SUMBERDAYA GENETIK
Plasma Nutfah
eningkatkan produksi tanaman serealia seperti jagung, sorgum, gandum, jewawut, dan jali tidak dapat tercapai tanpa mengembangan varietas unggul berikut penyediaan benihnya dalam jumlah cukup dan bermutu. Kegiatan pembentukan varietas unggul guna memenuhi keperluan yang beragam dan dinamis, diperlukan sumber daya genetik yang beragam pula. Varietas lokal dan introduksi yang memiliki sifat unggul spesifik perlu dilestarikan dari erosi genetik sehingga dengan melakukan koleksi plasma nutfah dan mengetahui spesifikasi karakter yang dimiliki, plasma nutfah yang ada dapat dimanfaatkan menjadi sumber gen baru dalam perbaikan plasma nutfah secara konvensional (persilangan) maupun bioteknologi.
Plasma nutfah tanaman serealia merupakan faktor terpenting dalam menghasilkan varietas unggul. Keragaman yang tinggi menyebabkan keersediaan sumber gen yang makin banyak dalam merakit varietas sesuai dengan kebutuhan pengguna. Keunggulan yang dimiliki varietas lokal seperti ketahanan terhadap cekaman biotis dan abiotis adalah aset seorang pemulia dalam bekerja sehingga perlu dilindungi dari kepunahan.
Sifat-sifat unik/karakter tanaman sangat diperlukan para pemulia, karakterisasi dan evaluasi dilakukan guna mengetahui sifat dan manfaat plasma nutfah sehingga diketahui potensi dan sifat-sifat yang dimiliki agar dapat dimanfaatkan dalam program pemuliaan. Oleh karena itu untuk mendapatkan varietas serealia, utamanya jagung yang spesifik sesuai keinginan pengguna diperlukan dukungan ketersediaan plasma nutfah yang informatif diantaranya melalui penelitian karakterisasi sifat agronomik, nutrisi dan lain lain. Evaluasi sifat khusus seperti kekeringan, dan tanah masam perlu diupayakan karena pembentukan varietas jagung unggul untuk lingkungan marjinal kedepan akan menjadi target yang diutamakan. Saat ini baru tersedia jagung unggul varietas Wisanggeni dan Lamuru yang toleran kekeringan, dan varietas Antasena serta Sukmaraga yang toleran lahan masam. Hingga tahun 2009, Balai Penelitian Tanaman Serealia telah memiliki koleksi serealia sejumlah 699 aksesi yang terdiri dari plasma nutfah jagung sebanyak 515 aksesi, sorgum 83 aksesi, hermada 2 aksesi, gandum 36 aksesi, jewawut 58 aksesi dan jali sebanyak 5 aksesi jali (Tabel 1).
Tabel 1. Koleksi plasma nutfah serealia Balitsereal tahun 2009 __________________________________________________ No. Biodiversity serealia Total kokleksi (aksesi) __________________________________________________
1. Jagung 515
2. Sorgum 83
3. Hermada 2
4. Gandum 36
5. Millet/jewawut (Peenisetum grlaucum) 58
6. Jali (Coix lacymajobi) 5
__________________________________________________
Jumlah aksesi yang telah direjuvinasi, dikarakterisasi, dan dievaluasi terhadap cekaman biotis, abiotis, dan hasil nira/etanol serta ratun pada sorgum disajikan pada Tabel 2. Tidak singkronnya antara jumlah aksesi plasmanutfah serealia yang ada saat ini dengan jumlah aksesi yang telah direjuvinasi, dikarakterisasi, dan dievaluasi utamanya gandum disebabkan karena ada beberapa aksesi yang telah punah akibat alat penyimpanan (cold storage) yang rusak akibat seringnya mati lampu.
