METODE SELEKSI PADA TANAMAN MENYERBUK SENDIRI DALAM PEMULIAAN TANAMAN
Penggabungan gen-gen yang terdapat pada kedua tetua merupakan tujuan persilangan pada tanaman mnyerbuk silang. Sebelum menetapkan metose apa yang akan dilaksanakan untuk menangani generasi-generasi yang bersegregasi, agar program pemuliaan yng telah ditentukan dapat berhasil dengan baik. Sehingga, para pemulia harus mmperhatikan beberapa hal, diantaranya:
- Informasi daya hasil,
- Daya adaptasi dan ketahanan tetua terhadap hama, penyakit dan berbagai cekaman lainnya,
- Cara pewarisan sifat yang diperbaiki,
- Pertimbangan teknis, seperti mudah tidaknya membuat hibrida atau berapa luas lahan yang diperlukan dalam pengujian generasi yang bersegregasi tersebut,
- Pemilihan tetua, dan
- Cara seleksinya.
Semua faktor diatas merupakan hal-hal yang mempengaruhi pengambilan keputusan dalam penentuan metode seleksi. Di dalam pemuliaan tanaman ada beberapa metode seleksi yang dapat dilakukan pada tanaman menyerbuk sendiri yaitu seleksi silsilah (pedigree).
Seleksi Silsilah (Pedigree)
Metode ini dikatakan silsilah (pedigree) karena pencatatan dilakukan pada setiap anggota populasi bersegregasi dari hasil persilangan. Seleksi pedigree diperlukan untuk menyatakan dua galur tersebut serupa dengan mengkaitkan terhadap individu tanaman generasi berikutnya. Seleksi pegidree dapat diterapkan bila sifat yang diseleksi memiliki nilai heritabilitas yang tinggi dan diseleksi pada populasi yang bersegregasi. Karakter-karakter yang memenuhi kriteria tersebut adalah karakter kualitatif. Sedangkan, untuk karakter kuantitatif umumnya memiliki nilai heritabilitas rendah sehingga kurang efektif dilakukan perbaikan dengan menggunakan seleksi pedigree. Seleksi pedigree untuk perbaikan sifat-sifat kuantitatif biasanya dilakukan secara tidak langsung. Dalam hal ini seleksinya dilakukan pada karakter lain yang nilai heritabilitasnya tinggi dan berkorelasi positif serta berkaitan erat dengan hasil. Dalam hal ini kemajuan seleksi (KS) merupakan perbandingan lurus antara intensitas seleksi yang dibakukan (i), akar kuadrat heritabilitas karakter yang diseleksi (h) dan korelasi genetik sifat yang diseleksi dengan hasil (rg) dapat ditulis dengan rumus:
KS = I h rg
Tujuan metode seleksi pedigree adalah untuk memperoleh varietas baru dengan mengkombinasikan gen-gen yang diinginkan yang ditemukan pada 2 genotipe atau lebih. Rekombinasi dari dua genotype atau lebih tersebut diharapkan menghasilkan keturunan yang lebih baik dan lebuh unggul dibandingkan rata-rata tetuanya. Tetua yang dipilih ahrus memiliki karakter yang diinginkan, diatur oleh gen yang memiliki potensi untuk digabungkan. Secara umum, salah satu tetua dipilih karena sudah bradaptasi dan diterima oleh masyarakat, karakter komponen yang tidak dimiliki oleh tetua lain, missal ketahanan terhadap penyakit.
Pada saat melakukan persilangan, hal-hal yang harus diperhatikan yaitu 1. Ukuran populasi, untuk memperkirakan berapa F1 yang akan dihasilkan dan berapa F2 yang diinginkan. Hal ini berkaitan dengan berapa gen yang mengontrol karakter tersebut, 2. Tergantung pada kombinasi persilangan yang akan membentuk beberapa famili, 3. Persilangan dapat dilakukan di lapang atau rumah kaca, 4. Luas lahan yang tersedia, dan 5. Kemampuan pelaksana lapang.
Tahapan Seleksi Silsilah (Pedigree)
Pemilihan secara pedigree terhadap individu tanaman yang mengalami segregasi dilakukan pada generasi F2. Pada tahun pertama seleksi, dibuat persilangan antara dua tetua yang dikehendaki dan hasil biji F1 yang diperoleh melalui emaskulasi dan ditanam pada tahun berikutnya.
