FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BENGKULU NOVEMBER 2OO9 BATCH III TAHUN 2OO9. ^?3gi[1T: i'f'"r'#/v

(1)

I

LAPORAN

PENETITIAN

IIBAH

KOMPETITII

PENETITIAN SESUAI

PRIORITAS

NASIONAT

BATCH

III

TAHUN

2OO9

JUDUI.

PEMANFMTAN

PI.ASMA

NUTFAH LOKAL PADI,

PERI.AKUAN

SUHU,

1

FOTOPERIOD

:

Menggunakan

Teknik

lradiasi Sinar Gamma untuk Menghasilkan

Kandidat

Mandul Jantan

.

Disusun Oleh

:

r

lr. ENTANG INORIAH

SUIGRJO,

M.P.

Prof. Dr.

lr.

WIDODO.

M.Sc.

Dr. lr. RUSTIKAWATI,

M.Sc.

DIBIAYAI

OLEH

DIREKTORAT

JENDERAL PENDIDIKAN

TINGGI

DEPARTEMEN

PENDIDIKAN NASIONAL

SESUAI DENGAN

SURAT

PERJANJIAN PELAKSANAAN

HIBAH KOPETITIF PENELITIAN SESUAI PRIORITAS.NASIONAL

N o M

o R

:

^?3gi[1T:

i'F'"r'#/v

I/'zooe

FAKULTAS

PERTANIAN

UNIVERSITAS

BENGKULU

NOVEMBER

2OO9

(2)

IIALAMAN

_{PENGESAHAN LAPORAN}

_AKHIR

HIBAH KOMPETITIF PENELITIAN

SESUAI

_{PRIORITAS NASIONAL}

BATCH

III

TAHUN

2OO9

l.

Judul

Usulan _{Pemanfaatan Plasma}_Nutfah

_Lokal

_padi._perlakuan

Suhu,

Fotoperiod:

Menggunakan

Teknik

lradiasi

Sinar

Gamma

untuk

Menghzsilkan

Kandidat

MandulJantan

2. Ketua Peneliti

a.

Nama

Lengkap

b.

Jenis Kelamin

c. NIP

:

d.

Bidang Keahlian

e.

Jabatan Fungsional

f.

Juruszrn/Fakultas

g.

AlamatSurat

h.

Telpon

i-

Pos-el

Biaya yang

diusulkan

Lama waktu penelitian

_{6 bulan}Rp:

85.000.000,-,-Bengkulu,

November2009

Ketua Peneliti,

Ir.

Entane Inoriah Sukarjo. M.p.

NIP.

l3t

657

450

Ir.

Entang Inoriah Sukarjo,

M.p.

Perempuan

t3t

657 450

Agronomi/Ilmu

tanaman

lektor

Kepala

Budidaya Pertanian, / Fakultas pertanian

Jl.Raya Kandang

Limun,

Bengkulu

3g37lA

(0736)28114

i3noriah@yahoo.com

4. 5.

3. ta

Peneliti

No. Nama Peneliti _Kelembagaan _Tugas

I. Ir.

Entang Inoriah

Sukarjo, M.P-Fak.' Pertanian

Unib

Ketua Peneliti (Agronomi)

2.

_Prof,

Ir.

_Widodo,

MSc. Ph.D Fak. Pertanian

Unib

Anggota Peneliti

(Ilmu

Agronomi) J.

Dr.Ir.

Rustikawati, M.Si. Fak. Pertanian

Unib

Anggota peneliti (Pemuliaan Tanaman) Pertanian {4^ r;1r,,I

: t)

l-oz

iEr',ror

pE$d

tian

UNIB

(3)

RTNGKASAN DAN ST]MMARY

RINGKASAN:

PEMANFAATAN PLASIVIA NUTFAH _{LOKAL,PADI, Pf,RLAKUAN}_SUHU,

ForoPERroD: Menggunakan _{Teknik Iradiasi sinar}_Gamma_untuk_Menghasilkan

Kandidat Mandul Jantan

Terbatasnya galur mandul jantan dan rumitnya teknik produksi _{benih hibrida}

tiga galut melalui pemanfaatan _{manduljantan sitoplasmik (CMS) menjadi}_kendala

utama

pengembangan

_padi

_hibrida

_nasional. _Terobosan

_baru

untuk

menyederhanakan _{produksi benih hibrida}_{adalah mengembangkan}

hibrida dua galur dengan memanfaatkan galur mandul jantan _{akibat perlakuan fotoeriod}_dan_suhu

Qtholoperiod and temperature-sensitive _{genic male}_steril

_-

_EGMS).