Tabel 2. Jumlah aksesi plasma nutfah serealia yang telah diteliti hingga tahun 2008 ____________________________________________________________________ Total Rejuvinasi Karakterisasi Evaluasi
plasmanutfah (aksesi) (aksesi) (aksesi) serealia
____________________________________________________________________ 515 aksesi jagung 431 Agronomik 500 Kekeringan 16
Biomas 200 Sitophilus 285
Nutrisi 60 Bulai 466
Busuk batang 98 Hawar daun 199 83 aksesi sorgum 142 Agronomik 68 Hasil etanol 49 Biomas 40 Hasil nira 49
Nutrisi 6 Ratun 49
36 aksesi gandum, 92 Agronomik 85 Sitophilus 30 triticale dan barley Nutrisi 25
58 aksesi jewawut 91 Agronomik 54 5 aksesi jali 3
____________________________________________________________________
Koleksi plasma nutfah, selain untuk mengamankan kekayaan sumberdaya genetik, juga untuk memperoleh sumber gen sifat-sifat unggul yang diperlukan dalam pembentukan varietas unggul baru. Koleksi plasmanutfah diperoleh melalui pengumpulan varietas-varietas lokal dalam negeri dan introduksi dari luar negeri. Hingga saat ini Balitsereal telah memiliki koleksi plasmanutfah jagung sebanyak 515 aksesi. Secara bertahap aksesi-aksesi tersebut sebagian telah dikarakterisasi sifat agronomisnya, kandungan nutrisi, dan ketahanannya terhadap cekaman biotis dan abiotis.
Plasmanutfah yang dimiliki Balitsereal sudah dimanfaatkan dalam pembentukan varietas baru. Ada beberapa varietas jagung yang sudah dilepas, baik komposit maupun hibrida seperti Lagaligo, Gumarang, Lamuru, Kresna, Palakka, Sukmaraga, Srikandi putih-1 dan Srikandi kuning-putih-1, dan Anoman (komposit); sedangkan jagung hibrida yang sudah dilepas sebanyak 16 varietas yaitu Semar-1 sampai Semar10 dan Bima-1 sampai Bima-6. Dalam waktu dekat akan dilepas satu (1) varietas provit A (komposit), tiga (3) jagung hibrida QPM (hibrida yang bijinya memiliki protein berkualitas, yaitu asam amino Lisin dan Triptofan yang tinggi serta varietas jagung hibrida berumur genjah yang toleran terhadap kekeringan, kemasaman tanah dan hibrida normal masing-masing satu varietas.
Pembentukan Varietas Unggul Baru Serealia
Jagung
Perubahan iklim global yang melanda dunia dalam dasa warsa terakhir ini merupakan tantangan bagi para pemulia untuk menciptakan varietas unggul baru, termasuk komoditas jagung yang adaptif dengan perubahan iklim tersebut. Faktor kekeringan dan kemasaman tanah merupakan salah satu kendala optimalisasi pemanfaatan lahan secara optimal.
Salah satu cara untuk mengatasi kendala cekaman kekeringan dan lahan masam ialah menggunakan varietas jagung yang toleran kekeringan dan varietas yang toleran pada lahan masam. Varietas yang toleran mudah digunakan dan diterapkan petani, dikombinasikan dengan teknologi produksi jagung secara tepat guna akan menjamin stabilitas dan peningkatan hasil jagung
Selama periode penelitian tahun 2005 - 2009, Balai Penelitian Tanaman Serealia telah merilis sebanyak enam varietas hibrida unggul baru, terdiri atas lima varietas hibrida yaitu Bima 2 Bantimurung, Bima 3 Bantimurung (Gambar 1), Bima 4, Bima 5 dan Bima 6 (Gambar 2) serta satu varietas komposit yaitu Anoman 1. Varietas hibrida tersebut memiliki potensi hasi >11 t/ha dan stay green sedangkan jagung komposit > 8 t/ha pada lahan normal. Varietas Bima 3 Bantimurung dan Anoman 1 selain adaptif pada lahan normal, juga toleran terhadap kekeringan. Kelebihan lain yang dimiliki oleh varietas Bima 3 adalah tahan penyakit bulai, sedangkan varietas Anoman 1 berwarna putih, memiliki rasa nasi yang enak sehingga dapat digunakan sebagai bahan subtitusi beras sebesar 30% dengan rasa nasi relatif sama (tetap pulen) disbanding dengan jika memasak 100% beras. Deskripsi lengkap dari varietas unggul baru tersebut dapat diakses ke
