PEMULlAAN MUTASI PADA SORGHUM

PEMULlAAN

MUTASI

PADA

SORGHUM

*

Sukarno

Roesmarkam

ABSTRAK

PDlULIAAN tftJTASI PADA SOBCIIUM. Telah dilakukan pengamatan terhadap tanaman sorgu. (Sorghum bicolor (L) Moench.) generasi M-l dan M-2 varietas Keris yang

diira-diasi dengan sinar gamaa dosis 60 Krad di Kelti Pemuliaan Ballitan Bogor tahunl983/

1984. Pengalll8tan yang dilakukan antara lain pembentukan anakan dan percabangan,

ukuran panjang ruas batang, kekompakan malai, ukuran biji dan jumlah biji per malai.

Seleksi ini telah lIenghasilkan gelur Keris M-3 yang lIIemiliki daya hasil

!.

27 ,6~ lebih tinggi daripada varietas Keris yang normal.

ABSTRACT

INDUCED tftJTATIOM ON SOBCIIUM. Sorghum Cv. Keris was irradiated with gamma rays at dose of 60 Krad. Observation on total tillering and branching, length of

inter-node, comparation of panicle. seed size, seed number per parnicle, and _Ie sterile

were made ini M-l and M-2 generation. This trial was conducted at Breeding Group,

Bogor Research Institute for Food Crops, in 1983/1984. A high yielding lines have

been found in M-3 generation.

PENDAHULUAN

Beberapa cara untuk memperluas keragaman genetik dalam seleksi dapat ditempuh antara lain dengan cara mengumpulkan material koleksi lokal, introduksi dari luar negeri

I

persilangan dan dengan mutasi buatan. Mutasi buatan pada hakekatnya berusaha untuk merombak susun-an gen di dalam kromosom. Mutasi buatan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan sinar radioaktiv seperti sinar gamma, sinar-X, dan dapat juga digunakan bahan kimia tertentu (EMS, dES, Cholchisin dll.) (1).

Percobaan mutasi buatan pada tanaman sorgum dengan menggunakan sinar radioaktiv banyak di lakukan, namun sampai tahun 1970 belum ada

• Balai Pene1itian Tanaman Bogor

hasil yang memadai (2). Pada tahun 1972 NARAYANA dkk. (3) mengadakan iradiasi biji sorgum dengan 60Co dan didapatkan hasil mutan M-2 dari

IS

6928 ran; memiliki dara hasil lebih tinggi daripada tanaman normal, namun tanaman mudah rebah. REDDI dan LAHiRI (4) pernah men-eoba membentuk mutan sorgum dengan meneelupkan biji sorgum ke dalam larutan dEs dan EMS dengan lama perendaman dan konsentrasi larutan yang berbeda-beda. Diperoleh hasil bahwa pada perlakuan yang 'sama larutan dES memiliki daya rusak yang lebih tinggi dibanding dengan larutan EMS, dan dinyatakan pula bahwa peningkatan konsentrasi dan lamanya perendaman akan meningkatkan daya rusaknya. Pereobaan mutasi buatan yang pernah dilakukan di Ballitan Bogor bekerja sama dengan Batan Jakarta tahun 1980, menunjukkan bahwa dengan dosis 10 - 40 Krad pada beberapa varietas sorgum, tidak menunjukkan gejala keru-sakan (tidak diterbitkan).

BAHAN DAN METODE

Pereobaan ini menggunakan varietas Keris yang diiradiasi dengan sinar gamma 60 Krad di Badan Tenaga Atom Nasional, Jakarta. Biji yang telah diradiasi ditanam di pot sebanyak 10 pot, 5 tanaman per pot, pada MP 1983/84 di Kelti Pemuliaan Ballitan Bogor. Hasil biji dari M-1 tersebut ditanam sebagai M-2 di lapang KP. Muara Bogor pada

MK. 1984. Setiap malai ditanam dalam satu baris dengan panjang

barisan sesuai dengan jumlah bij i yang diperoleh. Jarak tanam di dalam barisan 10 em, dan antara barisan 75 em, 1 - 3 biji per lu-bang. Setiap tanaman mutan diikutkan tanaman normal sebagai eek. Pemupukan lengkap N, P205, dan K20 dengan dosis 135, 90 50 kg/Hat Pemeliharaan dilakukan seeara intensif. Pengamatan dilakukan terha-dap pertanaman M-1 dan M-2, terhadap semua gejala kelainan

pheno-tipik tanaman. Seleksi dilaksanakan dengan metode bulk sampai

generasi M-3 dan dilanjutkan dengan metode pedigree.

