JENIS-JENIS PEMULIAAN PADA TANAMAN

PEMULIAAN RUMPUN

Kelompok tumbuhan sejenis yang tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya disebut rumpun. Rumpun rumpun yang alami merupakan suatu populasi liar atau varietas yang berasal dari lahan tertentu yang hanya mengalami seleksi minimal. Sebaliknya, rumpun buatan merupakan keturunan hybrid dari galur induk tertentu atau seleksi majemuk dari berbagai persilangan. Suatu populasi bersifat heterozigot dan homogen jika seluruh individu nya bersifat heterozigot, tetapi genotif nya sama, sebalik nya populasi yang homozigot heterogen memiliki satu individu homozigot tetapi genotif nya berbeda.

PERKEMBANGAN POPULASI

Untuk mempraktekan pemuliaan rumpun ini, diperlukan suatu populasi. Jika populasi alami telah tersedia, tidaklah diperlukan lagi usaha para pemulia untuk meningkatkan produksinya.

Seleksi Induk

Usaha ini merupakan salah satu sasaran penting dalam menentukan seleksi  induk. Misalnya, jika

diinginkan suatu tanaman yang mempunyai sifat resistensi terhadap suatu penyakit dan mempunyai kualitas tertentu, maka kedua induknya haruslah memiliki variabilitas salah satu atau kedua karakter tadi. Pemilihan induk yang efektif didasarkan pada sifat heribilitas dan banyaknya variabilitas genetic tanaman tanaman induk. Tanaman induk yang dipilih ialah tanaman induk yang mempunyai heritabilitas tinggi serta genotipnya sesuai dengan yang diinginkan. Untuk mendapatkan tanaman heritabilitas tinggi, biasanya para pemulia mendatangkan sejumlah besar tanaman induk yang berbeda walaupun fenotipnya tampak sama.

Produksi rumpun

Perkembangan populasi rumpun dapat dilakukan melalui berbagai cara. Pertama, melalui tanaman budidaya yang  melakukan pembuahan diri. Langkah selanjutnya ialah mengusahakan terjadinya keturunan pada variabilitas genetic yang diingikan.

Untuk menciptakan populasi rumpun, mula mula tanaman yang diinginkan sebagai induk ditentukan, kemudian dicampur  sedemikian rupa sehingga tanaman diharapkan melakukan persilangan antar individu. Kemudian dilakukan isolasi baik secara geografis maupun secara mekanis.

SELEKSI ALAM

Seleksi alam menentukan pilihan bagi manipulasi dan pemanfaatan populasi rumpun dalam program pemuliaan. Telah diketahui bahwa factor factor lingkungan seperti suhu, kemudian terserang penyakit dan lamanya penyimpanan merupakan beberapa contoh tekanan seleksi pada suatu populasi. Hasil seleksi alam dapat merupakan gabungan antar gen yang diinginkan dan gen yang tidak diinginkan.

SELEKSI BUATAN

Dudley, melaporkan pengamatnnya selama 70 tahun menseleksi  jagung yang mengandung  konsentrasi minyak dan protein didalam bijinya. Dimulai dengan varietas penyerbukan terbuka, kemudian dilakukan seleksi missal dengan sedikit modifikasi untuk mengurangi depresi silang dalam. Seleksi masih terus berlangsung bahkan telah sampai pada lebih dari 70 generasi, yaiatu terhadap jagung Illinos yang berkadar minyak tinggi( Illionis High = IHO ), yang berkadar minyak rendah ( Illionis Low oil = ILO ), yang berkadar protein tinggi ( IHP ) dan yang berkadar protein rendah ( ILP ). Hasil yang berlawanan, yaitu pada tanaman tanaman yang tak mengalami tekanan seleksi akan terbentuk galur galur dengan arah yang berlawanan, masing masing yaitu Reverse High Oil = RHO, Reverse Low Oil = RLO, dan RHP, RLP.

PEMULIAAN TURUNAN

Pemulian turunan ( pedigree breading ) yaitu dicatatnya garis silsilah nenek moyang, telah digunakan sejak hokum Mendel ditemukan. Metode pemulian turunan ini sering diterapkan pada pemuliaan tanaman tanaman budidaya annual berbiji yang mengalami pembuahan diri, namun metodr ini dapat juga dimanfaatkan pada jenis jenis tanaman lain.

SELEKSI INDUK

Segresi transgresif antara dua induk penengah yang tidak mudah direncanakan dapat merupakan peluang yang berharga. Karakter yang memiliki heritabilitas tinggi lebih mudah dipakai dibanding dengan yang berheritabilitas rendah. Potensi segregasi transgresif akan cukup tinggi, mengingat adanya keragaman yang besar, baik pada induk tanaman yang terlihat maupun pada induk tanaman yang tidak sempat diamati.

