Materi Kuliah PEMULIAAN TANAMAN Oleh Dr Ir E

PENGANTAR v. Pemuliaan Tanaman (Plant Breeding) adalah Ilmu dan Seni dalam upaya meningkatkan kualitas

PENGANTAR Setelah teridentifikasi sifat yang akan menjadi program Pemuliaan Tanaman, maka perlu di kaji

GARIS BESAR MATERI KULIAH Topik 1. Meningkatkan & Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna Topik

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 1. KONSEPSI NILAI KERAGAMAN (VP, VG,

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 1. KONSEPSI KERAGAMAN (VP, VG, VE,

B. Contoh Menghitung Nilai Keragaman No. Tan (n) Tinggi (X) x 2 1 6.

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSI NILAI VP, VG, VE

GENETIC MATERIALS & RESEARCH ROADMAP TO DEVELOP ACID SOIL CORN WITH HIGH QUALITY PROTEIN

TERIMA KASIH WASS WW Entis Halimi copyright by eshalimi@yahoo. com

Slides: 24

Download presentation

Materi Kuliah PEMULIAAN TANAMAN Oleh Dr. Ir. E. S. Halimi, M. Sc. Tujuan perkuliahan: Mengantarkan mhs memahami konsep, teori, dan metode pelaksanaan kegiatan pemuliaan tanaman ØJurusan Agronomi Fak. Pertanian Univ. Sriwijaya ØS 1 (Ir) : Jurusan Agronomi IPB, (1985) ØS 2 (M. Sc. ) Dept. of Agronomy Mississippi State Univ, USA (1996) ØS 3 (Ph. D) : Plant Genetic & Breeding (Major); Experimental Statistics (Minor) at Dept. of Agronomy Mississippi State Univ, USA (1996) copyright by eshalimi@yahoo. com

PENGANTAR v. Pemuliaan Tanaman (Plant Breeding) adalah Ilmu dan Seni dalam upaya meningkatkan kualitas genetik tanaman. v. Sebelum melaksanakan program pemuliaan tanaman kita perlu terlebih dahulu melakukan IDENTIFIKASI guna menetapkan sifat tanaman yang akan dikembangkan. v. Banyak sekali sifat tanaman yg dapat dikembangkan dalam pemuliaan tanaman, tergantung pada kebutuhan masyarakat, keahlian pemulia, dan ketersediaan sumber genetiknya. Secara umum sifat-sifat tanaman yang dikembangkan dalam program pemuliaan tanaman dapat dikelompokkan sbb: 1. Produktivitas 2. Kualitas/mutu produk 3. Resitansi dan toleranasi thd hama, penyakit, 4. Adaptasi terhadap kondisi lingkungan yg sub-optimal 5. Adaptasi terhadap teknologi budidaya, panen, pasca-panen (packing, transporting, marketing, dll) 6. Nilai estetika & keunikan copyright by eshalimi@yahoo. com

PENGANTAR Setelah teridentifikasi sifat yang akan menjadi program Pemuliaan Tanaman, maka perlu di kaji apakah kita memiliki sumber keragaman genetik untuk sifat tersebut. Berikut ini adalah tahapan yang secara umum dilakukan oleh para Pemulia Tanaman : I. Menciptakan keragaman genetik yg bermakna II. Melakukan testing/screening dan seleksi thd genotipe tanaman yg memiliki sifat yg kita inginkan (ie superior) III. Pelepasan, penyebaran, Komersialisasi varietas baru copyright by eshalimi@yahoo. com

