi. Baru pada
F6 dilakukan
seleksi.
·
Pemilihan secara bulk
lebih sederhana, mudah, tidak mahal.
·
Perlu areal yg luas
Seleksi SSD
Seleksi Single Seed Descent, yaitu
satu keturunan satu biji. Pada prinsipnya, individu tanaman terpilih dari hasil
suatu persilangan pada F2 dan selanjutnya ditanam cukup satu biji satu
keturunan. Cara ini dilakukan sampai generasi yang ke-5 atau ke-6 (F5 atau F6).
Bila pada generasi tersebut sudah diperoleh tingkat keseragaman yang diinginkan
maka pada generasi berikutnya pertanaman tidak dilakukan satu biji satu
keturunan tetapi ditingkatkan menjadi satu baris satu populasi keturunan,
kemudian meningkat lagi menjadi satu plot satu populasi keturunan.
Prosedur Single Seed Descent (SSD)
mempunyai tujuan mempertahankan keturunan dari sejumlah besar tanaman F2,
dengan mengurangi hilangnya genotip selama generasi segregasi. Hanya satu biji
yang dipanen dari masing-masing tanaman, perkembangan tanaman optimum dari
generasi F2 sampai dengan F4.. Metode seleksi Single Seed Descent (SSD) banyak
dilakukan dalam pemuliaan tanaman kedelai di Amerika Serikat (Fehr, 1978).
Metode SSD Descent mempunyai beberapa keuntungan,
sebagi berikut :
-
karena yang ditanam
setiap generasi satu biji satu keturunan, dengan sendirinya luas lahan yang
diperlukan jauh lebih sempit.
-
waktu dan tenaga yang
diperlukan pada saat panen lebih sedikit, karena populasinya lebih kecil.
-
pencatatan dan pengamatan
lebih mudah dan sederhana.
-
seleksi untuk
karakter-karakter yang heritabilitasnya tinggi, misalnya tinggi tanaman, umur,
penyakit dan beberapa aspek kualitas dapat dikerjakan dengan efektif berdasarkan
satu tanaman tunggal.
-
tiap tahun dapat
ditanam beberapa generasi, bila keadaan lingkungan dapat dikuasai.
-
hanya diperlukan
sedikit usaha dalam memperoleh tipe homozigot untuk karakter-karakter yang
pewarisannya sederhana. Keadaan homozigot cepat tercapai.
-
penanganan persilangan
dapat lebih banyak.
Adapun kekurangan dari metode SSD, yaitu pada
generasi F2 kemungkinan lebih banyak tanaman yang superior tidak teramati atau
hilang, karena setiap genotip disini hanya mewakili satu tanaman pada F3
sehingga tidak diketahui identitasnya. Pada metode SSD, setiap tanaman mulai
generasi F2 sampai generasi F6. diambil satu biji dari satu tanaman pada setiap
generasi untuk ditanam pada generasi selanjutnya. Jumlah tanaman dalam populasi
F2 sampai F6 akan tetap atau bisa berkurang karena adanya daya tumbuh benih
yang kurang baik. Ciri lain dari metode SSD, adalah adanya kemungkinan untuk
menghasilkan sejumlah besar galur murni pada areal yang sempit dan tenaga kerja
yang terbatas (Fehr, 1987, dikutip dari Ai Komariah).Dengan cara ini, ia dapat
mencapai generasi F6 2 tahun, sebagai lawan 5 tahun sebagai dengan metode
silsilah. Setelah tingkat yang diinginkan homozigositas dicapai, garis kemudian
bisa diuji untuk karakteristik yang diinginkan. Benih tunggal Prosedur Ini
adalah prosedur klasik memiliki benih tunggal dari setiap tanaman, bulking
benih individu, dan penanaman keluar generasi berikutnya.
-
Musim 1: F 2 tanaman
tumbuh. Satu F 3 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked. Kumpulkan
sampel cadangan 1 benih / tanaman. Penuh disarankan panen kedelai pod 2-3
seeded dan menggunakan 1 benih untuk masa tanam dan 1-2 untuk cadangan.
-
Musim 2: Massal dari F
3 biji ditanam. Satu F 4 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked.
Kumpulkan sampel cadangan 1 benih / tanaman.
-
Musim 3: Ulangi.
-
Musim 4: Tumbuh besar
dari F 5 benih dan panen tanaman individu secara terpisah.
-
Musim 5: Tumbuh F 5: 6
baris dalam baris, pilih baris antara baris dan panen yang dipilih secara
massal.
-
Musim 6: Mulailah
pengujian ekstensif dari F 5 baris berasal.
Seleksi
Pedigri/Silsilah
Penggunaan metode
seleksi silsilah massa (mass pedigree selection)
pada Generasi Seleksi F3 dan F4 (Dasumiati,
2003) ternyata belum dapat mereduksi keragaman
genetik non aditif, khususnya gen overdominansi,
dari dalam keragaman fenotipe. Akibatnya adalah
seleksi yang dilakukan cenderung mempertahankan
famili-famili dengan keragaan terbaik yang didominasi
oleh genotipe-genotipe heterozigot pada lokus-lokus
yang mengendalikan keragaman itu.
Oleh sebab itu, dikembangkan metode seleksi silsilah berbasis informasi kekerabatan (information from relatives), yaitu informasi mengenai gugus individu yang berasal dari suatu ansestor tunggal, untuk kegiatan seleksi pada Generasi Seleksi F5 (Jambormias et al., 2004). Harapannya adalah dapat dihasilkannya famili-famili dengan keragaan tinggi dan keragaman genetik yang rendah untuk sifat produksi biji dan ukuran biji pada Generasi Seleksi F6.
Oleh sebab itu, dikembangkan metode seleksi silsilah berbasis informasi kekerabatan (information from relatives), yaitu informasi mengenai gugus individu yang berasal dari suatu ansestor tunggal, untuk kegiatan seleksi pada Generasi Seleksi F5 (Jambormias et al., 2004). Harapannya adalah dapat dihasilkannya famili-famili dengan keragaan tinggi dan keragaman genetik yang rendah untuk sifat produksi biji dan ukuran biji pada Generasi Seleksi F6.
Penggunaan rancangan
genetik yang tepat untuk menguraikan keragaman
fenotipe suatu sifat tanaman atas komponen
keragaman genotipe dan keragaman lingkungan dalam
suatu struktur hierarkis kekerabatan famili-famili,
diharapkan dapat memaksimumkan pemanfaatan informasi
kekerabatan dalam seleksi. Analisis berbasis
informasi kekerabatan ini dapat menguraikan
keragaman fenotipe atas komponen keragaman
antarfamili dan intrafamili, dan dengan menggunakan
korelasi nilai pemuliaan sebesar 1 untuk hasil kawin sendiri
(selfing), dapat diduga ragam aditif antarfamili dan
intrafamili (Jain, 1982; Falconer dan Mackay, 1996).
Berpadanan dengan metode pendugaan ragam antarfamili dan
ragam intrafamili, analisis berbasis informasi
kekerabatan juga dapat memberikan informasi nilai
heritabilitas antarfamili dan intrafamili (Falconer dan
Mackay, 1996). Kontribusi heritabilitas antarfamili
yang tinggi dapat meningkatkan keragaan sifat kuantitatif
yang diatur oleh gen aditif.
