Highlight (aksesi) Jagung. 678 Sorgum. 130 Gandum. 181 Hermada. 2 Millet/ Jewawut (Pennisetum glaucum) 92 Jali (Colx lacymajobi)

Transkripsi

1 Highlight SUMBERDAYA GENETIK Plasma Nutfah Plasma nutfah tanaman serealia merupakan faktor terpenting dalam merakit varietas unggul. Keragaman yang tinggi menyebabkan tersedianya sumber genetik untuk merakit varietas sesuai dengan kebutuhan pengguna. Keunggulan yang dimiliki varietas lokal (landrace) seperti ketahanan terhadap cekaman biotis dan abiotis perlu dijaga dari kepunahan. Plasma nutfah lokal menyimpan gen-gen penting dengan karakter spesifik, diantaranya ketahanan terhadap cekaman abiotis (kekeringan, genangan, Low N), serta ketahanan terhadap cekaman biotis (hama dan penyakit). Pelestarian dan pemanfaatan materi genetik dilakukan melalui kegiatan koleksi, rejuvinasi, karakterisasi sifat agronomi dan nutrisi serta fisiologi tanaman. Balai Penelitian Tanaman Serealia telah memanfaatkan sifat-sifat ketahanan yang dimiliki oleh plasma nutfah lokal untuk pembentukan varietas unggul jagung, diantaranya varietas Lamuru dan Wisanggeni yang mempunyai sifat ketahanan terhadap cekaman kekeringan, serta Bima 10 dan Sukmaraga yang toleran di lahan masam. Hingga tahun 2013, Balitsereal telah memiliki aksesi plasma nutfah serealia yang terdiri atas 678 aksesi jagung, 130 aksesi sorgum, dua aksesi hermada, 181 aksesi gandum, 92 aksesi jewawut, dan 11 aksesi jali. Koleksi plasma nutfah Tahun 2013 berasal dari Kalimantan Selatan, NTB, Jawa Timur/ P. Madura, dan NTT) serta dari luar negeri. (Tabel 1&Gambar 2). Tabel 1. Koleksi plasma nutfah tanaman serealia Balitsereal Tahun 2013 Komoditas Serealia Jumlah Koleksi (aksesi) Jagung 678 Sorgum 130 Gandum 181 Hermada 2 Millet/ Jewawut (Pennisetum glaucum) 92 Jali (Colx lacymajobi) 11 Jumlah Gambar 2. Koleksi plasma nutfah jagung lokal

2 2 Highlight 2013 Koleksi plasma nutfah lokal selanjutnya dilestarikan dan dimanfaatkan dalam kegiatan pemuliaan melalui proses rejuvinasi, karakterisasi dan evaluasi terhadap cekaman lingkungan. Jumlah aksesi yang telah direjuvinasi, karakterisasi dan evaluasi disajikan pada Tabel 2. Jumlah aksesi plasma nutfah serealia yang ada saat ini dengan jumlah aksesi yang telah direjuvinasi, dikarakterisasi, dan dievaluasi tidak sinkron, terutama gandum, disebabkan oleh adanya beberapa aksesi yang telah mati akibat kerusakan pada alat penyimpanan (cold storage). Balitsereal secara rutin memurnikan varietas serealia yang telah dilepas dalam upaya mempertahankan sifat karakter aslinya. Tabel 2. Jumlah aksesi plasma nutfah serealia yang telah direjuvinasi, karakterisasi dan evaluasi Tahun 2013 Jumlah Aksesi Rejuvinasi (aksesi) Karakterisasi (aksesi) 678 aksesi jagung 660 Agronomik 650 Biomas 200 Nutrisi aksesi sorgum 26 Agronomik 27 Biomas 40 Nutrisi aksesi gandum, 70 Agronomik 85 Evaluasi (aksesi) Kekeringan 144 Sitophilus 333 Bulai 640 Busuk batang 98 Hawar daun 199 Hasil etanol 49 Hasil nira 49 Ratun 49 Sitophilus 30 triticale dan barley Nutrisi aksesi jewawut 24 Agronomik aksesi jali Kegiatan pemurnian varietas bersari bebas tahun 2013 meliputi varietas Sukmaraga, Lagaligo, Krisna, Palakka, Lamuru, Provit A, Srikandi Kuning 1 dan Anoman. Selanjutnya dilakukan pula pembentukan benih inti (BS) galur inbrida (induk jagung hibrida) yaitu MR-14, B11-209, Nei-9008, G-193, N-51, MR-4Q dan N-150. Hasil pembentukan BS varietas jagung bersari bebas dan benih inti galur inbrida jagung dapat dilihat pada Tabel 3.

