Kultur Antera untuk Mendukung Program Pemuliaan Tanaman Padi

~r

c"c ~';:"""c

,

, , '"

i c: Bul. Agron. (29) (2) 59

-

63 (2001)

~

.':

ji e'_cc

I

:

Ii:,

~.'

Kultur Antera untuk Mendukung Program Pemuliaan Tanaman Padi

Anther Culture to Support

Rice Breeding

Program

t1i

""SJ'

"

~

Iswari S. Dewi 1) daD Bambang S. Purwoko2)

"-"",-"

ABSTRACT

The Objectives of rice breeding program in Indonesia is to obtain high yielding varieties, tolera~t, resistant to abiotic and biotic stress and appropriate to planting system in specific area. To accelerate the obtamment of the varieties, a combination of conventional and no conventional breeding method can be used. One alternative procedure is anther culture. Doubled haploid lines can be obtained through cholchicine treatment or rattooning of haploid plants. Plants with high heterozygositas (FI or F2) can be used as anther source to abtain genetic variability of.doubled

i

1

haploid

plants. High degree

of homozigousity

~an be obtained

at the

~rst (DHO) generation

of d~ubled

haploid

plants

, less than on year. Evaluation of agronomic characters follows m DHI and DH2 generations. Compared to

conventional methods, the use of anther culture in rice breeding program has several advantages including efficiency of selection process, reduction of cost. time and labor. Effort to optimize anther culture method and its rize in rice breeding program in Indonesia is discussed

Key words: Anther culture. Rice

.

PENDAHULUAN yang unggul. Umumnya galur-galur mumi tersebut

: . diperoleh dengan cara persilangan yang diikuti oleh

. Dengan menyus~tnya lahan ~ubur dl Pulau Jaw~, serangkaian proses seleksi pada tiap generasi, misalnya

pemngkatan produksl pangan dllakukan ~tara lam pada metode pedigree. Pada pemuliaan padi, proses

dengan cara perluasan areal berupa lahan .kermg, lahan menyilangkan clan seleksi tersebut dapat berlangsung

salin atau lahan pasang surut. Vanetas unggul dalam 5 sampai 10 generasi (Oono, 1997; Dewi et al., ~erupakan teknologi yang ~u~ah, mudah .dan ramah 1996).

Imgkungan untuk me~Jamm pertaman. yan~ Dengan menggunakan sistem haploid, proses b~rkelanju~an.. O!eh karena ItU, pr.ogram ~emulla~ padl pemuliaan untuk memperoleh galur-galur mumi yan~ dl l.ndone~la dlt~Jukan p~da perakltan var~etas. pad~ yang lama tersebut dapat lebih singkat melalui satu sam pal leblh balk. yaltu selam berdaya hasll tlnggl clan dua generasi saja. Pada pemuliaan dengan cara

~, mempunyal ~mur panen y~g cocok dengan .pola menyilangkan (cross-breeding) dimana sejumlah [n]

-~ pertanaman dl daera~ t~rtentu J~g~ toleran ~tau reslsten gen independen (unlinked) terlibat, kemungkinan untuk

I

terhadap

cekaman

abl?tlk atau blotlk (Hanarl.da,

1989).

memperoleh,

individu homozigot yang spesifik pada

I

. Secara konvenslon~l, u~tuk men~asl!kan suatu generasi F2 adalah (1/2)R untuk sistem haploid clan

:

v~netas unggul dengan sl~a~-slfat yang .dlmgm~an perl~ (1/4)R untuk sistem haploid. OJeh karena itu pada ~i.stem

r dlt~mpuh ~~osedur penelltlan. yang slstematl~, mulal haploid, efisiensi seleksi meningkat secara nyata Jlka n

! clan ~emilihan t~tua, persllangan, sele.ksl .gal~r: meningkat (Oono, 1997; Chung, 199~; Sun d~ Zha?, penguJlan daya hasll clan ~erbanyakan bemh, dl~khm 1992). Galur mumi dapat diseleksi clan populasl haploid dengan pelepasan vanetas unggul, sehmgga ganda yang homogen clan homozigot. Jadi, hasil memerlukan waktu. 7-10 ~ahun (Fehr, 1987).. Untuk rekombinasi dari persilangan difiksasi sebagai galur-mempercepat. per~kltan varletas ungg.ul harus dltera~kan galur homozigot clan galur-galur harapan dise!eksi suatu kombmasl prosedur ~emullaan konvenslonal berdasarkan keunggulan sifat-sifat agronommya. dengan. prosedu.r ?ioteknologl. Sal~ satu. prosedur Populasi tanaman yang diseleksi juga akan lebih sedikit. . altematlf yang dlanJurk~n dalam pera;kltan v.anetas barn Populasi haploid ganda minimum yang diperlukan adalah penggunaan slstem ha.plol.d, yaltu. dengan untuk evaluasi bervariasi tergantung dari jumlah gen terlebih dahulu membuat galur diploid homozlgos ata~ untuk seleksi. Jika perbedaan pada tetua persilangan