2. Seleksi
Untuk Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Silang
Seleksi dengan intensitas tertentu akan lebih efektif
bila sifat yang diseleksi banyak terdapat dalam populasi dan tidak efektif bila
sifat tersebut jarang. Sering dikatakan bahwa kemajuan seleksi mula – mula
tepat tetapi kemudian menurun pada generasi yang lebih lanjut. Ternyata hal ini
tidak demikian. Apabila suatu sikap yang disukai jarang terdapat dalam populasi
(frekuensi rendah), kemudian diseleksi dengan intensitas yang tetap dari
generasi ke generasi maka generasi permulaan kemajuan seleksi amat lambat.
Tetapi pada generasi yang lebih lanjut frekuensi gen yang diseleksi dalam
populasi bertambah sehingga kemajuan seleksi dalam populasi bertambah sehingga
kemajuan seleksi makin cepat sampai mencapai maksimum kemudian menurun lagi.
Metode
Seleksi Tanaman Menyerbuk Silang
Dasar–dasar
yang dapat membedakan diantara metode :
a.
Cara pemotongan populasi dasar
b.
Ada tidaknya kontrol terhadap
persilangan
c.
Model perangen pada populasi bersangkutan
d.
Tipe uji keturunan
e.
Macam dari varietas komersiil yang
akan dibentuk.
Seleksi
tanaman menyerbuk silang, antara lain:
1.
Seleksi
Massa
a.
Berdasarkan fenotipe individu
tanaman
b.
Tanpa kontrol persilangan atau
sebagian
c.
Peran gen aditif
d.
Tanpa uji keturunan
e.
Varietas berserbuk bebas
2.
Seleksi
Berulang Fenotopik
a.
Berdasarkan fenotipe individu
tanaman
b.
Kontrol penuh atas persilangannya
c.
Peran gen aditif
d.
Tanpa uji keturunan
e.
Varietas berserbuk terbuka
3.
Seleksi
Tongkol ke Baris
a.
Berdasarkan fenotipe individu
tanaman
b.
Tanpa atau sebagian control
c.
Peran gen aditif
d.
Uji keturunan berserbuk terbuka
e.
Varietas berserbuk terbuka
4.
Seleksi
Berulang untuk Daya Gabung Umum
a.
Berdasarkan keturunan dari tanaman
b.
Kontrol penuh terhadap persilangan
c.
Terutama aditif
d.
Uji daya gabung umum
e.
Varietas sintetik, dsb
5.
Seleksi
Berulang untuk Daya Gabung Khusus
a.
Berdasarkan keturunan dari tanaman
b.
Kontrol penuh terhadap
persilangannya
c.
Dominan dan aditif
d.
Uji daya gabung khusus
e.
Hibrida tunggal/ganda
6.
Seleksi
Berulang Timbal Balik
a.
Keturunan dari tanaman
b.
Kontrol penuh atas persilangan
c.
Lewat dominan, dominan, aditif
d.
Uji daya gabung umum, daya gabung
khusus
e.
Perbaikan hibrida (populasi hasil
persilangan)
Pemuliaan
tanaman adalah usaha manusia untuk
mengubah susunan genetik tanaman. Pemuliaan tanaman mengubah susunan
genetik tanaman secara tetap sehingga sifat ataupun morfologinya sesuai dengan
keinginan manusia. Orang yang melakukan pemuliaan tanaman disebut pemulia tanaman. Ilmu Pemuliaan Tanaman disebut Ilmu
Penjenisan/Ilmu Seleksi.
Ilmu terpakai yang
bertujuan untuk mendapatkan jenis–jenis baru yang bersifat unggul yang
mempunyai sifat ekonomis yang lebih berharga.
Bertugas memelihara
jenis–jenis unggul yang telah ada serta mempertahankan sifat–sifat keunggulan
yang dimiliki
Tujuan akhir setiap
program pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan tanaman dengan sifat yang
lebih baik (lebih unggul) dalam hal ini adalah sifat – sifat tertentu yang
diinginkan.
Sasaran
yang hendak dicapai pada Pemuliaan
Tanaman Menyerbuk Sendiri yaitu sifat
unggul pada homosigot.
PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
A. Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
Sasaran yang hendak dicapai
: sifat unggul pada homosigot.
Ciri khusus
varietas tanaman menyerbuk sendiri yang dikembangkan melalui biji adalah
susunan genetiknya homosigot, kecuali varietas hibrida. Untuk memperoleh
tanaman homosigot dari hasil hibridisasi atau dari
populasi heterogen, peranan seleksi amat penting artinya.
Hibridisasi : Penyerbukan antara tanaman homosigot
Crossing : Penyerbukan antara tanaman homosigot
dengan heterosigot atau
heterosigot dengan heterosigot
Selfing : penyerbukan pada tanaman berumah satu.
Autogami
· Butuh
pengujian dibanyak lingkungan
· Pada
tranaman homosigot (peka terhadap kondisi lingkungan dibanding heterosigot).
Makin heterosigot makin bagus, selfing seringkali menyebabkan degenerasi.
Dasar Genetik
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.
B. 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.
Apabila terjadi penyerbukan sendiri
secara terus menerus maka genotipe yang terbentuk adalah cenderung homosigot
atau genotip homosigot makin lama makin besar proporsinya.
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.
C. Prosedur
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
1.
Introduksi
Masalah yang
dihadapi pada tanaman introduksi baik sebagai sumber keragaman maupun sebagai
calon varietas baru adalah penanganan dalam mempertahankan sebagai koleksi dan
evaluasinya.
Koleksi
tanaman introduksi dibagi 3 kelompok :
a. tanaman yang
telah dimuliakan.
b. Tanaman
asli.
c. Tanaman
liar.
Masing – masing kelompok mempunyai
manfaat khusus pada program pemuliaan.
Tanaman introduksi dibutuhkan untuk
memperbaiki sifat varietas unggul yang ada dengan melengkapi sifat yang
dianggap kurang melalui hibridisasi / silang baik.
2.
Seleksi
f. Seleksi
galur murni
g. Seleksi massa
Seleksi Galur Murni
· Untuk
memperoleh individu homosigot.
· Bahan
seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot
· Sehingga
pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi.
· Pemilihan
berdasar Fenotipe tanaman.
Kekurangan dari seleksi lini murni:
4.
Seleksi lini murni dapat untuk
mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab :
· Untuk
tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.
· Menghasilkan
lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman
albino, kerdil, produksi rendah.
5.
Tak ada kemungkinan memperbaharui
sifat karakteristik yang baru secara genetis.
6.
Varietas yang dihasilkan bersifat
homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi (sifat
adaptasinya tak begitu luas ).
Galur Murni
Populasi campuran sebagai bahan seleksi 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.
Keuntungan / kebaikan campuran
berbagai galur :
·
> Adaptasi pada lingkungan
beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.
·
Produksi > stabil bila lingkungan
berubah / beragam.
·
Ketahanan > baik terutama
penyakit.
Kekurangan campuran berbagai galur :
·
Kurang menarik, pertumbuhan tanaman
tak seragam.
·
> sulit diidentifikasi benih
dalam pembuatan sertifikasi benih.
