PEMULIAAN TANAMAN: METODE SELEKSI DAN DAYA GABUNG RESIPROK

Written by. EDUPEDIA

HENDRA DWI PRASETYO // CITRA O. S. PRASETYO

Persilangan merupakan cara yang paling populer untuk meningkatkan variabilitas genetik, bahkan sampai sekarang karena murah, efektif, dan relatif mudah dilakukan. Berbagai galur hasil rekayasa genetika pun biasanya masih memerlukan beberapa kali persilangan untuk memperbaiki penampilan sifat-sifat barunya. Pada dasarnya, persilangan adalah manipulasi komposisi gen dalam populasi. Keberhasilan persilangan memerlukan prasyarat pemahaman akan proses reproduksi tanaman yang bersangkutan (biologi bunga). Berbagai macam skema persilangan telah dikembangkan (terutama pada pertengahan abad ke-20) dan menghasilkan sekumpulan metode pemuliaan yang lazim diajarkan di perkuliahan bagi mahasiswa pemuliaan tanaman tingkat sarjana.

Walaupun secara teknis relatif mudah, keberhasilan persilangan perlu mempertimbangkan ketepatan waktu berbunga (sinkronisasi), keadaan lingkungan yang mendukung, kemungkinan inkompatibilitas, dan sterilitas keturunan. Keterampilan teknis dari petugas persilangan juga dapat berpengaruh pada keberhasilan persilangan. Pada sejumlah tanaman, seperti jagung, padi, dan Brassica napus (rapa), penggunaan teknologi mandul jantan dapat membantu mengurangi hambatan teknis karena persilangan dapat dilakukan tanpa bantuan manusia.

Semua varietas unggul padi, jagung, dan kedelai yang ditanam di Indonesia saat ini dirakit melalui persilangan yang diikuti dengan seleksi. Perkembangan dalam biologi molekular memunculkan metode-metode pemuliaan baru yang dibantu dengan penanda genetik dan dikenal sebagai pemuliaan dengan penanda.

 1. Metode Seleksi

Berkenaan dengan metode pemuliaan yang akan dipilih maka perhatian utama diarahkan kepada populasi dari mana seleksi akan dilakukan dan metode seleksi yang akan diterapkan. Keragaman yang dihasilkan sangat penting untuk pekerjaan pemuliaan tanaman, karena seleksi tidak menciptakan keragaman akan tetapi ia berperan atas adanya keragaman, dan seleksi hanya akan efektif jika berlangsung pada adanya perbedaan turun-temurun

 1.1 Seleksi  Langsung

Seleksi langsung dapat diartikan sebagai pemilihan secara langsung genotipe- genotipe terbaik berdasarkan karakter-karakter yang memenuhi kriteria seleksi. Seleksi langsung dapat dikategorikan ke dalam seleksi langsung berdasarkan satu sifat dan seleksi langsung terhadap beberapa sifat. Sehubungan dengan seleksi terhadap banyak sifat, metode yang dapat dipilih adalah :

1. Seleksi berurutan (Tandem Selection/TS)

Seleksi dikerjakan terhadap satu sifat yang paling penting, baru seleksi sifat lainnya. Kekurangan seleksi ini adalah genotipe dengan sifat lain yang baik dapat terbuang kalau saat seleksi sifat sebelumnya performanya tidak baik.

2. Seleksi simultan (Independent Culling Lecel/ICL)

Pada seleksi ini ditentukan batas-batas minimal berbagai sifat. Grup individu yang memiliki nilai di atas batas minimal tersebut yang dipilih. Kelebihannya dibanding metode sebelumnya adalah dapat melihat kedua sifat sekaligus. Adapun kerugiannya adalah intensitas seleksi antar karakter tidak bebas, sedang pada metode sebelumnya bebas menentukan intensitas seleksi antar sifat.

3. Seleksi indeks (Index Selection)

Seleksi ini dapat mengatasi kekurangan dua metode sebelumnya. Pada seleksi ini, diperlukan nilai ekonomis relatif, penduga ragam fenotipe, ragam fenotipe, serta kedua peragam genotipe dan fenotipe untuk memperoleh nilai-nilai hubungan indeksnya. Hanya individu yang berindeks tertinggi yang dipilih untuk diteruskan ke generasi-generasi seleksi selanjutnya. Batas minimum untuk tiap sifat adalah saling bebas. Jadi individu-individu yang mungkin harus dibuang menurut metode simultan mungkin masih bisa dipergunakan dalam metode seleksi indeks. Contoh :Indeks : b1X1 + b2X2 + b3X3 + b4X4 + … + bnXndi mana x adalah karakter, koefisien b ditentukan oleh nilai korelasi dan nilai ekonomi relatif.

 1.1.1 Pendugaan Kemajuan Seleksi

Kemajuan seleksi dapat diartikan sebagai nilai kemajuan genetik secara teoritis yang merupakan besarnya kenaikan hasil yang akan diperoleh akibat dilakukannya kegiatan seleksi terhadap suatu populasi tanaman. Untuk mengetahui seberapa besar kemajuan seleksi yang diperoleh, diperlukan pengetahuan tentang populasi dan keragamannya serta besarnya angka heritabilitas.

