PEMULIAAN TANAMAN BAKHTIAR ERITA HAYATI

(1)

PEMULIAAN TANAMAN

BAKHTIAR ERITA HAYATI

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA BANDA ACEH 2015

(2)

ii

PEMULIAAN TANAMAN

BAKHTIAR ERITA HAYATI

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA BANDA ACEH 2015

(3)

iii

BAB Halaman

DAFTAR LAMPIRAN Ii

DAFTAR GAMBAR Iii

DAFTAR TABEL Iv

PRAKATA V

KATA PENGANTAR Vi

I PENDAHULUAN 1

II TAHAPAN PEMULIAAN TANAMAN 15

III SUMBERDAYA GENETIK DALAM PEMULIAAN TANAMAN

31

IV REPRODUKSI TANAMAN 45

V SUMBER KERAGAMAN GENETIK

UNTUK PEMULIAAN TANAMAN

77 VI GENETIKA KUANTITATIF DALAM

PEMULIAAN TANAMAN

105

VII PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK

SENDIRI

123 VIII PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK

SILANG

164

IX PEMULIAAN TANAMAN MEMBIAK

SECARA VEGETATIF

197

X PEMULIAAN TANAMAN UNTUK

KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT

212

XI PELEPASAN VARIETAS 242

LAMPIRAN 256

(4)

iv

Gambar Halaman

1.1. Ilmu yang berkaitan dengan Pemuliaan Tanaman

7

2.1. Tahapan Baku Pemuliaan Tanaman 18

2.2. Pemuliaan Tanaman Secara Klasik dan Teknologi Gen

19 3.1. Pusat asal Tanaman menurut Vavilov 36 3.2. Konsep gen pool yang menghunbungkan

tanaman budidaya dengan kerabat liarnya

40 4.1. Perbandingan Mitosis dan Meiosis 49

4.2. Struktur Bunga 51

4.3. Siklus Hidup Tanaman dan Pembentukan Kantong embrio dalam ovul dan serbuk sari dalam antera

55

4.4. Sistem self-incompatibility gametofitik 60 4.5. Keturunan dari persilangan dengan

menggunakan mandul jantan sistem genik

61

4.6 Beberapa Modifikasi Batang 66

4.7. Tahapan Kultur Jaringan 67

4.8. Diagramatik Aneuploid 93

5.1. Diagramatik Aneuploid 93

5.2. Keturunan Hasil Persilangan Interspesifik 94 5.3. Ilustrasi kemungkinan hasil fusi

Protoplasma

100 5.4. Tranformasi menggunakan A.

Tumefaciens

102 6.1. Pewarisan Warna Bunga Snapdragon

yang memperlihatkan dominan tidak

109

(5)

v

6.2. Pewarisan warna kernel gandum oleh tiga gen aditif

111 7.1. Frekwesnsi homozigot dan heterozigot

setelah beberapa generasi selfing

127 7.2. Peningkatan frekwensi homozigot dan

penurunan frekwensi heterozigot pada tanaman menyerbuk sendiri

128

7.3. Penerapan proses homozigositas pada tanaman menyerbuk sendiri

129 7.4. Berbagai Metode Pemuliaan Tanaman

Menyerbuk sendiri

132 7.5. Prosedur seleksi massa pada tanaman

menyerbuk sendiri

137 7.6. Seleksi Galur murni berdasarkan ukuran

biji

138

7.7. Prosedur seleksi galur murni 140

7.8. Seleksi Prosdur Pedigree 148

7.9. Prosedur Seleksi Bulk 150

7.10. Prosedur Seleksi SSD 152

7.11. Prosedur Haploid Ganda 154

7.12. Linkage Drag dengan Pemuliaan Backcross Traditional

155 7.13. Backcros dengan seleksi untuk

memperbaiki toleransi IR64 terhadap kekeringan

155

7.14. Prosedur Back Cross 157

8.1. Skematik Seleksi Berulang 177

8.2. Prosedur Seleksi Berulang Fenotipik 178

(6)

vi

8.4. Prosedur Seleksi Berulang Untuk DGU 183 8.5. Prosedur Seleksi Saudara Tiri (Half-sib

Selection): Disilangkan ke Tester

186 8.6. Seleksi Saudara Tiri (Half-sib Selection):

Disilangkan ke Tester dan Selfing

187 8.7. Seleksi Saudara Kandung (Full-sib

Selection)

188

8.8. Seleksi S1 190

8.9. Seleksi Pembentukan varietas sintetik 192 9.1. Prinsip penerapan seleksi klonal setelah

hibridisasi

206

9.2 Skema Prosedur Seleksi Klonal 207

10.1. Sistem Backcross untuk memindahkan gen tahan dominan dari donor tahan (RR) ke tetua recurrent (rr)

226

(7)

vii

Tabel Halaman

2.1. Perbandingan pemuliaan konvensional dan bioteknologi moderen

23 3.1. Pusat asal Tanaman menurut Vavilov 37 3.2. Pusat dan bukan pusat asal beberapa spesies

tanaman budidaya yang diusulkan Harlan

39 3.3. Gen Pool I dan Gen Pool II sejumlah

tanaman

41 4.1. Contoh tanaman yang memiliki bunga

lengkap dan tidak lengkap

52 4.2. Contoh tanaman yang memiliki bunga

sempurna dan tidak sempurna

52 4.3. Contoh tanaman monoecious dan dioecious 52 4.4. Reproduksi Vegetatif Secara Alami 64 4.5 Reproduksi Vegetatif secara Buatan 65 4.6 Kelebihan dan kekurangan agamospermy

obligat dan fakultatif

68 4.7 Beberapa Istilah dalam Apomiksis 69 5.1. Jenis persilangan yang mungkin dibuat dari

sepasang gen

80 5.2. Hubungan antara jumlah pasangan alel yang

terlibat dalam sebuah persilangan heterozigot dengan tipe gamet dan keturunan yang dihasilkan

81

5.3. Nisbah fenotipik pada F2 untuk dua gen yang tidak terpaut yang dipengaruhi oleh tingkat dominansi pada setiap lokus dan epistasis antar lokus

83

5.4 Contoh Tanaman Budidaya Poliploid 91

(8)

viii

6.2. Distribusi Chi-Square 114

6.3. Data untuk perhitungan statistik 115 7.1. Perbedaan antara seleksi massa dan seleksi

galur murni

141 8.1. Klasifikasi Seleksi Terarah Tanaman

Jagung

170 8.2. Metode Pemuliaan yang diterapkan pada

tanaman menyerbuk sendiri dan silang

176 10.1. Komponen ketahanan parsial pada dua

Varietas padi

218 10.2. Varietas Differensial untuk Penyakit Blas

pada Padi

222 10.3 Nomor kode ras dominan berdasarkan pola

reaksi terhadap varietas diferensial Indonesia

224

10.4 Pengecekan terhadap interaksi inang- patogen

227 10.5 Pengelompokan penyakit HDB padi

berdasarkan panjang lesio ketahanan terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae pada fase vegetatif

235

(9)

ix

Penyusunan Buku Ajar ini dilatar belakangi oleh permasalahan dalam proses pembelajaran pada mata kuliah Pemuliaan Tanaman di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala yang terjadi selama ini adalah proses penyampaian materi dan pemahaman materi perkuliahan sangat terbatas sedangkan materi yang harus dipahami sangat banyak. Kondisi tersebut sangat sulit diprediksi sehingga sering membuat target penyampaian materi tidak bisa tercapai.

Buku ini disusun terdiri dari 11 bab yang harus diselesaikan dalam satu semester dengan 16 kali pertemuan. Pada bagian akhir setiap bab disajikan latihan soal agar mahasiswa dapat memantapkan mengaplikasikannya dalam memecahkan masalah genetika.

Buku ajar ini diharapkan dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa menambah ketertarikan dan gairah untuk mempelajari lebih mendalam tentang pemuliaan tanaman. Semoga bermanfaat.

(10)

x

Syukur Alhamdulillah, sampai saat ini Allah masih memberi kesehatan dan kesempatan untuk menyusun Buku Ajar Pemuliaan Tanaman. Penyusunan buku ajar ini didorong karena buku teks Pemuliaan Tanaman yang ditulis dalam bahasa Indonesia sangat terbatas dan kebanyakan mahasiswa Pertanian merasa mata kuliah Pemuliaan Tanaman sangat sulit dipahami. Dalam buku ajar ini diusahakan memberikan pandangan bahwa mata kuliah ini tidaklah sesulit yang dibayangkan. Konsep-konsep Pemuliaan Tanaman yang abstrak akan lebih mudah dimengerti dengan diberikan contoh-contoh percobaan yang nyata.