·
Produksi > rendah dibanding
produksi galur terbaik dari campuran tersebut.
Populasi homosigot
Varetas yang dihasilkan :
· Tidak
seseragam varietas hasil seleksi galur murni.
· Mempunyai
ketahanan terhadap perubahan lingkungan / lingkungan ekstrim terjadi perubahan
genotipe.
Seleksi
Massa
Tujuan Seleksi Massa :
Memperbaiki
populasi secara umum dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.
Kelemahan :
· Tanaman yang
dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.
· Hanya
berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien
apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.
· Lebih
efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat
yang terlihat setelah pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau
telah berhasil dengan menggunakan seleksi massa.
Kebaikan Seleksi Massa :
c. Sederhana,
mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :
· Tanpa ada
pengujian untuk generasi berikutnya.
· Tanpa ada
pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya.
· Lebih
bersifat ART dari pada SCIENC.
d. Merupakan
cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi
kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.
Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk
Memurnikan Suatu Varietas Campuran.
SELEKSI MASSA dapat dibedakan menjadi 2 :
3. Seleksi Massa
Positif
Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik
fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk
ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya
dipanen untuk konsumsi.
4. Seleksi Massa
Negatip
Dilakukan
dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.
Misal : -
Tanaman sakit
- Tanaman rebah
Apabila Seleksi Massa digunakan
sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan
antara lain :
1.
Tidak meungkin dapat mengetahui
apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot / heterosigot untuk suatu karakter
dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus dilanjutkan untuk generasi
berikut.
2.
Lingkungan luar mempengaruhi penampilan
tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah tanaman yang superior menurut
fenotipenya disebabkan faktor genetik atau lingkungan.
Perbedaan Antara
Seleksi Massa Dan Seleksi Lini Murni.
SELEKSI MASSA
|
SELEKSI LINI MURNI
|
1.
Sudah sangat tua atau dapat
dikatakan setua orang mulai bercocok tanam.
2.
Selalu dipraktekan oleh petani
walaupun tak disadarinya.
3.
Biasa dilakukan pada tanaman C. P.
C (allogam).
4.
Jumlah tanaman yang terpilih
banyak.
5.
Tanaman yang terpilih mempunyai
adaptasi yang luas.
6.
Seleksi Massa mudah dilakukan dan
amat sederhana.
7.
Tidak perlu tenaga, biaya dan
waktu yang banyak.
8.
Hasil yang diperoleh heterodigot /
tidak uniform.
9.
Tidak dilakukan pengujian
keturunan .
10.
Tidak perlu adanya control
persilangan.
11.
Pemilihan hasil panen tercampur
|
1.
Belum begitu tua.
2.
Tak pernah dilakukan oleh petani
pada tanaman mereka.
3.
Dilakukan pada tanaman S. P. C
(autogam )
4.
Jumlah tanaman yang terpilih
sediki.
5.
Tanaman yang terpilih mempunyai
adaptasi tidak begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman
tertentu saja.
6.
Sulit dilakukan karena perlu
ketrampilan khusus.
7.
Butuh tenaga, biaya dan waktu yang
banyak.
8.
Hasil yang diperoleh homosigot
(uniform)
9.
Perludilakukan pengujian keturunan
dan masing – masing perbedaan kenampakan secara individu diuji kemurnian.
10.
Persarian selalu diawasi
11.
Terpisah
|
D. Hibridisasi Dan Seleksi Setelah
Hibridisasi
Setelah dilakukan persilangan
(hibridisasi) maka hibrid yang diperoleh yang diperkirakan memiliki sifat–sifat
superior (unggul) dari tetua yang dipersilangkan diuji keturunannya sehingga
diperoleh keturunan yang mantap.
Pengujian dapat dilakukan dengan
cara PEDIGREE atau BULK.
1. Seleksi
PEDIGREE
2. Seleksi BULK
3. Seleksi BACK
CROSS
PERBANYAKAN DAN PENYEBARAN VARIETAS BARU
A.
Perbanyakan Varietas
Baru
Jenis unggul
yang baik harus memiliki keunggulan sesara genetis maupun physik. Keunggulan genetis meliputi antara lain :
1.
Produksi
tinggi
2.
Daya
adaptasi luas
3.
Masak secara
normal pada waktu yang tepat
4.
Resisten
terhadap hama dan penyakit
5.
Respon
tinggi pada pemupukan
6.
Nilai
nutrisi tinggi dengan rasa enak
Keunggulan
phisik antara lain :
1.
Jenisnya
murni
2.
Daya
kecambah tinggi
3.
Kadar air
optimum
4.
Bentuknya
uniform
5.
Bebas hama dan
penyakit
Jenis baru yang bersifat unggul yang
ditemukan seleksionis sebelum disebarluaskan kepada para petani masih perlu
diperbanyak sambil diuji kemantapannya secara ber-Tingkat.Biji yang masih
sedikit yang dihasilkan breeder/Seleksionis ini disebut NUCLEUS SEED.
Biji-biji nucleus seed masih murni
baik secara genetis maupun physic,jumlahnya sangat terbatas dihasilkan di
stasiun percobaan dimana seleksionis berada. Bila nucleus seed ditanam
menghasilkan benih yang disebut BREEDER’S STOCK SEED
BREEDER’S STOCK SEED di produksi
dibawah pengamatan dan pengawasan seleksionis di stasiun percobaan dimana
dihasilkan, mempunyai kemurnian yang tinggi dan bersifat unggul baik secara
genetic maupun physic.BREEDER’S STOCK SEED biasanya disebarkan kedinas-dinas
pertanian untuk diperbanyak. Biji yang
dihasilkan dari tanaman Breeder Stock Seed disebut : FOUNDATION SEED atau
BENIH
DASAR.
Benih dasar
selain yang dihasilkan dinas-dinas pertanian juga balai penelitian yang menanam
BREEDER’S STOCK SEED dan NUCLEUS SEED.Kemurnian benih dasar bermutu tinggi.
Hasilnya disebut REGISTERED SEED.
Registeret Seed biji
dihasilkan dari tiga biji terdahulu ditangkarkan oleh para petani penagkar
benih,petani maju yang dipercaya untuk
memperbanyak.Mereka menanam dan
memperbanyak dibawah petunjuk dan supervisi dari staf ahli perbenihan yang
telah ditunjuk oleh pemerintah/dinas tertentu yang bergerak dibidang
perbenihan.Jika peraturan pertanaman memenuhi syarat, biji-biji dibeli
pemerintah di registrasi/dicatat sebagai benih yang memenuhi persyaratan
Sebagai benih bermutu untuk dijual kepada petani umum.
CERTIFIED SEED yaitu benih yang
dihasilkan oleh badan-badan tertentu untuk diperdagangkan dan tidak perlu
berasal dari Nucleus seed maupun Breeder’s Seed,tetapi cukup memnuhi syarat
genetis maupun pyisik. Certified
seed dapat diproduksi oleh petani sendiri tetapi harus dengan rekomendasi dari
dinas tertentu untuk disebut certified seed yang diperdagangkan.