Pada tahun kedua, bilamana tetua yang digunakan sudah bersifat homozigot (berasal dari dua tetua galur murni), maka pertanaman biji F1 akan tampak seragam sehingga dapat memudahkan proses pemilihan. Dalam praktek umumnya, biji hasil pertanaman F1 dipanen bersama dan dicampur. Hal ini disebabkan karena umumnya masih dalam jumlah yang tarbatas.
Pada tahun ketiga, penanaman biji dilakukan sebanyak mungkin karena akan menghasilkan banyak kombinasi sehingga perlu diperhatikan pengaruh heterozigositasnya jadi, sedapat mungkin dihindari pemilihan tanaman heterozigot karena tujuan seleksi yaitu untuk memperoleh tanaman homozigot. Biasanya, tanaman F2 ini ditanam dengan jarak tanam yang lebar agar mempermudah melakukan pengamatan dan seleksi.penyeleksian dimulai pada generasi F2 karena memiliki keragaman yang paling tinggi. Seleksi dilakukan pada individu tanaman dengan sangat ketat agat tidak terlalu banyak tanaman yang ditangani pada generasi berikutnya. Perbandingan seleksi biasanya 10:1 (F2 ke F3) dapat pula 100:1. Perbandingan lebih tinggi apabila persilangan dilakukan pada tetua yang banyak berbeda karakternya, sehingga gakur segregasi mempunyai keragaman tinggi.
Seluruh benih yang berasal dari individu F2 (tanaman F3) ditanam dalam baris. Generasi F3 merupakan generasi penting. Pada generasi ini dapat diketahui terjadinya segregasi apabila tanaman F2 yang dipilih ternyata herezigot. Untuk dapat mngetahui adanya segregasi diperlukan cukup tanaman agar terkihat keragamannya, biasanya ditanamn lebih dari 30 tanaman tiap baris. Seleksi tahap dilakukan secara individu, tetapi dimungkinkan dalam satu barisan tidak ada dipilih sama sekali. Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang terbaik pada berisannya yang tanamannya lebih seragam. Jumlah tanaman yang dipilih sebaiknya tidak lebih banyak daripada jumlah family. Family adalah keturunan dari satu tanaman. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi efektivitas seleksi individu pada generasi F2 dan F3 yaitu:
- Jarak tanam. Apabila tanaman ditumbuhkan dengan jarak tanam lebar, lebih mudah melaksanakan penilaian individu tanaman. Akan tetapi genotype yang terseleksi atas dasar produksinya belum tentu tinggi pula apabila ditanamn dengan jarak tanam sempit, karena adanya kompetisi. Dapat terjadi genotype terpilih tidak menunjukkan potensinya pada situasi kompetisi.
- Lingkungan mikro. Efesiensi sekeksi individu dipengaruhi oleh lingkungan mikro, karena nilai genotype dapat dikaburkan. Pengaruh ini sebagai akibat perbedaan tempat tumbuh masing-masing tanaman tentang kesuburan tanah, hama dan penyakit, gografi, ketinggian tempat dari permukaan laut, curah hujan dan lain-lain.
- Interaksi genotype dengan musim. Seleksi dilakukan pada suatu musin atau tahun, sedangkan genotype yang trpilih digunakan pada beberapa musim atau tahun. Genotipe terpilih seharusnya tetap menunjukkan keunggulan meskipun lingkungan berubah karena musim.
Generasi F4 ditangani sama halnya generasi F3. Perbedaannya adalah seleksi tetap dilakukan pada individu tanaman, tetapi dari family terbaik. Keragaman di dalam barisan atau family menjadi berkurang karena tanaman lebih homozigot. Sebaliknya keragaman antar family tetap tinggi. seleksi diantara family menjadi lebih efesien karena dapat diketahui barisan mana yang lebih seragam. Biasanya dua atau lebih tanaman dipilih dari family terbaik.
Generasi F5 ditangani sama halnya generasi F4. Perbedaannya adalah seleksi dilakukan pada family terbaik. Keragaman di dalam barisan atau family menjadi sangat kecil kerena tanaman lebih homozigot. Sebaliknya keragaman antar family tetap tinggi. seleksi diantara family menjadi lebih efesien, karena dapat diketahui barisan mana yang lebih seragam.
Pada generasi F6, benih yang berasal dari datu barisan ditanam pada petak yang lebih besar dengan jarak tanam rapat (jarak tanam komersial), jika memungkinkan dengan ulangan-ulangan. Dapat juga ditanam sebagai pengujian daya hasil pendahuluan apabila persediaan benih mencukupi, dengan menyertakan varietas pembanding.