3 Highlight Tabel 3. Hasil pembentukan benih inti varietas bersari bebas dan BS inbrida jagung 2013 No. Uraian Jumlah Varietas 1. Sukmaraga 266 tongkol 2. Lagaligo 355 tongkol 3. Krisna 192 tongkol 4. Anoman 216 tongkol 5. Lamuru 368 tongkol 6. Srikandi Kuning tongkol 7. Provit A tongkol 8. Palakka 200 tongkol Inbrida 1. MR-14 2,0 kg 2. B ,6 Kg 3. NEI ,0 Kg 4. G ,0 Kg 5. N-51 5,5 Kg 6. MR-4Q 10,0 Kg 7. N ,0 Kg Karakterisasi Serealia Berbasis Marka Molekuler Menunjang Perakitan Varietas Unggul Baru Penelitian berbasis genomic research saat ini mendapat perhatian yang besar di bidang pertanian. Sejumlah program telah diluncurkan oleh Badan Litbang Pertanian, diantaranya konsorsium genomic research, seed bank dan genom mapping. Pada Tahun 2013 kegiatan yang dilakukan adalah: Deteksi gen toleransi cekaman kekeringan pada koleksi inbrida elit jagung, sorgum dan gandum, phenotyping dan genotyping galur jagung F2:3 toleran cekaman kekeringan berbasis MARS, serta pembentukan galur double haploid toleransi kekeringan berbasis in-vitro dan variasi somaklonal tanaman serealia jagung, gandum, dan sorgum toleransi kekeringan melalui mutagenesis secara in-vitro.

4 4 Highlight 2013 Deteksi Gen Toleran Kekeringan pada Inbrida Elit Jagung Hasil deteksi dari 20 QTL yang berasosiasi dengan toleransi terhadap cekaman kekeringan, menggunakan primer SSR spesifik, terdapat 2 primer yang tidak memunculkan pita pada 2 inbrida yang digunakan sebagai kontrol negatif (Gambar 3). Primer bnlg1627 (1.02) yang terpaut dengan karakter kepadatan akar tidak teridentifikasi hanya pada galur G180 yang digunakan sebagai kontrol negatif. Dengan demikian kepadatan akar sangat berperan terhadap toleransi cekaman kekeringan. Primer bnlg2180 yang terpaut dengan panjang akar aksial, tidak teridentifikasi pada galur B Kedua inbrida tersebut adalah tetua-tetua hibrida yang mempunyai DGU dan DGK baik, potensi hasil tinggi, namun rentan terhadap cekaman kekeringan. Gambar3.Visualisasi pita DNA QTL galur elit jagung yang berasosiasi dengan karakter toleran kekeringan. Sebanyak 20 primer penyandi toleransi cekaman kekeringan yang diuji, terdapat 3 primer pada fenotipik akar yang memunculkan pita pada semua aksesi yang diuji, yaitu bnlg439 (kecepatan panjang akar, jumlah akar aksial), bnlg176 (panjang dan bobot akar primer), dan umc1504 (jumlah akar aksial), sedangkan pada fenotipik bagian atas (permukaan tanah) tanaman, terdapat 5 primer yang memunculkan pita yaitu umc2059 (penuaan daun), umc1115 (klorofil daun), bnlg1634 (tinggi tanaman), bnlg1812 (tinggi tanaman), dan bnlg2190 (indeks toleransi cekaman kekeringan).

5 Highlight Gandum. Karakter yang berpengaruh terhadap toleransi kekeringan sifatnya kuantitatif. Sebanyak 5 primer SSR spesifik penyandi toleransi kekeringan diuji pada 106 aksesi gandum. Visualisasi pola pita DNA hasil deteksi gen yang berperan terhadap toleransi cekaman kekeringan pada gandum dapat dilihat pada Gambar 4. Hasil identifikasi gen menunjukkan berat molekul antara 55,6 bp 349,66 bp, masing-masing lokus SSR OSP5C 63,4 bp, ZMVAMP 80,22 bp 122,4 bp, osbzib 55,6 bp, TaSIPP2C 55,6 bp, dan Tal2A 349,66 bp. Dari kelima primer yang digunakan, hampir semua aksesi untuk masing-masing primer berada pada ukuran berat molekul yang sama, kecuali pada primer ZmVAMP, terdapat 1 aksesi yang berada pada berat molekul yang berbeda yaitu VEE/PJN//2*TUI (122,4 bp). Gambar 4. Visualisasi pita DNA QTL gandum yang berasosiasi dengan karakter toleran kekeringan Dari total 106 aksesi gandum yang diuji menggunakan 5 primer penyandi gen toleransi kekeringan, terdapat 67 aksesi yang mengandung kelima gen target yang digunakan, 17 aksesi mengandung 4 get target, 14 aksesi mengandung 3 gen target, 4 aksesi mengandung 2 gen target, dan hanya 4 aksesi mengandung 1 gen target yang digunakan dalam analisis ini.