Dibeberapa
negara dan negara maju benih yang dijual adalah benih-benih yang telah
mengalami “penangkaran” seperti diatas,dan diberi label yang memberi keterangan
singkat tentang benih tersebut.Dalam label disebtkan tentang: jenis, varietas, klas (misal Foundation seed atau yang lain),sumber
(pemerintah/ badan tertentu), alamat, % perkecambahan, kemurnian,kadar air dan
berat 1000 biji.
Di Indonesia
penanganan sertifikasi benih dilakukan oleh Balai Pengawasan dan Serifikasi
Benih yang mempunyai tugas dibidang penilaian kultivar,pengujian benih
laboratories dan pengawasan pemasaran benih untuk menunjang Dinas Pertanian Tanaman Pangan dalam pembinaan produksi dan pemasaran benih guna memenuhi
kebutuhan intensifikasi.
Sertifikasi benih yang dilakukan
BPSB bertujuan untuk menjamin kemurnian genetik dengan cara menilai kemurnian
pertanaman di lapangan maupun kemurnian benih hasil pengujian benih
labortories.
Sertifikasi benih dilaksanakan
dengan urutan prioritas sebagai berikut:
a.
Serifikasi
Benih Dasar (F.S.) biasa dilakukan di LPP Sukamandi.
b.
Sertifikasi
Benih Pokok (S.S.) dilakukan oleh Balai Benih Induk.
c.
Sertifikasi Benih Sebar (E.S.)
dengan label biru (produsen) oleh BAP.
Bila benih
yang diuji tidak memenuhi standar untuk kelas benih yang ditentukan tetapi
masih memenuhi standar untuk kelas benih yang lebih rendah,maka kelas benihnya
dapat disesuaikan dengan standar yang tercapai dengan syarat:
a.
Benih
tersebut benar-benar dibutuhkan
b.
Produsen
benih mengajukan permohonan penyesuaian kelas benih
c.
Disetujui
oleh bagian sertifikasi
Biasanya permohonan sertifikasi pemeriksaan lapangan, pengambilan contoh
benih dan permintaan label disampaikan kepada BPSB .
Dalam pelaksanaan sertifikasi benih jagung dan palawija umumnya ada suatu
pedoman khusus yang harus diikuti.
B. Penyebaran Varietas Baru
Konsumsi
bahan pangan setiap tahun cenderung meningkat. Keadaan ini disebabkan antara
lain karena bertambahnya jumlah penduduk dan makin meningkatnya pendapatan
masyarakat. Untuk mengantisipasi kebutuhan tersebut salah satu usaha di bidang
tanaman adalah mengoptimalkan teknologi budidaya tanaman pertanian, khususnya
dengan pemakaian varietas unggul. Penggunaan varietas merupakan teknologi yang
dapat diandalkan, tidak hanya dalam hal meningkatkan produksi pertanian, tetapi
dampaknya juga meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan petani. Oleh karena
itu varietas unggul yang memiliki berbagai sifat yang diinginkan memegang
peranan penting untuk tujuan dimaksud. Varietas unggul pada umumnya memiliki
sifat-sifat yang menonjol dalam hal potensi hasil tinggi. Tahan terhadap
organisme pengganggu tertentu dan memiliki keunggulan pada ekolokasi tertentu
serta mempunyai sifat-sifat agronomis penting lainnya. Dengan menggunakan
varietas unggul tahan hama dan penyakit adalah merupakan cara paling
murah untuk menekan pengganggu tanaman tanpa adanya kekhawatiran akan dampak
negatif terhadap lingkungan. Dalam upaya untuk terus meningkatkan produksi pertanian, para pemulia tanaman
senantiasa berusaha menciptakan varietas unggul modern yang memiliki
sifat-sifat yang dinginkan dan cocok untuk kondisi lingkungan tertentu. Penelitian di bidang pemuliaan
tanaman dikatakan berhasil, apabila diperoleh produk akhir, yaitu adanya pelepasan
varietas unggul baru. Sejak tahun 1971 Pemerintah telah mengambil kebijaksanaan
mengenai kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan masalah perbenihan yakni
dengan dibentuknya Badan Benih Nasional atau BBN yang berada dalam lingkup
Departemen Pertanian dan bertanggung jawab kepada Menteri Pertanian. Dalam
susunan organisasi BBN ini antara lain dibentuk Tim Penilai dan Pelepas
Varietas. Dalam kaitan ini pada tahun 1992 diberlakukan Undang Undang Nomor
12/1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman di mana pengaturan pelaksanaannya
tertuang dalam Peraturan Pemerintah Nomor 44 Tahun 1995. Di sini antara lain
ditegaskan bahwa dalam pelepasan varietas diperlukan berbagai kebutuhan
kelembagaan, syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan
disampaikan kepada para pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat
dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan disampaikan kepada para
pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat pelepasan varietas
untuk dapat dipenuhi pada waktu pengajuan usulan dan pembahasan oleh Tim
Penilai dan Pelepas Varietas, sehingga apa yang menjadi tujuan dapat berjalan
lancar.
Syarat-Syarat Pelepasan Varietas
Surat
Keputusan Menteri Pertanian No. 476/Kpts/Um 8/1977 menetapkan syarat-syarat dan
prosedur pelepasan varietas:
1.
Untuk
Varietas yang akan dilepas harus diberikan silsilah bahan asal dan cara
mendapatkannnya.
2.
Metode
seleksi yang digunakan harus disebutkan
3.
Untuk
varietas yang akan dilepas harus diadakan percobaan adaptasi, dibandingkan dengan
varietas baku, di beberapa tempat yang mewakili daerah, di mana varietas
tersebut akan dianjurkan.
4.
Percobaan
adaptasi dilaksanakan sedemikian rupa sehingga data yang diperoleh dapat
dipercaya.
5.
Rancangan
percobaan dan cara analisa data percobaan harus memenuhi kaidah statistik.
6.
Untuk
varietas yang akan dilepas harus tersedia cukup benih.
Prosedur
Pelepasan Varietas
1.
Permohonan
pelepasan varietas diajukan secara tertulis kepada Menteri Pertanian melalui
Ketua Badan Benih Nasional.
2.
Permohonan
pelepasan varietas tersebut harus dilampiri keterangan-keterangan mengenai
hal-hal yang disebutkan dalam syarat-syarat pelepasan varietas, hasil percobaan
dan deskripsi varietas.
3.
Deskripsi
varietas meliputi sifat-sifat morfologi, fisiologi, agronomi daya adaptasi, ketahanan
terhadap hama/penyakit dan sifat-sifat yang dianggap perlu.
4.
Setelah
mendengarkan pendapat Ketua BBN, Menteri Pertanian dapat menyetujui atau
menolak permohonan pelepasan varietas tersebut.
5.
Keputusan
tentang pelepasan varietas ditetapkan oleh Menteri Pertanian dengan Surat
Keputusan.
6.
Penyimpangan
dari ketentuan-ketentuan dimaksud dalam Surat Keputusan ini dapat
dipertimbangkan oleh Menteri Pertanian atas saran Ketua Badan Benih Nasional.
Pengaturan pelaksanaan
pengujian didasarkan dan dikembangkan berdasarkan kebijaksanaan yang ditentukan oleh Badan Litbang Pertanian dan Ditjentan
yang kemudian
diperkuat oleh Surat Sekjen Deptan No. LB 110/1279/B/VII/1987 tentang Tata
Laksana dan Pengujian Adaptasi.
