METODE SELEKSI PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK
METODE SELEKSI PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRISENDIRI A.
A. Seleksi untuk populasi Seleksi untuk populasi campuran:campuran: 1.
1. Seleksi MassaSeleksi Massa
Tujuan seleksi massa memurnikan varietas (Pengotoran dari percampuran, Tujuan seleksi massa memurnikan varietas (Pengotoran dari percampuran, persilangan alami dan mutasi alami dalam produksi benih) dan Memperbaiki persilangan alami dan mutasi alami dalam produksi benih) dan Memperbaiki sifat-sifat dalam varietas lokal (Diperoleh varietas unggul yang merupakan campuran sifat dalam varietas lokal (Diperoleh varietas unggul yang merupakan campuran genotipa dengan fenotip yang seragam)
genotipa dengan fenotip yang seragam) Prosedur seleksi massa ;
Prosedur seleksi massa ; a.
a. Dari populasi dasar yang ditanam Dari populasi dasar yang ditanam dipilih individu-individu terbaik berdasarkandipilih individu-individu terbaik berdasarkan fenotipe yang sesuai dengan kriteria seleksi
fenotipe yang sesuai dengan kriteria seleksi b.
b. Biji dari individu terpilih dipanen dan dicampurBiji dari individu terpilih dipanen dan dicampur c.
c. Diambil sejumlah biji secara acakDiambil sejumlah biji secara acak ditanam pada satu petak ditanam pada satu petak dipilih dipilih individu-individu terbaik sesuai dengan kriteria seleksi
individu-individu terbaik sesuai dengan kriteria seleksi Kekurangan:
Kekurangan: a.
a. Kurang menarik dibandingkan dengan varietas yang berasal dari galur murniKurang menarik dibandingkan dengan varietas yang berasal dari galur murni (seragam), lebih sulit untuk memberikan tanda pengenal diri pada program (seragam), lebih sulit untuk memberikan tanda pengenal diri pada program seleksi benih, dan biasanya memberi hasil lebih rendah dari galur terbaik seleksi benih, dan biasanya memberi hasil lebih rendah dari galur terbaik dalam campuran.
dalam campuran. 2.
2. Seleksi Galur MurniSeleksi Galur Murni
Galur adalahIndividu-individu yang dikembangkan melalui penyerbukan Galur adalahIndividu-individu yang dikembangkan melalui penyerbukan sendiri dari tanaman tunggal. Galur murni adalah galur dianggap sebagai suatu sendiri dari tanaman tunggal. Galur murni adalah galur dianggap sebagai suatu populasi bergenotip tungg
populasi bergenotip tunggal al (populasi seragam karena homosigot)(populasi seragam karena homosigot) Tujuan :
Tujuan : a.
a. Mendapatkan varitas yang dikembangkan dari individu homosigot superiorMendapatkan varitas yang dikembangkan dari individu homosigot superior b.
b. Pemilihan berdasarkan fenotipPemilihan berdasarkan fenotip c.
c. Keberhasilan tergantung ragam tanaman homosigotKeberhasilan tergantung ragam tanaman homosigot d.
d. Hasil seleksi berupa galur murniHasil seleksi berupa galur murni e.
e. Populasi campuran bahan seleksi dapat berupa varitas localPopulasi campuran bahan seleksi dapat berupa varitas local Kelebihan :
Kelebihan : a.
a. Lebih menarik karena lebih seragam baik genotip maupun fenotipLebih menarik karena lebih seragam baik genotip maupun fenotip b.
b. Lebih mudah diidentifikasiLebih mudah diidentifikasi c.