. http://balitsereal.litbang.deptan.go.id
Gambar 1. Penampilan Bima 2 dan Bima 3 Bantimurung dengan hasil biji kering 15 t/ha, dirilis tahun 2007
Gambar 2. Penampilan tongkol Bima 4, Bima 5 dan Bima 6 dengan potensi hasil biji kering > 11 t/ha dirilis tahun 2009
Kegiatan pemuliaan merupakan kegiatan yang berantai sehingga siklus pembentukan varietas tidak bisa berhenti meskipun varietas unggul baru telah dirilis, tetapi secara kontinu dilakukan pembentukan populasi dasar, famili atau galur generasi menengah dan lanjut. Untuk itu pada tahun 2010 Balitsereal akan merilis varietas jagung hibrida unggul baru berumur sedang (90-100 hari) dan berpotensi hasil tinggi (>12 t/ha), satu diantaranya toleran kekeringan, toleran kemasaman tanah dan salahsatu diantaranya jagung hibrida umur genjah umur ± 80 hst dengan potensi hasil > 8 t/ha (Gambar 3).
Gambar 3. Penampilan tanaman dan tongkol calon varietas hibrida Bima-7 dan Bima 8, toleran kekeringan, umur sedang dengan potensi hasil biji kering > 12 t/ha akan dirilis tahun 2010
Jagung berumur genjah merupakan program strategis Badan Litbang Deptan untuk menghadapi perubahan iklim global dan menjadi tugas utama Balitsereal untuk mewujudkan-nya. Hal ini penting karena pertanaman jagung di Indonesia sekitar 79% terdapat di lahan tegal dan 10% di lahan sawah tadah hujan yang memerlukan varietas umur genjah (<90 hari) toleran kekeringan. Jagung berumur genjah berpeluang dapat terhindar dari kekeringan, sehingga dapat mengatasi resiko kegagalan panen. Tanaman jagung pada lahan tegal sering mengalami kekeringan pada fase pengisian biji. Dalam kondisi kekeringan akan menurunkan hasil biji, bobot tongkol, memperlambat waktu berbunga dan memperbesar interval berbunga (perbedaan antara antesis dan keluarnya rambut tongkol), tanaman menjadi lebih pendek dan meningkatkan jumlah tanaman yang mandul. Varietas unggul jagung berumur genjah diperlu-kan petani terutama untuk menyesuaikan pola tanam dan ketersediaan air. Di lahan sawah, tanaman jagung biasanya diusahakan setelah panen padi, sehingga diperlukan varietas-varietas jagung berumur genjah. Selain itu, tanaman jagung umur genjah juga berpotensi untuk dimanfaatkan oleh petani sebagai tanaman antar musim tanam padi dan tembakau seperti kasus di Madura. Namun demikian, varietas-varietas genjah yang ada saat ini pada umumnya berupa varietas lokal dan komposit seperti lokal Ciamis, Kodok, Pool-2, Florida plint synt yang potensi hasilnya sangat rendah sehingga perlu dibentuk varietas hibridanya. Hal ini didasari pertimbangan karena varietas hibrida mempunyai potensi hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan varietas lokal dan bersari bebas lainnya. Untuk mempercepat perakitan varietas hibrida umur genjah yang toleran kekeringan dilakukan seleksi dengan bantuan marka molekuler. Dengan marka molekuler, dapat dilakukan deteksi dini pasangan-pasangan galur jagung umur genjah dengan jarak genetik yang luas sehingga memiliki peluang besar menda-patkan jagung hibrida genjah unggul baru (Gambar 4).