Dalam rangka mempercepat
proses komunikasi hasil penelitian dan alih teknologi varietas unggul baru,
hendaknya evaluasi daya hasil dan pengujian adaptasi pada berbagai
agroekosistem dilaksanakan berjalan paralel yang saling mendukung dan terkait
satu sama lain.
Evaluasi/Pengujian : Informasi Tentang Varietas
Pemerintah, penangkar benih dan
petani perlu mengetahui penampilan potensi varietas, baik yang dihasilkan di
dalam negeri, maupun introduksi dari luar.
Langkah pertama dalam evaluasi
dimulai oleh para ahli pemulia tanaman atau peneliti. Selain dari
percobaan/evaluasi yang dilakukan oleh peneliti untuk mengidentifikasikasi
calon varietas unggul, pengujian dilakukan juga oleh unit kerja Direktorat
Jenderal untuk mengethui calon varietas yang cocok untuk dilepas. Prosedur dan mekanisme kerja evaluasi dan pengujian varietas perlu disusun
untuk menghindari konflik kepentingan disamping untuk mempercepat prose alih
teknologi.
Assessemen yang paling umum dilakukan
dalam evaluasi dan pengujian varietas mencakup daya hasil, ketahanan terhadap
serangan hama dan penyakit, umur, sifat yang diinginkan dan ketahanan
terhadap cekaman lingkungan.
Evaluasi terhadap penampilan dapat
dilakukan berbagai cara namun tiga prinsip dasar perlu diperhatikan ,yaitu:
1.
Agroekosistem
di mana evaluasi/pengujian dilakukan perlu dikarakterisasi secara tepat.
2.
Calon
varietas tanaman yang paling sesuai dialokasikan pada setiap agroekosistem dan
3.
Pengelompokan
varietas mempunyai umur dan sifat tumbuh hampir sama.
Tata Cara Memberikan Nama Varietas
1.
Usulan nama
diajukan oleh peneliti/pemulia tanaman bersamaan dengan usulan pelepasan
varietas.
2.
Penetapan
pemberian nama suatu varietas adalah wewenang Menteri Pertanian atas dasar
usulan dari Badan Benih Nasional cq Tim Penilai dan Pelepas Varietas.
3.
Nomenklatur
nama-nama varietas unggul ditetapkan atas dasar sebagai berikut:
Padi:
·
Padi sawah:
nama sungai di Indonesia
·
Padi gogo:
nama danau di Indonesia
·
Padi sawah
pasang surut; nama sungai di daerah pasang surut.
·
Padi gogo
rancah: nama sungai di daerah potensi gogo rancah.
Palawija:
·
Jagung :
nama wayang
·
Kedelai :
nama gunung di Indonesia.
·
Kacang hijau
: nama burung di Indonesia.
·
Kacang tanah
: nama binatang di Indosia.
·
Sorgum :
nama senjata tradisional daerah di Indonesia.
·
Ubi jalar,
nama candi di Indonesia.
·
Ubi kayu :
Adira:-rasa pahit untuk pabrik dengan nomor ganjil.
·
Rasa manis
untuk dikonsumsi dengan nomor genap.
Hortikultura :
Khusus untuk varietas/klon
hortikultura yang dilepas, baik melalui cara pemuliaan maupun pemutihan. Sampai
saat ini pada umumnya menggunakan nama asli dari asal varietas lokal tersebut
(untuk pemutihan).Sedangkan varietas klon dari hasil pemuliaan, pemberian nama
berdasarkan kode-kode penelitian atau nama daerah asal penelitian tersebut.
Prosedur Pemurnian Dalam Rangka Pemutihan Varietas
1.
Determinasi
Determinasi berarti penentuan, dalam hal ini kita
menentukan terhadap suatu varietas. Nama suatu varietas diusahakn tetap dan
dipakai walaupun nantinya akan dikembangan di daerah lain. Di samping itu
apabila varietas tersebut sama dengan lokal lain harap diteliti sejauh mungkin
apakah betul-betul sama, dan jika sama maka pemberian nama harus dipilih dari
yang terluas penyebarannya. Pemberian nama lain harus dihindarkan, dengan
konsekuensi perkembangan penyebaran varietas harus diikuti distribusi benihnya.
2.
Deskripsi
Untuk melaksanakan determinasi diperlukan deskripsi
varietas yang bersangkutan. Deskripsi tersebut berguna untuk pengenalan/
identifikasi varietas. Oleh karena itu deskripsi suatu varietas dari jenis
tanaman apapun harus meliputi pencatatan ciri-ciri atau sifat-sifat agronomi
yang bersifat kulitatif. Ciri/sifat tersebut dapat juga mengandung pengertian
ekonomis seperti halnya sifat ketahanan terhadap hama penyakit
tertentu. Karena pemurnian suatu varietas adalah suatu usaha pengembalian mutu sesuai
dengan varietas yang baku/asal, demikian juga dalam usaha pemutihan varietas,
maka uraian dalam deskripsi harus mencakup :
·
Asal
varietas
·
Penyebaran
varietas dimaksud
·
Kapasitas
atau potensi hasil
·
Golongan
varietas
·
Ketahanan
terhadap hama penyakit
·
Umur tanaman
Rincian
tersebut di atas ditambahkan deskripsi ciri-ciri yang biasa diperhatikan (sifat
spesifik) dalam pengawasan mutu dan sertifikasi benih atau dalam pemuliaan.
Uraian ciri-ciri tersebut dilakukan untuk dapat menuju deskripsi baku.
3.
Seleksi/Rouging
Seleksi sangat penting artinya
dalam pemuliaan, baik untuk membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi
varietas atau calon varietas atau untuk mempertahankan suatu varietas.
Dalam perbenihan dikenal
istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi negatif, yaitu membuang
tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang menyimpang (off type)
menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai oleh suatu varietas
yang kuta maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga kemurnian dari varietas tersebut
dapat dipertahankan.
Varietas-varietas lokal pada
umumnya merupakan populasi campuran yang memerlukan pemurnian yang hanya dapat
dilaksanakan dengan seleksi, minimal seleksi negatif, tergantung dari besarnya
populasi campuran. Oleh karena itu cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga
dengan seleksi positif, dalam hal ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang
ciri-cirinya sesuai dengan yang dicantumkan dalan deskripsi disamping
memperhatikan pula potensi hasilnya. Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan)
untuk benih sumber pertanaman selanjutnya.
4.
Pelaksanaan
Dengan pengertian yang telah
ditengahkan dimuka, kita dapat mulai dengan usaha pemurnian varietas.,baik
dalam rangka persiapan benih maupun dalam rangka pemutihan suatu varietas.