6 6 Highlight 2013 Deteksi gen kadar gula brix tinggi pada koleksi inbrida elit sorgum. Karakter yang berpengaruh terhadap gula brix tinggi sifatnya kuantitatif. Dalam penelitian ini digunakan 5 primer SSR spesifik gula brix pada 15 galur harapan sorgum manis. Visualisasi pola pita DNA hasil deteksi gen yang berperan dalam pengaturan kadar gula brix sorgum dapat dilihat pada Gambar 5. Gambar 5. Visualisasi pita DNA QTL 15 genotipe sorgum manis yang berasosiasi dengan karakter gula brix. Dari total 15 aksesi sorgum yang diuji menggunakan 5 primer penyandi gen gula brix tinggi, terdapat 11 aksesi yang mengandung kelima gen target yang digunakan, 3 aksesi mengandung 4 gen target, 1 aksesi mengandung 3 gen target, 0 aksesi mengandung 2 gen target, dan 0 aksesi mengandung hanya 1 gen target. Pembentukan Kalus Doubled-Haploid Secara In Vitro Penelitian kultur jaringan anther jagung dilakukan untuk memperoleh tanaman doubledhaploid menggunakan media YP untuk induksi kalus. Penggandaan kromosom menggunakan colchicines untuk melihat potensi spontaneous doubling. Pengamatan secara visual pada 3 fase anther (Gambar 6) menunjukkan bahwa anther pada fase muda memiliki microspore pada posisi late uninucleate atau early binucluate, sehingga peluang untuk menggandakan kromosom semakin tinggi. Hal ini terlihat dari respon anther terhadap media. Anther muda terlihat viable dan compact dibandingkan anther tua yang mudah menjadi coklat (browning). Induksi kalus pada dua genotipe yang diteliti belum terlihat karena masih dalam periode inkubasi selama ± 30 hari. Akan tetapi anther tumbuh terbentuk seperti jaringan kecambah (Sprout), serta viable sehingga diharapkan dapat menjadi kalus.

7 Highlight Gambar 6. Kultur anther dalam media induksi kalus genotipe a). Nei 9008; b). CML 161 dan c). 3 fase anther. Kerjasama penelitian juga dilakukan dengan Laboratorium kultur jaringan Balai Penelitian Tanaman Hias. Hasil penelitian menunjukkan munculnya kalus secara spontaneous tanpa colchicine dengan YP induction medium. Kalus terinisiasi karena perlakuan penyimpanan kultur suhu 4 C dapat membuka kotak sari dan membuat microspore tumbuh dalam media induksi. Jumlah anther yang terinisiasi kalus masih terbatas (<10%). Pembentukan Varietas Unggul Baru Serealia Jagung Perakitan varietas unggul jagung nasional selain diarahkan pada hasil biji yang tinggi, juga untuk pangan fungsional mendukung program diversifikasi pangan yang tengah digalakkan oleh pemerintah. Jagung merupakan makanan pengganti pangan utama setelah padi karena mengandung nutrisi yang diperlukan manusia, dan sudah menjadi makanan pokok masyarakat Indonesia.

