Karakteristik tanaman menyerbuk sendiri dan cara seleksi

Karakteristik tanaman menyerbuk sendiri Seleksi Galur Murni

Seleksi MassaSeleksi Pedegree

A1(109); A2(77); A3(49), allard, pusp, mangund

METODE PEMULIAAN TANAMAN

Tipe penyerbukan tanaman :1. Menyerbuk sendiri (selfing)2. Menyerbuk silang (crossing)

METODE SELEKSI

Karakteristik tanaman menyerbuk sendiri

Ciri khusus varietas tanaman menyerbuk sendiri yang dikembangkan melalui biji adalah susunan genetiknya homosigot, kecuali varietas hibrida.

AUTOGAMI

Butuh pengujian dibanyak lingkungan Pada tanaman homosigot (peka terhadap kondisi lingkungan dibanding heterosigot). Makin heterosigot makin bagus, selfing seringkali menyebabkan degenerasi.

DASAR GENETIK

Tanaman menyerbuk sendiri yang disilangkan heterosigot makin kurang keragaman genetiknya terjadi penyerbukan sendiri terus menerus, perubahan susunan genetika pada masing–masing pasangan. Alel mengarah ke homosigositas, sehingga susunan genetik dalam tanaman semua / sebagian besar homosigot

METODE PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRIPasangan gen homosigot akan tetap homosigot dengan adanya penyerbukan sendiri.Pasangan gen – gen heterosigot akan terjadi segresi apabila diserbuki sendiri dan menghasilkan genotipe homosigot dan heterosigot dengan perbandingan yang sama.

Apabila terjadi penyerbukan sendiri secara terus menerus maka genotipe yang terbentuk adalah cenderung homosigot atau genotip homosigot makin lama makin besar proporsinya.

Mis : Aa

Aa 25 o/o AA 50 o/o Aa 25 o/ aa S1 25 o/o AA 12 ½ o/o AA 25 o/o Aa 12 ½ o/o aa 25 o/o aa S2

37 ½ o/o AA 6 ¼ o/o AA 12 ½ o/o Aa 6 ¼ o/o aa 37 ½ o/o aa S3

43,75 o/o AA 3,125 o/o AA 6 ¼ o/o Aa 3,125 o/o aa 43,75 o/o aa S4

46.875 o/o AA 1,562 o/o AA 3,125 o/o Aa 1,562 o/o aa 46,875 o/o aa S5

Sebaran homosigot dan heterosigot apabila satu tanaman yang heterosigot pada satu lokus diserbuki sendiri sampai 5 generasi ( S1 – S5 )

Jumlah heterosigot pada satu lokus pada generasi adalah : (1/2) m m = jumlah generasi selfing

Jumlah homosigot = 1 - (1/2) m Jika yang dipersilangkan banyak lokus, rumus banyaknya

individu homosigot menjadi :

( 2m - 1) n 2m

m = generasi selfing, n = jumlah lokus yang segregasi Cth : AaBbCcDd n = 4

Catatan : (i) rumus tersebut berlaku apabila semua genotipe dan pasangan gen mempunyai kesamaan daya hidupnya.(ii) linkage dapat meningkatkan proporsi individu homosigot.

Hasil akhir populasi tanaman menyerbuk sendiri adalah populasi HOMOSIGOT (bukan homogen) karena populasi tsb terdiri atas famili famili homosigot yang lain (AA, aa).

PROSEDUR / METODE PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

1. INTRODUKSI2. SELEKSI3. HIBRIDISASI yang dilanjutkan

dengan seleksi

1. INTRODUKSITUJUAN :a. Menambah spesies tanamanb. Menambah macam plasma nutfah

(menambah keragaman genetik)

Masalah yang dihadapi pada tanaman introduksi baik sebagai sumber keragaman maupun sebagai calon varietas baru adalah penanganan dalam mempertahankan sebagai koleksi dan evaluasinya.

Koleksi tanaman introduksi :a.    Tanaman yang telah

dimuliakan.b.    Tanaman asli.c.    Tanaman liar.

 Masing – masing kelompok mempunyai manfaat khusus pada program pemuliaan

Tanaman introduksi dibutuhkan untuk memperbaiki sifat varietas unggul yang ada dengan melengkapi sifat yang dianggap kurang melalui hibridisasi / silang baik.

Kelemahan : Ikut sertanya hama dan penyakit (musuh alami tidak ikut serta) KARANTINA

2. SELEKSI

a. seleksi galur murnib. seleksi massa

Seleksi : Merupakan metode PT paling tua dan merupakan dasar peningkatan mutu tanaman sampai saat sekarang.

Dua bentuk seleksi utk meningkatkan sifat tanaman :a. Seleksi antara populasi yang sudah ada untuk peningkatan sifat yang diinginkan.b. Seleksi dalam populasi untuk memperoleh tanaman yang digunakan untuk mendapatkan varietas/galur baru.