Kelemahan:
a. Kurang adaptif terhadap perubahan lingkungan
b. Untuk menggabungkan sifat dari sepasang atau lebih tetua c. Diawali dengan pemilihan tetua berdasar tujuan program
B. Seleksi untuk populasi hasil hibridisasi (seleksi untuk menangani generasi bersegregasi):
1. Metode Pedigree (Silsilah)
a. Disebut pedigree atau silsilah karena dilakukan pencatatan pada setiap anggota populasi bersegregasi dari hasil persilangan.
b. Seleksi dilakukan pada karakter yang memiliki heritabilitas tinggi c. Seleksi pada famili terbaik, barisan terbaik dan tanaman terbaik. d. Seleksi dapat dilakukan pada generasi F2.
e. Famili adalah kelompok galur yang berasal dari satu tanaman terseleksi pada generasi sebelumnya
Kelebihan :
1. Hanya keturunan-keturunan unggul yang dilanjutkan pada generasi selanjutnya, tanaman yang tidak baik dibuang
2. Seleksi dilakukan tiap generasi, sehingga jumlah tanaman tidak terlalu banyak 3. Menghemat lahan, karena jumlah tanaman tiap generasi semakin sedikit
4. Silsilah dari suatu galur dapat diketahui Kekurangan
1. Tiap generasi persilangan harus dilakukan pencatatan (sifat morfologi, ketahanan hama dan penyakit, umur panen dll), sehingga perlu banyak catatan dan pekerjaan
2. Kemungkinan ada galur terbuang pada generasi segregasi akibat seleksi
2. Metode curah (bulk)
Merupakan metode untuk membentuk galur homozigot dari populasi bersegregasi melalui selfing selama beberapa generasi tanpa seleksi. Seleksi
Metode : Dari generasi F1 s/d F4 benih ditanam secara massa (bulk) Pada generasi tersebut mengandalkan adanya seleksi alami Seleksi dilakukan untuk karakter yang memiliki heritabilitas rendah sampai sedang.
Kelebihan ;
a. Relatif murah dan sederhana untuk memelihara populasi bersegregasi.
b. Pada generasi F1 – F4 pekerjaan tidak terlalu berat karena tidak ada kegiatan seleksi.
c. Ekonomis untuk tanaman berumur pendek dan jarak tanam sempit seperti padi, gandum dll.
d. Tanaman yang baik tidak terbuang, karena tidak dilakukan seleksi pada generasi awal.
e. Beberapa generasi dapat dilakukan pada tahun sama f. Kekurangan
g. Silsilah galur tidak tercatat sejak awal
h. Seleksi alam pada generasi awal dapat menghilangkan genotipe-genotipe yang baik
i. Jumlah tanaman pada generasi lanjut sangat banyak sehingga memerlukan lahan yang luas.
3. Metode SSD (Single Seed Descent)
Banyak diterapkan pada tanaman berpolong. Panen dilakukan satu biji dari setiap tanaman, mulai F2 – F5, kemudian setiap biji tersebut dicampur untuk ditanam pada generasi berikutnya
Kelebihan ;
a. Kebutuhan lahan sedikit
b. Waktu dan tenaga yang diperlukan saat panen lebih sedikit c. Pencatatan dan pengamatan jauh lebih sederhana
d. Seleksi untuk sifat yang memiliki heritabilitas tinggi dapat dikerjakan lebih efektif.
e. Dimungkinkan menanam sejumlah generasi dlm satu tahun melalui pengendalian lingkungan (mis. dalam rumah kaca).
a. Seleksi untuk karakter-karakter yang bernilai heritabilitas rendah (mis. hasil) tidak efisien
b. Identitas tanaman unggul F2 tidak diketahui
c. Bila seleksi pada awal generasi tidak tajam dalam pengamatan, dapat mengakibatkan hilangnya tanaman superior karena tidak ikut terpilih.
4. Metode Back Cross
Silang Balik : persilangan antara keturunan dengan salah satu tetuanya. Kegunaan untuk memperbaiki suatu sifat yang dikendalikan oleh gen tunggal dari varietas unggul pada tanaman menyerbuk sendiri. Perbaikan sifat kuantitatif melalui silang balik → sulit dicapai. Masalah yang paling besar dalam pelaksanaan Metode Silang Balik adalah adanya pautan atau “linkage” antara gen atau allel yang diinginkan dengan allel yang tidak diinginkan / jelek. Galur pendonor gen (alel) → Tetua Donor ( Donor Parent ) Galur yang menerima →
Tetua Penerima ( Recipient Parent atau Recurrent Parent ) Tahapan ;
1. Persilangan pertama antara tetua penerima (R) dengan tetua pemberi (D) menghasilkan F1
2. Silang balik pertama, F1 disilangkan dengan R untuk mendapatkan populasi BC1. (F1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan)
3. Silang balik kedua, BC1 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC2. Tetua BC1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
4. Silang balik ketiga, BC2 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC3. Tetua BC2 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
5. Silang balik keempat, BC3 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC4. Tetua BC3 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