PEMBASTARAN ( HIBRIDISASI )

Ada beberapa alternatif untuk membuat kombinasi variabilitas genetic dari tanaman induk yang terseleksi. Serangkaian persilangan tunggal dapat dibuat antar induk. Persilangan itu akan menghasilkan sejumlah populasi yang sama dengan kombinasi induknya.

Keragaman populasi yang tinggi dengan sasaran yang spesifik dapat juga digunakan sebagai sumber induk untuk program program persilangan yang akan dating. Pada kenyataannya, semua system pembastaran merupakan sumber karakter tanaman tanaman induk masa datang.

UKURAN POPULASI

Dalam setiap persilangan, perlu adanya kesesuaian antara jumlah kombinasi persilangan dan ukuran suatu populasi.  Pemulia secara terus menerus harus mengurangi jumlah melalui seleksi, jika diinginkan adanya pertambahan genetic pada setiap generasi. Seleksi yang tepat, yaitu identifikasi genotip yang diinginkan, merupakn kunci keberhasilan suatu program, semakin cepat program seleksi, akan semakin berhasil diperoleh genotip yang diinginkan.

SELEKSI

Seleksi dapat ditangani melalui salah satu dari dua cara yang umum.  Yaitu  seleksi turunan klasik tanpa melakukan uji hasil panen, seleksi dapat dilakukan baik secara acak maupun berdasarkan evaluasi fenotip terutama melalui seleksi visual. Seleksi visual ialah identifikasi genotip tanaman yang berharga berdasarkan gambaran tipe tanaman yang ideal ( ideotipe ).

PEMULIAAN SILANG BALIK

Silang balik yang umum digunakan bagi tanaman budidaya, pertama kali ditemukan oleh Harlan dan Pope pada tahun 1922. Silang balik artinya pengulangan persilangan dengan salah satu induk. Induk yang disilangkan berulang kali disebut induk berulang, sedang induk yang laiinya induk tidak bersilang.

DINAMIKA POPULASI

Pemisahan genotip tidak berulang disekitar lokus yang disumbangkan tergantung pada kombinasi daerah kromosom tertentu . frekuensi rekombinasi ditentukan oleh jarak dan factor factor lain, termasuk lokasi sentromer dan ketidaknormalan struktur kromosom yang mengurangi terjadinya proses persilangan.

PEMULIAAN UNTUK TUJUAN KOMERSIAL

Silang balik dapat dilakukan secara efektif baik pada jenis penyerbukan silang maupun pada penyerbukan diri. Jika ada jenis jenis tanaman mengalami depresi silang dalam dengan pasangan yang berdekatan, maka silang balik harus dilakukan pada skala ecil dan tampaknya memerlukan banyak induk berulang untuk dapat mempertahankan kekuatan alaminya.

INTROGRESI

Introgresi ialah system persilangan antarjenis yang diikuti dengan pengulangan silang balik dengan salah satu induk jenis tanaman yang bersangkutan. Silang balik disini mempunyai dua sasaran. pertama, memperbaiki fertilitas dan kapasitas mereproduksikan keturunan. Kedua, mengembalikan status genotip induk berulang yang tadinya hanya terdiri dari sejumlah kecil informasi genetic dari induk tidak berulang. Introgresi sangat penting peranannya dalam evolusi, karena disini terjadi pertukaran genetic dari satu jenis dengan jenis lainnya.

GALUR ISOGENIK

Galur isogenetik ialah kelompok kelompok atau beberpa rangkaian tanaman dalam satu varietas yang perbedaanya sangat kecil, yaitu berbeda dalam satu atau sejumlah kecil alel. Misalnya, dua galur isogenikpada varietas padi keduanya mempunyai komposisi genetic yang sama, kecuali pada alela yang mengendalikan karakter seperti tinggi tanaman atau resistensi terhadap penyakit. Kedua galur isogenik tadi berasal dari silang balik, jadi dua alela tadi dapat dihilangkan kembali pada susunan genetic semula dari induk berulang.

VARIETAS GALUR MAJEMUK

Borlaug (2) mengemukakan secara garis besar perkembangan varietas galur majemuk gandum untuk melindungi tanaman terhadap penyakit karat batang. Ia menyarankan agar dilakukan persilangan antara induk gandum berulang yang mempunyai produksi tinggi dengan induk tidak berulang yang mempunyai keragaman spectrum gen resisten. Setiap galur mempunyai morfologi dan penampilan yang sama, tetapi berbeda resistensi gennya. Varietas galur majemuk didapatkan dari persilangan campuran galur isogenik yang berbeda.

SELEKSI BERULANG DAN VARIETAS SINTETIK

Seleksi berulang dikembangkan agar sesuai dengan teknik pemuliaan bagi tanaman budidaya yang mengalami penyerbukan silang pada tanaman tanaman.