8 8 Highlight 2013 Sampai saat ini Balitsereal telah melepas 20 VUB jagung (Bima 1 Bima 20 URI) untuk pakan dan pangan fungsional(jagung Provitamin A dan QPM). Pada Tahun 2013 telah dilepas 11 varietas unggul serealia yang terdiri dari 7 VUB Jagung, 2 VUB Sorgum dan 2 VUB Gandum (Tabel 4). Tabel 4. Varietas unggul baru (VUB) serealia yang dilepas Tahun 2013 No Varietas Jenis Potensi Keunggulan spesifik Hasil (t/ha) 1. Bima 17 Jagung Hibrida 13,6 Hasil tinggi, stay green 2. Bima 18 Jagung Hibrida 13,6 Hasil tinggi, stay green 3. Bima 19 URI Jagung Hibrida 12,5 Produksi benih mudah 4. Bima 20 URI Jagung Hibrida 12,5 Produksi benih mudah 5. Provit A Jagung Hibrida 9-10 Kaya Provitamin A 6. Pulut URI-1 Jagung Komposit 9,4 Rasa gurih 7. Pulut URI-2 Jagung Komposit 9,2 Rasa gurih 8. Super-1 Inbrida Sorgum 5,7 Sesuai untuk bioetanol 9. Super-2 Inbrida Sorgum 6,3 Sesuai untuk bioetanol 10. Guri-1 Inbrida Gandum 7,4 Hasil tinggi 11. Guri-2 Inbrida Gandum 7,2 Hasil tinggi Jagung Hibrida Bima 17 dan Bima 18 Jagung hibrida Bima-17 dan Bima-18 merupakan hibrida silang tunggal yang dilepas tanggal 26 Maret Bima-17 diperoleh dari persilangan galur murni CML421 sebagai tetua betina dengan galur murni Nei9008P sebagai tetua jantan (CML421 x Nei9008P). Jagung ini tergolong genjah dengan masak fisiologis ± 95 hari. Tinggi tanaman ± 203 cm dengan batang tegak dan kuat. Tanaman seragam dengan perakaran yang kuat. Bentuk tongkol panjang dan silindris di pertengahan tanaman. Kelobot menutup tongkol dengan rapat. Tipe biji semi mutiara, baris biji lurus dan rapat, warna biji kuning orange (Gambar 7). Rata-rata hasil 11,8 t/ha dengan potensi hasil 13,6 t/ha pipilan kering pada kadar air 15%. Keunggulan lain dari Bima 17 adalah ketahanan terhadap penyakit bulai (Peronosclerospora maydis L.) yang jarang dimiliki oleh varietas lain. Selain itu juga toleran penyakit karat daun (Puccinia sorgi) dan penyakit bercak daun (Bipolaris maydis).

9 Highlight Gambar 7. Penampilan tanaman Bima 17 dan 18 Varietas Bima 18 merupakan hibrida silang tunggal hasil persilangan antara galur murni GC sebagai tetua betina dengan galur murni Nei9008P sebagai tetua jantan. Tinggi tanaman ± 203 cm dengan batang tegak dan kuat. Tanaman seragam dengan perakaran yang kuat. Potensi hasil Bima 18 hampir sama dengan Bima 17, selain itu varietas ini mempunyai ketahanan terhadap penyakit bulai (Peronosclerospora maydis L.) dan bercak daun (Bipolaris maydis). Jagung Hibrida Bima 19-URI dan Bima 20-URI Varietas Bima 19 URI dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pada tahun Bima 19 URI merupakan jagung hibrida silang tiga jalur hasil persilangan antara galur G193/Mr14 dan Nei9008P. Galur G193 diperoleh dari persilangan populasi P5 dengan GM25 dengan menggunakan seleksi pedigree. Generasi S2 yang terpilih kemudian diseleksi dengan metode seleksi yang sama dan terpilih persilangan galur P5/GM B yang kemudian dilanjutkan dengan bulk selection untuk menghasilkan galur G193.Sementara galur Mr-14 diperoleh dari populasi Suwan 3. Generasi S1 sampai S4 dilakukan dengan menggunakan seleksi pedigree. Generasi S2 yang terpilih kemudian diseleksi dengan metode seleksi yang sama dan terpilih persilangan galur P5/GM B yang kemudian dilanjutkan dengan bulk selection untuk menghasilkan galur G193. Sementara galur Mr-14 diperoleh dari populasi Suwan 3. Generasi S1 sampai S4 dilakukan dengan menggunakan seleksi pedigree.