6. Populasi BC4 sudah mengandung kembali 93,75% gen R.
7. Pada akhir kegiatan, BC4 dikawinkan sendiri sehingga terjadi segregasi dan diseleksi untuk mendapatkan galur harapan baru
METODE SELEKSI PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SILANG A. Seleksi Tanaman Menyerbuk Silang
Seleksi pada dasarnya merupakan bentuk penerapan teori genetika kuantitatif dan genetika populasi terhadap permalan dan penampilan perilaku populasi. Selaksi dapat berlangsung alami ataupun buatan. Secara buatan, dapat berupa seleksi stabilitas, seleksi pemecahan dan seleksi terarah. Seleksi stabilitas bertujuan untuk memantapkan populasi keturunan karakter yang diinginkan. Seleksi pemecahan bertujuan untuk memilih tipe ekstrim yang dikehendaki. Sedangkan seleksi terarah banyak digunakan dalam pemuliaan tanaman untuk memperoleh tanaman dengan
karakter-karakter tertentu.
Beberapa prosedur seleksi terarah dalam usaha meningkatkan tanaman menyerbuk silang dan perbedaannya terletak pada empat hal sebagai berikut.
a. Dasar seleksi populasi silang. Seleksi berdasarkan perbedaan fenotipe individu tanaman atau perbedaan genotipe melalui uji keturunan.
b. Pengendalian persilangan pada generasi awal. Dapat dibedakan atas diketahui atau tidak tetuanya.
c. Tipe aksi gen (gene action). Seleksi dapat ditekankan berdasarkan daya gabung umum ( general combining ability), daya gabung khusus ( specific combining ability), atau kedua-duanya.
d. Tipe varietas yang akan diciptakan dari hasil seleksi. Apabila bertujuan untuk medapatkan varietas hibrida atau sintetis, maka dilakukan sekesi galur.
1. Seleksi Massa
Seleksi massa, pemilihan tetap berdasarkan pada individu tanaman dan penilaian fenotipe. Sebagai bahan seleksi adalah populasi kawin acak yang tidak
memperhatikan asal gamet jantan.
Kelebihan seleksi ini yaitu mudah dilaksanakan, murah, dapat dilakukan pada populasi besar dan dapat menekan terjadinya tangkar dalam. Kelemahannya adalah
memerlukan tempat penanaman yang terpisah dari populasi lain dan kemajuan seleksi tergolong rendah.
Diharapkan dengan seleksi massa diperoleh populasi keturunan dengan frekuensi gen yang dikehendaki lebih besar. Oleh karena itu, efisiensi seleksi tergantung dari kecermatan menilai fenotipe agar juga mencerminkan nilai genotipe.
Penilaian akan lebih mudah dilakukan apabila ditinjau dari karakter kualitatif karena penampakan fenotipe juga merupakan nilai genotipe. Dengan demikian, s eleksi massa efektif untuk tujuan peningkatan karakter kualitatif seperti warna biji, tinggi tanaman, ukuran tongkol, letak tongkol, kemasakan dan kandungan minyak, serta protein. Sebaliknya akan menjadi kurang efektif untuk karakter kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen. Seleksi massa sesuai untuk karakter dengan heretabilitas tinggi, tetapi tidak sesuai untuk karakter dengan heretabilitas rendah.
2. Seleksi Tongkol ke Baris (ear to row selection)
Pada awalnya seleksi ini hanya digunakan pada tanaman jagung, karena ada istilah “tongkol” pada tanamannya. Namun selanjutnya, metode seleksi ini digunakan juga untuk tanaman menyerbuk silang lainnya. Metode ini dikenal sebagai seleksi saudara tiri (half sibs) karena tanaman yang diseleksi hanya diketahui induk betinanya.