Buku ajar Pemuliaan Tanaman ini khususnya ditujukan untuk mahasiswa yang mengambil mata kuliah Pemuliaan Tanaman dan sebagai bahan rujukan utama bagi dosen yang mengajar mata kuliah Pemuliaan Tanaman pada Program Studi Agroteknologi serta dapat juga digunakan oleh mahasiswa Pertanian lainnya yang belajar tentang Pemuliaan Tanaman.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkenan memberikan bantuan apa pun sehingga buku ini dapat tersusun seperti sekarang. Secara khusus ucapan terima kasih disampaikan kepada segenap teman sejawat Tim pengampu mata kuliah Pemuliaan Tanaman pada Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala atas kerjasamanya dalam memanfaatkan buku ajar ini di dalam perkuliahan.

Akhirnya kami mengharap supaya buku ajar ini bisa bermanfaat bagi mahasiswa Pertanian lainnya. Disamping itu kami sangat mengharapkan saran-saran dari semua pihak agar dimasa yang akan datang dapat ditinjau kembali.

Banda Aceh 28 September 2015 Penyusun

(11)

xi

Memberikan pengetahuan teoritis tentang dasar genetik tanaman, pengertian, tujuan pemuliaan tanaman, tahapan pemuliaan tanaman, cara reproduksi dan konsekuensi genetik, dan keterampilan praktis tentang teknik dan metode perbaikan sifat tanaman, sehingga bermanfaat untuk menilai sifat dan kemampuan tanaman serta merancang program pemuliaan tanaman dengan saling mengaitkan antara cara perkembangbiakan tanaman dengan metode pemuliaan yang sesuai.

MANFAAT MATA KULIAH

Pengetahuan yang memadai tentang teori dan praktek pemuliaan tanaman merupakan prasyarat dalam mengikuti perkembangan praktek perbaikan tanaman yang sangat cepat. Hasil panen di seluruh dunia tidak statis dan mendorong pemuliaan tanaman untuk yang terus menghasilkan varietas tanaman baru yang tetap produktif pada berbagai kondidi cekaman biotik (hama, penyakit, gulma) dan cekaman abiotik (kekeringan N rendah) pada berbagai agro-ekologi. Oleh karena itu pemulia tanaman masa depan harus memiliki keterampilan yang diperlukan untuk mengembangkan varietas tanaman yang sesuai untuk lingkungan tersebut serta perbaikan tanaman untuk sifat-sifat kualitas (kualitas protein, kandungan minyak, dan lain-lain). Selanjutnya, pemulia tanaman moderen harus memiliki pemahaman yang lebih baik tentang peran bioteknologi sebagai alat yang membantu pemulia tanaman meningkatkan varietas yang ada terutama untuk sifat-sifat yang bersifat kualitatif seperti ketahanan terhadap penyakit dan serangga hama. Pengetahuan teoritis dan praktis yang diperoleh dari kuliah ini ini akan memungkinkan mahasiswa yang berminat untuk melanjutkan pendidikan dalam bidang pemuliaan tanaman ke jenjang yang lebih tinggi

(12)

MATA KULIAH : PEMULIAAN TANAMAN

KODE : AGT 023

SKS : 3

SEMESTER : V

PROGRAM STUDI : AGROTEKNOLOGI

DOSEN :

STANDAR KOMPETENSI:

Peserta kuliah mampu menguasai dengan benar dasar genetik dan teknik dasar perbaikan sifat tanaman, serta menyusun program pemuliaan tanaman dengan saling mengaitkan antara cara perkembangbiakan tanaman dengan metode pemuliaan yang sesuai

CAPAIAN PEMBELAJARAN :

Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa mampu merancang dan menerapkan metode pemuliaan tanaman secara konvensional dan inkonvensional sesuai jenis, sifat tanaman, kondisi lingkungan dan cara pembiakan tanaman dengan tepat untuk merakit varietas unggul. Mahasiswa nmampu mengemukakan pendapat secara argumentatif, bekerja dalam kelompok, bekerja mandiri dan berpikir logis.

(13)

13 GU

KE

AKHIR YANG DIHARAP KAN

(MATERI

PEMBELAJARAN)

PEMBELAJARAN PENILAIAN

(INDIKATOR) T NILAI 1 Menjelaskan

pengertian pemuliaan

tanaman, ilmu yang diperlukan bagi pemulia tanaman dan menghargai

peranan pemuliaan tanaman bagi masyarakat

Pendahuluan

1. Penjelasan tentang RPS dan Kontrak Kuliah

2. Pengertian Pemuliaan Tanaman

3. Ilmu dan

pengetahuan yang diperlukan untuk menjadi pemulia tanaman

4. Peranan Pemuliaan

Tanaman bagi Masyarakat

Small Group Discussion Cooperative Learning Simulasi

Self-Directed Learning Discovery Learning Collaborative Learning Contextual Instruction Project Based Learning Problem Based Learning Inquiry

Kontribusi masukan

Penjelasan benar dan tepat

6,25%

(14)

14 prosedur umum

program pemuliaan tanaman

Pemuliaan Tanaman 1. Tahapan pemuliaan

tanaman 2. Tujuan dan

prioritas program Pemuliaan Tanaman 3. Identifikasi

keragaman genetik 4. Peningkatan

keragaman genetik 5. Seleksi

6. Uji Daya Hasil dan Multi Lokasi 7. Pelepasan dan

Perlindungan Varietas

Cooperative Learning Simulasi

dan kebenaran penjelasan kerapian sajian, kemampuan komunikasi

3 Mengidentifikasi dan memanfaatkan SDG untuk

Sumberdaya Genetik Dalam Pemuliaan Tanaman

Kelancaran dan tingkat

komunikatif

6,25%

(15)

15 memperbaiki

tanaman yang lebih unggul

Mempresentasikan makalah yang berkaitan dengan pentingnya SDG bagi pemuliaan tanaman

1. Pentingnya Sumberdaya Genetik Tanaman 2. Pusat Asal dan

Keragaman Tanaman

3. Konsep Gen Pool 4. Lembaga

Internasional dan Nasional

Mengkoleksi SDG

sajian

4-5 Mengidentifikasi dan menjelaskan pengaruh

reproduksi tanaman terhadap kegiatan pemuliaan

Perkembang Biakan Tanaman

1. Reproduksi Seksual dan Aseksual 2. Mekanisme

penyerbukan sendiri dan silang 3. Male-sterility and

self

Kelengkapan dan kebenaran identifikasi

12,5%

(16)

16 4. Penentuan Cara

Reproduksi Tanaman 6 Mengidentifikasi

berbagai sumber jkeragaman genetik yang dapat

dimanfaatkan dalam program pemuliaan tanaman

Sumber Keragaman Genetik dalam Pemuliaan Tanaman Rekombinasi gen, Variasi Jumlah Kromosom,

Hibridisasi

Interspesifik, Mutasi, variasi somaklonal, fusi protoplas dan transfer gen langsung

Kebenaran identifikasi dan kejelasan pemanfaatan

6,25%

7 Memahami,

menjelaskan dan menerapkan pengetahuan

Genetika kuantitatif dalam pemuliaan tanaman

Pewarisan Sifat

Self-Directed Learning

Kebenaran identifikasi dan perhitungan serta interpretasi

6,25%

(17)

17 genetik sifat

kuantitatif dalam pemuliaan tanaman

Tanaman, Interaksi gen, aksi gen, frekwensi gen, Pengujian Ratio Genetik, Heritabilitas

Collaborative Learning Contextual Instruction Project Based Learning Problem Based Learning Inquiry

8-10 Menjelaskan prinsip dan metode dasar pemuliaan yang digunakan pada populasi tanaman

menyerbuk sendiri

Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri 1. Dasar genetik

tanaman, contoh2 2. Tujuan pemuliaan 3. Evaluasi

keragaman genetiki 4. Metode

Pemuliaan

5. Introduksi dan seleksi,

6. Persilangan/hibrid isasi,

7. Seleksi hasil

Kebenaran dan ketepatan

rancangan program pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri

18,75%

(18)

18 8. Uji daya hasil

9. Uji adaptasi dan pelepasan varietas 10. Uji BUSS untuk mendapatkan Hak PVT

11-13 Menjelaskan prinsip dan metode dasar pemuliaan yang digunakan pada populasi tanaman

menyerbuk silang.

Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Silang 1. Dasar genetik

tanaman, contoh2 2. Tujuan pemuliaan 3. Evaluasi

keragaman genetik 4. Metode Pemuliaan

Pembentukan populasi,

5. Perbaikan populasi, 6. Seleksi,

7. Pembentukan Varietas Hibrida,

rancangan program pemuliaan tanaman menyerbuk silang

18,75%

(19)

19 8. Uji daya hasil

9. Uji adaptasi dan pelepasan varietas 14 Menjelaskan

prinsip dan metode dasar pemuliaan yang digunakan pada populasi tanaman membiak secara vegetative

Pemuliaan Tanaman Membiak Vegetatif

rancangan program pemuliaan tanaman membiak vegetatif

6,25%

15 Menjelaskan prinsip dan metode dasar pemuliaan untuk ketahanan terhadap penyakit

Pemuliaan untuk Ketahanan Terhadap Penyakit

Self-Directed Learning Discovery Learning Collaborative Learning

Ketepatan penjelasan, keaktifan dalam diskusi

6,25%

(20)

20

Project Based Learning Problem Based Learning Inquiry

16 Mengetahui cara memeliharan dan mempertahankan bahan pemuliaan dan varietas dan prosedur pelepasan varietas

Pelepasan varietas Small Group Discussion Cooperative Learning Simulasi

Ketepatan penjelasan

6,25%

(21)

center learning. Bentuk pembelajaran yang digunakan adalah sebagai berikut:

Metode Pembelajaran

Aktivitas Belajar Mahasiswa Aktivitas Dosen Small Group

Discussion

 Membentuk kelompok (5-10) memilih bahan diskusi mepresentasikan paper dan mendiskusikan di kelas

 Membuat rancangan bahan dikusi dan aturan diskusi.

 Menjadi moderator dan sekaligus mengulas pada setiap akhir sesi diskusi mahasiswa.

Simulasi  Mempelajari dan menjalankan suatu peran yang ditugaskan kepadanya atau

mempraktekan/mencoba berbagai model (komputer) yang telah disiapkan.

 Merancang situasi/ kegiatan yang mirip dengan yang sesungguhnya, bisa berupa bermain peran, model komputer, atau berbagai latihan simulasi.

 Membahas kinerja mahasiswa.

Discovery Learning

 Mencari, mengumpulkan, dan menyusun informasi yang ada untuk

mendeskripsikan suatu pengetahuan.

 Menyediakan data, atau petunjuk (metode) untuk menelusuri suatu pengetahuan yang harus dipelajari oleh mahasiswa.

 Memeriksa dan memberi ulasan terhadap hasil belajar mandiri mahasiswa

(22)

22 Self-Directed

Learning

 Merencanakan kegiatan belajar,

melaksanakan, dan menilai pengalaman belajarnya sendiri.

 Sebagai fasilitator.

 Memberi arahan, bimbingan, dan konfirmasi terhadap kemajuan belajar yang telah

dilakukan individu mahasiswa . Cooperative

Learning

 Membahas dan menyimpulkan masalah/

tugas yang diberikan dosen secara berkelompok

 Merancang dan dimonitor proses belajar dan hasil belajar kelompok mahasiswa.

 Menyiapkan suatu masalah/kasus atau bentuk tugas untuk diselesaikan oleh mahasiswa secara kerkelompok Collaborative

Learning

 Bekerja sama dengan anggota

kelompoknya dalam mengerjakan tugas

 Membuat rancangan proses dan bentuk penilaian berdasarkan konsensus kelompoknya sendiri.

 Merancang tugas yang bersifat open ended.

 Sebagai fasilitator dan motivator.

Contextual Instruction

 Membahas konsep (teori) kaitannya dengan situasi nyata

 Melakukan studi lapang/ terjun di dunia

 Menjelaskan bahan kajian yang bersifat teori dan mengkaitkannya dengan situasi nyata dalam kehidupan sehari-hari, atau kerja profesional, atau manajerial, atau

(23)

23

 Menyusun tugas untuk studi mahasiswa terjun ke lapangan

Project Based Learning

 Mengerjakan tugas (berupa proyek) yang telah dirancang secara sistematis.

 Menunjukan kinerja dan mempertanggung jawabkan hasil kerjanya di forum.

 Merancang suatu tugas (proyek) yang sistematik agar mahasiswa belajar

pengetahuan dan ketrampilan melalui proses pencarian/ penggalian (inquiry), yang terstruktur dan kompleks.

 Merumuskan dan melakukan proses pembimbingan dan asesmen.

Problem Based Learning Inquiry

 Belajar dengan menggali/ mencari informasi (inquiry) serta memanfaatkan informasi tersebut untuk memecahkan masalah faktual/ yang dirancang oleh dosen .

 Merancang tugas untuk mencapai kompetensi tertentu

 Membuat petunjuk(metode) untuk mahasiswa dalam mencari pemecahan masalah yang dipilih oleh mahasiswa sendiri atau yang ditetapkan.

(24)

1) Ujian dilakukan secara tertulis dalam bentuk subjektif test (uraian) sebanyak dua kali, yaitu Ujian Tengah Semester (UTS) dan Ujian Akhir Semester (UAS).

2) Evaluasi proses pembelajaran dilakukan dengan cara pengamatan aktivitas belajar mahasiswa selama proses pembelajaran meliputi kemampuan menyampaikan ide, partisipasi dalam kelompok, kemampuan kerjasama, sikap menghargai pendapat, keseriusan, sikap kepemimpinan.

Penilaian diberikan berdasarkan rubric penilaian yang telah disiapkan sebelumnya.

3) Komponen Penilaian :

No Komponen Penilaian Bobot (%)

1 Kehadiran 5

2 Keaktifan di kelas (individu) 5

3 Tugas Mandiri 15

4 Tugas Kelompok 10

5 Praktikum/Lembar Kerja Mahasiswa 25

6 UTS 20

7 UAS 20

4) Konversi nilai angka ke nilai Huruf (Bobot) Nilai Angka Bobot

≥ 85 A

75 -<85 B+

65 -<75 B

55 -<65 C+

45 -<55 ≤ C 35 - <45 ≤ D

E < 35 E

(25)

25 Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan :

Tanggal :

GRADE SKOR INDIKATOR KINERJA SKOR

Sangat Baik

> 81 Ide, jelas, inovatif, dan mampu menyelesaikan masalah dengan cakupan luas

Baik 61- 80 Ide yang dikemukakan jelas, mampu menyelesaikan masalah, inovatif, cakupan tidak terlalu luas Cukup 41– 60 Ide yang dikemukakan jelas dan

sesuai, namun kurang inovatif Kurang 21–40 Ada ide yang dikemukakan,

namun kurang sesuai dengan permasalahan

Sangat kurang

<20 Tidak ada ide yang jelas untuk menyelesaikan masalah

(26)

26 Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan :

Tanggal :

GRADE SKOR INDIKATOR KINERJA SKOR

Sangat Baik

>81 Argumen logis, inovatif dan dapat mudah diimplementasikan pada dunia nyata

Baik 61- 80 Argumen logis, masuk akal, inovatif

Cukup 41– 60 Argumen logis, masuk akal, namun kurang inovatif Kurang 21–40 Argumen cukup logis, namun

tidak masuk akal Sangat

kurang

< 20 Argumen tidak masuk akal dan tidak ada hubungan logis

(27)

27 Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan : Tanggal Penilaian :

No Komponen Indikator Bobot

(B)

Skor (S) 1-5

Total (BX

S) 1 Isi karangan Relavansi topic

dengan substansi tugas

3

2 Organisasi ide Susunan dan pengungkapan ide

2 3 Penggunaan

kosa kata

Kompleksitas, efektivitas kalimat, akurasi

penggunaan bahasa 2

4 Penggunaan Tata Bahasa

Keluasan kosa kata, ketepatan penggunaan kata, idiom, bentuk kata

2

5 Penggunaan Ejaan/Tanda baca

Ketepatan

penggunaan tanda baca, huruf besar, ejaan

1

1=sangat kurang, 2=kurang, 3=sedang, 4=baik, 5=baik sekali

(28)

Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan : Tanggal :

Dimensi Patut Dicontoh Memuaskan Di Bawah Harapan Skor

Organisasi Presentasi terorganisasi dengan baik dan menyajikan fakta yang meyakinkan untuk mendukung kesimpulan-kesimpulan. (25-30)

Presentasi mempunyai fokus dan menyajikan beberapa bukti yang mendukung kesimpulan- kesimpulan. (20-24)

Tidak ada organisasi yang jelas.