Gambar 4. Penampilan tanaman jagung hibrida umur genjah, toleran kekeringan, MK 2009
Hibrida hasil persilangan galur-galur inbrida jagung genjah Balitsereal saat ini sedang diuji multilokasi dengan dukungan dana kerjasama dari anggaran penelitian DIKTI 2009 di bidang tanaman pangan. Hibrida genjah unggul baru direncanakan rilis paling lambat awal tahun 2010 (Gambar 5), kemudian hibrida berumur genjah dan toleran kamasaman juga akan dirilis pada tahun yang sama (Gambar 6).
Gambar 5. Penampilan tongkol jagung hibrida umur genjah, toleran kekeringan, MK 2009.
Gambar 6. Penampilan tanaman jagung hibrida umur genjah, toleran kemasaman tanah,Balitsereal, MK 2009
QPM (Quality Protein Maize)
Varietas yang telah dihasilkan dari jagung QPM adalah Srikandi kuning-1 (warna biji kuning) dan Srikandi putih-1 (warna biji putih), keduanya jenis bersari bebas. Saat ini jagung QPM hibrida juga sedang dirakit, dan saat ini uji multi lokasi program hibrida telah rampung dan diharapkan dalam tahun 2010 akan dilepas calon hibrida QPM sebagai unggulan nasional. Keunggulan calon hibrida QPM yang akan diusulkan dibanding jagung hibrida biasa (Bima-1), adalah kadar lisinnya tinggi, dan dari tiga kandidat yang akan diusulkan rilis adalah kadar lisinnya 58,62-79,31% lebih tinggi dibanding jagung biasa, dan terhadap triptofan 80,0-120% lebihtinggi dibandingjagung biasa yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kandungan Lisin, Triptofan, dan Protein Serta Ratio Kenaikan calon hibrida QPM biji kuning dibanding Bima-1.
Parameter stabilitas hasil selama uji multi lokasi (UML) disajikan pada Tabel 4 dan pengujian yang dolaksanakan pada sentra produksi jagung nacional menunjukkan bahwa ketiga kandidat tergolong stabil.
Tabel 4. Parameter Stabilitas Hasil Kandidat Hibrida QPM MK2007/08
t = 1,960 (5%) dan = 2,576 (1%)tab
Program perakitan jagung, hibrida telah dihasilkan tetua penguji (tester) dari hasil konversi gen dan pada generasi BC3F2, kandungan lisin dan triptofan lebih tinggi dibanding hibrida non QPM (Bima-1) yang dapat dilihat pada Tabel 5.
Calon hibrida Lisin Triptofan Protein % Kandungan , % Kenaikan, % Kandungan, % Kenaikan % Mr4Q x Mr14Q (Bima-1Q) 0,52 79,31 0,11 120,0 11,06 MSQ.K1C0.14-4-2-1xMr14Q 0,51 75,86 0,12 140,0 11,76 CML161 x CML165 0,46 58,62 0,09 80,0 9,93 Pembanding Bima 1 (hibrida) 0,29 - 0,05 - 12,31 Bisi-2 (hibrida) 0.35 0.08 11.76 M at eri u ji (P erlaku an )
H asi l b ob ot b iji t /ha
r βi sd tα5% Po ten si R ata an M r4Q x M r1 4Q (Bima -1 Q) 9, 26 7 ,99 0 ,74 2 1 ,3 94 0 ,72 8 0,5 4 2 M S Q.K1 C0.1 4-4 -2 -1 x M r14 Q 1 0,1 3 8 ,83 0 ,76 7 1 ,2 74 0 ,61 6 0,4 4 5 CM L1 61 x CM L1 65 9, 84 8 ,26 0 ,64 0 2 ,7 18 1 ,88 2 0,9 1 3 P em ba nd in g Bi ma 1 (h ib ri da ) 1 0,5 5 9 ,36 0 ,15 9 0 ,4 34 1 ,15 4 0,3 6 4 Bi si 2 (h ib rida ) 1 0,8 4 8 ,43 0 ,81 6 2 ,9 38 1 ,10 3 1,6 1 0
Tabel 5. Kandungan asam amino (%) hasil konversi gen o- . 2
________________________________________________________________
Entri Protein Lisin Tripto
________________________________________________________________ Jagung biasa tetua Bima-1
1 Mr4 (betina) 12,45 0,335 0,064
2 Mr14 (jantan) 12,70 0,388 0,079