.

galur mumi dengan jalan menggandakan kromosom clan adalah sejumlah n gen clan diasumsikan tidak terpaut, individu haploid (Croughan, 1995). . . maka minimum sebanyak 2R tanaman harus ditanam Pemuliaan pada tanaman menyerbuk ~endm agar semua genotipe homozigot dapat terwakili, dituju.kan untuk ~enda~atkan g~lur-galur mur:nl y~ng sementara dengan pemuli~an. konvensional di~erlukan hamplr mendekatl 100 Yo homozlgot dengan slfat-slfat sebanyak 4R tanaman. Selam ItU tanaman haploid ganda

I

I) dan 2) Star Pengajar Jurusan BOP. Fakultas Pertanian IPB, Bogor

~

-Bul. Agron. (29) (2) 59 - 63 (2001)

;f

yang terseleksi

juga dapat digunakan sebagai

tetua

Pacta kultur antera padi, tanaman haploid

!

interrnediat

untuk disilangkan

lebih lanjut sebagai

tetua

umumnya diperoleh melalui dua tahap, yaitu tahap

!i bagi pembentukan hibrida FI (Dono, 1997; Dewi et al., induksi butir tepung sari menjadi kalus atau embrioid

~

'f 1996; Masyhudi, 1994; Chung, 1992; Sun dan Zhao, daD selanjutnya tahap diferensiasiny~ menjadi .tanama~ I,.

1992). kecil atau plantlet. Tanaman akan dlregeneraslkan darl

'"

Ii Galur-galur mumi dari tanaman haploid yang kalus dalam 3-6 minggu setelah kalus dipindahkan dari

l: kromosomnya digandakan dapat diperoleh secara in- medium induksi ke medium regenerasi. Faktor-faktor I vitro, antara lain dengan kultur antera. (Dewi et al., yang mempengaruhi keberhasilan kultur antera padi i 1996; Faroughi-Wehr dan Wenzel, 1993). antara lain genotipe tanaman sumber antera, komposisi media, kondisi fisiologis tanaman donor, tahap Kultur Antera perkembangan pollen daD praperlakuan dengan terapi . suhu rendah pacta ebplan (Crough an, 1995; masyhudi, Kultur antera merupakan salah satu tekms kultur 1994; Faroughi-Wehr dan Wenzel, 1993; Chung, 1992; jaringa~ yang ~apat me~percepat per~lehan tanaman Sun dan Zhao, 1992).

homozlgot da~1 heteroz~got t~npa d!sukarkan ~Ieh Tanaman haploid ganda dapat diperoleh secara hubungan ?oml~an resesIf, sehmgga slklus p~mullaan spontan, atau diinduksi dengan perlakuan kolkisin dan dapat. leblh smg~at ~arena dap.at menghll~gkan dipangkas atau ratooning pacta tanaman haploid. sebagla~ besar darl keglatan seleksl. per generasl. (6-8 Tanaman-tanaman haploid ganda yang dihasilkan generasl) yang umum pacta pemulla~n konvenslonal melalui kultur antera ini bersifat homozigot penuh dan (F~hr, 1987; C~ough~n, 1995; Dewl et al., 1996). breed tue, karena kedua kopi inforrnasi genetik pacta Mlkrospora (butlr san. atau pollen ~uda pa~a tahap tanaman-tanaman tersebut identik. Tanaman dengan perkembangan ~wal unmukleat samp~! awal. bmukle~t) heterozigositas tinggi (FI atau F2) dapat digunakan y~ng terdapat dl dalam ~ntera dapat dlmduksl secara !n- sebagai sumber antera untuk mendapatkan keragaman vItro agar mempro?uksl tanaman atau plantlet (Dewl et genetik pacta tanaman haploid ganda. Tanaman-tanaman al., 1996; Masyhudl, 1994; Chung, 1992; Sun dan Zhao~ dengan heterozigositas tinggi segera dapat diperoleh ; 1992~. Pollen mu~a dapat langsung memproduks~ pacta generasi tan~n haploid ganda pertama (DHO) embno (androgenesIs) atau secara. tak langsung mel~lul dalam waktu kurang dari I tahun , sedangkan evaluasi pembentuka? kal.us. (taulogenesls) yang kemudlan karakter agronomi utama dapat dilakukan pacta generasi bere?enerasl menJadl plantlet den~an ad~nya ZPT pacta DHI dan DH2. Dibandingkan dengan sitem pemuliaan medIa ~ul~r. Pollen .adalah haploId, ~ehmgga tanaman konvensional, keuntungan penggunaan kultur antera yang ~Ihasllkan dan. pollen atau mlkrospora selama pacta program pemuliaan terutama adalah meningkatkan kultur Juga akan haploId. efisiensi proses seleksi, menghemat biaya, waktu dan