Fakta tidak digunakan untuk mendukung pernyataan. (15-19) Isi Isi akurat dan lengkap. Para

pendengar menambah wawasan baru tentang topik tersebut (35-40)

Secara umum akurat, tetapi tidak lengkap. Para pendengar bisa mempelajari beberapa fakta yang tersirat, tetapi mereka tidak menambah wawasan baru tentang topik tersebut(30-34)

Isinya tidak akurat atau terlalu umum. Pendengar tidak belajar apapun atau kadang menyesatkan.

(25-29)

Gaya Presentasi

Pembicara tenang dan menggunakan intonasi yang tepat, berbicara tanpa bergantung pada catatan, dan berinteraksi secara intensif dengan pendengar.

Pembicara selalu kontak mata dengan pendengar (25-30)

Secara umum pembicara tenang, tetapi dengan nada yang datar dan cukup sering bergantung pada catatan. Kadang-kadang kontak mata dengan pendengar diabaikan. (20-24)

Pembicara cemas dan tidak nyaman, dan membaca berbagai catatan daripada berbicara.

Pendengar sering diabaikan.

Tidak terjadi kontak mata karena pembicara lebih banyak melihat ke papan tulis atau layar. (15-19) Skor Total

(29)

Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan :

Tanggal :

DEMENSI Luar Biasa Baik Di bawah

harapan

Skor Kontribusi

Pada Tugas

Sangat berkontribusi dalam hasil kerja tim.

(25-30)

Berkontribusi secara “adil”

dalam hasil kerja tim.

(20-24)

Membuat beberapa kontribusi nyata dalam hasil kerja tim. (15-19) Kepemimpin

an

Secara rutin melakukan kepemimpinan yang baik.

(35-40)

Menerima

”pembagian yang adil” dari tanggung jawab

kepemimpinan . (30-34)

Jarang atau tidak pernah berlatih tentang memimpin.

(25-29) Kolaborasi Menghargai

pendapat orang lain dan berkontribusi besar dalam diskusi

kelompok.

(25-30)

Menghargai pendapat orang lain dan berkontribusi dalam diskusi kelompok.

(20-24)

Tidak berkontribusi pada diskusi kelompok atau sering gagal

berpartisipasi .(15-19) Skor Total

(30)

xxx Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik observasi : Aktivitas mahasiswa dalam kegiatan diskusi kelompok

Tempat observasi : Waktu observasi :

No Indikator yang diobservasi

Skala Penilaian (S)

Bobot (B)

Total (SxB) 1 2 3 4 5

1 Bertanya 25%

2 Menjawab pertanyaan 25%

3 Mengemukakan pendapat 25%

4 Menghargai pendapat 25%

Jumlah Total 100%

(31)

xxxi Nama Mahasiswa :

NIM :

Anggota kelompok : Kegiatan kelompok : Tanggal Penilaian :

Untuk pertanyaan 1 sampai dengan 5 tulis masing-masing huruf sesuai dengan pendapat anda!. (A) = selalu; (B) = jarang; (C) = jarang sekali; (D) = tidak pernah

No. Bobot Indikator

1 Selama diskusi saya memberikan saran kepada kelompok untuk didiskusikan

2 Ketika kami berdiskusi, setiap anggota memberikan masukan untuk didiskusikan

3 Semua anggota kelompok semestinya melakukan sesuatu dalam kegiatan kelompok

4 Setiap anggota kelompok mengerjakan

kegiatannya sendiri dalam kegiatan kelompok 5 Selama kegiatan kelompok, saya mendengarkan 6 Selama kegiatan kelompok, saya mengendalikan

kelompok

7 Selama kegiatan kelompok, saya bertanya

8 Selama kegiatan kelompok, saya menganggu kelompok

9 Selama kegiatan kelompok, saya merancang gagasan

10 Selama kegiatan kelompok, saya tidur

11. Selama kegiatan kelompok, tugas apa yang anda lakukan?

………

……….………...…

(32)

xxxii Nama Mahasiswa :

NIM :

Topik Bahasan : Tanggal Penilaian :

No Uraian substansi Skala Penilaian Bo bot

Total 1 2 3 4 5

1 Langkah analisis diikuti secara sistimatis

5

2 Rumusan hipotesis 10

3 Penyusunan table kerja 10

4 Kecermatan perhitungan dalam penyusunan table kerja

20

5 Langkah-langkah dan kecermatan perhitungan dalam substansi data

25

6 Uji signifikansi 15

7 Menarik simpulan analisis 10

8 Kecermatan penggunaan simbul statistic

5 Total

(33)

xxxiii

Tugas Kelompok : Biologi Penyerbukan dan Hibridisasi

1. Dalam satu kelompok terdiri atas dua oaring mahasiswa.

Mahasiswa memilih salah satu spesies tanaman.

2. Pertama, setiap mahasiswa dalam kelompok tersebut bekerja secara mandiri untuk menulis laporannya tentang pusat asal dan keragaman, biologi penyerbukan secara alami, dan metode hibridisasi buatan untuk tanaman yang dipilihnya. Laporan ini dikumpulkan pada hari kuliah, minggu ke dua perkulihan sebelum kuliah dimulai.

3. Kedua, setiap kelompok menyiapkan presentasi oral untuk dipresentasikan selama 15 menit terhadap tugasnya pada sesi pada minggu ke tiga perkuliahan. Presentasinya termasuk bahan yang sudah dituliskan/dikumpulkan dan disertai dengan pengembangan metode pemuliaan untuk memecahkan masalah tertentu dari tanaman yang dipilihnya. Kedua mahasiswa dalam satu kelompok bertanggung jawab secara bersama-sama dalam presentasi oral.

(34)

xxxiv

Merancang program Pemuliaan tanaman (menyerbuk sendiri, silang, vegetatif)

Ukuran huruf 12 time new roman , 1.5 spasi, 5-7 halaman.

1. Pendahuluan (Merancang tujuan pemuliaan tanaman yang dipilih : menguraikan tipe kultivar, perkiraan preferensi petani/konsumen terhadap tanaman yang akan dimuliakan serta tujuan dan target pemuliaannya) ½ - 1 halaman.

2. Upaya menciptakan variasi dan menyeleksi karakteristik yang diinginkan (menguraikan ketersediaan plasma nutfah yang ada, upaya /metode menciptakan variasi yang diinginkan (persilangan, seleksi, introduksi, bioteknologi) sesuai tujuan & target pemuliaan sehingga diperoleh kultivar/galur/klon harapan) 1- 2 halaman.

3. Pengujian (menguraikan secara singkat proses pengujian genotipe-genotipe harapan dilakukan) 1-2 halaman.

4. Proses adopsi dan penyebaran kultivar (menguraikan langkah-langkah secara sederhana dalam melakukan upaya adopsi dan penyebaran varietas baru, misal melalui demplot, penyuluhan ke kelompok tani dll). 1 halaman.

5. Kesimpulan .½ halaman.

6. Pustaka (paper/text book, bukan blog, dll ) 1 halaman

(35)

xxxv

Kepada Yth : Mahasiswa pada Kuliah Pemuliaan Tanaman Program Studi Agroteknologi Unsyiah

Dari : Kelompok Tani Sangat Laku Perihal : Permintaan bantuan

Assalamualaikum wr wb.

Dengan hormat,

Perkenalkan, kami petani padi yang tergabung dalam kelompok tani Sangat Laku, Gampong Murah, Kecamatan Meriah, Kabupaten Bahagia, Propinsi Kaya Raya. Kami menanam dua varietas padi. Satu varietas, Type A, memiliki beras berwana merah dan tumbuh baik pada berbagai kondisi musim tanam, baik pada tanam musim kemarau maupun pada musim hujan.Varietas satu lagi, Type B, memiliki beras berwarna putih, tetapi pertumbuhannya sangat dipengaruhi oleh musim tanam.

