1

Padi

Padi : salah satu tanaman budidaya terpenting dalam peradaban manusia.

Produksi padi dunia menempati urutan ke-3 dari semua serealia setelah jagung dan gandum.

Merupakan sumber karbohidrat utama bagi mayoritas penduduk dunia.

Negara produsen padi : Cina, India, Indonesia.

Thailand : pengekspor padi utama.

Indonesia : pengimpor padi terbesar dunia!

Sistem budidaya padi, ada 4 macam

Budidaya padi sawah, diduga dimulai dari daerah

lembah Sungai Yangtse di Tiongkok.

Budidaya padi lahan kering, dikenal lebih dahulu

daripada budidaya padi sawah. Kultivar padi yang cocok

untuk lahan kering : padi gogo

Budidaya padi lahan rawa/pasang surut, di Kalimantan.

Budidaya gogo rancah (gora), merupakan modifikasi dari

budidaya lahan kering. Sistem ini sukses diterapkan di

Lombok, yang hanya memiliki musim hujan singkat.

2

Pemuliaan padi

Kromosom padi 2n = 12 (diploid)

Sasaran pemuliaan padi:

perbaikan potensi hasil, tanaman yg lebih tahan

terhadap berbagai organisme pengganggu tanaman

(OPT) & tekanan abiotik (kekeringan, salinitas, tanah

masam).

Peningkatan kualitas nasi, dg perakitan kultivar

mengandung karoten/provitamin A (Golden rice),

atau tinggi kandungan Zinc & Fe.

Perkembangan pemuliaan padi sawah

di Indonesia

Sampai 1970-an : perbaikan varietas lokal, untuk

memperpendek umur tan : panen 2 – 3 kali setahun

Sejak 1970-an :

potensi hasil tinggi (Tipe PB5)

Tahan hama wereng (Tipe IRxx)

Sejak 1985 : varietas padi rasa enak – IR64

1985 – 2000 : keragaman genetik semakin sempit. Perlu

terobosan:

Perakitan padi hibrida

Padi tipe baru

3

Periode Pemuliaan Padi Sawah

Pemuliaan Padi Sawah Tipe Bengawan (1943-1967)

1920 – persilangan padi di Indonesia dimulai

1943 – Pelepasan var ‘Bengawan’

berasal dari Cina, India, Indonesia

sifat: umur 140 – 155 HSS, tinggi 145 – 165 cm, rasa enak, tidak responsif thd pemupukan, produksi 3.5 – 4 ton/ha

Contoh : Bengawan, Jelita, Dara, Sinta, Bathara, Dewi Ratih

Teknik persilangan

Menyilangkan beberapa tetua

F1 yang baik, dipilih.

Teknik : silang tunggal (single cross), silang

puncak (top cross), silang ganda (double cross),

silang balik (back cross).

Metode bulk (sampai th 1950-an) lalu metode

pedigree.

4

Pemuliaan padi sawah tipe PB5

(1967 – 1985)

Kebutuhan meningkat – produksi harus

meningkat

Introduksi varietas dari IRRI : potensi hsl tinggi

PB8 (1967), PB5 (1968) : potensi 4.5 – 5.5 t/ha

Juga sebagai sumber gen utk perbaikan varietas

yg sdh ada

PB5 x Sinta : Pelita-1, Pelita -2

5

Selain metode pedigree, sejak tahun 1976 juga diterapkan metode bulk

tanam rapat yg ternyata lebih praktis, mudah dan murah.

Pemuliaan Padi Sawah tipe IRxx

(multiple resistance, 1977 - …)

Tujuan : Peningkatan potensi hasil dan stabilitas hasil – harus tahan cekaman abiotik & biotik

Var dg gen ketahanan terhadap cekaman abiotik & biotik : menjadi sumber gen

Dilakukan upaya mengkoleksi & mengintroduksi gen.