_{penelitian ini} dalam jangka

panjang

_{bertujuan menghasilkan galur mandul jantan yang}_secara

genetik _sensitif_{terhadap perrakuan lingkungan}_(galur_EGMS)._penelitian

yang telah berjalan _{yaitu Induksi mutasi}_{dengan iradiasi sinar gamma}_pada_padi

lokal Bengkulu

seperti Sriwijaya, dan Kuningan. Setelah _{mendapatkan radiasi, benih}_{ditanam untuk}

peningkatan populasi

_mutan.

Selanjutnya _{populasi mutan (M1) ditanam}

_di

_lapang. Dan tahap yang sedang berlangsung saat

ini

adalah menanam kembali

biji

M2 yang

diberi perlakuan _fotoperiod₍₁₆jam terang gjam gelap, 12 jam _terang_12'_{jam gelap,}

dan 8 jam terang l6 jam gerap) dan suhu (suhu tinggi, normar, dan suhu rendah).

Sebagai _{akibat iradiasi sinar gamma daya tumbuh}_tanaman_{padi Sriwijaya}

59oh dan Kuningan 58%. populasi M1

tidak

menghasilkan malai padi mandul.

Setelah dipanen dan ditumbuhkan turiang (singgang atau ratoon) didapatkan 3

rumpun _{padi Kuningan yang mandul malainya, namun tidak}_pada

padi Sriwijaya

Pada _{waktu penulisan laporan}

_ini

_{populasi Id2}_dengan

perlakuan fotoperiod lebih

kurang berumur 3,5 bulan dan suhu. rebih kurang berumur 2,5 buran.

(4)

DAFTAR ISI

SAMPTJL MUKA

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN AKIIIR...

RINGKASAN ST]MMARY KATA PENGANTAR DAFTAR.ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR GAMBAR. BAB

I.

PENDAHI.'LUA}.I BAB

II.

KAJIAN PUSTAKA

BAB

III.

TUruAN DAN Ii/I{NFA,AT PENELITIAN BAB

IV.

METODE PENELITIAN

BAB

V.

HASIL DAN PEMBAHASAN BAB

VI.

SIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA. halaman i

ii

iii

I 3 r0

l3

22 29 30

iv

v

vl

vlt

vtll

tx

vl

(5)

BAB

I.

PENDAET'LUAIY

l.l.Latar

Belakang

Salah satu tantangan paling besar di settor pertanian pada saat ini adalah upaya

untuk _{memenuhi kebutuhan konsumsi beras nasional}

_dari

_produksi_dalam

negeri. Konsumsi beras akan terus meningkat seiring dengan laju pertumbuhan

pendudulg karena sampai saat

ini

upaya diversifikasi pangan pokok (sumber karbohidrat) belum membuahkan hasil sebagaimana yang diharapkan.

Dari sisi lain pertumbuhan _{produksi padi nasional mulai menunjukkan}_gejala

stagnan. Pada era tahun 2000-an ini, hanya meningkat rata-rata kurang dafi lyo

per tahun. Lebih rendah dibandingkan pada dasawarsa 90-an yang rata_rata

meningkat l,47yo per tahun dan jauh lebih rendah dibandingkan dengan periode tahun 80-an, dimana pertumbuhan produksi _{ruta-ratamencapai 4,34yoper}_tahun.

Pelambanan laju _{peningkatan produksi padi nasional berkaitan}_{dengan beberapa} faktor: Pertama, tidak bertambahnya luas lahan budidaya padi selama periode

tahun _{2000-an, maknanya adalah upaya}_perruasan_lahan_budidaya_padi_hanya sebanding dengan

laju

konversi lahan produktif

untuk

kepentingan

non-pertanian. Total luas panen tanaman padi hanya bervariasi sedikit

di

sekitar

ll,5

juta

hektar, hanya meningkat sebesar 0,1% selama periode 2001 sampai 2006.

