METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI PENDAHULUAN Seleksi

METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

PENDAHULUAN • Seleksi: Ø prosedur pemuliaan yang berupa pemilihan suatu genotip dari suatu populasi Ø 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: Ø kultivar lokal Ø koleksi plasma nutfah Ø 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 ü Pengotoran dari percampuran, persilangan alami dan mutasi alami dalam produksi benih. • Memperbaiki sifat-sifat dalam varietas lokal ü 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 benih c. 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 ü Pemilihan berdasarkan fenotip ü Keberhasilan tergantung ragam tanaman homosigot ü Hasil seleksi berupa galur murni ü 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 massa Kelemahan: • 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 : ü galur dengan sifat tertentu yang terbaik ü keseragaman 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 ü Sepasang tetua ü Lebih dari sepasang tetua ü Persilangan campuran (poly cross)

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 1. 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 HIBRIDISASI 1. Metode pedigree • Seleksi pada famili terbaik, barisan terbaik dan tanaman terbaik. • Seleksi dapat dilakukan pada generasi F 2. • Famili adalah kelompok galur yang berasal dari satu tanaman terseleksi pada generasi sebelumnya

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 1. Metode pedigree (prosedur seleksi) • • • Persilangan sepasang tetua homozigot yang berbeda diperoleh F 1 seragam Biji F 1 ditanam disesuaikan dengan kebutuhan pertanaman generasi F 2 Sebagian benih F 1 disimpan Biji F 2 ditanam, jumlah biji yang ditanam tergantung pada banyaknya famili F 3 yang akan ditangani biasanya 10 : 1 atau 100 : 1. Seleksi dilakukan pada individu terbaik. Tanam biji F 3. 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 F 4 – F 5 banyak famili lebih homozigot. Seleksi di antara famili, dipilih 2 atau lebih tanaman dari famili terbaik. Generasi F 6 - F 7 dilakukan uji daya hasil dengan varietas pembanding Generasi F 8 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 HIBRIDISASI 1. 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 HIBRIDISASI 1. 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 HIBRIDISASI 2. 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 F 5 dan F 6.

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 2. Metode curah (bulk) • Dari generasi F 1 s/d F 4 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 HIBRIDISASI 2. Metode curah - kelebihan • Relatif murah dan sederhana untuk memelihara populasi bersegregasi. • Pada generasi F 1 – F 4 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 HIBRIDISASI 2. 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 HIBRIDISASI 3. Metode SSD (Single Seed Descent) • Banyak diterapkan pada tanaman berpolong • Panen dilakukan satu biji dari setiap tanaman, mulai F 2 – F 5, kemudian setiap biji tersebut dicampur untuk ditanam pada generasi berikutnya

Tahapan Seleksi SSD Tetua A x Tetua B F 1 F 2 - F 4 Bulk Ambil secara acak 1 biji dari 1 tanaman F 5 Seleksi tanaman terbaik F 6 Barisan tanaman tunggal F 7 Uji daya hasil pendahuluan F 8 -F 10 Pelepasan varietas Uji multilokasi

Tahapan Seleksi SSD (Source: Acquaah, 2006) Action Grow F 1 plants, harvest all F 2 seeds per plant Grow F 2 population, harvest one seed per plant Grow F 3 population, harvest one seed per plant Grow F 4 population, harvest one seed per plant Space-plant to grow F 5, select best single plants Grow F 5 -derived plant rows In the F 6 generation (F 5: 6) Yield Test in F 7 (F 5: 7 rows) Yield Test in F 8 (F 5: 8 rows) Yield Test in F 9 (F 5: 9 rows) Large-scale seed increase for variety release

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 3. 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 HIBRIDISASI 3. Metode SSD - kekurangan • Seleksi untuk karakter-karakter yang bernilai heritabilitas rendah (mis. hasil) tidak efisien • Identitas tanaman unggul F 2 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 HIBRIDISASI 4. 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 HIBRIDISASI 4. 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 HIBRIDISASI 4. Tahapan Metode Back Cross • Persilangan pertama antara tetua penerima (R) dengan tetua pemberi (D) menghasilkan F 1 • Silang balik pertama, F 1 disilangkan dengan R untuk mendapatkan populasi BC 1. (F 1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan) • Silang balik kedua, BC 1 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC 2. Tetua BC 1 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan.

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 4. Tahapan Metode Back Cross • Silang balik ketiga, BC 2 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC 3. Tetua BC 2 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan. • Silang balik keempat, BC 3 disilangkan dengan tetua R untuk mendapatkan BC 4. Tetua BC 3 sebagai betina dan R sebagai tetua jantan. • Populasi BC 4 sudah mengandung kembali 93, 75% gen R.

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 4. Tahapan Metode Back Cross • Pada akhir kegiatan, BC 4 dikawinkan sendiri sehingga terjadi segregasi dan diseleksi untuk mendapatkan galur harapan baru

Tahapan Back Cross

B. SELEKSI UNTUK POPULASI HASIL HIBRIDISASI 4. 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

PROPAGASI A. Latihan dan Diskusi 1. 2. 3. Pelajari perbedaan antara seleksi masa dan seleksi galur murni ! Jelaskan tahapan seleksi massa 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?