Sebagai ilustrasi digunakan program pemuliaan tanaman jagung yang bertujuan meningkatkan produksi. Sebagai populasi dasar adalah sejumlah m individu, mempunyai rata-rata berat biji per tongkol P1 = 210 gram, s = 40 gram. Seleksi dilakukan terhadap n individu yang mempunyai berat biji per tongkol > 270 gram, yang rata-ratanya Pp = 300 gram, maka Pp-P1 = 90 gram. Nilai ini dinamakan diferensial seleksi (selection differential). Pada populasi dengan jumlah anggota besar dan mengikuti sebaran normal, rata-rata P1 fenotipe dapat dianggap sebagai rata-rata G1 genotipenya.

Selanjutnya, tanaman terpilih dengan rata-rata Pp tersebut, ditanam dan mengalami persilangan secara acak, rata-ratanya kita sebut sebagai P2 yang diasumsikan sebagai rata-rata G2 genotipenya. Dengan asumsi kondisi lingkungan F1 sama dengan generasi sebelumnya, maka G2-G1 disebut kemajuan seleksi dan diberi notasi G.

Di mana:

k adalah intensitas seleksi,

σ_P adalah simpangan baku fenotipe populasi dasar, dan

H adalah besarnya angka heritabilitas populasi tersebut.

Besarnya intensitas seleksi k sangat tergantung pada jumlah individu yang terpilih n dari populasi dasar m, nilai rata-rata fenotipe, dan simpangan baku dari populasi dasar. Intensitas seleksi sendiri akan mempengaruhi besarnya diferensial seleksi.

 1.2. Seleksi tidak langsung

Seleksi tidak langsung dapat diartikan sebagai pemilihan secara tidak langsung genotipe-genotipe terbaik berdasarkan karakter-karakter yang dinilai memiliki hubungan dengan tujuan akhir program pemuliaan, misalnya karakter daya hasil, ketahanan terhadap penyakit, dan lain sebagainya. 

1.2.1 Korelasi Antar Karakter 

Analisis korelasi merupakan analisis untuk mengetahui keeratan hubungan antar dua peubah atau lebih. Analisis ini menyediakan pengukuran derajat hubungan antar peubah atau kebaikan suai (goodness of fit) dari hubungan yang diutarakan pada data yang sedang ditangani. Keeratan hubungan antar karakter ditunjukkan oleh koefisien korelasi (r) yang nilainya berkisar antara -1 hingga +1. Semakin dekat koefisien korelasi dengan salah satu dari kedua nilai tersebut, maka keeratan hubungan antar karakter semakin baik. Rumus korelasi sendiri adalah :

Dalam kaitannya dengan seleksi, analisis ini dapat digunakan untuk mengetahui karakter morfologi mana yang berkorelasi dengan hasil, sehingga dapat dijadikan karakter seleksi.

 1.2.2 Analisis Lintas

Analisis lintas merupakan bentuk analisis regresi linear terstruktur dengan peubah-peubah yang dibakukan yang dapat menguraikan koefisien korelasi menjadi pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung. Analisis lintas dapat menggabungkan keterangan kuantitatif yang diperoleh dari koefisien korelasi dengan keterangan kualitatif melalui hubungan kausal yang telah dirumuskan peneliti sehingga diperoleh informasi yang kuantitatif.

Menurut Singh dan Chaudary (1979), ada tiga hal yang perlu diperhatikan dalam menarik kesimpulan pada analisis lintas, yaitu :

1. Jika korelasi antara peubah hampir sama dengan pengaruh langsungnya maka korelasi tersebut menjelaskan hubungan yang sebenarnya dan seleksi langsung melalui peubah tersebut akan efektif
2. Jika korelasi positif tetapi pengaruh langsungnya negatif maka pengaruh tidak langsunglah yang menyebabkan korelasi tersebut. Pengaruh tak langsung ini merupakan peubah yang harus diperhatikan lebih lanjut
3. Jika korelasi negatif dan kecil sedangkan pengaruh langsungnya positif dan besar maka pemilihan model selanjutnya yang dilakukan harus dengan pembatasan yang benar agar pengaruh peubah tak langsung menjadi hilang, sehingga pengaruh langsung bisa lebih berguna.

 3. Persilangan Resiprok

Dalam persilangan, Hukum Mendel tidak mempersoalkan macam/jenis kelamin. Artinya, Hukum Mendel I dan II berlaku sama pada jenis kelamin jantan maupun betina. Ini berarti bahwa jantan dan betina memiliki kesempatan yang sama dalam pewarisan sifat. Misalnya, persilangan antara bunga yang berwarna merah dengan yang berwarna putih akan menghasilkan keturunan yang sama, apabila serbuk sari diambil dari bunga merah atau putih. Persilangan yang demikian dikenal dengan Persilangan Resiprok.

Refrensi:

http://id.wikipedia.org/

http://pttipb.wordpress.com/

--FIN--