METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
description
Transcript of METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
PENDAHULUAN
• Seleksi: prosedur pemuliaan yang berupa pemilihan
suatu genotip dari suatu populasi metode untuk mempersempit variabilitas
populasi genotip yang ada untuk memperoleh genotip yang diinginkan
PENDAHULUAN
• Efektifitas seleksi sangat bergantung pada adanya keragaman genetik dari suatu populasi.
• Sumber keragaman genetik dapat berupa: kultivar lokal koleksi plasma nutfah populasi hasil segregasi
Metode Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
A. Seleksi untuk populasi campuran:1. Seleksi massa 2. Seleksi galur
B. Seleksi untuk populasi hasil hibridisasi (seleksi untuk menangani generasi bersegregasi): 1. Metode silsilah (pedigree) 2. Metode curah (bulk) 3. Single Seed Descent (SSD) 4. Metode silang balik (back cross)
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Tujuan seleksi massa• Memurnikan varietas
Pengotoran dari percampuran, persilangan alami dan mutasi alami dalam produksi benih.
• Memperbaiki sifat-sifat dalam varietas lokal Diperoleh varietas unggul yang merupakan
campuran genotipa dengan fenotip yang seragam.
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Prosedur seleksi massa
a. Dari populasi dasar yang ditanam dipilih individu-individu terbaik berdasarkan fenotipe yang sesuai dengan kriteria seleksi
b. Biji dari individu terpilih dipanen dan dicampur
c. Diambil sejumlah biji secara acak ditanam pada satu petak dipilih individu-individu terbaik sesuai dengan kriteria seleksi
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Prosedur seleksi massa
d. Biji dari individu terpilih dipanen → dicampur
e. Diambil sejumlah biji secara acak → ditanam pada satu petak → dipilih individu-individu terbaik sesuai dengan kriteria seleksi
f. Demikian seterusnya sampai diperoleh suatu populasi yang seragam dengan sifat-sifat sesuai dengan kriteria seleksi yang telah ditentukan
Prosedur seleksi massa
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Alasan mengembangkan varitas bergalur banyak (genotip campuran):• Varietas dapat beradaptasi luas karena lebih
dapat menyesuaikan diri terhadap lingkungan yang beragam
• Memberikan kestabilan hasil walaupun pada kondisi alam yang beragam
• Lebih dapat bertahan terhadap kerusakan yang menyeluruh serangan suatu penyakit
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
1. Seleksi massa
Kekurangan:a. Kurang menarik dibandingkan dengan varietas
yang berasal dari galur murni (seragam) b. Lebih sulit untuk memberikan tanda pengenal
diri pada program seleksi benihc. Biasanya memberi hasil lebih rendah dari galur
terbaik dalam campuran
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Galur : Individu-individu yang dikembangkan melalui penyerbukan sendiri dari tanaman tunggal.
Galur murni: galur dianggap sebagai suatu populasi bergenotip tunggal (populasi seragam karena homosigot)
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni
Tujuan :Mendapatkan varitas yang dikembangkan dari individu homosigot superior Pemilihan berdasarkan fenotip Keberhasilan tergantung ragam tanaman
homosigot Hasil seleksi berupa galur murni Populasi campuran bahan seleksi dapat berupa varitas lokal
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni Kelebihan:• Lebih menarik karena lebih seragam baik genotip
maupun fenotip• Lebih mudah diidentifikasi• Hasil biasanya lebih tinggi daripada hasil seleksi
massaKelemahan: • Kurang adaptif terhadap perubahan
lingkungan
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni Prosedur seleksi:
a. Tahap Pertama– Memilih individu-individu terbaik (sesuai
dengan yang diinginkan) dari populasi dasar → diadakan penyerbukan sendiri.
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni b. Tahap Kedua
– Keturunan individu-individu terpilih ditanam terpisah dalam baris-baris untuk diamati/dinilai • Penilaian dilakukan beberapa generasi (7 – 8
generasi).• Penilaian ditekankan pada :galur dengan sifat tertentu yang
terbaikkeseragaman dalam galur
A. SELEKSI UNTUK POPULASI CAMPURAN
2. Seleksi galur murni c. Tahap ketiga
– Jumlah galur sudah terbatas → diadakan pengujian yang berulangan
Prosedur seleksi galur murni
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI
Hibridisasi • Untuk menggabungkan sifat dari sepasang atau
lebih tetua• Diawali dengan pemilihan tetua berdasar tujuan
program • Hibridisasi
Sepasang tetuaLebih dari sepasang tetuaPersilangan campuran (poly cross)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI1. Metode pedigree
Disebut pedigree atau silsilah karena dilakukan pencatatan pada setiap anggota populasi bersegregasi dari hasil persilangan.
Seleksi dilakukan pada karakter yang memiliki heritabilitas tinggi
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI1. Metode pedigree
• Seleksi pada famili terbaik, barisan terbaik dan tanaman terbaik.
• Seleksi dapat dilakukan pada generasi F2.• Famili adalah kelompok galur yang berasal dari
satu tanaman terseleksi pada generasi sebelumnya
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI1. Metode pedigree (prosedur seleksi)• Persilangan sepasang tetua homozigot yang berbeda diperoleh F1 seragam• Biji F1 ditanam disesuaikan dengan kebutuhan pertanaman generasi F2• Sebagian benih F1 disimpan• Biji F2 ditanam, jumlah biji yang ditanam tergantung pada banyaknya
famili F3 yang akan ditangani biasanya 10 : 1 atau 100 : 1. • Seleksi dilakukan pada individu terbaik.• Tanam biji F3. Masing-masing biji dari satu tanaman ditanam dalam
barisan. Pada generasi ini terlihat jelas ada perbedaan antar famili.• Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang terbaik pada barisan yang
lebih seragam.• Generasi F4 – F5 banyak famili lebih homozigot.• Seleksi di antara famili, dipilih 2 atau lebih tanaman dari famili terbaik.• Generasi F6- F7 dilakukan uji daya hasil dengan varietas pembanding• Generasi F8 dilakukan uji multilokasi (pada beberapa lokasi dan musim)• Pelepasan varietas dan perbanyakan benih sebar.
Pedigree Breeding Method (Source: Acquaah, 2006)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI1. Metode pedigree - kelebihan
• Hanya keturunan-keturunan unggul yang dilanjutkan pada generasi selanjutnya, tanaman yang tidak baik dibuang
• Seleksi dilakukan tiap generasi, sehingga jumlah tanaman tidak terlalu banyak
• Menghemat lahan, karena jumlah tanaman tiap generasi semakin sedikit
• Silsilah dari suatu galur dapat diketahui
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI1. Metode pedigree - kekurangan
• Tiap generasi persilangan harus dilakukan pencatatan (sifat morfologi, ketahanan hama dan penyakit, umur panen dll), sehingga perlu banyak catatan dan pekerjaan
• Kemungkinan ada galur terbuang pada generasi segregasi akibat seleksi
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI2. Metode curah (bulk)
• Merupakan metode untuk membentuk galur homozigot dari populasi bersegregasi melalui selfing selama beberapa generasi tanpa seleksi.
• Seleksi ditunda sampai generasi lanjut, biasanya pada generasi F5 dan F6.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI2. Metode curah (bulk)
• 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
Tahapan Seleksi Bulk
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI2. Metode curah - kelebihan• Relatif murah dan sederhana untuk memelihara
populasi bersegregasi.• Pada generasi F1 – F4 pekerjaan tidak terlalu
berat karena tidak ada kegiatan seleksi.• Ekonomis untuk tanaman berumur pendek dan
jarak tanam sempit seperti padi, gandum dll.• Tanaman yang baik tidak terbuang, karena tidak
dilakukan seleksi pada generasi awal.• Beberapa generasi dapat dilakukan pada tahun
sama
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI2. Metode curah - kekurangan• Silsilah galur tidak tercatat sejak awal• Seleksi alam pada generasi awal dapat
menghilangkan genotipe-genotipe yang baik• Jumlah tanaman pada generasi lanjut sangat
banyak sehingga memerlukan lahan yang luas.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI3. 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
Tahapan Seleksi SSDTetua A x Tetua B
BulkF1
F2- F4Ambil secara acak 1 biji dari1 tanaman
F5 Seleksi tanaman terbaik
F6 Barisan tanaman tunggal
F7 Uji daya hasil pendahuluan
F8-F10 Uji multilokasi
Pelepasan varietas
Action
Grow F1 plants, harvest allF2 seeds per plant
Grow F2 population, harvestone seed per plant
Grow F3 population, harvestone seed per plant
Grow F4 population, harvestone seed per plant
Space-plant to grow F5, select best single plants
Grow F5-derived plant rowsIn the F6 generation (F5:6)Yield Test in F7 (F5:7 rows)
Yield Test in F8 (F5:8 rows)Yield Test in F9 (F5:9 rows)Large-scale seed increase for variety release
(Source: Acquaah, 2006)Tahapan Seleksi SSD
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI3. Metode SSD - kelebihan• Kebutuhan lahan sedikit• Waktu dan tenaga yang diperlukan saat panen
lebih sedikit• Pencatatan dan pengamatan jauh lebih
sederhana• Seleksi untuk sifat yang memiliki heritabilitas
tinggi dapat dikerjakan lebih efektif.• Dimungkinkan menanam sejumlah generasi dlm
satu tahun melalui pengendalian lingkungan (mis. dalam rumah kaca).
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI3. Metode SSD - kekurangan• Seleksi untuk karakter-karakter yang bernilai
heritabilitas rendah (mis. hasil) tidak efisien• Identitas tanaman unggul F2 tidak diketahui• Bila seleksi pada awal generasi tidak tajam dalam
pengamatan, dapat mengakibatkan hilangnya tanaman superior karena tidak ikut terpilih.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. 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.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. Metode Back Cross• 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)
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. Tahapan Metode Back Cross• Persilangan pertama antara tetua penerima (R)
dengan tetua pemberi (D) menghasilkan F1
• Silang balik pertama, F1 disilangkan dengan R untuk mendapatkan populasi BC1. (F1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan)
• Silang balik kedua, BC1 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC2. Tetua BC1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. Tahapan Metode Back Cross• Silang balik ketiga, BC2 disilangkan dengan tetua
R untuk mendapatkan BC3. Tetua BC2 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
• Silang balik keempat, BC3 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC4. Tetua BC3 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.
• Populasi BC4 sudah mengandung kembali 93,75% gen R.
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. Tahapan Metode Back Cross• Pada akhir kegiatan, BC4 dikawinkan sendiri
sehingga terjadi segregasi dan diseleksi untuk mendapatkan galur harapan baru
Tahapan Back Cross
B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI4. Persyaratan yang harus dipenuhi • Tersedianya tetua timbal-balik yang sesuai • Sifat-sifat yang dipindahkan dari tetua
penyumbang masih mungkin dipelihara dengan intensitas yang tidak berkurang walaupun mengalami beberapa kali persilangan balik
• Untuk mendekati kemiripan sifat-sifat tetua timbal balik, kecuali sifat yang diperbaiki tetap serupa dengan tetua penyumbang (tetua donor), diperlukan banyak persilangan balik
Terima kasih
SKEMA METODE SILANG BALIK
Persilangan tetua HS / MLG 15151
Silang balik pertama F1 / HS 50%
Silang balik ke dua BC1 / HS 75%
Silang balik ke tiga BC2 / HS 87,5%
Silang balik ke empat BC3 / HS 93,75
BC4
Dimana:HS : resipien(penerima)MLG 15151 : donor
PROPAGASI
A. Latihan dan Diskusi1. Pelajari perbedaan antara seleksi masa dan seleksi galur murni !2. Jelaskan tahapan seleksi massa3. Jelaskan tahapan seleksi pedigree
B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri)1. Apa persamaan metode seleksi pedigree dan bulk?2. What are the differences between pedigree selection and bulk
selection?