HASIL DAN PEMBAHASAN

TanUlan

}f-l.

untuk berkeeambah bij i yang diradiasi masih tetap bagus yakni 95%

dan perlu waktu 3 had. Pengamatan lebih lanjut pada hari ke 5

nampak terdapat bintik hitam pada bagian akar, bintik tersebut ke-mudian meluas dan mengering. Pada hari ke sepuluh tinggal sekitar 5 - 10% yang masih tetap segar.

Pertumbuhan Tanaman. Pertumbuhan tanaman sangat bervariasi dari sangat lambat sampai normal seperti tanaman eek. Sebagian besar tanaman yang tumbuh lambat tersebut disebabkan oleh pertumbuhan akar yang tidak sempurna. Dari 10 pot (50 tanaman) diperoleh 26 tanaman yang mampu terus tumbuh dan membentuk malai dengan umur dan jumlah biji yang dibentuk bervariasi.

Daun. Gejala kelainan yang terjadi antara lain daun bergelom-bang pada bagian tepinya, daun tetap menggulung, klorosis dan rela-tif lebih lemah dibandingkan dengan daun tanaman normal. Panjang, lebar dan jumlah daun per batang tidak berbeda dengan tanaman normal (8 - 10 helai).

Batan~. Tanaman M-1 memiliki batang relatif lebih pendek dan bahkan beberapa menunjukkan kekerdilan dengan tinggi a.ntara 40 - 98 em, dibandingkan dengan tanaman normal antara 110 - 115 em. Tanaman M-1 terlihat selalu beranak antara 2 - 5 batang pada umur 2 - 3 minggu setelah biji tumbuh. Dari 10 pot tanaman terdapat 2 pot ta-naman yang bereabang pada setiap ruasnya, eabang-eabang tersebut mampu membentuk malai namun sebagian besar malai tersebut mandul.

Bun~~. Malai yang terbentuk pada tanaman M-1 relatif lebih keeil daripada tanaman normal dan sebagian besar bunga yang terben-tuk mandul. Gejala kemandulan tersebut disebabkan antara lain tidak terbentuk semua organ generatif (tepung sari, putik dan bakal buah), tidak terbentuk tepung sari (male steril) ada pula bunga yang mampu membentuk semua organ generatifnya, namun jumlah tepung sari yang terbentuk relatif sediki t. Dad 10 pot tanaman hanya terdapat 15 tanaman yang mampu membentuk malai berbiji dengan jumlah bervariasi.

Biji. Perbedaan dengan tanaman normal hanya terlihat pada ju-mlah biji per malai, sedang bentuk, warna dan besar biji tidak me-nunjukkan perbedaan dengan biji-biji dari tanaman normal.

Umur Tanaman. Tanaman mulai berbunga pada tanaman M-1 berkisar antara 42 - 55 hari, dibandingkan dengan tanaman normal 40 hari. Umur panen tanaman M-1 berkisar antara 85 - 90 hari, sedang tanaman

normal antara 72 - 74 hari. Hijauan tanaman M-1 terlihat masih eukup segar sewaktu dipanen.

Pertan8IJan M-2. Lima belas malai yang diperoleh dari tanaman M-1, setelah ditanam sebagai M-2 (1 baris per malai) ternyata hanya 10 malai (10 baris) yang bijinya mampu tumbuh. Selanjutnya 10 baris tersebut diberi kode K 60-1 sid K 60-10. Beberapa baris nampak masih beragam, antara lain K 60-6, K 60-7, K 60-8 dan K 60-9, enam baris yang lain telah nampak seragam. Dibandingkan dengan-tanaman normal, sepuluh baris tanaman M-2 tersebut memiliki beberapa kelainan antara lain :

Anakan. Pada tanaman M-2 pada umumnya mempunyai jumlah anakan berkisar antara 2 - 5 batang. Pembentukan anakan terjadi pada waktu tanaman berumur 2 ~ 4 minggu setelah biji tumbuh. Selain terbentuk anakan, pada tanaman K 60-2 nampak tumbuh eabang dari. setiap ruas-nya. Baik anakan maupun pereabangan tersebut mampu membentuk malai. dengan bunga yang normal, sehingga mampu membentuk bij i. Selisih masak biji antara tanaman induk dengan anakan berkisar antara 5 - 10 hari, sedang antara tanaman induk dengan pereabangannya berkisar

antara 7 - 15 hari. Daun. Pada generasi M-2 terlihat seluruh

tanaman memiliki daun yang normal, baik warna, panjang, lebar, jumlah dan keadaan permukaan daun, keeuali beberapa tanaman yang terlihat daunnya tetap menggulung.