tenaga kerja (Gambar I).

Waktu Sistem Pedigree Kul~ure Antera

I Hibridisasi Hibridisasi

2 FI FI dan Kulture Antera f

3 Perbanyakan Skrining dan ~engujian-

t

F2 benih dan penguJlan

t

4 Pedegree ...

I

(F3-F9) UJI daya basIl :

5 (Skrining dan pengujian- U.. Ad t

.

Perban

y

akan j

.. ) JI ap asl

6 penguJlan Regional Benih

7 S

8 9

]0 Uji

.

I ] Adaptabilitas

12 Regional

13

]4 Perbanyakan

15 Benih

Gambar I. Perbandingan waktu pemuliaan antara sistem pedigree dan kultur antera (modifikasi dari Chung, 1992).

I

60 Iswari S. Dewi daD Bambang S. Purwoko

[image:2.611.53.540.483.727.2]

~

'~--I '

~--,i~;:~..~ Bul. Agron. (29) (2) 59- 63 (2001)

:~::r

_{~ f}

! 1:;.(

c~

f

,

,-~:; Pen~gunaan Kultur Antera dalam Program Pemuliaan kegunaan teknik ini dalam pemuliaan tanaman dan studi Pad, genetl .k (DeWI et al., 1996; Zhou, 1996: Chung, 1992;.

Penggunaan teknik kultur antera di dalam program Li, 1992; Za.pata et al., 1993).

pemuliaan padi sudah menghasilkan beberapa varietas Induksl kalus dan regenerasi tanaman dipengaruhi u~ggul barn. Di Cina, pacta umumnya varietas yang terutama oleh kultur teknik, walaupun keduanya acta di dllepas adalah varietas-varietas yang berdaya hasil bawah kontrol genetik. Frekuensi induksi kalus dan tinggi, kualitas yang baik, resisten terhadap hama dan pembentukan tanaman hijau dikendalikan oleh ban yak penyakit utama dan toleran terhadap cekaman gen (gen minor atao poligenik). Oleh karena itu, kekeringan dan kondisi tanah yang berbeda. Sampai genotipe tanaman donor mempunyai peran penting tahun 1985 saja, sebanyak 81 varietas padi unggul telah dalam menentukan frekuensi produksi tanaman melalui dilepas (Hu, 1985). Kultivar Hua Yu no. 1 yang dapat k~ltur an.tera (Masyhudi et al., 1997; Masyhudi dan - menghasilkan 7,5 ton/ha sampai sekarang masih Rlanawatl, 1995; Razdan, 1995; Chung, 1992). Pacta

digunakan oleh petani di Cina bagian selatan, khususnya kultur ant~ra padi terdapat perbedaan yang nyata dalam di propinsi Liaoning (Li, 1992). Sementara itu di Korea regenerasl tanaman hijau baik diantara genotipe maupun pemuliaan padi difokuskan pacta perakitan varietas~ d~ antara sub species (Zhou, 1996). Penelitian yang varietas unggul yang dapat digunakan untuk bermacam dllakukan pacta ketiga sub species padi menunjukkan kebutuhan pangan dan industri makanan, toleran suhu bahwa padi sub species javanica mempunyai rendah, dan toleran terhadap mekanisasi dan biaya kemampu~ yan.g tertinggi dalam menghasilkan

