PEMULlAAN MUTASI PADA SORGHUM

*Sukarno Roesmarkam

ABSTRAK

PDlULIAAN tftJTASI PADA SOBCIIUM. Telah dilakukan pengamatan terhadap tanaman

sorgu. (Sorghum bicolor (L) Moench.) generasi M-l dan M-2 varietas Keris yang diira­

diasi dengan sinar gamaa dosis 60 Krad di Kelti Pemuliaan Ballitan Bogor tahunl983/

1984. Pengalll8tan yang dilakukan antara lain pembentukan anakan dan percabangan,

ukuran panjang ruas batang, kekompakan malai, ukuran biji dan jumlah biji per malai.

Seleksi ini telah lIenghasilkan gelur Keris M-3 yang lIIemiliki daya hasil !. 27 ,6~

lebih tinggi daripada varietas Keris yang normal.

ABSTRACT

INDUCED tftJTATIOM ON SOBCIIUM. Sorghum Cv. Keris was irradiated with gamma rays

at dose of 60 Krad. Observation on total tillering and branching, length of inter­

node, comparation of panicle. seed size, seed number per parnicle, and _Ie sterile

were made ini M-l and M-2 generation. This trial was conducted at Breeding Group,

Bogor Research Institute for Food Crops, in 1983/1984. A high yielding lines have

been found in M-3 generation.

PENDAHULUAN

Beberapa cara untuk memperluas keragaman genetik dalam seleksi

dapat ditempuh antara lain dengan cara mengumpulkan material koleksi

lokal, introduksi dari luar negeri I persilangan dan dengan mutasi

buatan. Mutasi buatan pada hakekatnya berusaha untuk merombak susun­

an gen di dalam kromosom. Mutasi buatan tersebut dapat dilakukan

dengan menggunakan sinar radioaktiv seperti sinar gamma, sinar-X,

dan dapat juga digunakan bahan kimia tertentu (EMS, dES, Cholchisin

dll.) (1).

Percobaan mutasi buatan pada tanaman sorgum dengan menggunakan

sinar radioaktiv banyak di lakukan, namun sampai tahun 1970 belum ada

• Balai Pene1itian Tanaman Bogor

365

hasil yang memadai (2). Pada tahun 1972 NARAYANA dkk. (3) mengadakan

iradiasi biji sorgum dengan 60Co dan didapatkan hasil mutan M-2 dari

IS 6928 ran; memiliki dara hasil lebih tinggi daripada tanaman

normal, namun tanaman mudah rebah. REDDI dan LAHiRI (4) pernah men­

eoba membentuk mutan sorgum dengan meneelupkan biji sorgum ke dalam

larutan dEs dan EMS dengan lama perendaman dan konsentrasi larutan

yang berbeda-beda. Diperoleh hasil bahwa pada perlakuan yang 'sama

larutan dES memiliki daya rusak yang lebih tinggi dibanding dengan

larutan EMS, dan dinyatakan pula bahwa peningkatan konsentrasi dan

lamanya perendaman akan meningkatkan daya rusaknya. Pereobaan mutasi

buatan yang pernah dilakukan di Ballitan Bogor bekerja sama dengan

Batan Jakarta tahun 1980, menunjukkan bahwa dengan dosis 10 - 40

Krad pada beberapa varietas sorgum, tidak menunjukkan gejala keru­

sakan (tidak diterbitkan).

BAHAN DAN METODE

Pereobaan ini menggunakan varietas Keris yang diiradiasi dengan

sinar gamma 60 Krad di Badan Tenaga Atom Nasional, Jakarta. Biji

yang telah diradiasi ditanam di pot sebanyak 10 pot, 5 tanaman per

pot, pada MP 1983/84 di Kelti Pemuliaan Ballitan Bogor. Hasil biji

dari M-1 tersebut ditanam sebagai M-2 di lapang KP. Muara Bogor pada

MK. 1984. Setiap malai ditanam dalam satu baris dengan panjang

barisan sesuai dengan jumlah bij i yang diperoleh. Jarak tanam di

dalam barisan 10 em, dan antara barisan 75 em, 1 - 3 biji per lu­

bang. Setiap tanaman mutan diikutkan tanaman normal sebagai eek.

Pemupukan lengkap N, P205, dan K20 dengan dosis 135, 90 50 kg/Hat

Pemeliharaan dilakukan seeara intensif. Pengamatan dilakukan terha­

dap pertanaman M-1 dan M-2, terhadap semua gejala kelainan pheno­

tipik tanaman. Seleksi dilaksanakan dengan metode bulk sampai

generasi M-3 dan dilanjutkan dengan metode pedigree.

HASIL DAN PEMBAHASAN

TanUlan }f-l.Daya Keeambah BLi i. Daya keeambah maupun waktu yang dibutuhkan

366

untuk berkeeambah bij i yang diradiasi masih tetap bagus yakni 95%

dan perlu waktu 3 had. Pengamatan lebih lanjut pada hari ke 5

nampak terdapat bintik hitam pada bagian akar, bintik tersebut ke­

mudian meluas dan mengering. Pada hari ke sepuluh tinggal sekitar 5

- 10% yang masih tetap segar.

Pertumbuhan Tanaman. Pertumbuhan tanaman sangat bervariasi dari

sangat lambat sampai normal seperti tanaman eek. Sebagian besar

tanaman yang tumbuh lambat tersebut disebabkan oleh pertumbuhan akar

yang tidak sempurna. Dari 10 pot (50 tanaman) diperoleh 26 tanaman

yang mampu terus tumbuh dan membentuk malai dengan umur dan jumlah

biji yang dibentuk bervariasi.

Daun. Gejala kelainan yang terjadi antara lain daun bergelom­

bang pada bagian tepinya, daun tetap menggulung, klorosis dan rela­

tif lebih lemah dibandingkan dengan daun tanaman normal. Panjang,

lebar dan jumlah daun per batang tidak berbeda dengan tanaman normal

(8 - 10 helai).

Batan~. Tanaman M-1 memiliki batang relatif lebih pendek dan

bahkan beberapa menunjukkan kekerdilan dengan tinggi a.ntara 40 - 98

em, dibandingkan dengan tanaman normal antara 110 - 115 em. Tanaman

M-1 terlihat selalu beranak antara 2 - 5 batang pada umur 2 - 3

minggu setelah biji tumbuh. Dari 10 pot tanaman terdapat 2 pot ta­

naman yang bereabang pada setiap ruasnya, eabang-eabang tersebut

mampu membentuk malai namun sebagian besar malai tersebut mandul.

Bun~~. Malai yang terbentuk pada tanaman M-1 relatif lebih

keeil daripada tanaman normal dan sebagian besar bunga yang terben­

tuk mandul. Gejala kemandulan tersebut disebabkan antara lain tidak

terbentuk semua organ generatif (tepung sari, putik dan bakal buah),

tidak terbentuk tepung sari (male steril) ada pula bunga yang mampu

membentuk semua organ generatifnya, namun jumlah tepung sari yang

terbentuk relatif sediki t. Dad 10 pot tanaman hanya terdapat 15

tanaman yang mampu membentuk malai berbiji dengan jumlah bervariasi.

Biji. Perbedaan dengan tanaman normal hanya terlihat pada ju­

mlah biji per malai, sedang bentuk, warna dan besar biji tidak me­

nunjukkan perbedaan dengan biji-biji dari tanaman normal.

Umur Tanaman. Tanaman mulai berbunga pada tanaman M-1 berkisar

antara 42 - 55 hari, dibandingkan dengan tanaman normal 40 hari.

Umur panen tanaman M-1 berkisar antara 85 - 90 hari, sedang tanaman

367

normal antara 72 - 74 hari. Hijauan tanaman M-1 terlihat masih eukup

segar sewaktu dipanen.

Pertan8IJan M-2. Lima belas malai yang diperoleh dari tanaman M­

1, setelah ditanam sebagai M-2 (1 baris per malai) ternyata hanya 10

malai (10 baris) yang bijinya mampu tumbuh. Selanjutnya 10 baris

tersebut diberi kode K 60-1 sid K 60-10. Beberapa baris nampak masih

beragam, antara lain K 60-6, K 60-7, K 60-8 dan K 60-9, enam baris

yang lain telah nampak seragam. Dibandingkan dengan-tanaman normal,

sepuluh baris tanaman M-2 tersebut memiliki beberapa kelainan antara

lain :

Anakan. Pada tanaman M-2 pada umumnya mempunyai jumlah anakan

berkisar antara 2 - 5 batang. Pembentukan anakan terjadi pada waktu

tanaman berumur 2 ~ 4 minggu setelah biji tumbuh. Selain terbentuk

anakan, pada tanaman K 60-2 nampak tumbuh eabang dari. setiap ruas­

nya. Baik anakan maupun pereabangan tersebut mampu membentuk malai.

dengan bunga yang normal, sehingga mampu membentuk bij i. Selisih

masak biji antara tanaman induk dengan anakan berkisar antara 5 - 10

hari, sedang antara tanaman induk dengan pereabangannya berkisar

antara 7 - 15 hari. Daun. Pada generasi M-2 terlihat seluruh

tanaman memiliki daun yang normal, baik warna, panjang, lebar,

jumlah dan keadaan permukaan daun, keeuali beberapa tanaman yang

terlihat daunnya tetap menggulung.