Dalam rangka pemutihan varietas lokal, perlu diperhatikan langkah-langkah
sebagai berikut:
a. Varietas
yang akan diputihkan adalah varietas yang dominan di suatu propinsi (varietas
unggul dan mempunyai penyebaran yang luas dari tahun ke tahun/musim ke musim).
b. Dalam pelaksanaan
pertanaman direncanakan untuk keperluan benih sumber atau keperluan pemurnian
varietas.
c. Amati ciri-ciri tanam tersebut mulai tumbuh sampai menjadi benih. Karena
varietas tersebut belum murni, dalam penentuan kita harus mendasarkan pada
ciri-ciri dari komponen yang prosentasenya paling tinggi, seperti type
pertumbuhan, warna hypocotyl/bunga, warna bulu (untuk kacang-kacangan), warna
daun, warna batang, warna biji(padi-padian), umur panen, dan sifat-sifat
agronomis penting lainnya.
d. Pertanaman untuk benih dapat dilakukan seleksi negatif atau roguing kalau
campuran hanya sedikit, sehingga tidak menyulitkan akan keperluan untuk benih.
Hal ini terutama bila pertanaman adalah kepunyaan petani atau kelompok tani.
Lebih-lebih terhadap prosentase campuran yang banyak dilakukan /ditanam satu
persatu seleksi negatif pada waktu panen untuk pembelian/calon benih, hal ini
untuk menghindari adanya kerugian hasil persatuan luas.
e. Pertanaman
untuk seleksi/pemurnian lebih baik langsung seleksi positif, kalau memungkinkan
cara yang terbaik adalah dipilih tanaman yang baik dan mempunyai ciri-ciri yang
sesuai dan terus digalurkan/ditanam satu per satu setiap lubang tanam. Galur-galur yang menunjukkan ciri-ciri yang mantap, disatukan kembali
sebagai “bulk” untuk benih selanjutnya. Cara ini adalah yang paling cepat untuk
mencapai kemurnian.
f. Setelah
mendapatkan yang murni, maka pekerjaan selanjutnya mempertahankan kemurnian
dengan cara seleksi negatif.
g. Dalam
pelaksanaan harus diperhatikan bahwa tidak boleh ada hambatan tanam supply
benih kepada pengembangan produksi, dengan kemurnian yang makin meningkat.
Karena itu untuk benih sendiri, yang nantinya akan menjadi cikal bakalnya nama
selalu diambil secara positif.
Pelaksanaan
tersebut merupakan petunjuk untuk mendukung terwujudnya penyaluran benih murni / bermutu secara berkesinambungan.
Sasaran
Pelepasan Varietas
Sebagaimana
telah diketahui bahwa potensi varietas merupakan modal dasar pembangunan
pertanian. Sesuai dengan keberadaan serta potensi varietas tersebut, maka
sasaran pelepasan varietas harus sejalan dengan program nasional dalam upaya
pelestarian swasembada beras serta peningkatan produksi tanaman pangan lainnya.
Setiap peningkatan produktivitas dari varietas yang dilepas mempunyai dimensi
pembaharuan yang sangat besar dalam peningkatan produksi serta pendapatan
petani.
Sehubungan
dengan hal tersebut, penilaian varietas dalam rangka pelepasan akan lebih
kritis dan mengarah kepada kemajuan produktivitas yang berdampak peningkatan
kesejahteraan petani. Di samping itu kemantapan kestabilan serta keragaman baik
kualitas maupun sifat-sifat agronomis lainnya sudah saatnya diperhitungkan.
Demikian pula kepada instansi yang melakukan pengujian adaptasi atau
multilokasi akan dimintakan pertimbnagn khusus. Berdasarkan hal tersebut di
atas Dirjen Pertanian Tanaman Pangan mengajukan beberapa sasaran sebagai bahan
acuan dalam penilaian dan pelepasan suatu varietas. Khusus untuk varietas lokal
yang mempunyai nilai ekonomis tinggi perlu pemutihan dengan sistem pemurnian
varietas, dengan syarat yang ditetapkan tersendiri sesuai dengan situasi dan
kondisi setempat.
Hasil-Hasil
Varietas Unggul
Sejak tahun
1974 pemulia tanaman padi, palawija dan Hortikultura di Indonesia telah melepas
lebih dari 210 varietas unggul, meliputi padi sebanyak +_83 varietas, palawija
sebanyak +_ 69 varietas dan Hortikultura lebih dari 58 varietas. Dari 210
varietas yang sudah dilepas tersebut, 146 varietas merupakan hasil rekayasa
genetika para pemulia di Indonesia, 21 varietas merupakan hasil introduksi dari
IRRI dan sisanya merupakan hasil pemutihan varietas lokal yang sudah dominan di
beberapa daerah tertentu. Sedang di sektor perkebunan khususnya komoditi tebu,
sejak tahun 1978 hingga tahun 1992 telah dilepas oleh Mentan sebanyak 57
varietas unggul. Dua varietas diantaranya adalah hasil introduksi dari Taiwan
dan Mauritius sedang lainnya merupakan hasil perakitan pemulia tanaman tebu
dari Pasuruan.
SEJARAH PEMULIAAN
Kegiatan
pemuliaan tanaman dapat dikatakan sebagai tekanan evolusi yang
sengaja dilakukan oleh manusia. Pada masa prasejarah,
pemuliaan tanaman telah dilakukan orang sejak dimulainya domestikasi
tanaman, namun dilakukan tanpa dasar ilmu yang jelas. Sisa-sisa biji-bijian
dari situs-situs peninggalan arkeologi membantu menyingkap masa prasejarah
pemuliaan tanaman. Catatan-catatan pertama dalam jumlah besar mengenai berbagai
jenis tanaman diperoleh dari karya penulis-penulis Romawi, terutama Plinius.
Para petani
pada masa-masa awal pertanian selalu menyimpan sebagian benih untuk
pertanaman berikutnya dan tanpa sengaja melakukan pemilihan (seleksi) terhadap
tanaman yang kuat karena hanya tanaman yang kuat mampu bertahan hingga panen Sifat pertama
dalam budidaya tanaman serealia (bijirin) yang termuliakan adalah ukuran bulir yang menjadi
lebih besar dan menurunnya tingkat kerontokan bulir pada tanaman budidaya
apabila dibandingkan dengan moyang liarnya.[7]
Beberapa petunjuk untuk hal ini dapat diperkirakan dari temuan sejumlah sisa
bulir jelai dan einkorn di lembah
Sungai
Eufrat dan Sungai Tigris (paling tua 9000 SM) serta padi di daerah aliran Sungai
Yangtze. Temuan serupa untuk biji polong-polongan berasal dari India utara dan
kawasan Afrika Sub-Sahara
Perkembangan
seleksi lebih lanjut telah menunjukkan kesengajaan dan terkait dengan tingkat
kebudayaan masyarakat penanam. Bulir jagung terseleksi
dari teosinte
yang bulirnya keras serta terbungkus sekam, lalu menjadi jagung bertongkol
namun bulirnya masih terbungkus sekam, dan akhirnya bentuk yang berbulir tanpa sekam dan lebih
mudah digiling menjadi semakin banyak ditemukan. Beberapa petunjuk yang sama
juga terlihat dari temuan-temuan untuk bulir gandum roti dan
jelai. Contoh lainnya adalah munculnya padi ketan serta jagung
ketan di Asia
Timur dan Asia Tenggara. Hanya dari wilayah inilah muncul
jenis-jenis ketan dari delapan spesies dan menunjukkan preferensi akan sifat
ini.