Proses terjadinya Seleksi

a. Seleksi alamiah (Natural Selection)b. Seleksi buatan (Artificial Selection)

SELEKSI ALAMIAH • Hukum alam dan hasil evaluasi secara alamiah• Tanaman yang tenggang terhadap cekaman

perubahan alam bertahan dan tetap hidup atau tahan terhadap seleksi alam.

• Akibat seleksi alam muncul berbagai spesies yang digunakan sebagai bahan seleksi-seleksi berikutnya untuk meningkatkan variabilitas dan persilangan.

SELEKSI BUATAN

• Yaitu seleksionis memilih tipe tipe tertentu dari populasi tanaman untuk tujuan ttt (memperbaiki karakter yang diinginkan).

1. Seleksi massa positip2. Seleksi massa negatip3. Seleksi galur murni (Pure Line Selection)

SELEKSI MASSA• Tidak merubah genotip populasi tanaman tetapi

hanya menyingkirkan genotip yang berbeda.• Bahan SM berupa populasi yang terdpt

beberapa tnm homosigot, biasanya jenis lokal (land race).

• Seleksi dilakukan pada sekelompok tanaman yg memp kesamaan penampakan. Makin besar variabilitas populasi makin baik hasil seleksi massa.

Tipe tipe tanaman yang efektif dilaksanakan SM :

a. Tipe alamiah (jenis liar)b. Jenis lokal (land race)c. Campuran berbagai kultivard. Material tanaman yang diintroduksi.

KELEMAHAN SM :

1. Tanaman yang dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.2. Hanya berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.3. Lebih efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah pembuangan.

Keuntungan Seleksi Massa :

1. Sederhana, mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena : Tanpa ada pengujian untuk generasi berikutnya. Tanpa ada pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya. Lebih bersifat ART dari pada SCIENCE 2. Merupakan cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.

“ SELEKSI MASSA SERING DIGUNAKAN UNTUK MEMURNIKAN SUATU VARIETAS

CAMPURAN. ”

SELEKSI MASSA dapat dibedakan menjadi 2 1. Seleksi Massa Positip

2. Seleksi Massa Negatip

1. Seleksi Massa Positip

Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.

2. Seleksi Massa Negatip

Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.Misal : - tanaman sakit - tanaman rebah

Prosedur Seleksi Massa

Populasi Campuran

Biji Campuran

Perbanyakan Biji

Seleksi Tanaman yang Sama

Uji Pendahuluan

Petak Pembanding

(var lokal/galur tetua)

Pengujian Lanjutan

Petak Pembanding

Varietas Baru

Diamati sifat penting (umur, tinggi, ketahanan penyakit)

Prosedur Seleksi Galur Murni

Th-1

Th-2

Th-3

Th4-7

Th-8

Pop Campuran Tan Selfing

Perbanyakan Biji

Seleksi tan 2000 - 1000

Ditanam dalam barisan

Biji dlm baris ditanam 1 petak

Petak pembanding

Pengujian Lanjutan

Varietas Baru

SELEKSI GALUR MURNI Untuk memperoleh individu homosigot. Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi. Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.

Dikembangkan oleh Johannsen (1903) populasi campuran tanaman menyerbuk sendiri dapat dipisahkan menjadi galur murni yang berbeda.

Kesamaan istilah SGM :1. Seleksi tanaman individual

karena tnm individu merup dasar seleksi.2. Seleksi Progeni (keturunan)

seleksi pada progeni2 berikutnya didasarkan penampakan keturunan secara individu.

3. Seleksi Inbred (silang dalam)inbred2 atau galur2 murni dihasilkan untuk membentuk kultivar baru.

4. Head to row selectionpada pertnm yang rapat dng anakan lebat (gandum, barley, padi) tnm

secara individu sulit diseleksi . Utk seleksi dipilih head (malai) dianggap individu dan ditanam secara terpisah.

Kekurangan dari seleksi lini murni.1. Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab : Untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri. Menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.2. Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.3. Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi ( sifat adaptasinya tak begitu luas ).

Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :a. Varietas lokal / land race : varietas yang

telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.b. Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.

Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur

1. Lebih beradaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi lebih baik.2. Produksi lebih stabil bila lingkungan berubah / beragam.3. Ketahanan terhadap serangan patogen

lebih baik.

Kekurangan campuran berbagai galur :1. Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.2. Lebih sulit diidentifikasi benih dalam

pembuatan sertifikasi benih.3. Produksi rendah dibanding produksi

galur terbaik dari campuran tersebut.

HIBRIDISASI DAN SELEKSI SETELAH HIBRIDISASI Setelah dilakukan persilangan (hibridisasi) maka hibrid yang diperoleh yang diperkirakan memiliki sifat–sifat superior (unggul) dari tetua yang dipersilangkan diuji keturunannya sehingga diperoleh keturunan yang mantap.