Seleksi ini merupakan modifikasi seleksi massa dengan maksud meningkatkan efektivitasnya. Pada seleksi tongkol ke baris, penilaian dilakukan pada kenampakan keturunan. Ternyata metode ini efektif untuk karakter yang heretabilitasnya tinggi, tetapi tidak efektif untuk karakter heretabilitas rendah.
Secara singkat prosedur seleksi tongkol ke baris adalah sebagai berikut.
a) Ada generasi asal yang beragam diseleksi secara individual berdasarkan fenotipenya. Biji dari masing-masing tanaman dipisahkan. Biasanya dipilih sampai 200 tanaman.
b) Sebagian biji dari masing-masing tanaman terseleksi ditanam dalam satu baris, misalnya dengan panjang 5 m. jadi, jumlah barisan sama dengan tanaman terseleksi. Petak percobaan harus terpisah dari tanaman lain yang sejenis.
c) Pengamatan dilakukan baik pada individu tanaman maupun barisan. Seleksi didasarkan tanaman terbaik dari barisan terbaik. Barisan di sini merupakan kelompok tanaman satu famili.
d) Sisa biji (pada poin b) dari tanaman yang menghasilkan barisan baik dapat ditanam pada tahun kedua dan seleksi dilakukan terhadap tanaman terbaik.
Seleksi ini bisa dimodifikasi dengan penekanan pada penggunaan ulangan dan uji keturunan. Ulangan yang dimaksud adalah penanaman di beberapa lokasi dalam satu tahun. Dengan adanya ulangan ini, diharapkan kecermatan seleksi dapat
ditingkatkan. Demikian juga dengan adanya uji keturunan akan menambah kecermatan. Seleksi tongkol ke baris yang dimodifikasi dapat meningkatkan tanggap (respons) seleksi dibandingkan dengan seleksi massa untuk karakter dengan heretabilitas rendah.
3. Seleksi Daur Ulang (recurrent selection) a. Seleksi daur ulang fenotipe
Seleksi didasarkan pada fenotipe individu tanaman dan tidak menggunakan uji keturunan. Pada setiap jalur seleksi bertujuan untuk mengidentifikasi tanaman unggul (superior) secara individu dan agar terjadi kawin acak antara tanaman terseleksi. Biji dari tanaman terseleksi dengan proporsi dan daya hidup sama digunakan untuk membentuk populasi baru. Pada metode ini perlu diketahui tetua jantan dan betinanya karena seleksi dilakukan baik untuk gamet jantan maupun
gamet betina. Metode ini bermanfaat untuk karakter dengan heretabilitas tinggi, seperti kadar minyak dan protein.
Masing-masing tanaman terseleksi dilakukan kawin sendiri. Tanaman terseleksi ditanam dalam baris, kemudian dilakukan silang-silang (intercross). Kedua tahap ini membentuk satu siklus. Keturunan dari siklus pertama dilakukan seleksi dan kawin sendiri kembali. Dengan adanya proses kawin acak ini, program seleksi daur ulang dapat digunakan sebagai sumber galur untuk menciptakan varietas hibrida atau varietas bersari bebas. Agar saling silang dengan dapat terjadi dengan baik maka tata letak tanaman diatur sedemikian rupa sehingga tidak memungkinkan terjadi selfing . Hal yang perlu diperhatikan adalah tanaman yang digunakan sebagai betina harus dilakukan detaseling (pembuangan bunga jantan sebelum polen pecah) saat muncul bunga betina (tasel)
b. Seleksi daur ulang daya gabung umum
Seleksi ini dimaksudkan untuk menilai daya gabung umum tanaman yang dipilih dari populasi dasar. Penilaian diarahkan kepada potensi genotipe tanaman terpilih, bukan fenotipenya. Dengan ini, diharapkan dapat meningkatkan program seleksi untuk karakter yang heretabilitasnya rendah. Prosedur dasarnya sama dengan seleksi daur ulang biasa, tetapi dengan adanya uji keturunan pekerjaan seleksi lebih rumit dan membutuhkan fasilitas dan waktu lebih banyak.