Kedua, upaya _{untuk meningkatkan produktivitas masih}_menghadapi_berbagai kendala" baik teknis-agronomis _{maupun sosial-ekonomi-budaya. produktivitas}

padi rata-rata saat ini hanya sekitar 4,5 ton/trektar, masih jauh dibawah potensi

hasil varietas padi unggul yang terah dilepas yang berkisar antara 6,0

-

g,o ton/trektar. varietas unggur yang paling banyak dibudidayakan petani adalah IR64 (introduksi dari IRRI) yang dilepas pada tahun 19g6 dengan _{potensi hasil}

yang tidak terlalu tinggi, yakni hanya 6,0 ton/hektar.

Dihadapkan pada dua kondisi utama

ini:

_{kelambanan perluasan lahan}_dan

kesulitan dalam meningkatkan produrtivitas _{lahan, maka muncul}_gagasan_untuk

menggunakan padi hibrida sebagai altematif pilihan dalam upaya meningkatkan

produksi padi nasional, _{paling tidak untuk}_{menjawab tantangan meningkatkan} produksi beras sebesar 2juta ton pada tahun 2007 yanglalq sebagaimana yang

(6)

telah dilaksanakan oleh pemerintah. Pilihan untuk penggunaan padi hibrida lebih banyak didasarkan atas potensi hasilnya yang sangat tinggi, yakni sekitar

12

_-

15 ton/hektar. Namun demikian,

upaya

tersebut menghadapi banyak

persoalan karena terbatasnya ketersediaan benih kultivar hibrida dalam negeri sehingga pemerintah harus mengimpor benih hibrida dalam jumlah besar, yang

mencapai 1000-1200 ton dari

Filipina

Cina dan India (Kompas onJine, 15

Januari 2007).

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian untuk tahap sekarang ini akan terdiri atas 2 (dua) kelompok kegiatan yang masing-masing memiliki tujuan khusus sebagai berikut:

l.

koleksi plasma nutfah dan peningkatan populasi mutan .

.

mendapatkan koleksi plasma nutfah yang memiliki potensi manduljantan sebagai respon terhadap kondisi lingkungan .

.

menginduksi asesi dengan iradiasi sinar garnma pada dosis 250-300 Gy untuk mendapatkan populasi mutan

Ml

.

mendapatkan populasi mutan

M2

melalui melalui perbanyakan populasi

Ml.

2.

Identifikasi dan seleksi genotipe mandul jantan sensitif lingkungan

.

Mendapatkan perlakuan suhu yang dapat menginduksi mandul jantan

,

Mendapatkan perlakuan fotoperiod yang dapat menginduksi manCul jaotan

(7)

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, B., D.S. Brar, and A.L. Carpena. 200l.Introgression of biotic resistance genes from Oryza

^fr)roJ.S.

Presl.

bx

C.B. Presl. into new plant type of rice (O' sativa

L).SeminarPusatPenelitiandanPengembanganTanamanPangan,Bogor.

Ahloowalia BS, Maluszynski and Nichterlein. 2004. Global impact of

mutation-derived varieties. Euphyica 135: 187-204'

Balai Penelitian Tanaman Padi. 2001. Laporan Tahunan- 199912000 Balai Penelitian

TanamanPadi.BalaiPenelitianTanamanPadi,Sukamandi. BPS. 2004 Statistik Indonesia 2003. Biro Pusat Statistik, Jakarta' 610p'

Bps.

1007- Sun.ei Pertanian Produksi Tanaman Padi dan Palawija di Indonesia' Katalog BPS 5214 Jakarta. Indonesia'

FAO. 2004. Rice is

Life.

International Year of Rice. www.rice2004'org'

Farrell

T.c-, K.M.

Fox, R.L. Williams, and S. Fukai. 2006. Genotypic variation- for cold

tolerance

OJrrg

,"p.oductive development

inrice:

screening

with

cold

air

and cold water. Field Crops Researchg8,178-194'

Fehr,

w.R.

lgg7.

principle of cultivar Development. Theory and Technique.

vol' I'

MacMillan Pub' Co. New

Yoik'

5361 _'

IRRI. 2002. MorphologY

r1hi\'

the Rice

Plant.

Koornneef.

M.

1991. Variation and mutan selection

in

plant cell and tissue culture' tn Biotechnological InnovationS.