Batang. Dari 10 baris yang diamati ada perbedaan menyolok ter-lihat pada tinggi batang. Sekelompok tanaman menjadi lebih tinggi dibanding dengan tanaman normal, yakni masing-masing sekitar 170 dan 100 em (Tabel 1). Perbedaan tinggi ini dikarenakan oleh perbedaan

panjang ruas batang, sedang jumlah ruas per batang sama dengan

tanaman normal, yakni 10 - 12 ruas.

Malai. Tanaman M-2 relatif memiliki malai lebih besar daripada malai tanaman normal, keeuali pada galur K 60-2. Tanaman M-2 yang berbatang tinggi memiliki malai berbentuk bulat panjang, lebih pan-jang daripada tanaman normal dan agak menear. Pada tanaman M-2 ber-batang pendek memiliki malai berbentuk bulat dan agak pendek serta lebih kompak.

Tabel 1. Beberapa sifat tanaman H-2 hasil radiasi tanaman sorgum varietas Keris

dengan sinar gamma 60 Krad

TanlUlan Tinggi tan_an ( em ) Panjang malai ( em ) Panjang leher ( em )

Jumlah biji per

1118.1ai Berat 100 bt. U.ur biji (hari) yang leher lebih

(1) menunjukkan bahwa dengan 49 - 72 hari (berbunga 50%) K 60-1 94 2551360782,29 K 60-2 89 209 769782,60 K 60-3 9323 11 1118782,49 K 60-4 8021 12 1299782,08 K 60-5 99 235 872862,05

*

K 60-6 16910 139878242,55

*

K 60-7 173 2820 1065752,10

*

K 60-8 17017 93375302,08

*

K 60-9 95 2361209751,94 K 60-10 180 3015 1488842,84 Keris 11513 106878222,07

* :

aaak beraalUl aemua data, kecuali umur hasil rata-rata 10 contoh tanaman.

BLii. Seluruh tanaman M-2 memiliki biji berwarna putih kapur seperti tanaman normal, kecuali K 60-10 yang berwarna coklat. Selain warna biji, bentuk biji tanaman K 60-10 juga berbeda dengan tanaman normal yakni berbentuk pipih bagian perutnya, sedang pada tanaman normal atau tanaman M-2 yang lain berbentuk bulat. Bobot 100 butir

biji tanaman M-2 relatif lebih berat dibanding dengan tanaman

normal, kecuali tanaman K 10-9. Sebagian besar tanaman M-2 memiliki jumlah bij i per malai relatif sama atau sediki t lebih banyak di-banding dengan tanaman normal, kecuali mutan K 60-2, K 60-5 dan K 60-8 (tabe 1 1).

Tan~kai Malai. Pada Tabel 1 terlihat bahwa tangkai malai nampak (leher) pada tanaman M-2 berbatang pendek memiliki pendek dan pada tanaman berbatang tinggi juga memiliki leher panjang kecuali K 60-6.

Umur Tanaman. Percobaan sebelumnya radiasi umur tanaman bervariasi antara

dibandingkan dengan tanaman normal (60 hari) , pada pereobaan ini menunjukkan bahwa hanya 2 galur K 60-5 dan K 60-10 yang berumur lebih dalam masing-masing 86 dan 84 hari, tanaman normal dan tanaman

M-2 yang lain berumur 75 dan 78 hari (Tabel 1).

Basil Seleksi. Pada generasi M-4 tanaman telah nampak seragam

dan lebih mantap, sehingga pada generasi selanjutnya seleksi di-tekankan pada pemurnian saja. Dari hasil pengamatan ini diperoleh 31 galur mutan, tetapi kebanyakan terdapat kelemahan-kelemahan ter-tentu, dan hanya mutan M-3 yang menunjukkan keunggulan dibanding dengan tanaman normal. Untuk itu mutan ini telah diikut sertakan penguj ian mul tilokasi, hasil multilokasi tersebut menunjukkan daya hasil lebih tinggi sekitar 27%, walaupun tanaman menjadi lebih tinggi (Tabel 2).

Tabel 2. Beberapa sifat yang telah diamati pada galur mutan Keris M-3 dibandingkan dengan varietas Keris.