Kami ingin menanam padi varietas tipe A lebih banyak tetapi beras yang dihasilkan berwarna putih, karena komsumen di Aceh lebih menyukai beras putih dibandingkan beras merah. Kami tidak mengetahui genotipe dari padi tipe A ataupun tipe B. Kami juga tidak mengetahui warna yang mana yang dominan dan mana yang resesif.

Kami harap anda dapat membantu kami dalam dua hal, yaitu memproduksi padi hibrida dengan beras putih dari padi beras merah dan memproduksi padi hibrida yang pertumbuhannya baik pada berbagai kondidi musim tanam. Kami mengharapkan rekomendasi dari anda kepada kami bagaimana cara memproduksi padi hibrida beras putih dari padi beras merah, selanjutnya kami dapat menanam benih baru di lapangan untuk melihat hibrida yang mana yang tumbuh baik pada berbagai kondidi musim tanam.

Kami sangat mengharapkan rekomendasi dari anda semua tentang bagaimana cara mengkombinasikan kedua varietas padi tersebut. Kami sangat senang dan banggga untuk dapat melakukannya percobaan lapangan sesuai dengan rekomendasi anda.

Kami mohon rekomendasi anda dititipkan ke Laboratorium Pemuliaan Tanaman Fakultas Pertanian Unsyiah untuk dapat diteruskan kepada kami pada saat tim dari Lab tertebut berkunjung ke tempat kami pada tanggal 13 Desember 2015.

Demikian atas bantuan semuanya kami ucapkan terimakasih.

Wassalam

Hormat kami Ketua Kelompok Tani, (Bukan Saya )

(36)

BAB I PENDAHULUAN Pengantar

Kebutuhan bahan pangan, pakan, serat, dan biofuel terus meningkat seiring dengan peningkatan populasi manusia, oleh kerena itu perlu peningkatan produksi. Varietas unggul merupakan faktor utama yang menentukan tingginya produksi yang diperoleh bila persyaratan lain dipenuhi. Varietas unggul dapat diperoleh melalui kegiatan pemuliaan tanaman.

Tujuan Umum Pembelajaran :

Mahasiswa mampu menguasai dengan benar dasar genetik dan teknik dasar perbaikan sifat tanaman, serta menyusun program pemuliaan tanaman dengan saling mengaitkan antara cara perkembanganbiakan tanaman dengan metode pemuliaan yang sesuai untuk merakit varietas unggul baru.

Tujuan Khusus Pembelajaran :

Dalam bab ini akan dibahas dan didiskusikan tentang pengertian pemuliaan tanaman, ilmu dan pengetahuan yang diperlukan untuk menjadi pemulia tanaman dan sumbangan pemuliaan tanaman bagi masyarakat.

(37)

Rencana perkuliahan untuk pertemuan ini Rencana

Perkuliahan (100 menit)

Aktivitas

Langkah 1 10 menit

Pembukaan

1. Dosen memperkenalkan diri selanjutnya menjelaskan Rencana Pembelajasan Semester (RPS) berupa isi Mata Kuliah dalam Silabus selama satu semester dan kontrak perkuliaahan (KP)

2. Mahasiswa mencermati isi KP, mendiskusikan atau menyetujui dan menandatangani KP.

3. Memotivasi mahasiswa untuk bersemangat belajar

Penyajian

1. Dosen menanyakan apa yang diketahui oleh mahasiswa tentang pengertian pemuliaan tanaman

2. Mahasiswa menjawab pertanyaan sesuai dengan apa yang mereka ketahui

3. Dosen menjelaskan pengertian pemuliaan tanaman

4. Dosen menjelaskan ilmu dan disiplin terkait dengan pemuliaan tanaman

5. Dosen menjelaskan peranan pemuliaan tanaman dalam masyarakat

6. Dosen memandu refeksi

7. Mahasiswa menyampaikan hal-hal yang diketahui tentang materi yang sedang

didiskusikan, melakukan refleksi, mencatat materi diskusi

Penutup

1. Merangkum uraian matakuliah yang telah disampaikan/diskusi

2. Mahasiswa menyimak, mengajukan pendapat,bertanya atau menjawab dan mencatat

3. Mahasiswa diberi tugas selama satu minggu

(38)

untuk membuat tulisan yang menjelaskan tentang pemuliaan tanaman sebagai seni dan ilmu, peranan pemuliaan dalam masyarakat, dan pengaruh pemuliaan dalam peningkatan hasil tanaman,

(39)

1.1. Pengertian Pemuliaan Tanaman

Kebutuhan bahan pangan, pakan, serat, dan biofuel terus meningkat seiring dengan peningkatan populasi manusia.

Pembukaan lahan pertanian baru semakin sulit, perubahan pola cuaca, dan penurunan kuantitas dan kualitas air yang tersedia untuk produksi tanaman pertanian. Hal ini menjadi tantangan yang sangat besar bagi manusia.

Di Indonesia, untuk mencukupi kebutuhan, khususnya bahan pangan, pengembangan tanaman pangan dilakukan secara ekstensif dan intensif. Pengembangan tanaman secara ekstensif bertujuan untuk meningkatkan produksi dengan cara memperluas areal pertanaman, sedangkan pengembangan tanaman secara intensif bertujuan untuk meningkatkan produksi dengan cara menaikkan produksi per satuan luas lahan. Pengembangan tanaman secara intensif umumnya dilakukan di daerah-daerah yang berpenduduk padat.

Sejak tahun 1950-an, peningkatan produksi bahan pangan sudah merupakan program utama. Intensifikasi dilakukan melalui program Bimas SSBM (Bimbingan Massal Swasembada Bahan Makanan) yang dikenal dengan paket Panca Usaha Tani, yaitu: (1) perbaikan cara bercocok tanam, (2) penggunaan varietas unggul; 3) pemakaian pupuk dengan dosis dan waktu yang tepat, 4) pengendalian hama dan penyakit, dan 5) pengelolaan pengairan.

Varietas unggul merupakan faktor utama yang menentukan tingginya produksi yang diperoleh bila persyaratan lain dipenuhi.

Varietas unggul dapat diperoleh melalui kegiatan pemuliaan tanaman. Suatu varietas unggul tidak selamanya akan menunjukkan keunggulannya, tetapi makin lama produksi akan makin menurun tergantung pada komposis genetiknya (Mangoendidjojo, 2003).

Pemuliaan tanaman berasal dari kata “mulia” dan

"tanaman", mulia yang berarti terpuji. Pemuliaan tanaman adalah usaha atau kegiatan untuk menjadikan tanaman menjadi mulia melalui sifat genetik (gen). Dengan demikian, pemuliaan tanaman

(40)

adalah kegiatan mengubah susunan genetik (sifat) tanaman agar diperoleh tanaman yang lebih bermanfaat dan bernilai ekonomi bagi manusia.

Pemuliaan tanaman sebelumnya dikenal dengan nama ilmu seleksi karena dalam pelaksanaannya dilakukan pemilihan terhadap tanaman yang diinginkan, baik secara individu maupun kelompok.

Kegiatan seleksi ini telah dipraktikkan oleh manusia zaman dulu ketika manusia hidup berpindah-pindah, manusia mulai memilih berbagai tanaman di alam yang dapat dijadikan sebagai makanan, obat-obatan dan keperluan ritual lainnya. Setelah manusia mulai hidup menetap, manusia mulai mendomestikasikan tanaman yang tumbuh di alam secara liar untuk dijadikan tanaman budidaya. Pada saat itu, manusia melakukan seleksi untuk mencari bahan tanaman, meskipun dalam bentuk yang sangat sederhana, karena tidak didasari pada pengetahuan tentang pemindahan sifat dari tetua ke keturunannya.

Sampai sekarangpun praktik seleksi tersebut masih dilaksanakan oleh petani, dengan cara memilih tanaman yang memiliki penampilan bagus disisakan dari kebun atau sawah.

Pemanenannya tidak disatukan dengan tanaman yang akan dipergunakan untuk konsumsi atau untuk dijual tetapi dipanen secara terpisah untuk dijadikan sebagai calon benih atau bibit untuk musim tanam berikutnya, sehingga seleksi dianggap sebagai pemuliaan tanaman.