Di

dalam:

crop

Improvement'

open

Universteit Nederland

*J

ft

"to"s Polyteqhnic United

Kingdom' Hlm 99- 1 1 5 _'

Longping,

_-^

Y.2oo4.

Hybrid

Rice Technology For Food.Sectuity

In

The

World.

FAo

Rl""

Conference.

Ro-",

lrJraly,12-13 February

20M

Malsrynski

M.K.,

L. Nichterlein,

van

zatte1.,

B.S.

Ahloowalia'

2000'

offrcially

released mutant varieties

_-

the FAO/IAEA database' Mut Breed Rev 12:

l-84'

Matsui,

T.

and

H.

Kagata- 2003. Characteristic

of floral

organs related

to

reliable

self-pollination in

,ic.

lOryza

sariva)' Annals of Botany 9l:473477 '

Ma6ui,

T.

and

K.

Omasa-

2@2. Rice

(Oryza

sativa

L')

cultivars tolerant

to

hieh temperature at flowering: anther characteristics. Annals of Botany 89: 683-687' Matsui, T., K. Omasa and T. Horie. 2000' Hightemperature at flowering inhibit swelling

of

pollen grains, a

driving

force

for

[".u"

iehiscence

in

rice (Oryzz sativa

L')

Plant Production Sci.

3:430434'

Grouth iin,'rri

i:d

lilllllllllillm

(8)

E

E E

f-Matsui,

T., K.Omasa,

and

T. Horie.2001.

The

difference

in

sterility

due

to

high

temperatures during

the

flowering period among japonica

rice

varieties. Plant Production Science 4, 90-93.

McRae, H.D. Advances in Chemical Hybridization. 1985. Plant breeding reviews.

Vol

3:170h

Micke

A

and

Donini

B. 1993.

Induced mutation.

Di

dalam

:

M.D.

Hayward, N.O.

Bosemark,

I.

Romagos4

_[editor].

Plant

Breeding

Principles

and

prospects.

Chapman

&

Hall. New York. pp52-77.

Nagatomi S. 1996. Resent Progress on Crop Mutation Breeding

in

Japan. Prosiding

of

Plant Mu+.ation Breeding Seminars. Beijing: Cina Agric. Sci. Press. 29-37.

Prasad, P.V.V., K.J. Boote, L.H. Allen, J.E. Sheehy, and J.M.G. Thomas. 2006. Species,

ecotype and cultivar differences in spikelet

fertility

and harvest index of rice

in

response to high temperature stress. Field Crops Research 95, 398-41

l.

Soeranto

H.

2003. Peran iptek nuklir dalam pemuliaan tanaman untuk mendukung industri pertanian. Jakarta : Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, Badan

Tenaga

Nuklir

Nasional (BATAN).

Suprihatno, B. and Satoto. 1998. Research and development for hybrid rice technology in

Indonesia. .Ill S.S. Virmani, E.A. Siddiq, and K. Muralidharan (Eds). Advances in

Hybrid Rice Technology. IRRI. Philippines.

Suprihatno, 8., B. Sutaryo, dan P.M. Yuniati. 1986. Identifikasi galur-galur pelestari (maintainer) dan pemulih kesuburan (restorer) pada usaha pembuatan galur mandul jantan baru. Media Penelitian Sukamandi Vol 2. hlm.

l-5.

Suzuki, D.T., A.J.F. Griffiths, J.H-

Miller

and R.C. Lewontin- 1993. An Intoduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Co. New York.

Van Harten,

A.M.

1998. Mutation Breeding. Theory and Practical Aplication New

York. Cambridge University Press.

Hlm

1ll-162.

Virmani, S.S., B.C. Viraktamattu C.L. Casal, R.S. Toledo, M.T. Lopez, and J.O. Manalo.

1997. Hybrid Rice Breeding Manual,IRR[, Philippines.

Virmani, S.S., Z-X. Su:U T.M. Mc'+ A.J.

Ali,

and C.X. Mao.2003. Trno-line hybriC rice

breeding manual. Los Baflos @hilippines): Intemational Rice Research Institute.

88

p-Yuniati, P.M.. O. Syahromi, dan Suwarno. 2000. Respons padi hibrida terhadap

pemupukan. Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1999/ 2000 Buku

II.

Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi.