petunjuk praktikum metode pemuliaan tanaman

38
1 PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN digunakan untuk kalangan sendiri OLEH: Dr. Achmad Amzeri, SP MP Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi Mohammad Syafii, SP.MSi. Yusy Purwaningsih,SP LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PRODI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA Nama Praktikan :……………………………… NRP : ……………………………...

Upload: others

Post on 26-Oct-2021

17 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

1

PETUNJUK PRAKTIKUM

METODE PEMULIAAN TANAMAN

digunakan untuk kalangan sendiri

OLEH:

Dr. Achmad Amzeri, SP MP

Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi

Mohammad Syafii, SP.MSi.

Yusy Purwaningsih,SP

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI

PRODI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

Nama Praktikan :……………………………… NRP : ……………………………...

Page 2: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

2

DAFTAR ISI

I. STRUKTUR BUNGA

II. DESKRIPSI VARIETAS

III. TEKNIK PERSILANGAN BUATAN PADA

TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

DAN MENYERBUK SILANG

IV. KERAGAMAN GENOTIP DAN

HERETABILITAS

V. SELEKSI GALUR MURNI

VI. SELEKSI MASSA

Page 3: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

3

ACARA I

STRUKTUR BUNGA

A. Tujuan Intruksional Khusus

1. Mahasiswa mampu menentukan bagian-bagian bunga dan

fungsinya

2. sMahasiswa mampu menentukan jenis bunga menyerbuk endiri

dan menyerbuk silang

B. Pendahuluan

Pengetahuan tentang sifat-sifat bunga tanaman serta faktor-faktor

yang mempengaruhi pembungaan, penyerbukan dan pembuahan

dibutuhkan bagi pemulia tanaman apabila akan melakukan penyerbukan

silang buatan pada tanaman tertentu. Bunga merupakan organ

reproduksi pada tanaman angiospermae. Bunga dibentuk oleh

maristem pucuk khusus, yang berkembang dari ujung batang dan

dipengaruhi oleh faktor dalam maupun luar.

Gambar 1. Bagian-bagian bunga sempurna

Bunga terdiri atas sekelompok daun khusus yang disebut sepala,

petala, stamen dan karpela. Sepala biasanya berwarna hijau, dan

seluruh sepala disebut kelopak bunga (kaliks). Petala biasanya

berwarna dan menarik, keseluruhannya disebut mahkota bunga

(korola). Tiap stamen mempunyai sebuah tangkai sari (filamen), yang

di bagian ujungnya terdapat ruang sari (antera) dan di dalamnya berisi

butir serbuk sari. Butir serbuk sari berisi gamet jantan atau sel sperma.

Karpela ada yang tunggal, ada yang berkelompok. Karpela secara

keseluruhan disebut putik (pistilum), yang dapat dibedakan menjadi tiga

bagian, yaitu : bagian basal adalah bakal buah (ovarium), bagian tengah

merupakan tangkai yang disebut tangkai putik (stilus), dan bagian ujung

disebut kepala putik (stigma). Di dalam ovarium terdapat ruang yang

Page 4: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

4

disebut lokulus, di dalamnya berisi ovulum yang merupakan gamet

betina atau sel telur.

Cara perkembangbiakan tanaman secara seksual dibagi menjadi

dua, yaitu : melalui penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang.

Pengetahuan tentang perkembangbiakan secara seksual sangat penting

bagi pemulia tanaman untuk memperoleh varietas baru pada program

pemuliaan. Penyerbukan sendiri adalah penyatuan sel telur dan sel

sperma yang berasal dari satu bunga atau tanaman. Tanaman

dikelompokkan menjadi tanaman menyerbuk sendiri, jika prosentase

penyerbukan sendiri lebih dari 95%. Penyerbukan silang adalah

penyerbukan yang terjadi oleh penyatuan sel sperma dengan sel telur

dari tanaman berbeda. Tanaman dikelompokkan pada tanaman

menyerbuk silang, jika prosentase penyerbukan silang lebih dari 95%.

Page 5: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

5

Gambar 1. Bunga tanaman menyerbuk sendiri : (a) tanaman tomat, (b) tanaman tembakau; Bunga tanaman menyerbuk silang

: (c) bunga jantan tanaman jagung, (d) bunga betina

tanaman jagung

C. Acara Praktikum

1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah pinset, kaca

pembesar, dan cawan petri. Bahan yang digunakan adalah bunga dari

tanaman menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.

2. Cara Kerja

Page 6: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

6

Menyediakan bunga dari beberapa spesies tanaman pangan dan

hortikultura dari tanaman yang menyerbuk sendiri dan menyerbuk

silang yang mekar atau hampir mekar. Cabang atau dahan tempat

melekatnya bunga diikutkan dalam pengambilan sampel bunga.

3. Pengamatan:

a. Menggambar atau mendokumentasikan bagian struktur bunga

yang diamati dan memberi keterangan bagian-bagiannya

b. Bagian-bagian penyusun bunga: epicalyx (kelopak tambahan),

calyx (kelopak), stamen (benang sari), Pistilum ( putik).

c. Jumlah bagian-bagian penyusun bunga: Sepal (daun kelopak dan

kelopak tambahan jika ada), Petal (daun mahkota), stamen

(benang sari), Stigma.

d. Keadaan masing-masing penyusun bunga: Petal( berlekatan,

lepas, tumpang tindih), Sepal (berlekatan, lepas, tumpang tindih),

Stamen( berlekatan, lepas), Putik (berlekatan,lepas)

e. Bentuk masing-masing penyusun bunga: Petal, sepal, stamen,

pistil.

f. Letak masing-masing penyusun bunga terhadap bagian lainnya :

berhadapan, berseling, berselang-seling

g. Membuat deskripsi mengenai bunga, meliputi:

Letak bunga

Warna mahkota bunga

Ekspresi bunga

Distribusi bunga pada tanaman

Jenis bunga

Page 7: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

7

ACARA II

DESKRIPSI VARIETAS

A. Tujuan Intruksional Khusus

1. Mahasiswa mampu memahami karakter penting tanaman

2. Mahasiswa mampu mengkarakterisasi tanaman yang akan

dilepas sebagai varietas baru

B. Pendahuluan

Varietas baru yang dihasilkan oleh Balai Penelitian ataupun

Lembaga Penelitian di Perguruan Tinggi baik milik pemerintah maupun

swasta, akan mempunyai arti, nilai dan manfaat apabila mendapat

tanggapan yang baik dari konsumen, yaitu petani. Untuk itu varietas

yang dihasilkan harus diajukan oleh pemulianya untuk dilepas oleh

pemerintah. Sebelum proses pelepasan salah satu syarat yang harus

dilengkapi adalah deskripsi varietas. Kegiatan ini dimaksudkan juga

untuk membedakannya dengan tanaman/varietas lain yang sejenis.

Deskripsi varietas digunakan sebagai penciri varietas yang

memungkinkan identifikasi dan pengenalan varietas yang dimaksud,

sebagai pegangan dalam proses sertifikasi dan pemurnian varietas.

Penyusunan suatu deskripsi disesuaikan dengan jenis tanamannya.

Deskripsi dibuat secara tertulis berdasarkan data pengujian dan

dilengkapi dengan foto berwarna dari varietas yang dimaksud.

Dalam membuat deskripsi tanaman, misalnya tanaman jagung perlu

dicantumkan data kuantitatif seperti tinggi tanaman (cm), panjang daun

(cm), diameter batang (cm), produksi per hektar (kg), kandungan

vitamin, protein, dsb. Untuk varietas yang diunggulkan ketahanannya

terhadap hama dan penyakit atau cekaman lingkungan harus ada uji

laboratorium/lapangan mengenai hal ini. Data penunjang yang perlu

dilaporkan adalah hasil uji rasa secara organoleptik dan data agroklimat

tempat uji adaptasi/observasi dilakukan.

Page 8: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

8

C. Acara Praktikum

Pengamatan tanaman padi dengan karakter pengamatan

sebagai berikut:

Tabel 1. Karakter morfologis Tanaman Padi .................................

No. Karakter Klasifikasi

Hasil

Pengama

tan

Kemampuan

beranak (KB)

Sangat banyak (>25 anakan/ tanaman) Banyak (20-25 anakan/tanam-an) Sedang (10-19 anakan/tanam-an) Sedikit (5-9 anakan/tanam-an) Sangat sedikit (<5 anakan/ tanaman)

Tinggi tanaman (TT)

Pendek (sawah: <110 cm, gogo: <90 cm) Sedang (sawah: 110-130 cm, gogo: 90-125 cm) Tinggi (sawah: >130 cm, gogo: >125 cm)

Keluarnya Malai

Seluruh malai dan leher keluar Seluruh malai keluar, leher sedang Malai hanya muncul sebatas leher malai Sebagian malai keluar Malai tidak keluar

Fertilitas Gabah Sangat fertil (>90%)

Page 9: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

9

Fertil (75-89%) Sebagian steril (50-74%) Steril (<50%) Sangat steril (0%)

Umur Tanaman

Panjang daun

Sangat pendek (<21 cm)

Pendek (21-40 cm) Sedang (41-60 cm) Panjang (61-80 cm) Sangat panjang (>80 cm)

Lebar Daun

Sudut Daun

Sudut Daun

bendera

Tegak Sedang (+45o) Mendatar Terkulai

Warna leher

daun

Hijau muda Ungu

Warna buku

daun

Hijau Kuning emas Bergaris ungu Ungu

Warna helai

daun

Hijau muda Hijau Hijau tua

Ungu pada bagian ujung Ungu pada bagian pinggir Campuran ungu dengan

hijau Ungu

Panjang lidah

daun

Jumlah anakan

Warna ruas

batang

Hijau Kuning emas Bergaris ungu Ungu

Warna lemma

dan palea Kuning jerami

Page 10: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

10

Kuning emas dan garis-garis berwarna emas dengan latar berwarna kuning jerami

Bercak coklat pada latar berwarna kuning jerami

Garis-garis coklat pada latar berwarna kuning jerami

Coklat (oranye kecoklat-coklatan)

Kemerahan sampai ungu muda

Berbercak ungu pada latar berwarna kuning jerami

Garis-garis ungu pada latar berwarna kuning jerami

Ungu Hitam

Putih

Keberadaan rambut pada

lemma dan palea (RbLP)

Licin Rambut pada lekukan

lemma Rambut pada bagian atas

ga-bah Rambut-rambut pendek Rambut-rambut panjang

Warna ujung

gabah

Putih Kuning jerami Coklat (oranye kecoklat-

coklatan) Merah Apex berwarna merah Ungu Apex berwarna ungu

Bulu Ujung

Gabah

Tidak berbulu Pendek dan hanya sebagian berbulu

Page 11: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

11

Pendek dan semua berbulu Panjang dan hanya sebagian berbulu Panjang dan semua berbulu

Warna bulu Gabah

Tidak berbulu Kuning jerami Kuning emas Coklat (oranye kecoklat-

coklatan) Merah Ungu Hitam

Panjang bulu

Panjang Biji

Lebar Biji

Ketebalan Biji

Page 12: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

12

ACARA III

TEKNIK PERSILANGAN BUATAN PADA TANAMAN

MENYERBUK SENDIRI DAN MENYERBUK SILANG

A. Tujuan Intruksional Khusus

1. Mahasiswa mampu memahami metode persilangan buatan pada

tanaman menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.

2. Mahasiswa mampu mengetahui faktor-faktor yang

mempengaruhi keberhasilan persilangan buatan pada tanaman

menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.

3. Mahasiswa mampu mempraktekkan persilangan buatan pada

tanaman menyerbuk sendiri dan silang dengan tingkat

keberhasilan yang tinggi.

B. Pendahuluan

Hibridisasi (persilangan) adalah perkawinan antara berbagai spesies

satu atau lebih organisme yang berbeda secara genetik. Teknik ini

banyak dimanfaatkan dalam kegiatan pemuliaan tanaman untuk merakit

varietas unggul baru. Prinsip dasar dalam pemuliaan adalah adanya

keragaman, terutama keragaman genetik. Apabila keragaman dalam

suatu populasi tinggi, maka seleksi yang dilakukan akan lebih efektif.

Keragaman tersebut bisa didapatkan dari koleksi plasma nutfah,

melalui introduksi, dan berbagai upaya untuk memperluas keragaman.

Keturunan hasil hibridisasi akan mengalami segregasi pada F1 atau

F2. Jika kedua tetuanya heterosigot maka segregasi terjadi pada F1.

Selanjutnya segregasi terjadi pada F2, jika kedua tetuanya homosigot.

Segregasi ini menyebabkan terjadinya keragaman genetik yang

selanjutnya perlu diseleksi atau dievaluasi sesuai dengan tujuan

pemuliaan.

Page 13: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

13

Hibridisasi dipergunakan untuk menghasilkan tanaman inbreeding

pada tanaman menyerbuk silang. Selain itu, hibridisasi pada tanaman

menyerbuk silang dipergunakan untuk menguji potensi satu atau

beberapa tetua. Hibridisasi pada tanaman menyerbuk sendiri

merupakan langkah awal pada program pemuliaan tanaman, karena

umumnya pemuliaan untuk tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan

menyilangkan dua tetua homosigot yang berbeda genotipnya.

Berdasarkan pengelompokan tanaman, hibridisasi di bagi dalam

beberapa kelompok, yaitu : (1) hibridisasi intravarietas, (2) hibridisasi

intervarietas, (3) hibridisasi interspesifik, dan (4) hibridisasi

intergenerik. Hibridisasi intravarieras adalah persilangan antara

tanaman yang varietasnya sama, sedangkan hibridisasi intervarietas

adalah persilangan antara tanaman yang varietasnya berbeda dari

spesies yang sama. Hibridisasi intravarietas dan intervarietas mudah

dilakukan karena kedua tetua mempunyai genom yang sama sehingga

tidak banyak hambatan. Hibridisasi ini sering dilakukan dalam program

pemuliaan tanaman, terutama hibridisasi intervarietas.

Hibridisasi interspesifik dan intergenerik disebut juga persilangan

kerabat jauh. Semakin jauh hubungan kekerabatan di antara tetua yang

akan disilangkan maka semakin sulit mendapatkan F1 yang hidup atau

fertil. Jadi, keberhasilan hibridisasi ini tergantung pada jauh dekatnya

hubungan spesies yang disilangkan. Persilangan kerabat jauh sangat

sulit berhasil karena adanya kendala alami benih hasil persilangan

(hibrid) yang lemah, tidak mampu bertahan hidup, dan tanaman F1 yang

diperoleh steril.

Tanaman tetua yang digunakan dalam persilangan, baik sebagai

tetua jantan (penyedia polen) maupun tetua betina, pertumbuhannya

harus terjaga, bebas hama dan penyakit. Agar persilangan dapat

dilakukan dengan efektif, waktu penanaman tetua jantan dan betina

diatur sehingga diperoleh waktu berbunga yang tepat, di mana putik

bunga tetua betina telah reseptif dan polen tetua jantan telah masak dan

Page 14: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

14

siap diserbukkan. Rendahnya keberhasilan persilangan dipengaruhi

oleh waktu berbunga yang tidak sinkron antar tetua (jantan dan betina).

Selain itu ada beberapa faktor seperti kegagalan tanaman untuk

berbunga, kuncup dan bunga rontok sebelum atau setelah fertilisasi,

rendahnya produksi polen, polen tidak viabel, mandul jantan, dan self

incompatibility.

Tahapan persilangan buatan terdiri dari : (1) persiapan, (2) kastrasi,

(3) emaskulasi, (4) pengumpulan polen, (5) penyerbukan, (6)

penyungkupan/isolasi, dan (7) labelisasi (Gambar 4).

Page 15: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

15

Gambar 4. Tahapan persilangan pada tanaman padi. (a,b) tanaman

padi yang siap disilangkan, (c) kastrasi, (d,e,f)

emaskulasi, (g) pengambilan polen, (h) hasil

pengambilan polen, (i) penyerbukan, (j) pelabelan, (k) penyungkupan/isolasi, (l) hasil persilangan

Page 16: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

16

1. Persiapan

Alat yang digunakan untuk melakukan hibridisasi buatan perlu

dipersiapkan terlebih dahulu. Macam alat yang digunakan untuk

melakukan hibridisasi tergantung pada tanaman yang akan disilangkan.

Misalnya untuk tanaman padi, alat yang digunakan adalah kantong

kertas, kantong persilangan glacine bag, tali, ember besar, sabit

bergerigi, gunting, alat untuk membawa tanaman dan bunga jantan dari

lapang, bak plastik, gunting kastrasi, alat isap vacuum pump, klip, serta

alat tulis kantor seperti buku, kertas, pensil, pulpen, penggaris, spidol,

dan etiket.

2. Kastrasi

Kastrasi adalah kegiatan membersihkan bagian tanaman yang ada

di sekitar bunga yang akan diemaskulasi dari kotoran, serangga, dan

kuncup-kuncup bunga yang tidak dipakai. Membuang mahkota dan

kelopak bunga termasuk kegiatan kastrasi. Pelaksanaan kastrasi

biasanya menggunakan gunting, pisau, dan pinset. Metode kastrasi

setiap tanaman berbeda. Pada tanaman padi kastrasi dilakukan sehari

sebelum penyerbukan agar putik menjadi masak sempurna saat

penyerbukan sehingga keberhasilan penyilangan lebih tinggi.

3. Emaskulasi

Emaskulasi adalah pembuangan alat kelamin jantan (stamen)

pada tetua betina, sebelum bunga mekar dan belum terjadi

penyerbukan. Pekerjaan emaskulasi dilakukan pada tanaman berumah

satu yang hermaprodit dan fertil. Tepung sari diambil untuk mencegah

terjadinya penyerbukan sendiri. Oleh karena itu, pengambilan

tepungsari dilakukan sebelum kepala putik masak, sehingga tidak

memberi kesempatan masuknya tepung sari ke kepala putik. Ada

beberapa metode yang dilakukan dalam melakukan emaskulasi, yaitu :

secara mekanis, fisik dan kimia, serta sterilitas tepung sari.

Secara mekanis

Page 17: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

17

Emaskulasi secara mekanis dilakukan dengan cara pengambilan

tepung sari menggunakan alat seperti penjepit. Pengambilan dilakukan

sebelum tepung sari luruh. Semakin kecil bunga yang akan diambil

kepala sarinya, diperlukan alat yang semakin kecil atau lancip.

Perlengkapan yang diperlukan untuk melakukan emaskulasi secara

mekanis adalah gunting kecil, kantung kertas, dan label. Gunting

digunakan untuk memotong ujung bunga sehingga dapat mengambil

kepala sari. Kantung digunakan untuk menutup bunga yang telah

diambil kepala sarinya, sedangkan label digunakan untuk memberi

nomor atau catatan lain yang diperlukan dalam proses pemuliaan.

Tepung sari diambil sebelum bunga mekar. Membukanya mahkota

bunga berbeda setiap tanaman dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan.

Pada tanaman padi, mahkota bunga membuka secara normal antara jam

8 – 10 pagi. Pada tanaman tebu biasanya mahkota membuka sempurna

antara jam 5 – 6 pagi. Beberapa tanaman menunjukkan warna tertentu

sebelum membuka, misalnya pada tanaman kapas bunga berwarna putih

atau kuning, tetapi setelah terjadi penyerbukan, warna berubah

berangsur-berangsur menjadi merah.

Secara fisik dan kimia

Emaskulasi menggunakan cara fisik dan kimia biasanya dilakukan

apabila emaskulasi dengan cara mekanis sulit dilakukan. Misalnya

pada tanaman yang bunganya kecil-kecil seperti sorghum dan rumput-

rumputan, pembuangan stamen menggunakan gunting sangat sulit

dilakukan sehingga emaskulasi dilakukan dengan menggunakan air

panas. Cara emaskulasi menggunakan air panas dilakukan dengan cara

mencelupkan bunga ke dalam air hangat yang mempunyai temperatur

tertentu, biasanya antara 430 – 530C selama 1 - 10 menit. Namun cara

ini tidak praktis. Hal yang sama bisa dilakukan adalah mencelupkannya

kedalam air dingin atau alkohol.

Emaskulasi secara fisik juga dapat dilakukan dengan menggunakan

metode pompa isap (sucking method). Teknik ini mudah dilakukan

Page 18: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

18

pada tanaman padi dan metode ini memperkecil rusaknya kepala putik

(stigma) dan pecahnya anter serta terjadinya penyerbukan sendiri sangat

kecil. Teknik pengerjaannya adalah ujung bunga dibuka dengan

gunting, kemudian antera diisap keluar dengan menggunakan pompa

alat isap.

Emaskulasi secara kimia dapat dilakukan dengan menggunakan

bahan kima seperti GA3, sodium dichloroasetat, ethrel, 2,4D, dan NAA.

Bahan kimia tersebut jika disemprotkan pada bunga yang sedang

kuncup dengan kosentrasi tertentu akan menyebabkan terbentuknya

mandul jantan pada tanaman. Selanjutnya, penggunaan alkohol 57%

selama 10 menit dapat mematikan tepung sari pada tanaman lucerune.

Sterilitas tepung sari

Tanaman dengan tepung sari steril langsung dapat digunakan sebagai

induk pada persilangan tanpa emaskulasi. Kelebihan cara ini adalah

persilangan dapat digunakan secara massal dengan menanam tanaman

sumber tepung sari didekatnya. Cara ini dapat digunakan pada program

pemuliaan untuk memperoleh varietas hibrida pada tanaman menyerbuk

sendiri secara besar-besaran.

4. Isolasi

Isolasi dilakukan dengan tujuan untuk menghindari bunga yang

telah diemaskulasi diserbuki oleh polen asing. Isolasi dilakukan pada

bunga jantan atau bunga betina, di mana dilakukan dengan cara

menyingkup atau mengkerudung bunga menggunakan kantong.

Kantong bisa terbuat dari kertas tahan air, kain, plastik, dan isolatif.

Ukuran kantong disesuaikan dengan ukuran bunga tanaman. Selain itu,

kantong yang digunakan harus memenuhi kriteria : (1) kuat dan tahan

hujan lebat dan panas matahari, (2) tidak mengganggu respirasi bunga

yang dibungkus, dan (3) jika kena air tidak cepat kering.

Isolasi tidak hanya dilakukan pada saat selesasi melakukan

emaskulasi, tetapi juga dilakukan setelah selesai melakukan

penyerbukan. Di mana tujuan isolasi setelah selesai penyerbukan

Page 19: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

19

adalah untuk menghindari masuknya tepung sari tanaman lain ke bunga

hasil penyerbukan.

5. Pengumpulan polen

Pengumpulan polen (tepung sari) dilakukan untuk memudahkan

dalam penyerbukan. Polen dapat diambil beberapa jam sebelum bunga

mekar. Penyimpanan polen sebelum penyerbukan dapat dilakukan

dengan cara disimpan pada suhu 2- 80C dan pada kelembaban udara

antara 10% sampai 50%. Metode pengumbulan polen tergantung pada

tanaman yang akan disilangkan. Misalnya pada tanaman lada, teknik

pengumpulan polen dapat dilakukan dengan cara : (1) mengambil kotak

sari yang belum pecah dengan pinset dan dikumpulkan dalam suatu

tempat (petridish). Kemudian digerus sampai halus dan diberi air steril.

Setelah itu, tepung sari siap digunakan untuk persilangan, dan (2)

tepung sari ditampung dalam botol kecil berdiameter 1,50 cm dan

panjang 6 cm. Botol digantung atau dikaitkan pada tangkai batang atau

tangkai tandan dengan menggunakan perekat, kemudian bagian ujung

botol ditutup dengan alumuniun foil. Keesokan harinya botol tersebut

dikumpulkan. Sebelum dikumpulkan, botol-botol tersebut diketuk-

ketuk dengan jari telunjuk agar tepung sari berjatuhan ke dalam botol.

Tepung sari yang sudah tertampung siap digunakan sebagai bahan

persilangan dengan menambahkan air kurang lebih 2 ml.

Penyimpanan polen dilakukan pada tanaman yang mempunyai

umur berbunga antara tanaman betina dan jantan berbeda. Selain itu,

penyimpanan polen dilakukan karena tanaman yang akan disilangkan

mempunyai polen sedikit, tetapi apabila tanaman yang akan disilangkan

mempunyai polen yang berlimpah dan matangnya bersamaan dengan

matangnya kepala putik tanaman betina, tidak perlu dilakukan

penyimpanan polen.

6. Penyerbukan

Penyerbukan adalah penempelan atau peletakan polen ke kepala

putik. Teknik penyerbukan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

Page 20: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

20

(1) menggunakan kuas, pinset, atau tusuk gigi yang steril. Alat tersebut

dimasuk ke dalam kumpulan polen, kemudian ditempelkan ke kepala

putik tanaman. Untuk tanaman yang jumlah polennya banyak dan

umur berbunga antara tanaman yang akan disilangkan sama, maka

polen dapat pula diambil dari tabung polen menggunakan pinset, (2)

mengguncangkan bunga jantan di atas bunga betina, sehingga polen

jantan jatuh ke kepala putik.

Keberhasilan penyerbukan tergantung pada keahlian pemulia dan

tanaman yang disilangkan. Pengalaman pemulia sangat menentukan

keberhasilan persilangan, semakin berpengalaman pemulia, maka

semakin tinggi tingkat keberhasilan persilangan. Keberhasilan

persilangan juga dipengaruhi oleh jenis tanaman yang disilangkan, ada

tanaman yang sulit untuk disilangkan secara buatan tetapi ada yang

mudah untuk disilangkan secara buatan. Misalnya : pada tanaman lada

tingkat keberhasilan persilangan buatan menjadi buah sekitar 6 – 12 %.

Pada tanaman tembakau persilangan buatan mempunyai tingkat

keberhasilan sampai 90%.

7. Pelabelan

Pelabelan dilakukan dengan menggunakan spidol permanen atau

pensil. Pada label minimal harus dituliskan nama tetua betina, nam

tetua jantan dan lambang persilangan serta tanggal persilangan. Tetua

betina ditulis disebelah kiri tetua jantan. Label digantungkan pada

bagian tangkai bunga, bukan pada batang tanaman. Ukuran dan bentuk

label relatif berbeda, tergantung pada jenis tanamannya.

Page 21: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

21

C. Acara Praktikum

1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah polybag ukuran 10 kg, pinset,

gunting, kaca pembesar, kertas label plastik untuk label

persilangan, benang, spidol permanen, kantong kertas 40 x 50 cm untuk

menutupi bunga jantan jagung, kantong kertas minyak 10 x 20 cm

untuk menutupi bunga betina, klip dan staples. Bahan yang digunakan

adalah benih cabai, padi, jagung, pupuk NPK, pestisida, alcohol.

2.Cara Kerja

Tanaman Menyerbuk Sendiri (Padi)

Persiapan

a. menyediakan alat dan bahan berupa gunting, pinset, alcohol 75-

85% atau spiritus serta ember plastik untuk menanam padi.

Kertas minyak digunakan sebagai pembungkus bunga yang

sudah dikastrasi-emaskulasi dan setelah penyerbukan.

Pelaksanaan Persilangan

a. Kastrasi dilakukan dengan membersihkan daun bendera dan

membuang spikelet ujung yang diduga telah terjadi penyerbukan

atau spikelet yang terlalu muda untuk dilakukan penyerbukan.

b. Emaskulasi dapat dilakukan sore hari atau pagi sebelum jam 8

pagi. Ketepatan waktu kastrasi sangat menentukan keberhasilan

kegiatan persilangan

c. Pemotongan ujung spikelet dengan sudut 450 C untuk

meumudahkan polen jatuh ke kepala putik.

d. Emaskulasi pada tanaman padi adalah dengan mengambil antera

pada masing-masing spikelet. Terdapat enam antera/spikelet

Page 22: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

22

sehingga harus dipastikan enam anteranya terambil saat kegiatan

emaskulasi berlangsung

e. Isolasi dilakukan dengan menutup malai yang telah diemaskulasi

menggunakan kertas minyak/roti

f. Penyerbukan dilakukan dengan menggoyang malai bunga jantan

diatas bunga betina yang sudah diemaskulasi

g. Pelabelan dibuat dari kertas tahan air yang disertai tetua jantan

dan betina yang digunakan, tanggal persilangan, serta kode

pemulia.

Tanaman Menyerbuk Sendiri (Tanaman Cabai)

Pelaksanaan Tanam

b. Membibitkan benih tomat pada media yang sesuai.

c. Membuat media untuk transplanting tanaman tomat dari

pembenihan ke polybag dengan campuran media tanah, pasir dan

pupu kandang.

d. Setelah bibit cabai sudah siap dipindah, bibit tomat dipindah ke

polybag.

e. Memelihara tanaman hingga siap dilakukan persilangan atau

sampai tanaman berbunga.

Pelaksanaan Persilangan

h. Setelah tanaman sudah mulai berbunga, penyilangan dapat

dilakukan setiap hari tergantung ketersediaan bunga.

i. Memilih bunga yang diperkirakan mekar esok harinya dengan

ciri-ciri kuncup bunga membengkak dan corolla mulai kelihatan

muncul sedikit pada kelopaknya. Kelopak bunga dibuang dengan

Page 23: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

23

pinset. Kemudian buang mahkota bunga dan antera sehingga

tertinggal kepala putik

j. Memilih bunga yang mekar sebagai sumber serbuk sari

(pejantan), ambil antera yang sudah siap untuk diserbukkan

kekepala putik atau stigma, kemudian gunakan pinset untuk

mengambil serbuk sari dari masing-masing antera..

k. Melakukan pemindahan serbuk sari kekepala putik dengan hati-

hati.

l. Setelah menyilangkan diberi label yang meggantung pada

tangkai atau cabang bunga tersebut dengan menulis tetua yang

disilangkan (betina dan jantan), tanggal persilangan, nama

penyilang (pemulia).

m. Apabila kira-kira satu minggu bunga yang disilangkan masih

segar dan hijau berarti persilangan berhasil. Catat keberhasilan

persilangan yang dilakukan.

Tanaman Menyerbuk Silang (Jagung)

Pelaksanaan Tanam

a. Membuka Lahan dengan ukuran 2 x 3 meter

b. Mencangkul petakan untuk penanaman

c. Mencampurkan Pupuk Kandang

d. Meratakan petakan

e. Menanam benih dan menaburkan furadan.

f. Memelihara tanaman hingga siap dilakukan persilangan atau

sampai tanaman berbunga

Pelaksanaan Persilangan Jagung

Page 24: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

24

a. Setelah bunga jantan (malai) keluar, tutup malai dengan

pembungkus secara rapat untuk menampung serbuk sari.

b. Setelah bunga betina keluar, potong rambut sehingga rata

kemudian tutup dengan plastik.

c. Memilih bunga betina (tongkol) yang akan diserbuki sebelum

rambut pada ujung tongkol keluar, dibungkus dengan kantong

kertas yang sudah disiapkan.

d. Memilih tanaman yang akan dipakai sebagai pejantan (sumber

serbuk sari) dengan tanda-tanda bunga jantan sudah mekar,

kemudian bungkus bunga jantan tersebut sampai rapatdengan

kantong kertas, jangan sampai serbuk sari jatuh beterbangan.

e. Setelah satu atau dua hari bunga jantan tersebut telah siap untuk

disilangkan. Untuk memastikan dipeolehnya tepung sari yang

cukup, maka tepuklah bunga jantan yang terbungkus tersebut.

f. Apabila bunga betina yang dipilih telah siap diserbuki, yaitu pada

tongkol yang telah keluar rambut diujungnya, maka persilangan

telah siap dilaksanakan.

g. Persilangan dilakukan dengan cara memindahkan bunga jantan

(serbuk sari) ke bunga betina (putik) dengan meletakkan serbuk

sari pada rambut tongkol.

h. Menutup kembali tongkol yang telah disebuki. Tulis dan

gantungkan label persilangan pada tongkol tersebut. Catat

keberhasilan persilangan yang dilakukan.

3. Pengamatan

Menghitung prosentase keberhasilan persilangan buatan pada

tanaman menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang

Page 25: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

25

ACARA IV

KERAGAMAN GENOTIP DAN HERITABILITAS

A. Tujuan Intruksional Khusus

1. Mahasiswa mampu memahami penyebab terjadinya keragaman

genotip

2. Mahasiswa mampu memahami makna heritabilitas dari karakter-

karakter tanaman

3. Mahasiswa mampu menghitung, menganalisa keragaman genotip

dan heritabilitas

4. Mahasiswa mampu memahami kegunaan menghitung keragaman

genotip dan heritabilitas dalam pemuliaan tanaman

5. Mahasisiwa mampu menginterprestasikan hasil nilai keragaman

genotip dan heritabilitas dalam praktikum

B. Pendahuluan

Seringkali kita melihat adanya perbedaan dari populasi suatu

tanaman. Pada populasi yang berasal dari perbanyakan vegetatifpun

seringkali dijumpai setelah ditanam pada lokasi tertentu. Perbedaan-

perbedaan itulah yang disebut ragam.

Ragam dibedakan menjadi ragam fenotipe ( ), ragam genetik

( , ragam lingkungan (

dan ragam interaksi genetik dan

lingkungan ( . Ragam fenotip (

) merupakan penjumlahan antara

ragam genetik, ragam lingkungan dan ragam interaksi genetik x

lingkungan ( =

+ +

). Nilai ragam lingkungan dapat

diperoleh melalui penanaman populasi dengan genotipe yang sama

(galur, P1, P2, F1) pada suatu lokasi. Perbedaan atau ragam yang

muncul pada populasi tersebut disebut ragam lingkungan. Nilai ragam

fenotipe dapat diperoleh dengan menanam populasi dengan genotip

yang berbeda (masih bersegregasi, F2, F3) pada suatu lokasi. Perbedaan

Page 26: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

26

atau keragaman yang muncul pada populasi tersebut adalah ragam

fenotip. Nilai ragam genetik dapat diperoleh dengan mengurangi nilai

ragam fenotip dengan ragam lingkungan. Pada perhitungan nilai ragam

diasumsikan bahwa ragam genetik x lingkungan sama dengan nol.

Bagi pemulia, ragam genetik sangat penting diketahui nilainya

karena ragam inilah yang dapat diwariskan kepada keturunannya.

Namun tidak semua ragam genetik dapat diwariskan, karena ragam

genetik merupakan penjumlahan antara ragam aditif ( ), ragam

dominan ( ), dan ragam epistasis (

). Ragam aditif dapat diwariskan

pada turunannya karena ragam aditif merupakan ragam yang muncul

dari genotip yang lokus-lokusnya homozigot, sehingga turunannya akan

mewarisi genotip yang selalu sama dengan tetuanya. Ragam dominan

adalah ragam yang muncul dari genotip dengan lokus-lokus yang

heterozigot, sehingga masih terdapat segregasi pada turunannya.

Ragam epistasis merupakan ragam yang muncul akibat adanya interaksi

antar gen atau lokus, sehingga lebih besar lagi peluang terjadinya

segregasi pada turunan yang dihasilkan.

Nilai berbagai jenis ragam di atas sangat penting diketahui untuk

menentukan nilai heritabilitas suatu karakter tertentu. Nilai heritabilitas

adalah nilai yang menjelaskan seberapa besar keragaman fenotipe dapat

diwariskan pada turunan berikutnya. Nilai heritabilitas sangat

bermanfaat dalam meningkatkan peluang keberhasilan suatu kegiatan

seleksi. Semakin tinggi nilai heritabilitas suatu karakter, maka semakin

efektif kegiatan seleksi dilakukan pada karakter tersebut.

Heritabilitas suatu karakter dapat didefinisikan sebagai proporsi besaran

keragaman genetik ( terhadap besaran total keragaman genetik

ditambah dengan keragaman lingkungan ( . Heritabilitas

menyatakan perbandingan keragaman genetik terhadap keragaman total

(ragam fenotip), yang biasanya dinyatakan dengan persen (%).

Heritabilitas dapat dibedakan menjadi dua yaitu : heritabilitas

dalam arti luas (broad sense heritability) dan heritabilitas dalam arti

Page 27: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

27

sempit (narrow sense heritability). Pada heritabilitas dalam arti luas

genotipe dianggap sebagai unit dalam kaitannya lingkungan sehingga

heritabilitas dalam arti luas memperhatikan keragaman genetik total

dalam kaitannya dengan keragaman lingkungan. Heritabilitas dalam

arti sempit yang diperhatikan adalah keragaman akibat dari peran gen

aditif yang merupakan bagian dari keragaman genetik total. Dengan

demikian, nilai heritabilitas dalam arti sempit dari suatu karakter tidak

akan melebihi nilai heritabilitas dalam arti luas karakter tersebut.

Apabila nilai heritablitas dalam arti sempit suatu karakter sama dengan

nilai heritabilitas dalam arti luasnya, maka peran gen yang

mengendalikan karakter tersebut dalam populasi yang diamati

semuanya adalah aditif, sehingga dianggap peran gen dominan dan

epistasis tidak ada.

Heritabilitas dituliskan dengan huruf H atau h2, sehingga

heritabilitas dalam arti luas mempunyai rumus sebagai berikut :

H atau h2 = ( ) / (

)

= ( ) / (

+ )

= ( ) / (

+ +

)

Selanjutnya heritabilitas dalam arti sempit mempunyai rumus sebagai

berikut :

H atau h2 = (

Heritabilitas dalam arti sempit banyak mendapatkan perhatian

karena pengaruh aditif dari tiap allelnya yang diwariskan oleh tetua

kepada keturunannya dan kontribusi penampilan karakter tidak

tergantung pada interaksi antar allele. Penghitungan heritabilitas dalam

arti sempit ditujukan untuk memperlihatkan bagian dari perbedaan-

perbedaan fenotip di antara tetua, di mana perbedaan tersebut dapat

diperoleh kembali pada keturunannya. Dalam pemuliaan tanaman

dengan karakter-karakter yang dikendalikan oleh gen aditif dapat

diharapkan kemajuan seleksi yang besar dan cepat.

Page 28: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

28

Heritabilitas dapat diduga menggunakan (1) metode analisis ragam

(2) percobaan menggunakan populasi F1 dan F2, (3) percobaan

menggunakan populasi F2, BC1(back cross 1) dan BC2 (back cross 2)

dan (4) berdasarkan struktur kekerabatan. Pada praktikum ini,

mahasiswa diharapkan dapat menghitung heritabilitas dalam arti luas

menggunakan metode analisis ragam.

Pada metode analisis ragam, sejumlah genotipe ditanam di lapang

dan masing-masing genotipe ditempatkan dalam satu petak. Dengan

menggunakan rancangan percobaan dan ulangan tertentu maka ragam

genotip dapat diduga. Tabel analisis ragam pengujian a genotip yang

dirancang dalam Rancangan Acak Kelompok dengan r ulangan adalah

sebagai berikut:

Tabel 1. Analis ragam satu lokasi satu musim

Sumber

Keragaman

db KT KT harapan

Ulangan (r) r – 1 Genotipe (g) g – 1 M2

Galat (e) (r-1) (g-

1)

M1

Total n-1

Keterangan: = ragam lingkungan

= ragam genetik

= ragam genetik-lokasi

= ragam genetik musim

= ragam genetik-lokasi-musim

Berdasarkan kuadrat tengah dan nilai harapan pada Tabel

5.1, penguraian komponen ragam dapat dilakukan sebagai berikut:

= M1

+r

= M2

M1 + r = M2

r = M2-M1

=

=

+

Page 29: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

29

=

/ X 100%

Keterangan : = Heritabilitas arti luas

Nilai heritabilitas dikatakan tinggi apabila nilai h2> 50%, sedang

apabila nilai h2 terletak antara 20% - 50%, dan rendah bila nilai h2<

20%. Penentuan luas dan sempitnya keragaman genetik ditentukan

berdasarkan ragam genetik dan standar deviasi ragam genetik (Pinaria

et al. 1995) yaitu:

Dimana:

= keragaman genetik luas

= keragaman genetik sempit

C. Acara Praktikum

1. Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah data

pengamatan karakterisasi tanaman padi hasil penggaluran populasi F8

terseleksi. Tanam di tanam pada awal musim penghujan, pada satu

lokasi. Percobaan menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak

(RKLT). Perhitungan analisis ragam dilakukan menggunakan bantuan

program Statistical Tools For Agriculture Reaserach (STAR) (IRRI

2014).