I rendah (Chung, 1992). Empat varietas telah dihasilkan tanaman hlJau (high anther culturability) diikuti oleh

melalui kultur antera dan dilepas kepada petani, yaitu javan~~a dan indica (Dewi et al., 1996). Masalah dan Hwaseongbyeo pacta tahun 1985, Hwaseongbyeo pacta penelrtlan yang telah dilakukan untuk penggunaan tahun 1991. Keberhasilan negara-negara tersebut dalam kultur antera dalam program pemuliaan padi disajikan merakit varietas unggul melalui penggunaan kultur pacta Tabell..

antera di dalam program pemuliaan padi menunjukkan Kultu: ante:a sudah digunakan oleh Balitpa, bahwa kultur antera merupakan teknik yang secara Sukamandl ~ek~rJasama ~engan Balitbio, Bogor dalam nyata sangat bernilai di dalam program perbaikan program pem~llaan padl untuk perbaikan ketahanan tanaman pactio atau toleransmya terhadap cekaman biotik seperti

Oi Indonesia kultur antera padi diintroduksikan wereng coklat dan hawar daun bakteri (Oewi et al., pacta tahun 1991 setelah beberapa peneliti dikirim ke 19~4) dan cekaman abiotik seperti kekeringan, tanah IRRI (International Rice Research Institute) di Filipina salIn, ta~ah rawa. (Suwarno, 1996; Rianawati, (Masyhudi, 1992). Penelitian pertama mengenai kultur Ambarwatl d~ DewI, 1995), keracunan besi (Hanarida, antera yang dipublikasikan pacta tahun 1992 adalah 1997; Suhartml et al., 1997) dan keracunan aluminium

l

mengenai b.erbagai media untuk menginduksi dan (Su~~ini .et al., 1997). IPB bek~~jasama dengan

I

meregeneraslkan kalus (Hanarida dan Rianawati, 1992a B.alt~bIo, seJak ~ 997 mel~kukan penelrtlan kultur antera

!

dan 1992b; Masyhudi, 1992). Selanjutnya Dewi et al. dl ~Idang perbalkan medIa kultur dengan menggunakan

t

(1994) yang bekerja dalam program perbaikan padi polt~in d.an usaha perakitan padi gogo toleran

ceka-I

f

sawah, ~en~apat me~ia N6 yang diberi 2,4-D, NAA man mtensrtas cahaya :endah ~~n alumini~m (Purwoko,

dan kInetIn efektlf untuk menginduksi dan 2000). Beberapa hasIl penelrtlan perbalkan tanaman meregenerasikan kalus pacta tanaman FI hasil silang ~adi melalui kultur antera disajikan pacta Tabel2.

indica/indica, yaitu: IR64/RPI837-15-3-2, IR64/Sipulut dan IR64/Aceh-aceh. Efisiensi metode kultur antera dalam menghasilkan tanaman hijau menentukan ...

"

I i

I

§::;-: "" "-", '"-' "

Bul. Agron. (29) (2) 59

-

63 (2001)

,..

'

"

~ .'~ " ",;;&c ,cc Tabel I. Ma~alah dan penelitian yang telah dilakukan untuk penggunaan kultur antera dalam program pemuliaan ~;;.:~ padl. _° Masalah yang Oipecahkan Penelitian/Studi Telah Oilakukan pada :

.

Metode untuk mendapatkan jumlah I. Media; komposisi media dasar (MS, N6, LS,He, L8, M8) tanaman yang cukup (seleksi,

.

ZPT: 2,4-0, NAA, IAA, Kinetin, BA evaluasi)

.

Suplemen: CW, ekstrak labu, ekstrak kentang CH, poliamin 2. Anther Culture Ability

.

Genotipa (high antherculturability)

.

Kondisi fisiologi tanaman donor

.

Tahap perkembangan antera (uninukleat)

.

Pra perlakuan (suhu rendah 5 - 10° C)

.

Populasi

antera

.

Sub kultur kalus (ukran I

-'-2 mm, jenis embriogenik)

.

Aklimatisasi (air, lumpur, intensitas cahaya)

.

Konfirmasi stabilitas genetik dari Studi generasi OHI-OH5 pada kondisi yang sarna dengan basil : Vigor prigeni tidak menurun, karakter morfologi dan agronomi tetap stabil. Jadi seleksi dapat dilakukanpada generasi awal.

.