Praktik seleksi tanaman mulai lebih terarah, ketika dikenalnya ilmu genetika. Pada saat itu mulai dikenal gen sebagai unit dasar pewarisan karakter-karakter pada tanaman, prilaku kromosom sebagai tempat terletaknya gen pada saat pembelahan sel, pengetahuan struktur DNA (deoxyribonucleic acid) sebagai penyimpan informasi genetik dan aksinya dalam mengendalikan karakter-karakter tanaman telah memberikan landasan bagi manusia untuk memanipulasi gen dan memperbaiki tanaman secara lebih sistematis dan terarah.

(41)

Untuk menetapkan suatu calon varietas lebih baik dari varietas yang telah ada diperlukanya evaluasi tanaman yang sedang dimuliakan di lapangan. Pengetahuan perancangan percobaan dalam menyusun tata letak unit percobaan di lapangan diperlukan pengetahuan statistika yang memadai. Analisis stasistika akan memberikan memudahkan dalam menangani genetika kuantitatif dan penggunaannya dalam pemuliaan untuk memperbaiki penampilan tanaman sehingga lebih unggul dari sebelumnya.

Pemuliaan tanaman dikenal sebagai seni dan ilmu mengubah susunan genetik dari tanaman agar lebih bermanfaat bagi manusia. Perubahan yang dilakukan pada tanaman permanen dan diwariskan. Dalam bahasa Inggris disebut ”Plant Breeding”

sinonim dengan ”Plant Improvement”. Profesional yang melakukan kegiatan pemuliaan tanaman disebut dengan pemulia tanaman.

Plant breeding is the art and science of changing and improving the heredity of plants (Poehlman and Sleper,1996).

Pesatnya permintaan akan varietas unggul baru, mendorong perusahaan swasta untuk turut serta dalam bisnis penyediaan benih varietas unggul. Perusahaan tersebut memerlukan tenaga pemulia tanaman, lahan, modal dan lainnya untuk merakit dan memproduksi dan memasarkan varietas unggul. Konsekwensinya, pemuliaan tanaman juga merupakan bagian dari bisnis, sehingga menurut Bernardo (2010) pemuliaan tanaman adalah seni, ilmu dan bisnis dalam memperbaiki susunan genetik tanaman secara logis agar lebih bermanfaat bagi manusia.

Seni termasuk kecerdasan dan ketajaman dalam pengamatan, intuisi dan membuat keputusan. Seni (art) dalam pemuliaan tanaman terletak pada kemampuan pemulia untuk mengamati karakteristik atau penampilan tanaman secara visual dan memilihnya untuk dijadikan sebagai bahan pemuliaan ataupun untuk dijadikan sebagai varietas baru sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Ilmu (science) yang mempelajari tentang perubahan susunan genetik (sifat) tanaman sehingga diperoleh tanaman baru yang bermanfaat bagi manusia. Ilmu dalam pemuliaan tanaman

(42)

berdasarkan genetika yang mempelajari tentang gen dan pewarisannya, disamping itu diperlukan juga ilmu-lmu yang berkaitan dengan tanaman (anatomi, fisiologi, biokimia, ilmu tanah, entomologi, fitopatologi, dan biologi molekuler serta statistika) agar dapat menjadi pemulia yang sukses. Bisnis dalam pemuliaan tanaman terletak pada manajemen sumberdaya (keuangan, manusia, lahan dan waktu) dalam usaha memaksimumkan penerimaan/pendapatan.

1.2. Ilmu yang berkaitan dengan Pemuliaan Tanaman

Pemuliaan tanaman bertujuan memperbaiki sifat mewaris dari tanaman yang bernilai ekonomi agar lebih bermanfaat bagi manusia. Pemulia tanaman harus membekali diri dengan beberapa disiplin ilmu pengetahuan untuk mengembangkan varietas unggul dengan sukses dan diterima sebagai tanaman komersial oleh masyarakat. Ilmu yang berkaitan dengan pemuliaan tanaman termasuk ilmu tanaman yang mencakup mekanisme reproduksi tanaman, genetika tanaman, anatomi tanaman, biokimia dan fisiologi tanaman, teknik budidaya tanaman (Agronomi), ilmu hama dan penyakit tanaman, serta ilmu-ilmu lainnya seperti biologi molekuler, bioteknologi, statistika dan komputer (Gambar 1. 1).

Gambar 1.1. Ilmu yang berkaitan dengan Pemuliaan Tanaman

PEMULIAAN TANAMAN

BIOKIMIA TUMBUHAN

HAMA TUMBUHAN AGRONOMI

FISIOLOGI TUMBUHAN

PENYAKIT TUMBUHAN

GENETIKA BIOTEKNOLOGI

STATISTIKA KOMPUTER BOTANI

(43)

Genetika sangat diperlukan oleh pemulia tanaman dalam mempelajari pewarisan sifat tanaman. Informasi tentang faktor yang bertanggung jawab terhadap ekspresi dan pemindahan sifat adalah gen. Perlu diketahui jumlah, lokasi, struktur dan cara ekspresi dan pemindahan gen agar dapat ditetapkan pendekatan pemuliaan yang tepat untuk mengembangkan tanaman dengan kombinasi sifat yang diinginkan. Adanya keragaman genetik merupakan syarat utama agar seleksi buatan menjadi efektif. Oleh karena itu pemulia harus mampu memilah keragaman akibat genetik dan keragaman akibat lingkungan dari sifat tanaman yang sedang dipelajari. Sampai saat ini ini pemuliaan tanaman tetap menggunakan prinsip-prinsip genetika dan mencari terobosan baru melalui teknologi yang baru yang dikenal dengan istilah bioteknologi.

Botani mempelajari anatomi, morfologi, sistem reproduksi, dan taksonomi tanaman. Pengamatan karakter secara anatomi dan morfologi akan membantu dalam karakterisasi dan deskripsi dari tipe tanaman yang berbeda. Pengetahuan tentang sistem dan mekanisme reproduksi tanaman sangat penting untuk menghasilkan kombinasi baru melalui persilangan terkendali dan efisiensi penyerbukan. Taksonomi mempelajari hubungan kekerabatan dari tanaman yang akan disilangkan.

Dalam pemuliaan tanaman, usaha untuk memperoleh suatu varietas unggul yang berdaya hasil tinggi diperlukan pengetahuan tentang sistem fisiologi tanaman untuk menentukan tipe tanaman ideal. Sebagai contoh, tanaman padi yang respon terhadap pemupukan dengan dosis tinggi biasanya mempunyai daun yang berwarna lebih hijau gelap dan daun bendera yang tegak, berbatang pendek. Pengetahuan tentang respon tanaman terhadap berbagai cekaman biotik dan abiotik sangat diperlukan untuk merakit tanaman yang tahan melalui mekanisme pertahanan tanaman yang tepat untuk menghadapi cekaman tersebut.

Dalam pengembangan varietas baru dengan kualitas nutrisi yang lebih baik, diperlukan pengetahuan komposisi kimia, nilai gizi

(44)

dan cara menganalisisnya agar pelaksanaan seleksi menjadi tepat.

Pengetahuan biokimia juga sangat penting dalam mengidentifikasi, mengisolasi, mengkarakterisasi dan memanipulasi DNA pada tingkat molekuler yang merupakan bagian dari pemuliaan secara molekuler.

Pemulia tanaman harus memiliki pengetahuan dan ketrampilan tentang persyaratan pengelolaan tanaman yang optimum agar pembudidayaan tanaman menjadi berhasil dengan baik. Pengetahuan agronomi dalam budidaya tanaman sangat diperlukan agar terjamin kecukupan keragaman fenotipik untuk seleksi dan untuk memaksimumkan potensi genetik tanaman.

Patogen tanaman perlu diperhatikan secara terkendali dalam bahan pemuliaan dan juga untuk mengoptimumkan keragaan varietas baru. Pemulia tanaman harus memiliki pengetahuan yang cukup tentang keragaman dan struktur populasi pathogen, cara penyebaran, tipe kerusakan dan kondisi lingkungan untuk seleksi buatan. Tipe ketahanan pada inang dalam melawan pathogen dan sifat tertentu yang berkaitan dengan ketahanan inang sangat diperlukan dalam mengembangkan varietas tahan terhadap penyakit.