Kerjasama dg IRRI melalui program INGER (international network on genetic evaluation of rice)

6

Karakteristik IRxx

Umur sedang : 115 – 125 HSS

Tanaman pendek – sedang: 95 – 115 cm

Tanaman tegak, posisi daun tegak, jml anakan

sedang (15 – 20), panjang malai sedang (75 – 125

butir/malai)

Responsif thd pemupukan

Daya hasil sedang : 4 – 5 t/ha

Tahan hama penyakit utama dan cekaman biotik

Pemuliaan Padi Sawah Tipe IR64

(1986 - …)

Sangat digemari konsumen, karena rasa enak,

umur genjah, hasil relatif tinggi.

Paling luas ditanam di Indonesia

Co var IR64: Way Apo Buru, Widas, Ciherang,

Tukad Unda, Konawe

Metode pemuliaan : metode bulk pada generasi

awal, diikuti dengan pedigree

7

Pemuliaan Padi Hibrida

Terobosan utk mengatasi stagnasi produksi padi

Heterosis (hybrid vigour) – superioritas F1 hibrida atas tetuanya

Penemuan CMS

Hibridisasi dg teknik CMS, perlu 3 komponen

1. Galur CMS (100% mandul, Galur A )

2. Galur restorer (pemulih kesuburan, Galur R)

3. Galur maintainer (pelestari kemandulan tepung sari, Galur B) yang murni

Pemuliaan Padi Tipe baru

Karakteristik padi tipe baru:

Potensi hasil tinggi

Malai lebat (± 250 butir gabah/malai)

Jml anakan >10 dg pertumbuhan serempak

Tan pendek (± 90 cm)

Bentuk daun lebih efisien, hijau tua, senescence lambat, tahan rebah, perakaran kuat, batang lurus, tegak

Sterilitisas gabah rendah, genjah (100 – 130 hari)

Adaptasi tinggi, tahan hama penyakit

8

Teknik pemuliaan

Introduksi sub spesies indica, juga O. globerrima

Kultur embrio untuk persilangan yang sulit

Double haploid

Telah menghasilkan galur – galur yang sedang

diuji daya hasilnya

Beberapa tahun lagi sampai dilepas/direlease

Reproduksi Padi

Setiap bunga padi memiliki 6 kepala sari (anther) dan kepala putik (stigma) bercabang dua berbentuk sikat botol.

Umumnya siap reproduksi dalam waktu yg bersamaan. Kepala sari kadang-kadang keluar dari palea dan lemma jika telah masak.

padi merupakan tanaman menyerbuk sendiri (95% atau lebih).

9

Approach crossing

Cara memproduksi benih varietas

hibrida

Penyerbukan harus benar2 dijaga. Beberapa cara penyerbukan yg digunakan:

Cara manual

Inbred A dan B ditanam pd barisan secara berselang seling. Karena hanya galur inbred B yg diharapkan menyerbuki, maka sebelum bungan inbred A muncul hrs dipotong (detasseled).

Isolasi waktu dan tempat hrs dilakukan utk menghindari kontaminasi

Perlu tempat yg luas, biaya operasional tinggi

10

Langkah-langkah pembuatan varietas

hibrida. Co. Jagung

Memilih tan yg baik dari suatu populasi, lalu dilakukan selfing. Pd saat panen, tongkol hsl selfing dipanen secara terpisah dan diberi nomor-nomor.

Pd musim berikutnya, nomor2 terpilih ditanam kembali secara terpisah, dilakukan selfing. Dst sampai generasi ke-7 atau ke-8 (S7 atau S8).

Setelah diperoleh galur inbred, dilakukan hibridisasi

a. Single cross inbred A x inbred B

b. Three way cross (inbred A x inbred B) x inbred C

c. Double cross (inbred A x inbred B) x (inbred C x inbred D).

Penyilangan pada jagung

Corn has an imperfect flower.

The staminate flower is the

tassel and the pistillate is the ear

When collecting corn

pollen, bend the tassel

downward to prevent

the pollen from spilling

out of the bag.

Place the bag containing

pollen on the ear of the

corn, secure the bag to the

stalk below the ear, and

label the pollinated ear.

11

Genetically modified corn

12

Gandum tahan salinitas

Skrining gandum untuk ketahanan terhadap salinitas (kadar garam tanah

yang tinggi). Varietas di sebelah kanan rentan terhadap salinitas sehingga

mati, sementara varietas di sebelah kiri masih sanggup bertahan hidup.