2. Cara Kerja

1. Hitung nilai ragam lingkungan, ragam genetik, dan ragam

fenotip berdasarkan hasil analisis ragam yang dilakukan

menggunakan program STAR

Page 30: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

30

2. Hitung nilai heritabilitas arti luas (broad sense heritability)

berdasarkan masing-masing komponen ragam sudah

dihitung

3. Tentukan luas atau tidaknya keragaman genetik pada

populasi

3 . Da ta Peng a ma ta n

Page 31: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

31

ACARA V

SELEKSI GALUR MURNI

Pendahuluan

Seleksi galur murni merupakan seleksi tanaman tunggal

pada populasi heterogen homozigot. Genotipe baru terbentuk melalui

kegiatan seleksi pada populasi heterogen homozigot. Seleksi ini

berdasarkan pada teori bahwa keragaman suatu populasi heterogen

homozigot disebabkan oleh genetik dan lingkungan, sedangkan

keragaman dalam galur murni disebabkan karena lingkungan.

Seleksi galur murni pertama kali dikembangkan oleh

seorang botanis yaitu Johansen pada tahun 1903. Johansen menyeleksi

tanaman kacang merah Phaseolus vulgaris var Princess bean berupa

populasi campuran. Dari populasi tersebut kemudian dilakukan

pemilihan biji berukuran besar dan kecil sebanyak 19 biji secara acak.

Galur no 1 kemudian ditanam, turunannya menghasilkan rerata biji

sebesar 0.6426. Biji yang terbesar dan terkecil dari galur no 1 ditanam

kembali kemudian menghasilkan biji terkecil beratnya 0.631 dan

terbesar 0.649. Apabila dirata-rata maka diperoleh hasil yang tidak

menyimpang jauh dari sebelumnya yaitu 0.649. Percobaan ini

menunjukkan bahwa suatu populasi campuran tanaman menyerbuk

sendiri dapat dipisahkan menjadi galur-galur murni yang berbeda.

Pada pelaksanaan seleksi galur murni, bahan seleksi

tanamannya sama dengan seleksi massa yakni populasi tanaman

tertentu dengan beberapa tanaman memiliki sifat menonjol. Seleksi ini

banyak digunakan petani dengan menyeleksi tanaman off-type

(berpenampilan lebih baik) dari hamparan tanaman yang dimilikinya.

Pada seleksi galur murni, family yang berasal dari satu galur

diberi kesempatan untuk memperlihatkan struktur tertentu, apakah

sudah homozigot atau masih heterozigot. Keragaman dalam family

harusnya lebih kecil dibandingkan dengan keragaman antar family. Jika

terjadi keragaman dalam family, maka keragaman tersebut disebabkan

Page 32: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

32

oleh lingkungan. Kegiatan seleksi galur murni dapat menghasilkan

lebih dari satu varietas. Satu varietas sendiri tidak selalu berasal dari

satu galur, namun dapat berasal dari beberapa galur murni. Misal dari

segi daya hasil beberapa galur sama, namun berbeda dari segi

ketahanan terhadap hama dan penyakit tertentu.

Tujuan

Mahasiswa mampu melakukan kegiatan seleksi galur murni pada

populasi landrace (heterogen homozigot).

Acara Praktikum

1. Alat Dan Bahan

Alat yang digunakan adalah penggaris, label, dan alat tulis. Bahan

yang digunakan adalah benih tanaman padi, pupuk urea, SP-36, KCl,

dan pestisida.

2. Cara Kerja

a. Tentukan Karakter yang digunakan untuk seleksi ( misal : warna

beras)

b. Amati seluruh individu dalam populasi lokal (landraces)

berdasarkan karakter (misal : warna beras dan bentuk biji) yang

telah dipilih.

c. Catat bila tanaman tersebut memiliki ciri khusus atau perbedaan

dari tanaman yang lainnya

d. Lakukan analisa dari data tersebut

e. Lakukan seleksi pada populasi tersebut berdasarkan karakter

yang telah dipilih

f. Beri tanda pada individu tersebut

g. Setiap tanaman terpilih masukkan dalam kantong

h. Setiap kantong merupakan representasi satu galur murni

Page 33: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

33

ACARA VI

SELEKSI MASSA

A. Tujuan Intruksional Khusus

1. Mahasiswa mampu memahami konsep dan tujuan seleksi

massa

2. Mahasiswa mampu mengetahui tentang metode-metode

seleksi massa

3. Mahasiswa mampu menguasai cara-cara penentuan tanaman

yang akan diseleksi berdasarkan penampilan fenotip

B. Pendahuluan

Seleksi adalah kegiatan memilih atau memisahkan tanaman dari

suatu populasi campuran berdasarkan penampilannya dengan tujuan

untuk memperbaiki varietas tanaman dari varietas yang telah ada atau

membentuk varietas baru dengan sifat sperti yang telah dikehendaki.

Tujuan dari seleksi massa adalah peningkatan populasi melalui

peningkatan frekuensi gen-gen yang diinginkan. Seleksi didasarkan

pada fenotip tanaman dan seleksi massa bisa dilakukan sekali atau

beberapa kali ( seleksi massa berulang). Peningkatan frekuensi gen

terbatas pada keragaman genetik yang ada pada populasi awal

(keragaman baru tidak terbentuk selama proses seleksi). Tujuan akhir

dari seleksi massa adalah peningkatan penampilan rata-rata dari

populasi dasar.

Seleksi yang dilakukan langsung terhadap karakter yang diinginkan

maka disebut seleksi massa langsung, sedangkan seleksi yang dilakukan

terhadap karakter yang berhubungan secara genetik dengan karakter

yang diinginkan disebutkan seleksi massa tidak langsung. Misalkan

korelasi genetik antara karakter produksi dengan karakter tinggi

Page 34: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

34

tanaman adalah positif dan bernilai tinggi, maka seleksi terhadap

terhadap karakter tinggi tanaman akan memperbaiki karakter produksi.