Daur pertama dimulai dengan penyeleksian pada populasi dasar, kemudian tanaman terseleksi dilakukan kawin sendiri. Kelompok tanaman terseleksi ini disebut S0. Keturunan dari kawin sendiri disebut S1. Selanjutnya galur S1 disilangkan dengan tanaman penguji (tester ), berarti galur S1 sebagai tanaman betina. Keturunan dari persilangan ini digunakan untuk mengevaluasi daya gabung masing-masing galur S1 dan akan dapat diketahui galur-galur yang dianggap unggul (superior).
Sisa biji galur-galur S1 yang dinilai unggul dipergunakan untuk membentuk populasi kawin acak dan dijauhkan dari sumber tepung sari lain. Dapat juga dilakukan silang diallel antar galur-galur S1. Populasi ini sebagai bahan seleksi untuk daur berikutnya, yang prosesnya sama seperti di atas. Program ini dapat dilaksanakan beberapa daur sehingga hasil yang diperoleh mendekati atau sesuai dengan harapan pemulia.
Program ini dapat diarahkan dalam menciptakan varietas sintetis bagi tanaman menyerbuk silang atau sebagai perbaikan populasi yang akan dijadikan bahan pemuliaan untuk mendapatkan varietas hibrida.
Sebagai populasi penguji (tester ) adalah populasi heterozigot dan heterogen sebagai berikut.
1. Varietas bersari bebas yang tidak ada hubungannya dengan tanamanyang diuji, yaitu pengujian silang puncak (top cross).
2. Varietas bersari bebas asal galur S1.
3. Suatu populasi yang terdiri dari tanaman denga produksi rendah dan dipilih dari varietas bersari bebas asal galur S1.
4. Keturunan dari suatu silangan ganda.
c. Seleksi daur ulang daya gabung khusus
Langkah seleksi ini sama dengan seleksi untuk daya gabung umum. Perbedaannya terletak pada tanaman pengujinya (tester ). Pada seleksi daya gabung khusus dipergunakan galur murni atau keturunan persilangan dua galur murni sebagai tester . Ciri seleksi ini adalah terjadi peningkatan produksi tanaman keturunan dari populasi dengan penguji. Hal ini merupakan hasil evaluasi daya gabung khusus antara galur S1 dengan pengujinya. Demikian, program ini bertujuan untuk meningkatkan tanaman keturunanmelalui uji daya gabung khusus
atau untuk memperoleh suatu populasi yang lebih baik sebagai bahan seleksi galur-galur murni dengan daya gabung khusus tinggi.
Oleh sebab itu, diharapkan seleksi ini lebih efektif dibandingkan seleksi daur ulang daya gabung umum dalam memperoleh tanggap selekswi mengenai produksi tanaman terseleksi. Namun, pada beberpa penelitian tanaman jagung
menunjukkan bahwa apabila radam aditif dua kali lipat dari ragam dominan maka seleksi untuk daya gabung umum lebih efektif.
d. Seleksi daur ualang resiprok
Seleksi ini dilakukan berdasarkan uji keturunan untuk mengevaluasi gelur mengenai kemampuan daya gabung umum dan khusus. Seleksi daur ulang daya gabung umum memanfaatkan adanya ragam aditif pada populasi, sedangkan . seleksi daur ulang daya gabung khusus memanfaatkan ragam dominan. Oleh sebab itu, seleksi daur ulang resiprok menyeleksi sekaligus daya gabug umum dan khusus guna mengurangi kelemahan dua macam seleksi tersebut. Metode ini sering digunakan pada tanaman kelapa sawit. Kelapa sawit tenera merupakan hasil persilangan antara Dura dengan Psifura. Dimana seleksi dilakukan pada populasi
Dura dan Psifura sekaligus.
Seleksi daur ulang resiprok menggunakan dua populasi heterogen dan heterozigot, yang masing-masing digunakan baik sebagai populasi bahan seleksi maupun penguji. Ciri metode seleksi ini adalah pada mulanya kedua populasi penguji bertindak untuk biji keturunan bagi daya gabung umum. Namun, setelah aeleksi berlangsung terjadi pergeseran secara bertingkat bahwa kedua populasi tersebut diperuntukkan menguji kombinasi gendalam arti daya gabung khusus. Target terakhir yaitu persilangan dua populasi untuk memperoleh penampilan hibrida secara maksimal.