Pada generasi F7 dilakukan uji daya hasil dengan meyertakan varietas pembanding. Pada generasi F8 dilakukan uji multilokasi. Uji multilokasi harus mengikuti prosedur pelepasan varietas tanaman yaitu jumlah lokasi pengujian, jumlah musim, jumlah ulangan, jumlah genotype dan jumlah varietas pembanding. Tahapan terakhir dari seleksi silsilah (pedigree) adalah pelepasan varietas dan perbanyakan benih untuk disebar.
Gambar Seleksi Silsilah (Pedigree) Untuk Tanaman Menyerbuk Sendiri.
Metode Bulk
Metode bulk merupakan metode untuk membentuk galur-galur homozigot dari populasi bersegregasi melalui selfing selama beberapa generasi tanpa seleksi pada generasi awal melainkan dilakukan seleksi pada generasi lanjut setelah tanaman banyak yang homozigot. Selama pertumbuhannya terjadi seleksi alam, sehingga tanaman yang tidak tahan menghadapi tekanan lingkungan akan tertinggal pertumbuhannya atau mati.
Prinsip metode bulk adalah 1) merupakan metode seleksi yang paling sederhana setelah seleksi massa, 2) tidak dilakukan seleksi pada generasi awal, 3) pada generasi awal tanaman ditanam rapat dan dipanen secara gabungan (bulk), 4) memanfaatkan tekanan seleksi alam pada generasi awal, 5) seleksi baru dilakukan setelah tercapai tingkat homozigositas tinggi (F5 atau F6), 6) seleksi untuk karakter dengan heritabilitas rendah hingga sedang.
Kelebihan metode buk adalah 1) relatif murah dan sederhana untuk memelihara populasi bersegregasi, 2) generasi F1 sampai F4 pekerjaan tidak terlalu berat karena pada generasi tersebuttidak dilakukan seleksi, 3) ekonomis untuk tanaman-tanaman berumur pendek dan dapat ditanam pada jarak tanam sempit seperti padi, gandum, kedelai, kacang tanah, dll sehingga tidak mengurangi luas lahan percobaan, 4) tanaman yang baik tidak terbuang karena tidak dilakukan seleksi pada generasi awal, 5) beberapa generasi dapat dilakukan pada tahun yang sama, 6) seleksi alam pada generasi awal dapat meningkatkan frekuensi gen-gen baik.
Kelemahan metode bulk adalah 1) silsilah galur tidak tercatat sejak awal, 2) seleksi alam pada generasi awal dapat menghilangkan genotipe-genotipe baik, 3) tanaman pada satu generasi belum tentu terwakili pada generasi selanjutnya, 4) jumlah tanaman pada generasi lanjut sangat banyak sehingga menyulitkan dalam seleksi dan memerlukan lahan sangat luas.
Tahapan Seleksi Bulk
Gambar Metode Bulk Untuk Tanaman Menyerbuk Sendiri.
Tahapan seleksi bulk dilakukan pada generasi ke-6 (F6). Pada metode seleksi bulk, dimulai dengan melakukan persilangan antara dua tetua galur murni (homozigot) untuk menghasilkan benih F1. Keturunan F2 sampai F5 ditanam tanpa melakukan seleksi. Pada keturunan F1 dan F2 ditanam dengan jarak tanam yang rapat. Pada keturunan F2 setelah dipanen kemudian dicampur (bulk) untuk dilanjutkan pada generasi F3. Kegiatan ini dilakukan sampai generasi ke-5 dengan tujuan untuk memperoleh proporsi homozigot yang cukup besar.
Generasi F5 ditanam dengan jarak tanam lebar. Pada generasi ini mulai dilakukan seleksi secara individual karena proporsi populasi yang homozigot udah mencapai lebih dari 90%, sehingga memudahkan pelaksanaan pemilihan. Individu tanaman terseleksi diberi nomor dan ditanam pada F6 secara terpisah dalam barisan untuk setiap nomornya (single-row plot)
Pada generasi F7, benih yang berasal dari satu barisan ditanam pada petak yang lebih besar dengan jarak tanam rapat (jarak tanam komersial), jika memungkinkan dengan ulangan-ulangan. Dapat juga ditanam sebagai pengujian daya hasil pendahuluan apabila persediaan benih mencukupi dengan menyertakan varietas pembanding.
Pada generasi F8 dilakukan uji daya hasil dengan menyertakan varietas pembanding dengan rancangan percobaan yang baik dan dilakukan pada berbagai lokasi. Hal yang sama juga dilakukan pada generasi F9 dilakukan uji multilokasi. Tahapan terakhir dari seleksi bulk adalah pelepasan varietas dan perbanyakn benih untuk disebar secara komersial.
Komentar