3 Mr4 x Mr14 (F1:Bima-1) 12,31 0,291 0,058 Jagung QPM hasil konversi gen
1 Mr4Q (betina) 11,03 0,495 0,104
2 Mr14Q (jantan) 11,47 0,417 0,085
3 Mr4Q x Mr14Q (F1:Bima-1Q 11,05 0,524 0,110 ________________________________________________________________
Gandum
Gandum atau lebih populer tepungnya disebut terigu merupakan bahan pangan yang banyak dibutuhkan penduduk Indonesia. Namun, produksi gandum dunia dalam lima tahun terakhir cenderung menurun, sementara konsumsi terus meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan terigu nasional maka pemerintah harus mengimpor seluruhnya karena komoditas pangan subtropis ini belum berkembang di dalam negeri. Bila konsumsi gandum terus meningkat dengan harga yang terus merangkak naik di pasar dunia, diperkirakan akan terjadi kelangkaan terigu di pasar dalam negeri. Hal ini tentu akan menjadi kendala bagi keberlanjutan industri pangan sehingga perlu dicarikan alternatif pemecahannya.
Badan Litbang Pertanian telah berupaya meneliti dan mengembangkan tanaman gandum di Indonesia dengan mengintroduksikan galur/varietas gandum dari negara lain. Pengalaman menunjukkan, pengembangan gandum subtropis di Indonesia hanya terbatas di dataran tinggi yang luasnya juga terbatas. Selain itu, lahan pegunungan umumnya rentan terhadap erosi dan cukup kompetitif dengan tanaman sayuran dataran tinggi. Oleh karena itu, program pemuliaan gandum di Indonesia diarahkan pada perakitan varietas unggul tropis yang mampu beradapsi di dataran rendah.
Seleksi galur dan evaluasi keragaman genetik memberi peluang bagi perbaikan karakter dan pemilihan genotipe unggul. Untuk meningkatkan produktivitas gandum diperlukan varietas/galur yang secara genetik berdaya hasil tinggi yang didukung antara lain oleh faktor genetik dan lingkungan. Salah satu kriteria keberhasilan program pemuliaan gandum di Indonesia adalah kemampuan untuk merakit varietas unggul yang adaptif pada lokasi dengan ketinggian < 400 m dpl. Hasil penelitian di Pasuruan dan Kuningan dengan ketinggian lokasi 600 m dpl menunjukkan bahwa gandum dapat berproduksi dengan baik karena pada fase pembungaan, gandum mendapat angin dingin pada bulan Juli-Agustus.
Sebenarnya di Indonseia terdapat beberapa wilayah yang mempunyai prospek bagi pengembangan gandum, mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi yang memiliki suhu rendah pada periode tertentu. Daerah tertentu di NTT (Soe) dan Papua (Merauke) cocok untuk pengembangan gandum. Penelitian di beberapa daerah lainnya di Indonesia juga membuktikan bahwa gandum dataran rendah (tropis) dapat berbunga lebih cepat (35-51 hari) dibandingkan dengan gandum dataran tinggi (55-60 hari). Namun, jika ditanam pada suhu normal (tropis) maka gandum seringkali mendapat gangguan penyakit karat.
Sejumlah 15 galur/varietas gandum yang dikembangkan di dataran rendah (5 m dpl) Merauke pada periode Juni-September 2009 memberi hasil 1,3-2,4 t/ha (Tabel 6). Hasil tertinggi 2,4 t/ha diperoleh pada varietas introduksi OASIS/SKAUZ//4*BCN, lebih tinggi dibandingkan varietas unggul nasional Selayar, Nias, dan Dewata dengan hasil masing-masing hanya 1,9 t, 1,6 t, dan 1,3 t/ha (Tabel 6).