Batang. Dari 10 baris yang diamati ada perbedaan menyolok ter­

lihat pada tinggi batang. Sekelompok tanaman menjadi lebih tinggi

dibanding dengan tanaman normal, yakni masing-masing sekitar 170 dan

100 em (Tabel 1). Perbedaan tinggi ini dikarenakan oleh perbedaan

panjang ruas batang, sedang jumlah ruas per batang sama dengan

tanaman normal, yakni 10 - 12 ruas.

Malai. Tanaman M-2 relatif memiliki malai lebih besar daripada

malai tanaman normal, keeuali pada galur K 60-2. Tanaman M-2 yang

berbatang tinggi memiliki malai berbentuk bulat panjang, lebih pan­

jang daripada tanaman normal dan agak menear. Pada tanaman M-2 ber­

batang pendek memiliki malai berbentuk bulat dan agak pendek serta

lebih kompak.

3G8

Tabel 1. Beberapa sifat tanaman H-2 hasil radiasi tanaman sorgum varietas Keris

dengan sinar gamma 60 Krad

TanlUlan Tinggi

tan_an

( em )

Panjang

malai

( em )

Panjang

leher

( em )

Jumlah biji per

1118.1ai

Berat 100 bt. U.ur

biji (hari)

yang

leher

lebih

(1) menunjukkan bahwa dengan

49 - 72 hari (berbunga 50%)

K 60-1 9425513602,2978

K 60-2

892097692,6078

K 60-3

93231111182,4978

K 60-4

80211212992,0878

K 60-5

992358722,0586* K 60-6169 241013982,5578* K 60-7173 282010652,1075* K 60-8170 3017 9332,0875* K 60-99523612091,9475

K 60-10

180 301514882,8484

Keris

115 221310682,0778

* : aaak beraalUl aemua data, kecuali umur hasil rata-rata

10 contoh tanaman.

BLii. Seluruh tanaman M-2 memiliki biji berwarna putih kapur

seperti tanaman normal, kecuali K 60-10 yang berwarna coklat. Selain

warna biji, bentuk biji tanaman K 60-10 juga berbeda dengan tanaman

normal yakni berbentuk pipih bagian perutnya, sedang pada tanaman

normal atau tanaman M-2 yang lain berbentuk bulat. Bobot 100 butir

biji tanaman M-2 relatif lebih berat dibanding dengan tanaman

normal, kecuali tanaman K 10-9. Sebagian besar tanaman M-2 memiliki

jumlah bij i per malai relatif sama atau sediki t lebih banyak di­

banding dengan tanaman normal, kecuali mutan K 60-2, K 60-5 dan K

60-8 (tabe 1 1).

Tan~kai Malai. Pada Tabel 1 terlihat bahwa tangkai malai

nampak (leher) pada tanaman M-2 berbatang pendek memiliki

pendek dan pada tanaman berbatang tinggi juga memiliki leher

panjang kecuali K 60-6.

Umur Tanaman. Percobaan sebelumnya

radiasi umur tanaman bervariasi antara

369

dibandingkan dengan tanaman normal (60 hari) , pada pereobaan ini

menunjukkan bahwa hanya 2 galur K 60-5 dan K 60-10 yang berumur

lebih dalam masing-masing 86 dan 84 hari, tanaman normal dan tanaman

M-2 yang lain berumur 75 dan 78 hari (Tabel 1).

Basil Seleksi. Pada generasi M-4 tanaman telah nampak seragam

dan lebih mantap, sehingga pada generasi selanjutnya seleksi di­

tekankan pada pemurnian saja. Dari hasil pengamatan ini diperoleh

31 galur mutan, tetapi kebanyakan terdapat kelemahan-kelemahan ter­

tentu, dan hanya mutan M-3 yang menunjukkan keunggulan dibanding

dengan tanaman normal. Untuk itu mutan ini telah diikut sertakan

penguj ian mul tilokasi, hasil multilokasi tersebut menunjukkan daya

hasil lebih tinggi sekitar 27%, walaupun tanaman menjadi lebih

tinggi (Tabel 2).

Tabel 2. Beberapa sifat yang telah diamati pada galur mutan Keris M­3 dibandingkan dengan varietas Keris.

Sifat-sifat yang diamati

Umur berbunga 50% (hari)Rata-rataKisaran

Umur masak (hari)Rata-rataKisaran

Tinggi tanaman (em)Rata-rataKisaran

panjang malai (em)Rata-rata

Kisaran

Bobot biji per malai (g)Rata-rataKisaran

Hasil (ton/ha)Rata-rataKisaran

Keris M-3

5248 - 55

7874 - 81

129

110 - 143

21

16 - 25

29,4

27,6 - 31,3

4,062,60 - 5,20

Keris

4948 - 49

7671 - 80

102

100 - 103

2015 - 25

22,75

22,0 - 24,1

3,182,30 - 4,00

Keterangan : Angka-angka tersebut diperoleh dari hasil 5 kali

pengujian.