Pada pemuliaan modern, seleksi massa mempunyai beberapa

manfaat, yaitu:

a. Digunakan untuk menjaga kemurnian populasi tanaman yang

terkontaminasi atau yang mengalami segregasi. Tipe menyimpang

(sifat yang tidak diinginkan) dibuang, sedangkan tanaman yang

tersisa dipanen bersama dan dicampur untuk digunakan sebagai

bahan tanaman pada musim berikutnya. Penyebab tidak murninya

kultivar adalah adanya beberapa proses alami (outcrossing dan

mutasi) dan kesalahan manusia (benih tercampur pada saat panen

dan tahap produksi tanaman).

b. Seleksi massa juga bisa digunakan untuk mengembangkan kultivar

yang dihasilkan dari proses hibridisasi.

c. Seleksi massa bisa digunakan untuk mempertahankan identitas

kultivar yang akan dilepas menjadi kultivar baru. Pemulia

menseleksi beberapa ratus tanaman (200-300 tanaman) dan

membandingkan dengan tanaman pembanding. Baris tanaman

yang menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan baris lainnya

dibuang, sedangkan sisanya dicampur sebagai breeder seed.

Tanaman sampel yang diambil setiap baris disimpan untuk

digunakan untuk memproduksi kultivar asli.

d. Ketika tanaman baru diperkenalkan ke daerah produksi baru,

pemulia dapat menyesuaikan dengan wilayah baru dengan memilih

faktor utama yang dibutuhkan untuk memproduksi tanaman baru

tersebut dengan baik. Hal ini menjadi cara untuk meningkatkan

kultivar baru untuk wilayah produksi baru.

e. Seleksi massa bisa digunakan untuk menyisipkan ketahanan

terhadap penyakit ke dalam kultivar. Pemulia memberikan

kepadatan rendah inokulum penyakit (untuk merangsang

perkembangan penyakit) sehingga efek genetik kuantitatif (bukan

Page 35: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

35

efek gen utama) dapat dinilai. Dengan cara ini, tanaman cukup

toleran terhadap penyakit, sehingga hasil panen stabil.

f. Beberapa pemulia menggunakan seleksi massa sebagai bagian dari

program pemuliaannya untuk membuang tanaman yang tidak

diinginkan, sehingga akan mengurangi bahan yang terlalu banyak,

waktu dan biaya dalam program pemuliaan.

Prosedur umum seleksi massa adalah membuang tanaman

tipe menyimpang atau tanaman yang mempunyai sifat yang tidak

diinginkan. Hal ini disebut oleh beberapa pemulia sebagai seleksi

massa negatif. Seleksi massa negatif banyak dilakukan untuk

memurnikan varietas unggul yang tercampur atau untuk memurnikan

varietas unggul yang tercampur, sehingga dihasilkan benih yang

terjamin kemurnian genetiknya. Pada seleksi massa positif, tanaman

yang mempunyai penampilan yang sesuai dengan keinginan diambil

dan dipisahkan dari populasi, sedangkan yang tidak terseleksi dibiarkan

di lapang.

Untuk mendapatkan varietas komersial unggul yang membutuhkan

input tinggi, tanaman yang akan diseleksi ditanam pada lingkungan

optimum sehingga fenotip tanaman akan maksimal. Untuk

mendapatkan varietas yang mampu bertahan pada lahan marginal maka

seleksi dilakukan pada lingkungan yang tercekam (sesuai dengan

keinginan). Seleksi akan efektif jika dilakukan pada tanaman yang

ditanam pada lingkungan target.

Page 36: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

36

Gambar 5. Prosedur seleksi massa pada tanaman menyerbuk sendiri

Pada musim pertama, tanaman ditanam pada jarak renggang

sehingga memudahkan seleksi. Tanaman dipilih berdasarkan karakter

yang diinginkan. Apabila seleksi bertujuan untuk memurnikan varietas

yang tercampur maka tanaman yang dibuang lebih sedikit daripada

yang terseleksi. Pada musim tanam kedua, benih-benih yang berasal

dari satu tanaman ditanam pada baris yang sama untuk memastikan

tidak ada segregasi sehingga diperoleh beberapa baris tanaman sesuai

dengan jumlah tanaman yang terseleksi. Tanaman diseleksi

berdasarkan beberapa baris tanaman yang mempunyai karakter sama

sesuai keinginan. Beberapa baris tanaman yang terseleksi dicampur

untuk dipergunakan pada uji pada musim berikutnya. Pada musim

ketiga sampai keenam, dilakukan pengujian multilokasi, pengujan daya

hasil dan daya adaptasi. Kontrol yang digunakan adalah varietas lokal,

varietas asal atau keduanya. Kemudian dilakukan pelepasan varietas

(Gambar 5).

Keunggulan seleksi massa adalah :

a. Seleksi ini berlangsung cepat, sederhana, tidak membutuhkan biaya

yang mahal dan mudah dikerjakan.

Page 37: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

37

b. Seleksi massa sering digunakan untuk meningkatkan varietas

campuran. Melalui seleksi massa, varietas yang dihasilkan

biasanya masih mempunyai kemampuan adaptasi dan penampilan

yang tidak berbeda dengan varietas campuran.

c. Varietas yang berasal dari seleksi massa tidak seseragam varietas

yang dihasilkan dari seleksi galur murni, tetapi lebih mempunyai

ketahanan terhadap perubahan lingkungan atau lingkungan ekstrim.

Kelemahan seleksi massa adalah :

a. Seleksi berdasarkan fenotip sehingga keberhasilannya sangat

tergantung dari nilai heritabilitas. Karakter yang mempunyai

heritabilitas tinggi akan lebih berhasil dibandingkan dengan

karakter yang mempunyai heritabilitas rendah.

b. Untuk seleksi massa tidak langsung, korelasi antara karakter seleksi

dengan karakter tujuan harus tinggi. Dianjurkan tidak melakukan

seleksi terhadap karakter yang berkorelasi negatif terhadap hasil.

c. Seleksi massa hanya efektif untuk karakter-karakter yang

dikendalikan oleh gen-gen aditif.

d. Tanaman homosigot dominan dan heterosigot mempunyai fenotip

yang sama sehingga sulit dibedakan dan harus dilanjutkan pada

generasi berikutnya.

C. Acara Praktikum

3. Alat Dan Bahan

Alat yang digunakan adalah penggaris, label, dan alat tulis. Bahan

yang digunakan adalah benih tanaman sawi, pupuk urea, SP-36, KCl,

dan pestisida.

4. Cara Kerja

i. Tentukan Karakter yang digunakan untuk seleksi ( misal : warna

beras)

Page 38: PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN

38

j. Amati seluruh individu dalam populasi berdasarkan karakter

(misal : warna beras dan bentuk biji) yang telah dipilih.

k. Catat bila tanaman tersebut memiliki ciri khusus atau perbedaan

dari tanaman yang lainnya

l. Lakukan analisa dari data tersebut

m. Lakukan seleksi pada populasi tersebut berdasarkan karakter

yang telah dipilih

n. Beri tanda pada individu tersebut

o. Kumpulkan benih dari seluruh individu terpilih dalam satu

kantong untuk ditanam pada musim berikutnya