Tabel 6. Penampilan fenotipik tanaman gandum di Wasur, Merauke, MT 2009.
Hasil varietas OASIS/SKAUZ//4*BCN masih dapat ditingkatkan jika fase pembungaannya bertepatan dengan suhu dingin yang berhembus dari Australia pada akhir Juni hingga pertengahan Agustus, sehingga gandum harus ditanam pada awal Juni.
o
Suhu selama pengujian di lapangan berkisar antara 22,5-31 C. Di daerah subtropis,
o o
tanaman gandum dapat tumbuh optimal pada suhu 4-31 C dan suhu optimum 20 C. Jika o
pada suhu rata-rata >22,5 C gandum mampu menghasilkan 2,37 t/ha, maka ada peluang untuk mendapatkan gandum tropis yang berpotensi hasil cukup tinggi. Oleh karena itu, variabilitas genetik dari koleksi plasma nutfah gandum perlu diketahui untuk memudahkan perakitan varietas unggul.
Galur/Varietas Bobot 1.000 biji (g) Umur berbunga 50% (hari) Umur Panen (hari) Hasil (t/ha) OASIS/SKA UZ//4*BCN 31,4 46 77 2,40 Selayar 28,4 41 76 1,91 Nias 29,8 48 77 1,62 Dewata 26,3 41 77 1,30
Dalam upaya perakitan varietas unggul gandum tropis, Balitsereal telah melakukan penelitian karakterisasi molekuler berbasis marka SSR. Dari total 30 primer yang digunakan, hanya 13 primer yang teramplifikasi. Profil data dari 13 primer SSR terhadap 55 galur/varietas gandum dapat dilihat pada Tabel 7. Tingkat polimorfisme tergolong rendah, rata-rata 0,15 dengan kisaran 0,28-0,83. Jumlah alel rata-rata 3 dengan kisaran 2-5 per lokus SSR dan ukuran basa berkisar antara 125,1-707,8 bp. Data ini menunjukkan bahwa keragaman genetik dari 55 galur/varietas yang dianalisis rendah. Penampilan salah satu galur yang diuji di desa Wasur Merauke dapat dilihat pada Gambar 7. Di TTS (NTT), hasil yang diperoleh berkisar 1,04 sampai 2,27 t/ha. Ada 2 galur yang memberikan hasil diatas 2 t/ha yaitu CBD 17 (2,27 t/ha) dan OASIS/SKAUZ//4*BCN (2,40 t/ha) dan lebih tinggi dibanding dengan varietas Dewata dan Nias.
Tabel 7. Profil data 13 marka SSR dari 55 galur/varietas gandum
Parameter Nilai (rata-rata) Kisaran
Tingkat polimorfisme 0,15 0,28-0,83
Jumlah alel rata-rata/lokus SSR 3 2-5
Ukuran basa (bp) - 125,11-707,78
Koefisien korelasi kofenetik (r) 0,95 -
Estimasi nilai jarak genetik 0,18 0,00-0,92
Gambar 7. Penampilan beberapa galur harapan gandum di Merauke, MT 2009
Koefisien kemiripan genetik dari yang sangat rendah sampai sangat tinggi adalah 0,12-1,00. Ke-55 galur/varietas gandum membentuk dua klaster, klaster pertama diberi inisial A yang terdiri atas 54 galur/varietas dengan koefisien kemiripan 0,69-1,00 sedangkan klaster kedua dengan inisial B hanya satu galur, yaitu VEE/PJN/2*TUI dengan koefisien kemiripan 0,12. Data tersebut menunjukkan bahwa dari 55 galur/varietas gandum yang dikarakterisasi, 54 galur di antaranya berada pada klaster A dan memiliki kekerabatan yang sangat tinggi antara yang satu dengan lainnya, tetapi kekerabatannya sangat jauh dengan satu galur yang berada pada klaster B.