Pengujian dapat dilakukan dengan cara PEDIGREE atau BULK.

1. Seleksi PEDIGREE2. Seleksi BULK3. Seleksi BACK CROSS

1. METODE SELEKSI SELFING

1. Seleksi Pedigree (Silsilah) Pencatatan dilakukan pada setiap anggota populasi

bersegregasi dari hasil persilangan. Persilangan dimulai dari sepasang tetua homosigot yang berbeda dan diperoleh F1 yang seragam, terjadi selfing dihasilkan F2 kemudian diseleksi

F1 6-8 biji akan dihasilkan 1000 biji F2 (500 biji ditanam, hanya 10% diseleksi = 50 tanaman untuk F3).

Perbandingan seleksi 10 : 1 F2 ke F3 (tergantung banyaknya sifat)

1. Seleksi Pedigree (Silsilah)…lanjutan

Generasi F3 penting untuk mengetahui heterosigot (AA, Aa), ditanam 30 tan/baris. Seleksi individu pada tanaman terbaik pada barisan.

F4 seperti F3, tetapi dari famili terbaik. Seleksi famili efisien karena diketahui barisan yang lebih seragam (dipilih 2 atau lebih tanaman/famili)

F5-F7 tiga baris per petak (seleksi individu pada fam terbaik)

F8 pengujian pendahuluan (beberapa lokasi dan musim)

F9 pengujian lanjutan (galur harapan menjadi varietas unggul baru)

P Galur A X Galur B

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

Seleksi Individu

Ditanam dlm brs

Barisan Famili

Barisan Famili

Barisan Famili

Barisan Famili

Uji Pendahuluan

Uji Lanjutan

Metode Seleksi Pedigree

P Galur A X Galur B

F1

F2

F3

F4

Seleksi Individu

Ditanam dalam barisan

Uji Produksi dlm skala kecil utk tan F3 dan F4

Seleksi Individu

Seleksi Individu

Modifikasi Pedigree untuk Evaluasi Produksi Generasi Awal

2. Metode Seleksi Bulk Tidak dilakukan seleksi pada generasi awal, tetapi

pada generasi lanjut setelah homosigositas tinggi Prosedur :

1. F2 ditanam dalam petak dalam jumlah besar2. Diulangi sampai 6-8 tahun (homosigositas tinggi), seleksi individu3. Biji pilihan ditanam dalam petak --- galur harapan4. Uji galur harapan di beberapa lokasi dan musim

Keuntungan : penanganan tidak memerlukan tenaga yang banyak untuk pencatatan individu

Kelemahan : individu tidak menonjol di populasi campuran, tetapi produksi tinggi bila ditanam tanpa campuran

P Varietas A X Varietas B

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9-F13

Petak bulk

Petak bulk

Petak bulk

Petak bulk

Petak bulk

Ditanam berjarak

Baris kepala

Uji pendahuluan

Uji Hasil

Metode Bulk

3. Metode Silang Balik (Back Cross)

Penerapan : 1. Varietas unggul memiliki kekurangan satu sifat atau lebih yang diinginkan2. Tersedia var donor sifat yang diinginkan (ketahanan)3. Sifat yang dipindahkn mempunyai heritabilitas tinggi

Varietas yang ditambah sifat (Recurrent), sedang varietas pemberi sifat diinginkan (Non Recurrent/Donor)

Prosedur :1. F1 disilangkan kembali dg Recurrent Parent2. Setelah SB/BC dilakukan seleksi sifat dari donor (hanya ditinggalkan keturunan dg sifat yang diinginkan)3. Pelaksanaan sampai BC8 (tgt sifat diinginkan)

Kegunaan : merakit varietas tahan h & P, lingkungan fisik Linkage sifat dinginkan dan tdk diinginkan, peluang

menyingkirkn sifat tdk diinginkn tgt dari kekuatan linkage dan banyaknya BC

Rumus :

m-11 – (1- p) p = pemecahan komb.baru

m = jumlah BC Pengaruh linkage pada peluang

menyingkirkan gen tidak diinginkanPemecahan komb baru

Peluang meng-tdk diinginkan

gunakan gen

5 BC 5 Selfing

0,5 0,98 0,5

0,2 0,74 0,2

0,1 0,47 0,1

0,02 0,11 0,02

0,01 0,06 0,01

3. Metode Silang Balik (Back Cross)

Dominan ResesifGalur X Varietas Galur X Varietas Donor Penerima Donor Penerima (D) (R) (D) (R)DD dd rr RR

F1 X R F1 X R dd RR

SB1 Dd : dd RR : Rr

rrSB2 B2 X R B1 X R Dd : dd rr : RR

SB6 Dd : dd RR : Rr

1 DD : 2 Dd : 1 dd di SB6

Uji Resisten

Selfing utk resistensi