TEKNIK SELEKSI BERULANG

Teknik dasar pada seleksi berulang ialah mengamati individu individu yang mempunyai genotip superior dan selanjutnya melakukan persilangan sesuai dengan pasangannya untuk menghasilkan populasi baru.

IDENTIFIKASI GENOTIP

Kunci sukses seleksi berulang adlah ketepatan dalam mengidentifikasi individu individu yang baik untuk suatu populasi dengan penambahan frekuensi alela alela yang diinginkan. Ad alternative  metode  identifikasi. Yaitu  individu individu yang menpunyai gen gen yang diinginkan diseleksi melalui fenotip tanpa evaluasi keturunan, dengan asumsi suatu fenotip merefleksikan genotipnya. 

PROGRAM PERSILANGAN UNTUK MENGHASILKAN POPULASI BARU

Pada seleksi berikutnay, induk tanaman diletakkan berpasangan sedemikian rupa sehingga memungkinkan terjadinya persilangan antar individu dalam kelompok kelompok yang terseleksi sesering mungkin.

SELEKSI BERULANG TERHADAP FENOTIP

Program ini menyeleksi karakter karakter individu yang dapat dievaluasi melalui fenotipnya dan merupakan system sederhana yang diikuti dengan perkawinan antar individu.efesiensi cara ini sebagian tergantung pada ketepatan waktu seleksi dilakukan , jika genotip yang diinginkan dapat diidentifikasi sebelum terjadinya pembungaan, maka seleksi dan perkawinan dapat dilakukan pada saat yang sama.

SELEKSI BERULANG TERHADAP KEMAMPUAN BERKOMBINASI SPESIFIK

Dalam beberapa hal, khususnya  dalam pemuliaan hybrid, diinginkankan untuk memperoleh galur pemuliaan yang dapat menghasilkan proporsi keturunan produktif yang tinggi bila dikombinasikan dengan tanaman yang mempunyai  dasar genetic sempit.

Material  yang diuji harus merupakan galur antara lain: silang dalam spesifik yang mempunyai keragaman genetic terbatas. Evaluasi tanam- tanaman terseleksi  dilakukan  dengan mengukur penampilan rata- rata keturunan tanaman. Cadangan biji- biji induk betina terbaik tanaman, kemudian dilakukan penyilangan antar tanaman dan pengulangan siklus. Selanjutnya, kemampuan kombinasi  spesifik yang berhubungan dengan hybrid.

SELEKSI BERULANG RESIPROKAL

Seleksi berulang resiprokal memperbaiki baik kemampuan bekombinasi spesifik maupun umum. Caranya ialah dengan melakukan seleksi terhadap dua populasi dalam waktu bersamaan. Suatu populasi diuji terhadap populasi disilangkan dengan tananaman yang dicuplik secara acak dari populasi lain, kemudian anaknya diuji. Individu- individu yang terbaik dari hasil seleki ditanam kembali danantar individu tersebut disilangkan sampai dapat siklus yang lengkap. Pada siklus yang kedua, tanaman- tanaman yang terseleksi dari setiap kelompok disilangkan kembali pada populasi lain sebagai penguji.

EKSPRESI SEKS

Sifat berumah dua, yang berarti juga bunga jantan dan betina masing- masing terdapat pada individu tanaman yang berbeda, merupakan sifat yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan hybrid. Contohnya pada bayam, ekspresi seks nya terutama dikendalikan oleh sepasang kromosom seks yang bernotasi X dan Y.

PEMULIAAN MUTASI

Dalam proses nya mutasi terjadi karena adanya perubahan urutan nukleotida DNA kromosom, yang mengakibatkan terjadinya perubahan pada bentuk protein enzim. Perubahan yang umum terjadi adalah penggantian suatu nukleotida dengan yang lain pada saat berlangsungnya replikasi DNA.

SUMBER- SUMBER MUTASI

MUTASI ALAM

Diduga lamanya proses evaluasi sebagian besar jenis- jenis tanaman telah menyebabkan terjadinya identitas dan stabilitas sebagian besar alela- alela yang disenangi. Karena pada umumnya fenotif gen- gen dominan segera tanpak dalam suatu populasi, dan umumnya gen- gen dominan ini justru kurang sesuai dengan lingkungannya. Maka gen- gen tersebut adalah akan segera hilang dari populasi. Dipihak lain alela resesif dalam suatu populasi dikombinasikan dengan berbagai bentuk alela pada lokus berbeda sebelum seluruhnya lenyap.

MUTASI TERINDUKSI

Mutasi tereduksi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan energy dan kimia. Yang temasuk dalam kategori energy ialah : sinar X, sinar gamma, sinar beta, neutron cepat dan neutron lambat, pertikel alpa, sinar devteron, dan sinar ultra ungu. Diantara sinar- sinar tersebut sinar X merupakan energy yang paling sering digunakan.