Dengan demikian, dari koleksi plasma nutfah gandum ini dapat dibentuk sejumlah rekombinan untuk meningkatkan variabilitas genetik melalui persilangan puncak dimana galur VEE/PJN/2*TUI digunakan sebagai pembanding (tester).
Informasi nilai jarak genetik sangat penting dalam program pembentukan varietas hibrida. Estimasi nilai jarak genetik yang berkisar antara 0,00-0,92 dengan rata-rata 0,30 menunjukkan variabilitas genetik yang rendah. Nilai jarak genetik yang tinggi menunjukkan adanya peluang heterosis. Jika galur VEE/PJN/2*TUI berpasangan dengan 54 galur yang berada pada klaster A tersebut diperoleh nilai jarak genetik 0,86-0,92.
Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan beberapa galur mampu berpotensi hasil tinggi pada ketinggian yang berbeda. Galur CBD20 mampu berproduksi 6,5 t/ha pada ketinggian 1.850 m dpl di Tosari, galur OASIS/SKAUZ//4BC memberi hasil 2,37 t/ha pada ketinggian 15 m dpl di Merauke. Pada uji adaptasi gandum di Malino pada ketinggian 600 m dpl, galur VEE/PJN/2*TUI memberi hasil 1,15 t/ha. Untuk merakit gandum hibrida, galur-galur yang berdaya hasil tinggi tersebut dapat disilangkan dengan galur-galur VEE/PJN/2*TUI yang akan memberikan peluang heterosis yang tinggi karena mempunyai jarak genetik yang jauh (>0,8).
Rekombinasi untuk jangka pendek dapat dilakukan melalui persilangan guna membentuk karagaman genetik dengan memanfaatkan galur VEE/PJN/2*TUI sebagai penguji (tester). Penentuan pasangan persilangan dapat dipilih berdasarkan keunggulan yang dimiliki oleh masing-masing galur/varietas. Untuk jangka panjang, peningkatan variabilitas genetik dapat dilakukan melalui penambahan koleksi plasma nutfah, mutasi, atau teknik DNA rekombinan/rekayasa genetik (variasi somaklonal). Pada awal tahun 2009 telah diintroduksi tujuh galur gandum dari Turki dan telah diperbanyak di Malang, Jawa Timur. Pada awal tahun 2010, CIMMYT Meksiko akan mengirimkan empat set galur gandum toleran suhu panas untuk diuji adaptasi dan diperbanyak di Indonesia.
Dukungan dana yang memadai, pemuliaan gandum tropis dalam 2-3 tahun ke depan diharapkan menghasilkan minimal satu varietas unggul dengan potensi hasil 2-3 t/ha.
Sorgum
Produksi etanol tinggi per satuan luas dari nira batang sorgum manis selain dipengaruhi oleh kadar etanol per kg batang juga banyak ditentukan oleh produksi biomas batang masing-masing varietas. Terdapat lima varietas yang menghasilkan bioetanol tinggi dari nira yaitu galur/varietas Watar Hammu Putih, 4-183A, 15011A, 15011B dan 15021A yaitu masing-masing 6.616,78 l/ha, 4.999,99 l/ha, 5.927,72, 5.732,63, dan 6.653,66 l/ha (Gambar 8).
Gambar 8. Penampilan batang lima galur/varietas harapan sorgum manis dan satu varietas cek (Numbu)
Berdasarkan hasil analisis stabilitas terhadap produksi etanol per hektar menggunakan program AMMI2, secara umum menunjukkan bahwa galur/varietas dapat menonjol di Polmas dan Majene mengindikasikan bahwa galur/varietas tersebut juga stabil pada semua lokasi penelitian karena kedua lokasi tersebut mendekati titik pusat. Secara spesifik lokasi, kelima galur/varietas yang memperlihatkan produksi etanol tinggi yang dapat diajukan sebagai kandidat varietas baru yaitu galur no. 1 (varietas lokal Watar Hammu Putih) cukup stabil pada semua lokasi penelitian, no. 2 (4183A) sesuai di Kendalpayak (Jawa Timur), no. 4 (15011B) sesuai di Sidrap (Sulawesi Selatan), no. 6 (15011B) sesuai di Bulukumba (Sulawesi Selatan) dan Majene (Sulawesi Barat), sedangkan no. 11 (15021A) sesuai di Biyonga (Gorontalo). Pada daerah tersebut curah hujan rata-rata selama pertanaman di lapangan berkisar dari 99-860 mm. Untuk tanaman sorgum, kondisi curah hujan tersebut tergolong sedang sampai tinggi.
Gambar 9. Penampilan sorgum manis15011B (biji tuk bahan baku tanol), di Bulukumba, Sulawesi Selatan MT 2009
Penelitian uji daya hasil lanjutan sorgum biji kadar tannin rendah di Enrekang (Sulawesi Selatan) diperoleh hasil biji tertinggi pada galur 1090A namun tidak berbeda nyata dengan varietas pembanding Kawali yaitu sebesar 2,75 t/ha, sedangkan terendah pada galur 4-183A dan berbeda nyata dengan salah satu varietas pembanding yaitu Kawali dengan hasil sebesar 2,75 t/ha. Terdapat enam galur/varietas dengan hasil > 2 t/ha yaitu 1090A (2,71 t/ha), 15105c (2,65 t/ha), 15006a (2,51 t/ha), 1115c (2,58 t/ha), dan 15105D (2,05 t/ha), dan 15020B (2,36 t/ha). Namun berdasarkan kandungan tannin biji dengan nilai < 0,05% (yang aman untuk dikonsumsi), terdapat lima galur/varietas dengan hasil biji yang tidak berbeda nyata dengan varietas pembanding Kawali yaitu 1090A (2,71 t/ha), 5-193B (1,96 t/ha), 15131B (1,78 t/ha), 15105c (2,65 t/ha), 15006a 2,51 t/ha), dan 1115c (2,58 t/ha). Jika sorgum akan diarahkan untuk pangan fungsional nutrisi tinggi sebagai suplemen tepung gandum, maka warna biji putih atau yang cenderung putih yang diutamakan seperti galur 15006a, dan 1090A, sedangkan biji sorgum kadar tannin rendah produksi tinggi dengan warna biji merah tua atau coklat yaitu masing-masing 1115c, 15131B dan 15105c, dapat dimanfaatkan sebagai campuran ransum untuk pakan ternak (Gambar 10).
Gambar 10. Penampilan malai lima galur harapan sorgum dan satu varietas cek (Kawali)
Berdasarkan hasil karakterisasi berbasis marka molekuler dengan metode SSR (Single Sequence Repeat), variabilitas genetik galur/varietas sorgum manis tinggi sehingga terdapat peluang besar untuk meningkatkan produktivitas sorgum manis sebagai bahan baku bioetanol dengan membentuk hibrida F1. Informasi nilai jarak genetik sangat penting dalam program pembentukan varietas hibrida. Estimasi nilai jarak genetik berkisar dari 0,53-0,88 dengan nilai rata-rata sebesar 0,72 menunjukkan variabilitas genetik yang tinggi. Dengan demikian, dalam program pembentukan hibrida, ada peluang besar untuk mendapatkan pasangan-pasangan hibrida heterosis tinggi. Pasangan galur/varietas dengan nilai jarak genetik yang lebih besar daripada nilai genetik rata-rata dapat digunakan dalam program pembentukan hibrida sorgum manis. Dalam penelitian ini, dari 78 peluang persilangan, terdapat 41 pasang yang mempunyai peluang heterosis. Dengan demikian terdapat peluang besar untuk meningkatkan hasil biji yang tergolong masih rendah utamanya pada galur-galur yang mampu menghasilkan etanol tinggi.