Metode pemuliaan yang efisien, I. Eksplan dari F2 terseleksi karena ada batasan terhadap 2. Eksplan FI dari metode persilangan multiple crosses (pemuliaan rekombinasi gen pada kultur akumulasi) antera FI 3. Metode seleksi recurrent yang dikombinasikan dengan kultur antera ~i; Tabel 2. Beberapa tanaman haploid ganda basil kultur antera untuk diseleksi toleransi atau ketahanannyaterhadap ekaman biotik dan abiotik Biotik . Abiotik Asal Genotipe F I . . . Pasang BPH BLB Salmltas AI Fe Naungan Kenng Surut , I

1

I. IR64/Aceh-Aceh

x

x

-

-

-

-

-

-!

2. IR64/

Sipulut

x

x

-

-

-

-

-

-1

3. BW267-3/Mesir

-

-

-

-

-

-

-

x

4. Pucuk/Kapuas

-

-

x

-

-

-

-

-5. A. Salam/ICOXI-B-66

-

-

-

-

-

-

x

-6. B/326F-

TB-!/ICOXI-B-66

-

-

-

-

-

-

x

-7. Hawara

Bunar/IAC

1246

-

-

-

-

-

-

x

-8. IRAT I 44/Hawara

Bunar

-

-

-

-

-

-

x

-9. IR64/Mahsuri

-

-

-

-

x

-

-

-10. GM/Jatiluhur

-

-

-

-

-

x

x

-II. Wayrarem/Jatiluhur

-

-

-

x

x

x

-

-12.GM/ITA247

-

-

-

-

-

x

x

-13.GM/Krowal*

-

-

-

x

-

-

x

-14. GM/Growal*

-

-

-

x

-

-

x

-15. Jatiluhur/Krowal*

-

-

-

x

-

x

-

-Keterangan: * Pembuatan tanaman haploid ganda sedang dilakukan.

No. I - 8 : Oilaksanakan alas kerjasama Balitpa, Sukamandi dengan Balitbio, Bogor. No.9: Oilakukan oleh Balitro Bogor.

No. 10 - 15 : Oilaksanakan alas kerjasama Balitbio dengan IPB Bogor.

62 Iswari S. Dewi dan Barnbang S. Purwoko

[image:4.622.58.541.454.691.2]

~~-~...

,r--

--Bul. Agron. (29) (2) 59

-

63 (2001) :,,:.~ ,

DAFT AR PUST AKA Masyhudi, M. F. 1992. Plant regeneration by anther culture of javanica x indica rice lines. Indon. J.

Chung,

G. S. 1992.

Anther culture

for rice improvement

Crop. Sci.

7:

1-18.

in Korea. P. 8-37. In K. Zheng and T. Murashige

. (eds.). Anther Culture for Rice Breeders. Seminar Masyhudi, M. F. 1994. Kultur antera tanaman padi. and Training for Rice anther Cultur at Hangzhou, Bull. Penel. Puslitbangtan 9: 18 - 37.

I

China.

October

1992.

t ' S. Tjokrowidjoyo, S. Rianawati, dan

Croughan, T. P. 1995. Anther culture for dobled haploid I. S. Dewi. 1997. Regenerasi kultur antera production. P. 134 - 154. In O.L. Gambong and beberapa tanaman padi sawah di Indonesia. Jumal G.C. Philips (eds.). Plant, Cell, Tissue and Organ penelitian Pertanian 16: 77 - 85.

Culture. KLuwer Acad. Publ. Netherlands.

Oono, K. 1997. Haploidy. P. 673 - 677. Subchapt. 2. Dewi, I. S., A. D. Ambarwati, M. F. Masyhudi, T. Haploidy and Heteroploidy. Ahapt. 7. Polyploidy, Soewito, and Suwamo. 1994. Induksi kalus dan Haploidy, and Aneuploidy in Div. II. regenerasi kultur antera padi (Oryza sativa L). Differentiation of Inheritance Characters. In T. Risalah Hasil Penelitian Tanaman Pangan 2: 136- Matsuo, Y. Futsuhara, F. Kikuchi, and H.

143. Yamaguchi (eds.). Science of The Rice Plant. Vol.

3. Genetics. Food and Agriculture Policy Research Dewi, I. S., I. Hanarida, and S. Rianawati. 1996. Anther Center. Tkyo. Japan.

culture and its application for rice improvement

program in Indonesia. Indon. Agric. Res. and Dev. Purwoko, B. S. 2000. Penggunaan poliamin untuk J. 18 : 5 I - 56. meningkatkan regenerasi tanaman hijau pad a kultur antera padi dan aplikasinya dalam program Faraughi-Wehr and G. Wenzel. 1993. Andro-and pemuliaan. Laporan Hibah Bersaing Villi I

parthenogenesis. P. 261-177. In M. D. Hayward, Pergurilan Tinggi. 23 p. N. O. Bosemark and I. Romagasa (eds.). Plant

Breeding: Principles and Prospect. Chapman & Razdan, M.. K. 1993. An Introduction to Plant Tissue Hall, London. Culture. Oxford & IBH Publishing Co., Ltd. New

Delhi. Fehr. W. R. 1987. Principles of Cultivar Development.

Vol. I, McGraw-HilI, inc, NY. 536p. Rianawati, S, A. D. Ambarwati, and I. S. Dewi. 1995. Rice (Oryza ativa L.) anther culture research at Hanarida, I. 1989. Program perbaikan varietas padi di Biotechnology Division. Cenral Res. Institute for Indonesia. Makalah disampaikan pada Lokakarya Food Crops. Abstract. 2nd Conference on Pengawas Benih. Bogor 24 Pebruari - 4 Maret Agricultural Biotechnology, ABSP-AARD-IBS.

1989. Jakarta, Indonesia. June 1995.

Hanarida, 1.1997. Eksplorasi Marka Molekuler Toleran Suhartini, T., I. Hanarida, I. S. Dewi, S. Rianawati, Keracunan Besi (Fe) pada Tanaman Padi. Laporan Allidaati, dan Suwamo. 1997. Studi kultur antera Tahunan II RUT. RUT 1995196. DRN, Bappenas, padi lokal rawa pasang surut. Makalah

LIPI, BPPT. dipresentasikan pada Simposium III dan Kongres

PERIPI. Bandung, 24 - 25 September 1997. Hanarida, I. dan S. Rianawati. I 992a. Produksi kalus

dan regenerasi kultur anter pada FI persilangan Sun, Z. and C. Zhao. 1992. Anther culture for enhancing antara javanica dan indica. Penel. Pertan. 12: 67- rice breeding. The CNNRI Program. P. 112 - 131.

~

70. In K. Zheng and T. Murashige (eds.). Anther

Culture for Rice Breeders. Proceedings of Seminar Hanarida, I. dan S. Rianawati. 1992b. Induksi kalus dan and Training for Rice Anther Culture at Hangzhou,

regenerasi kultur anter padi FI (Oryza sativa L.). China. October 1992. ~ Makalah Seminar Hasil Penelitian Tanaman

Pangan. Bogor, 29 Februari - 2 Maret 1992. Suwarno. 1996. Perbaikan Varietas Padi Rawa Pasang Surut Melalui Kultur Anter. Laporan Tahun Pertama APBN 1996/97. Kelti Sumber Daya Genetik, Balitbio, Bogor.

~r

c"c ~';:"""c

,

, , '"

i c: Bul. Agron. (29) (2) 59

-

63 (2001)

~

.':

ji e'_cc

I

:

Ii:,

~.'

Kultur Antera untuk Mendukung Program Pemuliaan Tanaman Padi

Anther Culture to Support

Rice Breeding

Program

t1i

""SJ'

"

~

Iswari S. Dewi 1) daD Bambang S. Purwoko2)

"-"",-"

ABSTRACT

The Objectives of rice breeding program in Indonesia is to obtain high yielding varieties, tolera~t, resistant to abiotic and biotic stress and appropriate to planting system in specific area. To accelerate the obtamment of the varieties, a combination of conventional and no conventional breeding method can be used. One alternative procedure is anther culture. Doubled haploid lines can be obtained through cholchicine treatment or rattooning of haploid plants. Plants with high heterozygositas (FI or F2) can be used as anther source to abtain genetic variability of.doubled

i

1

haploid

plants. High degree

of homozigousity

~an be obtained

at the

~rst (DHO) generation

of d~ubled

haploid

plants

, less than on year. Evaluation of agronomic characters follows m DHI and DH2 generations. Compared to

conventional methods, the use of anther culture in rice breeding program has several advantages including efficiency of selection process, reduction of cost. time and labor. Effort to optimize anther culture method and its rize in rice breeding program in Indonesia is discussed

Key words: Anther culture. Rice

.

PENDAHULUAN yang unggul. Umumnya galur-galur mumi tersebut

: . diperoleh dengan cara persilangan yang diikuti oleh

. Dengan menyus~tnya lahan ~ubur dl Pulau Jaw~, serangkaian proses seleksi pada tiap generasi, misalnya

pemngkatan produksl pangan dllakukan ~tara lam pada metode pedigree. Pada pemuliaan padi, proses

dengan cara perluasan areal berupa lahan .kermg, lahan menyilangkan clan seleksi tersebut dapat berlangsung

salin atau lahan pasang surut. Vanetas unggul dalam 5 sampai 10 generasi (Oono, 1997; Dewi et al., ~erupakan teknologi yang ~u~ah, mudah .dan ramah 1996).

Imgkungan untuk me~Jamm pertaman. yan~ Dengan menggunakan sistem haploid, proses b~rkelanju~an.. O!eh karena ItU, pr.ogram ~emulla~ padl pemuliaan untuk memperoleh galur-galur mumi yan~ dl l.ndone~la dlt~Jukan p~da perakltan var~etas. pad~ yang lama tersebut dapat lebih singkat melalui satu sam pal leblh balk. yaltu selam berdaya hasll tlnggl clan dua generasi saja. Pada pemuliaan dengan cara

~, mempunyal ~mur panen y~g cocok dengan .pola menyilangkan (cross-breeding) dimana sejumlah [n]

-~ pertanaman dl daera~ t~rtentu J~g~ toleran ~tau reslsten gen independen (unlinked) terlibat, kemungkinan untuk

I

terhadap

cekaman

abl?tlk atau blotlk (Hanarl.da,

1989).

memperoleh,

individu homozigot yang spesifik pada

I

. Secara konvenslon~l, u~tuk men~asl!kan suatu generasi F2 adalah (1/2)R untuk sistem haploid clan

:

v~netas unggul dengan sl~a~-slfat yang .dlmgm~an perl~ (1/4)R untuk sistem haploid. OJeh karena itu pada ~i.stem

r dlt~mpuh ~~osedur penelltlan. yang slstematl~, mulal haploid, efisiensi seleksi meningkat secara nyata Jlka n

! clan ~emilihan t~tua, persllangan, sele.ksl .gal~r: meningkat (Oono, 1997; Chung, 199~; Sun d~ Zha?, penguJlan daya hasll clan ~erbanyakan bemh, dl~khm 1992). Galur mumi dapat diseleksi clan populasl haploid dengan pelepasan vanetas unggul, sehmgga ganda yang homogen clan homozigot. Jadi, hasil memerlukan waktu. 7-10 ~ahun (Fehr, 1987).. Untuk rekombinasi dari persilangan difiksasi sebagai galur-mempercepat. per~kltan varletas ungg.ul harus dltera~kan galur homozigot clan galur-galur harapan dise!eksi suatu kombmasl prosedur ~emullaan konvenslonal berdasarkan keunggulan sifat-sifat agronommya. dengan. prosedu.r ?ioteknologl. Sal~ satu. prosedur Populasi tanaman yang diseleksi juga akan lebih sedikit. . altematlf yang dlanJurk~n dalam pera;kltan v.anetas barn Populasi haploid ganda minimum yang diperlukan adalah penggunaan slstem ha.plol.d, yaltu. dengan untuk evaluasi bervariasi tergantung dari jumlah gen terlebih dahulu membuat galur diploid homozlgos ata~ untuk seleksi. Jika perbedaan pada tetua persilangan

.

galur mumi dengan jalan menggandakan kromosom clan adalah sejumlah n gen clan diasumsikan tidak terpaut, individu haploid (Croughan, 1995). . . maka minimum sebanyak 2R tanaman harus ditanam Pemuliaan pada tanaman menyerbuk ~endm agar semua genotipe homozigot dapat terwakili, dituju.kan untuk ~enda~atkan g~lur-galur mur:nl y~ng sementara dengan pemuli~an. konvensional di~erlukan hamplr mendekatl 100 Yo homozlgot dengan slfat-slfat sebanyak 4R tanaman. Selam ItU tanaman haploid ganda

I

I) dan 2) Star Pengajar Jurusan BOP. Fakultas Pertanian IPB, Bogor

59

,