Entomologi membantu pemulia tentang cara melindungi tanaman dari serangan hama yang merusak tanaman. Dalam pengembangan varietas tahan hama diperlukan pengetahuan tentang siklus hidup serangga, tipe kerusakan yang ditimbulkan, keragaman serangga hama dalam populasi, prilaku hama dalam menyerang tanaman, perbanyakan hama secara buatan dan penciptaan lingkungan yang sesuai bagi hama dalam kegiatan seleksi tanaman tahan hama.

Pemulia tanaman memerlukan pengetahuan statistic untuk pengumpulan data, analisis dan interpretasi data serta evaluasi sifat tanaman dalam percobaan pemuliaan, demikian juga diperlukan untuk menentukan apakah suatu sifat lebih banyak dikendalikan oleh faktor keturunan atau lingkungan. Penanganan data yang

(45)

banyak secara manual sangatlah merepotkan, untuk itu diperlukan penanganan dengan menggunakan computer.

1.3. Sumbangan Pemuliaan Tanaman bagi Masyarakat Peran nyata dari pemuliaan tanaman adalah menghasilkan varietas unggul baru baik varietas inbrida, hibrida, bersari bebas, maupun klon. Varietas unggul ialah varietas yang unggul dibandingkan dengan varietas yang sudah ada. Sifat-sifat unggul secara umum adalah produksi tinggi, daya adaptasi luas, berumur genjah, tahan terhadap cekaman lingkungan baik biotic seperti hama dan penyakit maupun abiotik seperti kekeringan, salinitas dan lainnya, responsive terhadap pemukukan dan berkualitas baik, mempunyai sifat agronomi yang disukai produsen, memberikan kepastian hasil.

Varietas unggul baru dengan potensi hasil tinggi akan meningkatkan produksi tanaman pertanian, yang akhirnya dapat ketahanan dan keamanan pangan serta memenuhi kebutuhan manusia lainnya. Varietas unggul yang memiliki daya adaptasi luas dapat meningkatkan perluasan areal produksi. Varietas unggul berumur genjah akan memungkinkan panen lebih cepat sehingg terjadi efisiensi penggunaan lahan dan peningkatan indek pertanaman. Varietas tahan terhadap hama dan penyakit, akan membantu pelaku usaha tani menghindari kerugian besar akibat serangan hama dan penyakit. Varietas unggul yang memiliki respon pemupukan dan berbatang pendek telah meningkatkan hasil tanaman berlipat ganda pada era revolusi hijau dan sesuai untuk dipanen dengan mesin. Varietas unggul yang dihasilkan pemulia memiliki kualitas hasil tinggi, sehingga dapat memenuhi kebutuhan industri dan masyarakat yang makin maju. Misalnya jagung OPM yang memiliki kandungan protein tinggi terutaman lisin, beras yang mengandung vitamin A, semangka (tanpa biji, rasa manis, warna daging buah menarik), durian bangkok (daging buah tebal, aroma tidak terlalu tajam, rasa anak dan manis).

(46)

1.4. Pengaruh pemuliaan tanaman yang tidak diharapkan Pemuliaan tanaman masih menjadi salah satu tumpuan dalam usaha penyediaan pangan dunia, meskipun demikian ada beberapa pengaruh dari program pemuliaan tanaman yang tidak diharapkan. Pengaruh tersebut diantaranya adalah berkurangya keragaman, dasar genetik sempit, bahaya keseragaman, munculnya kombinasi-kombinasi sifat yang tidak diinginkan, serta peningkatan kerentanan terhadap hama dan penyakit, dan penguasaan plasma nutfah.

Varietas unggul moderen lebih seragam dibandingkan varietas lokal. sehingga pemuliaan tanaman menurunkan keragaman tanaman. Varietas seragam lebih rentan terhadap ras baru dari patogen dibandingkan varietas lokal yang memiliki keragaman genetik yang tinggi.

Akibat fokus pada peningkatan produksi dan mutu hasil, sebagian kecil variasi genetik mendominasi pertanaman. Seleksi yang dilakukan dalam program pemuliaan tanaman mengakibatkan sempitnya keragaman genetik tanaman yang dibudidayakan.

Keadaan diperparah dengan sedikitnya pilihan varietas yang ditanam petani karena tuntutan konsumen akan keseragaman produk. Tanaman menjadi mudah terserang hama dan penyakit, karena organisme pengganggu lebih tinggi plastisitas fenotipiknya daripada tanaman budidaya. Beberapa wabah besar telah terjadi akibat hal ini, seperti penyakit hawar pada kentang, hawar jagung dan tungro pada padi melalui vektor wereng coklat. Sempitnya latar belakang genetik juga akan menyebabkan stagnasi dalam program pemuliaan. Untuk mengatasi hal ini, program pemuliaan modern memasukkan persilangan dengan kerabat jauh atau bahkan spesies yang berbeda untuk memperluas variabilitas. Selain itu, persyaratan kestabilan penampilan untuk sejumlah spesies tanaman diperlunak sehingga kultivar yang bersifat spesifik lokasi juga dapat disetujui untuk dilepaskan.

(47)

Varietas seragam memiliki dasar genetik sempit. Varietas tersebut umumnya memiliki kemampuan beradaptasi yang buruk.

Sebagian besar varietas unggul memiliki tetua asal yang sama yang dapat menyebabkan bahaya keseragaman.

Kadang-kadang, pemuliaan tanaman mengarah ke kombinasi yang tidak diinginkan. Contohnya tanaman yang memiliki kombinasi yang tidak diinginkan dari karakter Raphanobrassica dan Pomato. Akibat penekanan pada pemuliaan untuk ketahanan terhadap penyakit utama dan hama serangga sering mengakibatkan peningkatan kerentanan terhadap penyakit dan hama minor.

Kebanyakan varietas tanaman masa kini dihasilkan oleh sebagian kecil perusahaan benih, beberapa di antaranya bermodal kuat, transnasional, dan menguasai teknologi tinggi. Masyarakat adat, yang sebelum terjadi industrialisasi pertanian menguasai benih berangsur-angsur terdesak perannya dan petani lambat-laun tergantung pada pasokan benih dari industri benih. Hal ini dipandang tidak adil oleh anggota gerakan anti-globalisasi.

Keadaan ini sedikit banyak merupakan akibat dari Revolusi Hijau, yang berfokus pada peningkatan hasil, dan pemberlakuan prinsip Perlindungan Varietas (Hak Cipta Pemulia Tanaman).

Salah satu pemecahan yang ditawarkan adalah menggunakan konsep pemuliaan tanaman partisipatif (participatory plant breeding). Melalui cara ini, plasma nutfah tetap dikuasai oleh masyarakat pemilik plasma nutfah, tetapi industri benih juga mendapat keuntungan dari pemanfaatan sumber daya genetik ini.

1.5. Rangkuman

Varietas unggul merupakan faktor utama yang menentukan tingginya produksi yang diperoleh bila persyaratan lain dipenuhi.

Varietas unggul dapat diperoleh melalui kegiatan pemuliaan tanaman. Pemuliaan tanaman adalah seni, ilmu dan bisnis dalam

(48)

memperbaiki susunan genetik tanaman secara logis agar lebih bermanfaat bagi manusia. Profesional yang melakukan kegiatan pemuliaan tanaman disebut dengan pemulia tanaman. Untuk menjadi pemulia yang sukses, perlu dibekali dengan ilmu tanaman yang mencakup mekanisme reproduksi tanaman, genetika tanaman, anatomi tanaman, biokimia dan fisiologi tanaman, agronomi, ilmu hama dan penyakit tanaman, serta ilmu-ilmu lainnya seperti biologi molekuler, bioteknologi, statistika dan computer. Varietas yang dihasilkan pemulia memiliki berbagai keunggulan sehingga dapat meningkatkan produksi tanaman pertanian, menjaga ketahanan dan keamanan pangan serta memenuhi kebutuhan manusia lainnya.

Kegiatan pemuliaan tanaman akan menyebabkan berkurangya keragaman genetik, munculnya kombinasi-kombinasi sifat yang tidak diinginkan, serta peningkatan kerentanan terhadap hama dan penyakit, dan penguasaan plasma nutfah.