10 10 Highlight 2013 Selanjutnya dilakukan bulk selection dan terpilih galur SW BBBB yang kemudian diberi nama Mr-14. Persilangan antara galur G193 sebagai tetua betina dengan Mr- 14 sebagai tetua jantan kemudian menghasilkan jagung hibrida silang tunggal yang diberi nama Bima 5 yang di lepas pada Tahun Varietas Bima 5 kemudian disilangkan lagi dengan galur Nei9008P untuk menghasilkan hibrida silang tiga jalur, STJ107 yang kemudian di lepas menjadi varietas pada Tahun 2013 dengan nama Bima 19-URI. Bima 20-URI diperoleh dengan metode seleksi yang sama hanya galur yang digunakan sebagai materi persilangan berbeda yaitu G180/Mr14 dan Nei9008P. Jagung hibrida Bima 19 dan 20-URI memiliki ketahanan terhadap penyakit bulai dan hawar daun. Penampilan tanaman kokoh, perakaran tanaman kuat sehingga tahan rebah. Penampilan tongkol seragam dan besar, kelobot menutup rapat. Kelebihan lain hibrida ini, selain potensi hasilnya tinggi, 12,5-12,8 t/ha, juga mempunyai sifat stay green yaitu warna batang dan daun masih hijau saat jagung sudah siap untuk panen sehingga sangat potensial untuk integrasi ternak. Tipe biji semi mutiara, dan berwarna kuning oranye sehingga sangat baik digunakan sebagai pakan ternak. Jagung ini juga cukup toleran kekeringan sehingga berpotensi untuk di tanam di lahan sub optimal. Gambar 8. Penampilan Bima 19-URI dan 20-URI di lapangan Jagung Hibrida Provit A Jagung hibrida Provit A di lepas pada bulan Juni Tahun 2013, mempunyai keunggulan yaitu kandungan Provitamin A (beta karoten yang tinggi,0,081 ppm). Selain itu kandungan protein total juga lebih tinggi dibanding jagung pada umumnya yaitu 9,34%.

11 Highlight Potensi hasil 9,5-10 t/ha, kelobot menutup tongkol dengan baik dan rendemen cukup tinggi, serta masak fisiologis sekitar 100 hst. Jagung ini sangat sesuai dikembangkan di daerah sub optimal dimana penduduknya masih mengkonsumsi jagung sebagai makanan pokok. Jagung kaya vitamin A ini diharapkan dapat memberi kontribusi terhadap pemenuhan gizi masyarakat (Gambar 9). Gambar 9. Penampilan Jagung Hibrida Provit A Jagung Pulut URI-1 dan Pulut URI-2 Pada Tahun 2013 Balitsereal melepas dua varietas jagung pulut yaitu Pulut URI-1 dan Pulut URI-2. Kedua varietas tersebut diperoleh dari persilangan plasma nutfah pulut lok al Sulawesi Selatan (Lokal Takalar) yang disilangkan dengan populasi MS2 dan dilanjutkan dengan persilangan backcross sebanyak empat kali dan dilanjutkan dengan seleksi massa positif. Pulut URI-1 dan URI-2 mempunyai potensi hasil masing-masing 9,4 t/ha dan 9,2 t/ha dengan rata-rata hasil 7,3 t/ha. Kandungan amilopektin merupakan unsur yang menentukan tingkat kepulenan URI-1 dan URI-2, masing-masing 55,1% dan 55,9%. Kedua varietas jagung pulut ini mempunyai umur panen sekitar 85 hari, dengan perakaran kuat, tahan rebah dan tanaman pendek serta agak toleran terhadap penyakit bulai (Gambar 10). Gambar 10. Penampilan tongkol Pulut URI-1 dan URI-2

12 12 Highlight 2013 Gandum Varietas Guri-1 dan Guri-2 Varietas gandum Guri-1 dan Guri-2 dilepas pada Tahun GURI merupakan singkatan dari Gandum untuk Rakyat Indonesia. Varietas Guri-1 merupakan persilangan galur KAUZ*2//SAP/MON/3/KAUZ CRG969-2Y-010M-OY-OHTY yang di introduksi dari CIMMYT Tahun Varietas ini mempunyai ketahanan terhadap penyakit karat dan hawar daun serta beradaptasi pada daerah dengan ketinggian > 1000 m dpl. Umur panen varietas ini agak dalam yaitu 134 hari namun mempunyai potensi hasil yang tinggi, mencapai 7,4 t/ha, dengan rata-rata hasil 5,8 t/ha. Varietas Guri 2 juga diperoleh dari CIMMYT pada Tahun 2001 yang merupakan persilangan galur CAZO/KAUZ//KAUZCMBW90Y3284-OTOPM-14Y-010M-010Y-6M-015Y OY-OHTY. Umur panen varietas ini agak dalam yaitu 133 hari namun mempunyai potensi hasil yang tinggi, mencapai 7,2 t/ha, dengan rata-rata hasil 5,6 t/ha. Varietas ini mempunyai ketahanan terhadap penyakit karat dan agak toleran penyakit hawar daun serta beradaptasi pada daerah dengan ketinggian > 1000 m dpl (Gambar 11). Gambar 11. Penampilan Tanaman GURI-1 dan GURI-2 di lapangan

13 Highlight Sorgum Varietas Super-1 dan Super-2 Badan Litbang dalam beberapa tahun terakhir giat mengembangkan sorgum manis dengan kandungan etanol tinggi. Eksplorasi potensi etanol sorgum manis diperoleh dari nira batang sorgum, bagas dan biji. Nira adalah cairan yang diperoleh dari hasil perasan batang sorgum manis, sedangkan bagas adalah ampas hasil perasan batang sorgum dalam bentuk sellulosa yaitu polisakarida yang dididrolisis menjadi monosakarida seperti glukosa, sukrosa dan bentuk gula lainnya yang kemudian dikonversi menjadi etanol. Sedangkan sumber etanol dari biji adalah pati yaitu karbohidrat yang berbentuk polisakarida berupa polimer anhidromonosakarida, dimana komponen utama penyusun pati adalah amilosa dan amilopektin yang masing masing tersusun atas satuan glukosa (rantai glukosida) yang kemudian dikonversi menjadi etanol. Pada Tahun 2013, Balitsereal melepas dua varietas sorgum yaitu Super-1 dan Super-2. Varietas Super-1 mempunyai kadar gula Brix 13,47% dengan potensi etanol 4220 liter/ha. Potensi biomas varietas ini mencapai 38,70 t/ha dengan potensi hasil biji 5,75 t/ha. Penampilan tanaman agak tinggi, 222 cm dengan umur panen hari. Sementara itu varietas Super-2 mempunyai kadar gula Brix 12,65% dengan potensi etanol 4119 liter/ha. Potensi biomas varietas ini mencapai 39,30 t/ha dengan potensi hasil biji 6,33 t/ha. Penampilan tanaman agak tinggi, 230 cm dengan umur panen hari (gambar 12). Gambar 12. Penampilan Sorgum varietas Super-1 dan Super-2

14 14 Highlight 2013 Perbaikan Genetik Jagung, Gandum dan Sorgum Perbaikan Genetik Jagung Super Genjah dan Ultra Genjah Genotipe hibrida superior berdasarkan uji pendahuluan pada kondisi lingkungan optimal adalah 67x3036 dengan tester MKB, 40x3036, 69x3036, 110x3036, 155x3036 dengan tester CCM161-Nei9008, 18x3036, 31 x3036, 40x3036, dan 41x3036 dengan tester G193 memberikan hasil cukup tinggi. Genotipe hibrida superior berdasarkan uji pendahuluan pada kondisi lingkungan tercekam kekeringan adalah 69x3036, 95x3036, 110x3036, dan 130x3036 dengan tester MKB, 48x3036, 95x3036, 96x3036, dan 101x3036 dengan tester CCM161- Nei9008, 18x3036, 41 x3036, 65x3036, dan 230x3036 dengan tester G193 memberikan hasil cukup tinggi. Pada Tahun 2013, kegiatan uji multilokasi dilakukan pada enam lokasi yaitu KP Bajeng, KP. Muneng, KP. Pandu, KP. Tayu, NTB dan Gorontalo. Hasil uji multilokasi menunjukkan adanya dua genotip yang superior yaitu CH-2 dan CH-3, yang mempunyai stabilitas hasil yang tinggi dan potensial dijadikan kandidat varietas hibrida. Sementara itu untuk varietas bersari bebas, genotip MS-5 memiliki rerata hasil cukup tinggi pada sejumlah lokasi (Gambar 13) Gambar 13. Pembentukan populasi dasar dan galur jagung umur super genjah

15 Highlight Perbaikan Genetik Gandum Konsorsium Penelitian Gandum di Indonesia Dalam rangka mensinergikan dan percepatan pelepasan gandum adaptif wilayah Indonesia, pada akhir tahun 2009 dibentuk konsorsium penelitian gandum yang melibatkan beberapa institusi seperti Badan Litbang Perrtanian (Balitsereal, BB. Biogen), perguruan tinggi (IPB dan UKSW) serta PATIR-BATAN. Kegiatan konsorsium diarahkan untuk membentuk varietas gandum tropis unggul baru melalui kegiatan pemuliaan konvensional (hibridisasi dan introduksi galur elit dari CIMMYT) dan pemuliaan non-konvensional (iradiasi, variasi somaklonal melalui seleksi kultur in-vitro dan rekayasa genetik/transgenik). Pemuliaan Konvensional Gadum Kegiatan pemuliaan konvensional tanaman gandum di Indonesia melalui introduksi galur telah menghasilkan 4 varietas unggul yaitu Timor, Nias, Selayar dan Dewata. Keempat varietas tersebut umumnya sesuai di wilayah dataran tinggi (>700 m dpl). Prospek pertanaman gandum cukup baik karena beberapa wilayah di Indonesia cocok untuk pengembangan gandum mulai dari dataran tinggi sampai sedang. Kegiatan uji multilokasi di beberapa lokasi pengujian yaitu lokasi dataran rendah ( m dpl) di Pangkep-Sulsel, 2 lokasi pada dataran sedang ( > m dpl) yaitu Rumbia- Sulsel dan Batu-Jatim, serta 2 lokasi pada dataran tinggi ( 1000 m dpl) yaitu Kanreapia-Sulsel dan Tosari-Jatim. Keragaan tanaman uji multilokasi Kanreapia dan Tosari disajikan pada (Gambar14). Gambar 14. Penampilan tanaman pada uji multilokasi di Gowa dan Tosari

16 16 Highlight 2013 Tabel 5. Hasil hibridisasi galur tahap kedua melaluiu convergent breeding Hasil Persilangan tahap 1 Rata-rata jumlah bunga yg Hasil Biji disilangkan (Oasis x HP1744 (F1A)) x (Selayar x Rabe(F2B)) 320 Floret 100 biji (Dewata x Alibey (F1C)) x (Oasis x Selayar (F2D)) 275 Floret 60 biji (Selayar x HP1744 (F1E)) x (Oasis x Alibey (F2F)) 285 Floret 75 biji (Oasis x Dewata (F1G)) x (Alibey x HP1744(F2H)) 290 Floret 80 biji Tabel 6. Penampilan tiga varietas gandum yang dilepas Tahun 2013 Parameter KAUZ*2 (GURI-1) CAZO (GURI-2) CBD 17 (GANESHA Selayar Dewata Potensi hasil (t/ha) Rerata hasil (t/ha) Umur berbunga (hari) Umur panen (hari) Salah satu metode hibridisasi untuk rekombinasi genetik dengan tujuan untuk menghimpun dan menfiksasi gen-gen pengendali sifat-sifat yang dikehendaki ke dalam satu genotype adalah metode Convergent breeding. Varietas yang dihasilkan melalui pendekatan ini memiliki karakteristik ideal, dan juga menghasilkan varietas unggul tipe baru. Pemanfaatan convergent breeding untuk perbaikan genetik gandum di Indonesia belum pernah dilakukan. Hibridisasi melalui Convergent breeding telah menghasilkan populasi bersegregasi F1. Tahun 2013 ini telah diperoleh populasi bersegregasi generasi F3 di tahun 2014 akan diuji daya adaptasinya terhadap cekaman suhu tinggi. Prosedur dan skema persilangan tanaman gandum disajikan pada Gambar 15. Hasil evaluasi plasma nutfah gandum dan multilokasi selama periode telah menghasilkan tiga varietas yang dilepas pada Tahun 2013 yaitu GURI-1, GURI-2 dan GANESHA (Tabel 6).

17 Highlight Gambar 15a. Prosedur Persilangan Tanaman Gandum. (A) persiapan tanaman induk; (B) pemilihan bunga betina untuk persilangan; (C,D) tahapan emaskulasi dan kastrasi; (E) rangkaian bunga betina yang sudah di emaskulasi dan kastrasi; (F) bunga betina yang siap diserbuki (reseptis); (G) persiapan pollen atau bunga jantan untuk persilangan; (H) persilangan dan pelabelan hasil Persilangan. Oasis x HP1744 Selayar x Rabe Dewata x Alibey Oasis x Selayar Selayar x HP1744 Oasis x Alibey Oasis x Dewata x F1 A F1 B F1 C x x F1 D x F1 E x F1 F F1 G x F1 AB x F1 CD F1 EF x F1 GH F1 ABCD x F1 EFGH Keterangan : Tahap I Tahap II Tahap III F1 ABCDEFGH Gambar 15b. Bagan persilangan tanaman gandum