GARIS BESAR MATERI KULIAH Topik 1. Meningkatkan & Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna Topik 2. Melakukan testing/ screening dan seleksi thd tanaman yg memiliki sifat yg kita inginkan (ie superior) Topik 3. Pelepasan, penyebaran, komersialisasi benih varietas baru 1. 1. Konsepsi keragaman (VP, VG, VE, VGx. E) dlm Ilmu Pemuliaan Tanaman. 1. 2. Cara memprediksi nilai VP, VG, VE dan menghitung nilai Heritabilitas (H) 1. 3. Cara meningkatkan & Menciptakan keragaman (VG) 2. 1. Teknik melakukan screening 2. 2. Teknik melalukan seleksi 2. 3. Metode seleksi 3. 1. Perbanyakan benih pemulia (Breeder seeds) 3. 2. Uji daya hasil dan Uji lokasi 3. 3. Perbanyak benih dasar dan benih sebar 3. 4. Pendaftaran varietas baru (registrasi dan patent) copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 1. KONSEPSI NILAI KERAGAMAN (VP, VG, VE, VGx. E) v. Keragaman (variations) merupakan suatu nilai (ukuran) yang menunjukkan adanya perbedaan. v. Keragaman merupakan modal dasar kegiatan pemuliaan tanaman, karena seleksi hanya dapat dilakukan apabila ada perbedaan (keragaman) yang bermakna. copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 1. KONSEPSI KERAGAMAN (VP, VG, VE, VGx. E) v. Dalam Ilmu Pemuliaan, Keragaman terdiri dari 4 macam: 1. VP = keragaman fenotipe ; 2. VG= keragaman genotipe 3. VE= keragaman lingkungan; 4. VGx. E = keragaman interaksi Gx. E v. VP, VG, VE, dan VGx. E memiliki hubungan model matematik “Linier additif” sbb: VP = VG + VE + VGx. E Sebagai konsepsi dalam Ilmu Pemuliaan Tanaman bahwa keragaman fenotipe (ie sifat yang teramati), terbentuk karena adanya keragaman genetik tanaman, keragaman lingkungan tempat tumbuhnya tanaman dimaksud dan keragaman karena interaksi keduanya. copyright by eshalimi@yahoo. com

B. Contoh Menghitung Nilai Keragaman No. Tan (n) Tinggi (X) x 2 1 6. 7 44. 89 2 5. 9 34. 81 3 5. 7 32. 49 4 6. 2 38. 44 5 5. 3 28. 09 6 6. 5 42. 25 7 7. 1 50. 41 8 7. 0 49. 00 9 6. 9 47. 61 10 7. 0 49. 00 Σ 64. 3 416. 99 Rata-rata tinggi= Σx/n =64. 3/10=6. 43 Σ x 2 + (Σx ) 2 /n Keragaman (VX)= -----------n-1 416. 99 + (64. 3) 2/10 Keragaman (VX)= -------------10 -1 Keragaman (VX)= 0. 39 copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSI NILAI VP, VG, VE & MENGHITUNG NILAI H A. Metode memprediksi nilai VG dan VE melalui perkawinan P 1 x. P 2 dilajutkan dg penanaman tanaman Generasi F 1 dan F 2 Genotipe tanaman: P 1=RR P 2=rr F 1=Rr Genotipe tanaman: F 2 terdiri RR, Rr, dan rr dengan rasio 1: 2: 1 Apabila teramati adanya keragaman pada penanaman tanaman P 1, P 2 atau F 1 maka keragaman tersebut adalah Keragaman lingkungan (VE) karena tanaman-tanaman P 1, P 2 dan F 1 memiliki genotipe yang sama, masing-masing RR, rr, dan Rr VE ≈ (VP 1+VP 2 +VF 1)/3 Keragaman tan generasi F 2 mrpk keragaman fenotipe VP, krn tanaman 2 F 2 memiliki kemungkinan genotipe RR, Rr atau rr VP ≈ VF 2 copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSI NILAI VP, VG, VE & MENGHITUNG NILAI H C. Contoh perhitungan memprediksi nilai VG dan VE melalui perkawinan P 1 x. P 2 dilajutkan dg penanaman tanaman Generasi F 1 dan F 2 Hasil pengukuran diperoleh nilai keragaman (V) sbb VP 1= 6. 5 VP 2= 6. 4 VF 1= 6. 0 VF 2= 9. 3 Dilanjutkan penanaman biji-biji F 2 untuk mendapatkan tananam F 2 Keragaman lingkungan : VE ≈ (VP 1+VP 2 +VF 1)/3 ≈( 6. 5+6. 4+6. 0)/3=6. 3 Keragaman fenotipe VP ≈ VF 2 ≈ 9. 30 VP = VG + VE + VGx. E 9. 3 = VG+ 6. 30 + VGx. E; dengan asumsi tidak ada interaksi (VGx. E=0), maka VG= 9. 3 -6. 3=3. 0 copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSINILAI VP, VG, VE & MENGHITUNG NILAI H D. Menghitung nilai Heritabilitas berdasarkan hasil pendugaan nilai VG dan VE melalui perkawinan P 1 x. P 2 dilajutkan dg menanaman tanaman generasi F 1 dan F 2. Dari contoh perhitungan Diperoleh nilai sbb: VP=9. 3 VG= 3. 0 VE=6. 3 VGx. E diasumsikan =0 Nilai Heritabilitas arti luas atau dikenal sbg Broad Sense heritability (H) H = (VG/VP) x 100 % = (3. 0/9. 3) x 100 % = 32. 25 % Heritabilitas arti luas atau dikenal sbg Broad Sense heritability (H) didefinisikan sebagai nilai untuk menduga peran faktor genetik dalam menentukan expresi suatu sifat (fenotipe) sbb: a. Semakin besari nilai H menunjukkan semakin besar peran faktor genetik b. Nilai H yg nyata secara statistic (α < 0. 05) menunjukkan peran genetik yang nyata/bermakna dalam pengeksresian suatu sifat. copyright by eshalimi@yahoo. com