Sifat-sifat yang diamati

Umur berbunga 50% (hari) Rata-rata

Kisaran Umur masak (hari)

Rata-rata Kisaran

Tinggi tanaman (em) Rata-rata Kisaran

panjang malai (em) Rata-rata Kisaran

Bobot biji per malai (g) Rata-rata Kisaran Hasil (ton/ha) Rata-rata Kisaran Keris M-3 52 48 - 55 78 74 - 81 129 110 - 143 21 16 - 25 29,4 27,6 - 31,3 4,06 2,60 - 5,20 Keris

49

48 - 49

76

71 - 80

102 100 - 103

20

15 - 25 22,75 22,0 - 24,1 3,18 2,30 - 4,00

Keterangan : Angka-angka tersebut diperoleh dari hasil 5 kali

KESIMPULAN

Dari percobaan dan pengamatan ini dapat disimpulkan bahwa : - Dengan menggunakan radiasi sinar gamma dosis 60 Krad terhadap

varietas Keris, diperoleh pertanaman M-1 yang cukup baik untuk bahan seleksi pada generasi selanjutnya.

- Penggunaan radiasi sinar gamma pada sorgum varietas Keris ini diperoleh tanaman M-1 yang bersifat jantan mandul, hal ini dapat dimanfaatkan untuk memperlancar pelaksanaan persilangan, namun perlu diteliti bagaimana pengeruhnya terhadap generasi keturunan-nya.

- Keragaman pertanaman mutan M-1 dan M-2 yang dapat teramati antara lain, jumlah anakan yang terbentuk, pembentukan percabangan, ukuran panjang ruas batang, kekompakan malai, ukuran bij i dan jumlah biji per malai, serta warna biji.

- Telah diperoleh galur mutan yang memiliki day a hasil lebih tinggi daripada tanaman normal, namun tanaman memiliki batang yang lebih tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

1. CHOPE, P.R., SHINDE, V.K., and WADHOKAR, R.S., Late flowering radiation induced mutants in Swarna. Sorghum Newslatter

II

(1974).

2. DOGGET, H., Sorghum, Longmans, London (1970).

3. NARAYAMA, D., KULKHARANI, N., and MURTY, K.N., Mutation breeding in sorghum, Sorghum Newsletter, 17 (1974).

4. REDDI, V.R., and LAHIRI, K.K., Chemical mutagenesis in parent and hybrid of sorghum. Sorghum Newslatter 17 (1974).

DISKUSI

RAHAYU T. S.

1. Penampilan tanaman Sorgum yang pemuliaan menggunakan radiasi kualitas yang bagaimana terrnasuk 2. Apakah dengan radiasi kultivar

diperoleh ?

SUKARNO R.

bagairnana yang diingini dengan

?

Misalnya hasil tinggi atau rasa.

yang di ingini bisa lebih cepat

1. Penarnpilan yang diinginkan pada percobaan ini sorgurn adalah Hasil tinggi : 50 kg/ha dengan tipe tanarnan yang sarna.

2. Belum bisa menjawab, karena kami baru studi pendahuluan, sebab rnelihat hasil selekasi yang diperoleh kemungkinannya sangat besar.

BAMBANG K.

1. Bagairnan pengaruh radiasi terhadap daya ratoon?

2. Pada pengamatan : diamati panjang ruas batang. Apakah ada hubung-annya dengan hasil ?

SUKARNO R. 1. Belum diarnati.

2. Panjang ruas hanya rnernpengaruhi tinggi tanarnan, tetapi tidak berpengaruh terhadap jumlahnya.

T. SUGIANTO

1. Apakah sebelum melakukan percobaan telah dilakukan orientasi dosis sehingga dapat menentukan dosis radiasi yang digunakan. 2. Menurut Anda dosis berapa yang terbaik untuk menghasilkan

rnutan-mutan tersebut.

SUKARNO R.

1. Orientasi sebelurnnya telah dilakukan dengan dosis 40 krad 5 varietas, tetapi belum terdapat kelainan, rnaka saya naikkan menjadi 60 krad.

RIJANTO S.

1. Mengapa Anda memilih dosis 60 krad

?

Apakah sebelumnya sudah dilakukan percobaan orientasi dosis? Hal ini kami tekankan karena dalam pemuliaan mutasi orientasi dosis memegang peranan penting. 2. Komentar : Untuk generasi Ml (mungkin juga generasi M2) itu belum

bisa dinamakan mutan, karena sifat pada Ml dan M2 itu masih bisa bersegresi 1'agi pada generasi selanjutnya. Perlu di ingat bahwa kelainan morfologi pada M1 sering terjadi kerusakan fisiologis.

SUKARNO R.

1. Sebelumnya kami meradiasi 40 krad 5 varietas, tetapi belum

menunjukkan gejala dan kemudian kami naikkan menjadi 60 krad. 2. Memang kami sendiri juga berpendapat demikian, karena pada M2

masih bersegresi.