KERAGAMAN GENETIK KARAKTER TANAMAN Karakter kualitatif Karakter yang

  • Slides: 42
Download presentation
KERAGAMAN GENETIK

KERAGAMAN GENETIK

KARAKTER TANAMAN • Karakter kualitatif: Karakter yang dikendalikan oleh gen sederhana (satu atau dua

KARAKTER TANAMAN • Karakter kualitatif: Karakter yang dikendalikan oleh gen sederhana (satu atau dua gen) dan tidak atau sangat sedikit dipengaruhi faktor lingkungan (warna bunga, bentuk polong, warna polong) • Karakter kuantitatif: Karakter yang dikendalikan oleh banyak gen yang masing-masing memiliki pengaruh kecil pada karakter tersebut (produksi, kualitas hasil, kadar protein dll).

KERAGAMAN TANAMAN Berdasar penyebab keragaman: 1. Keragaman genetik keragaman yang disebabkan oleh faktor genetik

KERAGAMAN TANAMAN Berdasar penyebab keragaman: 1. Keragaman genetik keragaman yang disebabkan oleh faktor genetik (diwariskan). 2. Keragaman fenotip (teramati) keragaman yang disebabkan oleh faktor genetik dan lingkungan 3. Keragaman lingkungan keragaman yang disebabkan oleh faktor lingkungan

KERAGAMAN TANAMAN • Pemulia tanaman concern pada keragaman genetik karena merupakan modal dasar perakitan

KERAGAMAN TANAMAN • Pemulia tanaman concern pada keragaman genetik karena merupakan modal dasar perakitan varitas baru. • Ecologist/Agronomist lebih concern terhadap keragaman lingkungan.

KERAGAMAN GENETIK SEBAGAI MODAL DASAR PEMBENTUKAN VARIETAS § Keragaman antar jenis tanaman (padi, jagung,

KERAGAMAN GENETIK SEBAGAI MODAL DASAR PEMBENTUKAN VARIETAS § Keragaman antar jenis tanaman (padi, jagung, sorgum, kedelai, kacang panjang, kacang tanah, semangka, melon, dsb. ) § Keragaman antar populasi/kelompok dalam jenis sama (Padi: Rojolele, IR 36, C 4, Ciherang dsb. ) § Keragaman antar invidu dalam populasi (Contoh: populasi keturunan hasil persilangan)

PUSAT KERAGAMAN GENETIK TANAMAN (CENTERS OF DIVERSITY) (VAVILOV) 1. Pusat Cina 2. Pusat India

PUSAT KERAGAMAN GENETIK TANAMAN (CENTERS OF DIVERSITY) (VAVILOV) 1. Pusat Cina 2. Pusat India 2 A. Pusat Indo-Malaya 3. Pusat Asia Tengah 4. Pusat Asia Timur Dekat 5. Pusat Mediteran 6. Pusat Ethiopia 7. Pusat Meksiko Selatan dan Amerika Tengah 8. Pusat Amerika Selatan 8 A. Pusat Chili 8 B. Pusat Brasilia-Paraguay

JENIS TANAMAN PADA PUSAT KERAGAMAN 1. Pusat Cina: kedelai, kara, gandum, jeruk, sorghum 2.

JENIS TANAMAN PADA PUSAT KERAGAMAN 1. Pusat Cina: kedelai, kara, gandum, jeruk, sorghum 2. Pusat India: padi, sorgum, mangga 2 A. Pusat Indo-Malaya: pisang, kelapa, tebu 3. Pusat Asia Tengah: gandum, bawang merah, bawang putih 4. Pusat Asia Timur Dekat: melon, barley, alfalfa 5. Pusat Mediteran: asparagus, seledri, kobis 6. Pusat Ethiopia: gandum, sorghum, kopi 7. Pusat Meksiko Selatan dan Amerika Tengah: jagung, kapas, kakao 8. Pusat Amerika Selatan: tembakau, tomat, kentang 8 A. Pusat Chili: kentang 8 B. Pusat Brasilia-Paraguay: kakao, nanas, karet

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • Daerah Chinese-Japanese – Prosomillet, Fox tail millet, Naked oat – Soybean, Adzuki bean – Leafy mustard – Orange/Citrus, Peach, Apricot, Litchi – Bamboo, Ramie, Tung oil tree, Tea • Daerah Indochinese-Indonesian – Rice bean, Winged bean – Cucurbits/Ash gourd – Mango, Banana, Rambutan, Durian, Bread fruit, Citrus/Lime, Grapefruit – Bamboos, Nutmeg, Clove, Sago-palm, Ginger, Taros and Yam, Betel Nut, Coconut

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • Daerah Australian - Eucalyptus, Acacia, Macadamia nut • Daerah Hindustan ⁻ Rice, Little millet ⁻ Black gram, Green gram, Moth bean, Rice bean, Dolichos bean, Pigeonpea, Cowpea, Chickpea, Horse gram, Jute ⁻ Eegplant, Okra, Cucumber, Leafy mustard, Rat’s tail radish, Taris, Yams ⁻ Citrus, Banana, Mango, Sunnhemp, Tree cotton ⁻ Sesame, Ginger, Turmeric, Cardamon, Areanut, Sugarcane, Black pepper, Indigo

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • • Daerah Central Asian ⁻ Wheat (Bread/Club/Shot), Rye ⁻ Allium/onion, Garlic, Spinach, Peas, Beetroot, Faba bean ⁻ Lentil, Chickpea ⁻ Apricot, Plum, Pear, Apple, Walnut, Almond, Pistachio, Melon, Grape, Carrot, Radish ⁻ Hemp/Cannabis, Sesame, Flax, Safflower Daerah Near-Eastern ₋ Wheat (Einkorn, Durum, Poulard, Bread), Barley, Rye/Secale ₋ Faba bean, Chickpea, French bean, Lentil, Pea ₋ Brassica oleracea, Allium, Melon, Grape, Plum, Pear, Appel, Apricot, Pistachio, Fig, Pomegranate, Almond ₋ Safflower, Sesame, Flax ₋ Lupins, Medics

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • Daerah Mediterranean ₋ Wheat (Durum, Turgidum), Oats ₋ Brassica oleracea, Lettuce, Beetroot, Colza ₋ Faba bean, Radish ₋ Olive, Trifolium/Berseem, Lupin, Crocus, Grape, Fennel, Cumin, Celery, Linseed • Daerah African ₋ Wheat (Durum, Emmer, Poulard, Bread) ₋ African rice, Sorghum, Pearl millet, Finger millet, Teff ₋ Cowpea, Bottle gourd, Okra, Yams, Cucumber ₋ Castor bean, Sesame, Niger, Oil palm, Safflower, Flax ₋ Cotton, Kenaf, Coffee ₋ Kola, Bambara groundnut, Date palm, Ensete, Melons

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • Daerah European-Siberian – Peach, Pear, Plum, Apicot, Apple, Almond, Walnut, Pistachio, Cherry – Cannabis, Mustard (black), Chicory, Hops, Lettuce • Daerah South American – Potato, Sweet potato, Xanthosoma – Lima ban, Amaranth, Chenopodium, Cucurbita, Tomato, Tobacco, Lupin – Papaya, Pineapple – Groundnut, Sea Island cotton – Cassava, Cacao, Rubber tree, Passion fruit

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982)

DAERAH KERAGAMAN TANAMAN BUDIDAYA (ZEVEN AND ZHUKOVSKY, 1975; DAN ZEVEN AND DE WET, 1982) • Daerah Central American dan Mexican ₋ Maize, French bean, Potato, Cucurbita, Pepper/Chili, Amaranth, Chenopodium, Tobacco, Sisal hemp, Upland cotton • Daerah North American ₋ Jerusalem artichoke, Sunflower, Plum, Raspberry, Strawberry

LEMBAGA KERJASAMA INTERNASIONAL PELESTARIAN SUMBERDAYA GENETIK TANAMAN Nama Lembaga CIAT (International Center for Tropical

LEMBAGA KERJASAMA INTERNASIONAL PELESTARIAN SUMBERDAYA GENETIK TANAMAN Nama Lembaga CIAT (International Center for Tropical Agriculture) Lokasi Cali, Columbia Tanaman Koleksi padi, rumput pakan, leguminosa, ketela pohon CIMMYT (International El Batan, Maize and Wheat Meksiko Improvement Center) jagung, gandum CIP (International Potato Center) kentang, ubi jalar Lima, Peru ICARDA (International Aleppo, Syria Center for Agriculture in The Dry Area) gandum, barley, faba bean, pakan, leguminosa

LEMBAGA KERJASAMA INTERNASIONAL PELESTARIAN SUMBERDAYA GENETIK TANAMAN Nama Lembaga Lokasi ICRISAT (International Hyderabad, Crop

LEMBAGA KERJASAMA INTERNASIONAL PELESTARIAN SUMBERDAYA GENETIK TANAMAN Nama Lembaga Lokasi ICRISAT (International Hyderabad, Crop Research India Institute for Semi Arid) IITA (International Institute for Tropical Agriculture) Tanaman Koleksi sorghum, millet, chickpea, kacang tanah Ibadan, Nigeria padi, kentang, ubi jalar, kacang tanah, kedelai, jagung, ketela pohon IRRI (International Rice Los Banos, Research Institute) Filipina padi AVRDC (Asian Vegetable Research and Development Center) sayuran Shanhua, Taiwan

TAHAPAN KEGIATAN PEMULIAAN TANAMAN Koleksi Plasma Nutfah Karakterisasi Seleksi Perluasan keragaman genetik Seleksi setelah

TAHAPAN KEGIATAN PEMULIAAN TANAMAN Koleksi Plasma Nutfah Karakterisasi Seleksi Perluasan keragaman genetik Seleksi setelah perluasan keragaman genetik Evaluasi dan Pengujian Pelepasan Varitas dan Perbanyakan

KOLEKSI PLASMA NUTFAH DAPAT BERUPA Species Budidaya • Varietas komersial • Landrace atau varietas

KOLEKSI PLASMA NUTFAH DAPAT BERUPA Species Budidaya • Varietas komersial • Landrace atau varietas lokal tradisional • Breeding line • Special genetic stock Spesies Liar • Langsung digunakan • Digunakan secara tidak langsung • Punya potensi untuk dimanfaatkan

KOLEKSI PLASMA NUTFAH DAPAT BERUPA Koleksi plasma nutfah dapat berupa: • Tanaman utuh •

KOLEKSI PLASMA NUTFAH DAPAT BERUPA Koleksi plasma nutfah dapat berupa: • Tanaman utuh • Jaringan (dalam media kultur) • Biji • Pollen • DNA

https: //www. crops. org www. treehugger. com

https: //www. crops. org www. treehugger. com

KARAKTERISASI • Kegiatan mendeskripsikan semua karakter yang dimiliki oleh sumber keragaman (koleksi). • Deskripsi

KARAKTERISASI • Kegiatan mendeskripsikan semua karakter yang dimiliki oleh sumber keragaman (koleksi). • Deskripsi terutama untuk karakter yang diwariskan. • Karakter yang dideskripsi meliputi karakter morfologis/agronomis, protein biji hingga molekuler. • Dilakukan untuk menyediakan informasi yang berguna bagi pemanfaatan secara maksimal koleksi yang dimiliki.

EVALUASI DAN SELEKSI • Kegiatan menilai sumber keragaman yang ada serta memilih genotip yang

EVALUASI DAN SELEKSI • Kegiatan menilai sumber keragaman yang ada serta memilih genotip yang dikehendaki. • Seleksi dapat dilakukan sebelum atau setelah kegiatan hibridisasi (rekombinasi)

PERLUASAN KERAGAMAN GENETIK • Perluasan keragaman genetik dilakukan apabila karakter/kombinasi karakter yang dikehendaki tidak

PERLUASAN KERAGAMAN GENETIK • Perluasan keragaman genetik dilakukan apabila karakter/kombinasi karakter yang dikehendaki tidak tersedia. • Perluasan keragaman genetik dapat dilakukan dengan cara: ü Introduksi ü Hibridisasi ü Mutasi ü Poliploidisasi ü Rekayasa Genetika ü Fusi Protoplas ü Variasi somaklonal

INTRODUKSI • Introduksi : mendatangkan tanaman dari tempat yang berbeda (antar kota, antar negara,

INTRODUKSI • Introduksi : mendatangkan tanaman dari tempat yang berbeda (antar kota, antar negara, antar lembaga) • Penanganan varietas introduksi : 1. Bahan tetua (sumber gen) 2. Koleksi 3. Bahan seleksi 4. Langsung digunakan sebagai varietas baru

INTRODUKSI KOLEKSI PLASMA NUTFAH Bahan Tetua KOLEKSI PLASMA NUTFAH SELEKSI Hibridisasi Seleksi Pengujian Varietas

INTRODUKSI KOLEKSI PLASMA NUTFAH Bahan Tetua KOLEKSI PLASMA NUTFAH SELEKSI Hibridisasi Seleksi Pengujian Varietas Baru Langsung digunakan sebagai varitas baru

HIBRIDISASI • Hibridisasi : persilangan buatan yang dilakukan antar tanaman dalam satu spesies, antar

HIBRIDISASI • Hibridisasi : persilangan buatan yang dilakukan antar tanaman dalam satu spesies, antar spesies dalam satu genus, antar genus atau kerabat liarnya • Tujuan : mendapatkan kombinasi genetik (sifat) yang diinginkan dari dua atau lebih tetua.

HIBRIDISASI Tahapan hibridisasi: 1. Pemilihan tetua 2. Emaskulasi 3. Penyerbukan/polinasi dan pembungkusan bunga 4.

HIBRIDISASI Tahapan hibridisasi: 1. Pemilihan tetua 2. Emaskulasi 3. Penyerbukan/polinasi dan pembungkusan bunga 4. Pelabelan 5. Ekstraksi (pemisahan biji dari buah)

Pemilihan tetua/jumlah tetua Tergantung pada sifat unggul yang diinginkan, kualitatif atau kuantitatif. 1. Sifat

Pemilihan tetua/jumlah tetua Tergantung pada sifat unggul yang diinginkan, kualitatif atau kuantitatif. 1. Sifat kualitatif: Gen sederhana (monogenik), perbedaan fenotip = perbedaan gen pengendali, pengaruh lingkungan kecil sehingga lebih mudah diseleksi. Diperlukan cukup 1 tetua. 2. Sifat kuantitatif: Gen kompleks (poligenik), pengaruh lingkungan besar sehingga seleksi tidak mudah dilakukan. Diperlukan lebih banyak tetua sebagai sumber gen.

Emaskulasi dan penyerbukan • Emaskulasi : pengambilan kepala sari dari tetua betina untuk mencegah

Emaskulasi dan penyerbukan • Emaskulasi : pengambilan kepala sari dari tetua betina untuk mencegah penyerbukan oleh polen sendiri atau polen asing yang tidak dikehendaki. – Perlu mengetahui biologi bunga (morfologi dan saat anthesis) Ø Cara emaskulasi : a. Mekanis b. Fisik c. Kimia

Emaskulasi dan penyerbukan Ø Penyerbukan a. pengumpulan polen – perlu mengetahui fertilitas dan viabilitas

Emaskulasi dan penyerbukan Ø Penyerbukan a. pengumpulan polen – perlu mengetahui fertilitas dan viabilitas polen b. kesiapan stigma (kepala putik) menerima polen (receptivitas stigma). – perlu mengetahui kompatibilitas polen-stigma

Pembungkusan bunga betina • Pembungkusan bunga betina dilakukan sebelum/setelah emaskulasi, menghindari polinator lain (serangga)

Pembungkusan bunga betina • Pembungkusan bunga betina dilakukan sebelum/setelah emaskulasi, menghindari polinator lain (serangga) Catatan : pembungkusan bunga kadang perlu dilakukan pada bunga jantan untuk menghindari tercemarnya polen dengan polen yang lain.

Pelabelan • Label meliputi : nama tetua, tanda X yang melambangkan persilangan, tanggal persilangan

Pelabelan • Label meliputi : nama tetua, tanda X yang melambangkan persilangan, tanggal persilangan

MUTASI • Perubahan genetik yang terjadi pada gen (mutasi gen) atau kromosom (mutasi kromosom)

MUTASI • Perubahan genetik yang terjadi pada gen (mutasi gen) atau kromosom (mutasi kromosom) • Terjadi secara alami (spontan) atau buatan Mutagen: 1. Fisik : radiasi (sinar X, sinar gamma, sinar neutron) 2. Kimia : (ethylene amine, diethyl sulfate, dimethyl sulfate, N-nitrosoethyl urea, N -nitrosomethyl urea, methal sulfonate, diepoxy butane, ethyleneoxide)

Contoh tanaman hasil mutasi Sorghum hasil mutasi Sumber : www. batan. go. id

Contoh tanaman hasil mutasi Sorghum hasil mutasi Sumber : www. batan. go. id

Contoh tanaman hasil mutasi Jeruk hasil mutasi Sumber : http: //io 9. com/5791035/mutation-breeding-creates-the-worlds-mostperfect-orange

Contoh tanaman hasil mutasi Jeruk hasil mutasi Sumber : http: //io 9. com/5791035/mutation-breeding-creates-the-worlds-mostperfect-orange

POLIPLOIDISASI • Perubahan pada jumlah kromosom (trisomik= 2 n+1) atau penggandaan set kromosom (x)

POLIPLOIDISASI • Perubahan pada jumlah kromosom (trisomik= 2 n+1) atau penggandaan set kromosom (x) (triploid =3 X, tetraploid =4 X) • Allopoliploidi : hasil persilangan antar tanaman berbeda genom, Contoh : Semangka 3 X tanpa biji, berasal dari persilangan semangka 2 X dengan 4 X • Autopoliploidi: Penggandaan langsung dengan menggunakan kolkhisin Contoh : semangka 2 X 4 X

Contoh tanaman hasil poliploidisasi Induksi poliploidi pisang secara in vitro telah menghasilkan beberapa tanaman

Contoh tanaman hasil poliploidisasi Induksi poliploidi pisang secara in vitro telah menghasilkan beberapa tanaman pisang tetraploid (Mas Madu) dengan daun jatuh, berbeda dibanding yang diploid dengan daun ke atas. Ploidi sudah dikonfirmasi dengan flow cytometer

T ERIMA KA SIH

T ERIMA KA SIH

TUGAS PEKAN DEPAN • Pelajari tentang ragam genetik, lingkungan dan fenotip serta cara mengukurnya!

TUGAS PEKAN DEPAN • Pelajari tentang ragam genetik, lingkungan dan fenotip serta cara mengukurnya! • Pelajari apa yang disebut heritabilitas! • Pelajari berbagai metode menghitung heritabilitas! • Pelajari tentang kemajuan genetik dan cara menghitungnya! • Akan ditunjuk 1 kelompok yang akan menerangkan salah satu tugas.