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSINILAI VP, VG, VE & MENGHITUNG NILAI H E. Memprediksi nilai VP, VG, VE dan menghitung nilai Heritabilitas berdasarkan Anaisis Keragaman (Anova) Model Anova untuk Rancangan Acak Lengkap (RAL)untuk menguji beberapa genotipe tanaman (α i ) sbb : Yij= µ + α i + ϵij Sumber db JK Genotipe 4 12. 12 3. 03 ≈ ᵹe + j ᵹg . . . Galat 10 . . . Total 14 . . . . α 5 . . . . Geno Tipe Rep 1 2 α 1 . . . α 2 . . . α 3 5 genotipe, i = 5 3 Ulangan , j = 3 Rep 3 KT EKT 3. 32 0. 33 ≈ ᵹe 15. 44 - VE ≈ ᵹe = 0. 33 VG ≈ ᵹg 3. 03 = ᵹe + 3 ᵹg = 3. 03 -0. 33=2. 7 ᵹg = 2. 7/3=0. 9 VP =VG+VE+ VGx. E copyright by eshalimi@yahoo. com = 0. 90 + 0. 33+ 0 =1. 23 Nilai Broadsense heritability (H) H = (VG/VP) x 100 % = (0. 9/1. 23) x 100 % = 73. 17 %

Topik 1. Menciptakan keragaman Genetik(VG) yg bermakna 1. 2. MEMPREDIKSINILAI VP, VG, VE & MENGHITUNG NILAI H E. Memprediksi nilai VP, VG, VE dan menghitung nilai Heritabilitas berdasarkan Anaisis Keragaman (Anova) Model Anova untuk Rancangan Acak Lengkap (RAL)untuk menguji beberapa genotipe tanaman (α i ) sbb : Yij= µ + α i + ϵij Sumber db JK Genotipe 4 12. 12 3. 03 ≈ . . . Galat 10 3. 32 0. 33 ≈ . . . Total 14 . . . . α 5 . . . . Geno Tipe Rep 1 2 α 1 . . . α 2 . . . α 3 Rep 3 15. 44 - KT Genotipe F-hit= ---------KT Galat = 3. 03/0. 33=9. 18 5 genotipe, i = 5 3 Ulangan , j = 3 KT copyright by eshalimi@yahoo. com Fhit=9. 18>Ftabel, 4, 10 5% = 3. 48. menunjukkan bahwa genotipe tsb memiliki perbedaan yg secara statistik bermakna

GENETIC MATERIALS & RESEARCH ROADMAP TO DEVELOP ACID SOIL CORN WITH HIGH QUALITY PROTEIN CONTENT (esh reserarch project) SAT Corn acession (SA 3 & SA 8) CYMMIT (Granados, et al. , 1995) HB, 00 -03 Introduce to Indonesia (No. UP. 220. 226, April 96) By Halimi in 1996 Topcrossed to National var(Antasena, Bisma, EWDMR (Amran, 2001; Kusdiantari, 1999) GS populations (GS-1 to GS -10) new corn acessions with tolerant to acid soil (Lepiyanti, 2003; Nurazmi, 2004; Kamelia 2000; Ramadianti 2011) HQP Corn acession (HQPSSS ; HQPSCB) Purdue Univ, (Zehr & Hammaker (1995) Topcrossed to National var Arjuna, Bisma, Kalingga (Abdurahman, 2001, Sitindaon, 2004 Selfing Crossing Testing & selecting ITSF 99 -00 Toray populations (Toray-1 , 2, 3, 4, 5, 6) new corn acession with high quality protein content Nastiyawan, 2006; Purba, 2007) Development of new corn accesions with tolerant to acid- soil and high-quality protein pontent (Pransiswa, 2010; Frinika, 2012; Dewirdani, 2013; Hasugian; 2013)

TERIMA KASIH WASS WW Entis Halimi copyright by eshalimi@yahoo. com