Pemuliaan pada masa pramodern
Kebudayaan Romawi Kuna
(abad ke-9 SM – abad ke-5 Masehi) meninggalkan banyak tulisan mengenai
keanekaragaman tanaman budidaya dan juga menyebut berbagai variasi setiap
jenis. Cato dengan De Agri Cultura[8]
dan Plinius yang Tua dengan Naturalis Historia, misalnya, memberi
banyak informasi mengenai variasi tanaman dan khasiat masing-masing bagi
kesehatan.
Kitab-kitab
suci dari Asia
Barat, seperti Al-Qur'an, juga menyebut tentang variasi pada beberapa
tanaman. Hal ini menunjukkan telah ada kesadaran dalam memilih bahan tanam dan
pemilihan kultivar
tertentu dengan target konsumen yang berbeda-beda.
Pada awal
milenium pertama dan paruh pertama milenium kedua telah terjadi pertukaran
komoditi pertanian yang berakibat migrasi sejumlah bahan pangan. Pisang menyebar
dari Asia
Tenggara maritim ke arah barat hingga pantai timur Afrika. Berbagai
tanaman rempah, seperti merica dan ketumbar, dan
tanaman "suci", seperti randu alas
dan beringin,
menyebar dari India
ke Nusantara.
Namun demikian, pertukaran tanaman yang intensif terjadi setelah penjelajahan
orang Eropa.
Meskipun
penyebaran tanaman telah terjadi sebelum kolonialisme, Zaman Penjelajahan (sejak abad ke-14) dan kolonialisme
(penjajahan) yang menyusulnya telah membawa pengaruh yang dramatis dalam
budidaya tanaman.
Segera setelah
orang Spanyol
dan Portugis
menaklukkan Amerika
dan menemukan jalur laut ke Cina, terjadi pertukaran berbagai tanaman dari
Dunia Baru
ke Dunia
Lama, dan sebaliknya. Kopi yang berasal Afrika, misalnya, dibawa ke Amerika dan Asia
(dibawa ke Nusantara pada abad ke-18 awal).[10]
Kelak (abad ke-18) tebu
juga menyebar dari Asia Tenggara menuju Amerika tropis, seperti Karibia dan Guyana. Namun
demikian, yang lebih intensif adalah penyebaran berbagai tanaman budidaya
penduduk asli Amerika ke tempat lain: jagung, kentang, tomat, cabai, kakao, para
(karet), serta berbagai tanaman buah dan hias.
Pada abad
ke-18, terjadi gelombang rasionalisasi di Eropa sebagai dampak Masa
Pencerahan. Orang-orang kaya di Eropa (dan pada tingkat tertentu juga di
Cina dan Jepang) mulai meminati koleksi tanaman eksotik dan kebun-kebun kastil mereka yang
luas menjadi tempat koleksi berbagai tanaman dari negeri asing. Pada abad ke-18
mulai berkembang perkebunan-perkebunan monokultur
(satu macam tanaman pada satu petak lahan). Berbagai tanaman penghasil komoditi dagang
utama dunia seperti tebu, teh,
kopi, lada, dan tarum dibudidayakan
di berbagai tanah jajahan, termasuk Kepulauan Nusantara, tentu saja dengan
melibatkan perbudakan
atau tanam paksa. Pada abad ini pula cengkeh dan pala mulai ditanam di
luar Maluku,
sehingga harganya menurun dan tidak lagi menjadi rempah-rempah yang eksklusif.
Pola pertanaman
monokultur yang diterapkan pada abad ke-18 dan ke-19 di Eropa dan
perkebunan-perkebunan di berbagai negeri jajahan memakan korban dengan
terjadinya dua wabah besar: serangan hawar
kentang Phytophthora infestans yang
menyebabkan Wabah Kelaparan Besar di Irlandia, Skotlandia
serta beberapa wilayah Eropa lainnya sejak 1845 akibat dan hancurnya perkebunan
kopi
arabika dan liberika akibat serangan karat daun Hemileia vastatrix di perkebunan dataran
rendah Afrika dan Asia sejak 1861 sampai akhir abad ke-19. Pada tahun 1880-an
juga meluas wabah penyakit sereh di berbagai perkebunan tebu dunia.
Para botaniwan
dan ahli pertanian kemudian segera mengambil pelajaran dari kasus-kasus ini
untuk menyediakan bahan tanam yang tahan terhadap serangan organisme
pengganggu, sekaligus memberikan hasil yang lebih baik. Usaha-usaha perbaikan
mutu genetik tanaman perkebunan mulai dilakukan pada akhir abad ke-19 di
beberapa daerah koloni, termasuk Hindia-Belanda.
Kebun
penelitian gula (tebu)
pertama kali didirikan di Semarang tahun 1885 (Proefstation Midden Java),
setahun kemudian didirikan pula di Kagok, Jawa Barat, dan menyusul di Pasuruan
tanggal 8 Juli 1887 (Proefstation Oost Java, POJ). Salah satu misinya
adalah mengatasi kerugian akibat penyakit sereh. Pada tahun 1905 seluruh
penelitian gula/tebu dipusatkan di Pasuruan (sekarang menjadi P3GI). Berbagai klon tebu hasil lembaga
penelitian ini pernah termasuk sebagai kultivar tebu paling unggul di dunia di
paruh pertama abad ke-20, seperti POJ 2364, POJ 2878, dan POJ 3016 sehingga
menjadikan Jawa sebagai produsen gula terbesar di belahan timur bumi.
Pusat penelitian karet (sekarang
menjadi Pusat Penelitian Karet Indonesia) didirikan di Sungei Putih, Sumatera
Utara, oleh AVROS,
dan pemuliaan para dimulai sejak 1910. AVROS juga mendirikan lembaga penelitian kelapa sawit
(sekarang populer sebagai PPKS) di Marihat, Sumatera Utara pada tahun 1911,
meskipun tanaman ini sudah sejak 1848 didatangkan ke Medan/Deli
dan Bogor.
Abad ke-20: Pemuliaan berbasis ilmu
Awal abad ke-20
menjadi titik perkembangan pemuliaan tanaman yang berbasis ilmu pengetahuan.
Perkembangan pesat dalam botani, genetika, agronomi, dan statistika
tumbuh sebagai motor utama modernisasi pemuliaan tanaman sejak awal abad ke-20
hingga 1980-an. Mekanisasi pertanian di dunia yang meluas
sejak 1950-an memungkinkan penanaman secara massal dengan tenaga kerja minimal.
Ketika biologi molekular tumbuh pesat sejak 1970-an,
pemuliaan tanaman juga mengambil manfaat darinya, dan mulailah perkembangan
pemuliaan tanaman yang didukung ilmu tersebut sejak 1980-an. Bioinformatika
juga perlahan-lahan mengambil peran statistika sebagai pendukung utama dalam
analisis data eksperimen.
Penemuan
kembali Hukum Pewarisan Mendel pada tahun 1900,
eksperimen terhadap seleksi atas generasi hasil persilangan dan galur murni
oleh Wilhelm Johannsen (dekade pertama abad ke-20),
peletakan dasar Hukum Hardy-Weinberg (1908 dan 1909), dan
penjelasan pewarisan kuantitatif berbasis Hukum Mendel oleh Sir Ronald
Fisher pada tahun 1916 memberikan banyak dasar-dasar teoretik terhadap
berbagai fenomena yang telah dikenal dalam praktik dan menjadi dasar bagi
aplikasi ilmu dan teknologi dalam perbaikan kultivar.
Perkembangan
yang paling revolusioner dalam genetika dan pemuliaan tanaman adalah
ditemukannya cara perakitan varietas
hibrida pada tahun 1910-an setelah serangkaian percobaan persilangan galur
murni di Amerika Serikat sejak akhir abad ke-19 oleh Edward
M. East, George H. Shull dan Donald
F. Jones yang memanfaatkan gejala heterosis.
Ditemukannya teknologi mandul jantan di tahun 1940-an semakin meningkatkan
efisiensi perakitan varietas hibrida.
Cara budidaya
yang semakin efisien dan mendorong intensifikasi dalam pertanian, dengan penggunaan
pupuk
kimia, pestisida,
dan mekanisasi pertanian, memunculkan lahan
pertanian dengan kebutuhan benih berjumlah besar dan mulai menghasilkan
"raksasa" dalam industri perbenihan. Tumbuhnya
industri perbenihan juga dimungkinkan sejak adanya varietas hibrida karena
benih yang harus dibeli petani memungkinkan industri perbenihan untuk tumbuh.
Dari sini mulai muncul pula isu perlindungan varietas tanaman. Di
Amerika Serikat muncul Dekalb dan Pioneer
Hi-Bred sebagai pemain utama dalam industri benih. Dari Eropa, wilayah yang
telah memulai produksi benih setengah industrial pada abad ke-19, muncul KWS Saat dan NPZ (Jerman), serta SW Seeds (Swedia) sebagai pemain
utama di bidang perbenihan tanaman serealia dan pakan ternak hijauan.
Di Taiwan dan Jepang juga
berkembang perusahaan benih yang menguasai pasar regional Asia, seperti Sakata
(Jepang) dan Known You Seeds (Taiwan).
Seusai Perang
Dunia II (PD II) perbaikan genetik gandum yang
didukung Yayasan Rockefeller di lembaga
penelitian yang didanainya di Meksiko sebagai bagian dari paket teknologi untuk
melipatgandakan hasil gandum menunjukkan keberhasilan. Strategi
ini, yang dikonsep oleh Norman Borlaug, kemudian dicoba untuk diterapkan
pada tanaman pokok lain, khususnya padi dan beberapa serealia minor lainnya (seperti sorgum dan milet) dan didukung
oleh FAO. Revolusi
dalam teknik bercocok tanam ini kelak dikenal secara iinformal sebagai Revolusi
Hijau. Untuk mendukung revolusi ini banyak dibentuk lembaga-lembaga
penelitian perbaikan tanaman bertaraf dunia seperti CIMMYT (di Meksiko,
1957; sebagai kelanjutan dari lembaga milik Yayasan Rockefeller), IRRI (di Filipina,
1960), ICRISAT
(di Andhra
Pradesh, India,
1972), dan CIP (di La Molina, Peru). Lembaga-lembaga
ini sekarang tergabung dalam CGIAR dan koleksi serta hasil-hasil penelitiannya bersifat
publik.
Akhir PD II
juga menjadi awal berkembangnya teknik-teknik baru dalam perluasan latar
genetik tanaman. Mutasi
buatan, yang tekniknya dikenal sejak 1920-an, mulai luas dikembangkan pada
tahun 1950-an sampai dengan 1970-an sebagai cara untuk menambahkan variabilitas genetik. Pemuliaan dengan
menggunakan teknik mutasi buatan ini dikenal sebagai pemuliaan
mutasi. Selain mutasi, teknik perluasan latar genetik juga menggunakan
teknik poliploidisasi buatan menggunakan kolkisin, yang
dasar-dasarnya diperoleh dari berbagai percobaan oleh Karpechenko
pada tahun 1920-an. Tanaman poliploid biasanya berukuran lebih besar dan dengan
demikian memiliki hasil yang lebih tinggi.
Daun dari kacang
tanah yang telah direkayasa dengan sisipan gen cry dari Bacillus thuringiensis (bawah) tidak
disukai ulat penggerek.
Gelombang bioteknologi,
yang memanfaatkan berbagai metode biologi
molekuler, yang mulai menguat pada tahun 1970-an mengimbas pemuliaan
tanaman. Tanaman transgenik pertama dilaporkan hampir
bersamaan pada tahun 1983, yaitu tembakau, Petunia, dan bunga
matahari. Selanjutnya muncul berbagai tanaman transgenik dari berbagai
spesies lain; yang paling populer dan kontroversial adalah pada jagung, kapas, tomat, dan kedelai yang
disisipkan gen-gen
toleran herbisida
atau gen ketahanan terhadap hama tertentu.
Perkembangan ini memunculkan wacana pemberian hak paten
terhadap metode, gen, serta tumbuhan terlibat dalam proses rekayasa ini.
Kalangan aktivis lingkungan dan sebagian filsuf menilai
hal ini kontroversial dengan memunculkan kritik ideologis dan etis terhadap praktik
ini sebagai reaksinya, terutama karena teknologi ini dikuasai oleh segelintir
perusahaan multinasional. Isu politik, lingkungan, dan etika, yang sebelumnya
tidak pernah masuk dalam khazanah pemuliaan tanaman, mulai masuk sebagai
pertimbangan baru.
Sebagai jawaban
atas kritik terhadap tanaman transgenik, pemuliaan tanaman sekarang
mengembangkan teknik-teknik bioteknologi dengan risiko lingkungan yang lebih
rendah seperti SMART Breeding
("Pemuliaan SMART") dan Breeding by Design, yang mendasarkan
diri pada pemuliaan dengan penanda, dan juga penggunaan teknik-teknik pengendalian
regulasi
ekspresi gen seperti peredaman gen, dan kebalikannya, pengaktifan gen.
Meskipun penggunaan
teknik-teknik terbaru telah dilakukan untuk memperluas keanekaragaman genetik
tanaman, hampir semua produsen benih, baik yang komersial maupun publik, masih
mengandalkan pada pemuliaan tanaman "konvensional" dalam berbagai
programnya.
Di arah yang
lain, gerakan pemuliaan tanaman "gotong-royong" atau partisipatif (participatory
plant breeding) juga menjadi jawaban atas kritik hilangnya kekuasaan petani
atas benih. Gerakan ini tidak mengarah pada perbaikan hasil secara massal,
tetapi lebih mengarahkan petani, khususnya yang masih tradisional, untuk tetap
menguasai benih yang telah mereka tanam secara turun-temurun sambil memperbaiki
mutu genetiknya. Perbaikan mutu genetik tanaman ditentukan sendiri arahnya oleh
petani dan pemulia membantu mereka dalam melakukan programnya sendiri. Istilah
"gotong-royong" (participatory) digunakan untuk menggambarkan
keterlibatan semua pihak (petani, LSM, pemulia, dan pedagang benih) dalam kegiatan produksi benih dan
pemasarannya. Gerakan ini sangat memerlukan dorongan dari organisasi
non-pemerintah (LSM), khususnya pada masyarakat tidak berorientasi komersial.
lengkap GAN
BalasHapus