370

KESIMPULAN

Dari percobaan dan pengamatan ini dapat disimpulkan bahwa :

- Dengan menggunakan radiasi sinar gamma dosis 60 Krad terhadap

varietas Keris, diperoleh pertanaman M-1 yang cukup baik untuk

bahan seleksi pada generasi selanjutnya.

- Penggunaan radiasi sinar gamma pada sorgum varietas Keris ini

diperoleh tanaman M-1 yang bersifat jantan mandul, hal ini dapat

dimanfaatkan untuk memperlancar pelaksanaan persilangan, namun

perlu diteliti bagaimana pengeruhnya terhadap generasi keturunan­

nya.

- Keragaman pertanaman mutan M-1 dan M-2 yang dapat teramati antara

lain, jumlah anakan yang terbentuk, pembentukan percabangan,

ukuran panjang ruas batang, kekompakan malai, ukuran bij i dan

jumlah biji per malai, serta warna biji.

- Telah diperoleh galur mutan yang memiliki day a hasil lebih tinggi

daripada tanaman normal, namun tanaman memiliki batang yang lebih

tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

1. CHOPE, P.R., SHINDE, V.K., and WADHOKAR, R.S., Late flowering

radiation induced mutants in Swarna. Sorghum Newslatter II(1974).

2. DOGGET, H., Sorghum, Longmans, London (1970).

3. NARAYAMA, D., KULKHARANI, N., and MURTY, K.N., Mutation breeding

in sorghum, Sorghum Newsletter, 17 (1974).

4. REDDI, V.R., and LAHIRI, K.K., Chemical mutagenesis in parent and

hybrid of sorghum. Sorghum Newslatter 17 (1974).

371

DISKUSI

RAHAYU T. S.

1. Penampilan tanaman Sorgum yang

pemuliaan menggunakan radiasi

kualitas yang bagaimana terrnasuk

2. Apakah dengan radiasi kultivar

diperoleh ?

SUKARNO R.

bagairnana yang diingini dengan

? Misalnya hasil tinggi atau

rasa.

yang di ingini bisa lebih cepat

1. Penarnpilan yang diinginkan pada percobaan ini sorgurn adalah

Hasil tinggi : 50 kg/ha dengan tipe tanarnan yang sarna.

2. Belum bisa menjawab, karena kami baru studi pendahuluan, sebab

rnelihat hasil selekasi yang diperoleh kemungkinannya sangat besar.

BAMBANG K.

1. Bagairnan pengaruh radiasi terhadap daya ratoon?

2. Pada pengamatan : diamati panjang ruas batang. Apakah ada hubung­

annya dengan hasil ?

SUKARNO R.

1. Belum diarnati.

2. Panjang ruas hanya rnernpengaruhi tinggi tanarnan, tetapi tidak

berpengaruh terhadap jumlahnya.

T. SUGIANTO

1. Apakah sebelum melakukan percobaan telah dilakukan orientasi

dosis sehingga dapat menentukan dosis radiasi yang digunakan.

2. Menurut Anda dosis berapa yang terbaik untuk menghasilkan rnutan­

mutan tersebut.

SUKARNO R.

1. Orientasi sebelurnnya telah dilakukan dengan dosis 40 krad 5

varietas, tetapi belum terdapat kelainan, rnaka saya naikkan

menjadi 60 krad.

2. Tergantung pada varietas, tetapi perlu diamati lebih lanjut.

372

RIJANTO S.

1. Mengapa Anda memilih dosis 60 krad ? Apakah sebelumnya sudah

dilakukan percobaan orientasi dosis? Hal ini kami tekankan karena

dalam pemuliaan mutasi orientasi dosis memegang peranan penting.

2. Komentar : Untuk generasi Ml (mungkin juga generasi M2) itu belum

bisa dinamakan mutan, karena sifat pada Ml dan M2 itu masih bisa

bersegresi 1'agi pada generasi selanjutnya. Perlu di ingat bahwa

kelainan morfologi pada M1 sering terjadi kerusakan fisiologis.

SUKARNO R.

1. Sebelumnya kami meradiasi 40 krad 5 varietas, tetapi belum

menunjukkan gejala dan kemudian kami naikkan menjadi 60 krad.

2. Memang kami sendiri juga berpendapat demikian, karena pada M2

masih bersegresi.

373