1.6. Latihan

2. Bagaimana membedakan antara pemuliaan tanaman sebagai seni dan sebagai ilmu?

3. Apa perbedaan antara seleksi artificial dan seleksi alam?

4. Apa saja peranan pemuliaan tanaman dalam kehidupan sehari- hari?

1.7. Glossarium

Genetika : Ilmu yang mempelajari tentang gen dan pewarisannya dan keragamannya

Gen : suatu unit keturunan berupa segmen tertentu dari molekul DNA yang umumnya terletak dalam kromosom dan memperlihatkan ekspresinya berupa penampakan fisik (fenotipe)

Klon : Varietas tanaman yang diperoleh dengan cara

(49)

pembiakan vegetatif

Varietas : sekelompok/populasi tanaman yang mempunyai sifat-sifat khusus, serupa,stabil dan dapat dibedakan dengan kelompok/populasi lain dalam spesies/jenis yang sama

1.8. Daftar Pustaka

Bernardo, R. 2010. Breeding for Quantitative Traits in Plants, 2nd edition. Stemma Press Woodbury, Minnesota

Sleper D.A. dan J.M. Poehlman. 1996. Breeding Field Crops. Edisi ke-5. Wiley-Blackwell

Mangoendidjojo,W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman.

Kanisius, Yogyakarta

(50)

BAB II

TAHAPAN PEMULIAAN TANAMAN Pengantar

Pemuliaan tanaman merupakan panduan antara seni dan ilmu an bisnis dalam memperbaiki susunan genetik tanaman agar lebih sesuai dengan permintaan dan kebutuhan manusia. Tujuan akhir setiap program pemuliaan tanaman adalah menghasilkan sifat-sifat yang lebih baik dalam hal sifat-sifat tertentu. Untuk mengahasilkan varietas unggul baru, pemulia perlu mengetahui tahapan kegiatan pemuliaan baku agar pekerjaan pemuliaan tanaman dapat mencapai sasaran.

Tujuan Umum Pembelajaran :

Mahasiswa mampu menguasai dengan benar dasar genetik dan teknik dasar perbaikan sifat tanaman, serta menyusun program pemuliaan tanaman dengan saling mengaitkan antara cara perkembanganbiakan tanaman dengan metode pemuliaan yang sesuai untuk merakit varietas unggul baru.

Tujuan Khusus Pembelajaran :

Dalam bab ini akan dibahas dan didiskusikan tentang aktifitas dan strategi pemuliaan tanaman, tahapan baku pemuliaan tanaman mulai pembentukan penetapan tujuan, pembentukan populasi dasar, seleksi dan pengujian sampai pelepasan varietas.

(51)

Rencana perkuliahan untuk pertemuan kedua Rencana

Perkuliahan (100 menit)

Aktivitas

Pembukaan

1. Dosen menjelaskan pokok bahasan pada pertemuan ini.

2. Dosen menjelaskan tujuan pembelajaran pada pertemuan ini.

3. Dosen memotivasi mahasiswa untuk bersemangat belajar

Penyajian

1. Dosen menanyakan langkah apa saja yang harus dilakukan pemulia untuk menghasailkan varietas unggul baru

2. Mahasiswa menjawab pertanyaan sesuai dengan apa yang mereka ketahui

3. Dosen menjelaskan tahapan baku pemuliaan tanaman

4. Dosen menjelaskan pertimbangan-

pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam menetapkan tujuan program pemuliaan tanaman

5. Dosen menjelaskan pentingnya sumberdaya genetik dan cara peningkatan keragaman genetik sebagai material bagi pemulia tanaman 6. Dosen menjelaskan proses seleksi, penilaian

dan evaluasi material pemuliaan bagi pemulia tanaman.

7. Dosen menjelaskan proses pengujian material pemuliaan dan pelepasan varietas baru.

8. Mahasiswa menyimak, mengajukan pendapat,bertanya atau menjawab dan mencatat materi diskusi.

(52)

Tugas Mandiri: Merancang program Pemuliaan tanaman (menyerbuk sendiri, silang, vegetatif)

Ukuran huruf 12 time new roman , 1.5 spasi, 5-7 halaman.

Dikumpulkan sebelum perkuliahan minggu ke lima dimulai.

1. Pendahuluan (Merancang tujuan pemuliaan tanaman yang dipilih : menguraikan tipe kultivar, perkiraan preferensi petani/konsumen terhadap tanaman yang akan dimuliakan serta tujuan dan target pemuliaannya) ½ - 1 halaman.

2. Upaya menciptakan variasi dan menyeleksi karakteristik yang diinginkan (menguraikan ketersediaan plasma nutfah yang ada, upaya /metode menciptakan variasi yang diinginkan (persilangan, seleksi, introduksi, bioteknologi) sesuai tujuan & target pemuliaan sehingga diperoleh kultivar/galur/klon harapan) 1- 2 halaman.

3. Pengujian (menguraikan secara singkat proses pengujian genotipe-genotipe harapan dilakukan) 1-2 halaman.

4. Proses adopsi dan penyebaran kultivar (menguraikan langkah-langkah secara sederhana dalam melakukan upaya adopsi dan penyebaran varietas baru, misal melalui demplot, penyuluhan ke kelompok tani dll). 1 halaman.

5. Kesimpulan .½ halaman.

9. Dosen memandu refeksi

10. Mahasiswa menyampaikan hal-hal yang diketahui tentang materi yang sedang didiskusikan, melakukan refleksi.

Penutup

1. Merangkum uraian matakuliah yang telah disampaikan/diskusi

2. Mahasiswa diberi tugas selama tiga minggu untuk merancang program pemuliaan tanaman sesuai dengan petunjuk yang diberikan.

(53)

2.1. Kegiatan dan Stategi Pemuliaaan Tanaman

Kegiatan pemuliaan tanaman dapat dibagi menjadi lima tahapan utama. Pertama, adalah penentuan tujuan program pemuliaan yang jelas. Kedua, penyediaan bahan pemuliaan dengan cara mencari dan mengkoleksi, mengidentifikasi, mengevaluasi sumberdaya genetik dan meningkatkan keragaman genetik. Ketiga, seleksi genotipe yang memiliki komplek gen yang diinginkan melalui penilaian terhadap bahan pemuliaan untuk dijadikan sebagai galur harapan. Keempat, pengujian dan evaluasi keunggulan genotipe atau galur harapan melalui uji daya hasil pendahuluan, uji daya hasil lanjutan dan uji multi lokasi. Kelima, pelepasan galur harapan menjadi varietas unggul baru dan distribusi untuk diproduksi secara massal. Tahapan-tahapan tersebut akan menjadi landasan dalam menyusun strategi pemuliaan tanaman (Gambar 2.1).

Gambar 2.1. Tahapan Baku Pemuliaan Tanaman

(54)

Menurut Poehman dan Sleper (1996) unsur-unsur utama dari strategi pemuliaan tanaman adalah (1). mengidentifikasi sifat- sifat morfologi, fisiologi dan patologi didalam spesies tanaman budidaya yang berhubungan dengan adaptasinya, ketahanan penyakit, produktivitas, kesesuaian untuk pangan, serat atau untuk produk industri. (2) mencari gen-gen baru yang mengkode sifat- sifat yang diinginkan dalam galur-galur yang berbeda dari spesies budidaya dan kerabat liarnya.(3) mengkombinasikan gen-gen untuk sifat yang diinginkan tersebut ke dalam satu varietas yang diperbaiki melalui prosedur pemuliaan klasik ataupun bioteknologi (4) melakukan seleksi dan evaluasi terhadap penampilan galur pemuliaan pada lingkungan setempat dibandingkan dengan varietas yang telah ada, dan (5) memperbanyak benih dan mendistribusikannya sebagai varietas baru yang lebih unggul dari varietas yang telah ada (Gambar 2.2).

Gambar 2.2. Pemuliaan Tanaman Secara Klasik dan Teknologi Gen

Pengujian Sumber Genetik Tanaman (sendiri, kerabat dekat)

Hanya spesifik spesies

Sumber Genetik

Tanaman (sendiri, kerabat dekat, kerabat jauh), Non Tanaman (Hewan, Bakteri, Fungi, Virus) Evaluasi

MateriTanaman

Identifikasi dan Isolasi Gen

Persilangan

Pemindahan Gen ke sel Tanaman

Regenerasi Menjadi Tanaman S

E L E K S I

V A R I E T A S