18 18 Highlight 2013 Tahun uji multilokasi dilakukan untuk mendapatkan genotipe yang adaptif dilingkungan tropis, khususnya pada dataran menengah-rendah. Hasil uji multilokasi bekerjasama dengan Universitas Andalas menunjukkan terdapat empat kandidat galur untuk dilepas menjadi varietas baru yaitu : ASTREB*2/CBRD, ASTREB*2/NING/MAI 9558, H-20, dan SO-3 (SLOVAKIA). Induksi Mutasi dengan Iradiasi Sinar Gamma dan Variasi Somaklonal Kegiatan pemuliaan Mutasi bekerjasama dengan BATAN, telah menghasilkan sembilan mutan galur harapan gandum yaitu: CPN-1, CPN-2, CBD-16, CBD-17, CBD-18, CBD-19, CBD- 20, CBD-21 dan CBD-23. Diantara galur-galur tersebut yaitu CPN-1, CBD16, CBD-17, CBD-20 dan CBD-23 telah diikutkan uji multilokasi dataran tinggi tahun 2010 sebagai kelanjutan pengujian uji multilokasi tahun sebelumnya. Hasil panen biji dari beberapa lokasi uji multilokasi bekisar antara 0,5-5 t/ha. Hasil iradiasi yang dilakukan Balitsereal kerjasama dengan BATAN dengan menggunakan 6 materi genetik dari Balitsereal, hingga tahun 2012 telah menghasilkan 98 mutan generasi M6 dengan dosis iradiasi sinar gamma 300 gy. Tahun 2013 telah diperoleh 15 galur potensial yang akan dilanjutkan uji daya hasil lanjutan dan uji multilokasi. Keragaman somaklonal adalah keragaman genetik yang dihasilkan melalui kultur jaringan yang disebabkan adanya sel-sel bermutasi maupun adanya polisomik dari jaringan tertentu. Salah satu metode keragaman somaklonal yang banyak dimanfaatkan adalah seleksi in vitro. Tahun 2013 telah didapatkan mutan dengan generasi M5 dengan produktivitasnya >1.5 t/ha pada dataran rendah ( 400 m dpl), 3-4 t/ha medium ( m dpl), dan > 5 t/ha di dataran tinggi (> 900 m dpl). Rekayasa Genetik Gen toleran panas telah banyak diisolasi dari beberapa spesies tanaman. Beberapa gen faktor transkripsi DREB (Dehydration-Responsive Element Binding) telah diisolasi, diantaranya dari tanaman padi (OsDREB1A) dan jagung (ZmDREB2A) yang toleran kekeringan dan panas. Penelitian diarahkan untuk mendapatkan galur gandum transgenik (generasi T3) yang mempunyai toleransi terhadap suhu tinggi yang dapat ditanam pada dataran sedang ( m dpl) dan rendah (<500 m dpl). Pada tahun pertama telah dilakukan transformasi gandum toleran panas dan analisis molekulernya.

19 Highlight Hasilnya didapatkan tanaman transgenik fertil genotipe Perdix sebanyak 4 galur yang telah diekspresikan pada kondisi suhu sekitar C. Tanaman non transgenik dan transgenik genotipe Naxos, Combi serta Fasan tidak terjadi fertilisasi. Untuk menguji keberadaan insersi gen OsDREB1A pada tanaman transgenik telah dilakukan analisis molekuler dengan menggunakan metoda amplifikasi DNA dengan Polymerase Chain Reaction (PCR). Terdapat enam tanaman transgenik yang positif dan menghasilkan produk PCR dengan ukuran 500 bp. Perbaikan Genetik Sorgum Salah satu metode seleksi untuk mendapatkan varietas sorgum kadar tanin rendah adalah seleksi cross breeding. Balitsereal telah menyeleksi sejumlah galur/varietas sorgum dan diperoleh 15 galur/varietas sorgum kadar tanin sekitar 0,05-0,37%. Tahun 2013 target kegiatan meliputi pembentukan F1 sorgum manis. Hasil analisis proksimat biji sorgum untuk pangan dapat dilihat pada Tabel 7. Keragaan vegetatif dan generatif lima belas galur yang diuji generatif yaitu tinggi tanaman (TT), biomas, panjang malai (PM), bobot malai basah per plot (BMBP), bobot malai kering per plot (BMKP), kadar air malai (KAM), bobot biji kering per plot (BBKP). No sampel Tabel 7. Analisis proksimat sorgum untuk pangan, 2013 Kode Contoh Protein (%) Karbohidrat (%) Lemak (%) Kadar Abu (%) Tanin(%) (g/100g) , , , , , , , , , , , , , , ,06779

20 20 Highlight 2013 Pada peubah vegetatif yang ditunjukkan oleh bobot biomasa menunjukkan hanya galur A dan B yang menunjukkan perbedaan. Galur A memiliki bobot terberat yaitu 21, 43 Kg/Plot, sedangkan galur B memiliki bobot paling ringan yaitu 9,467 kg/plot. Hal ini sejalan dengan peubah yang lainnya yaitu BMBP (3850 g), BMKP (2966 g), dan BBKP (2225 g) (Tabel 8). Tabel 8. Analisis nilai tengah peubah vegetatif dan generatif Genotipe Biomas PM BMBP BMKP KAM BBKP 1090-A C A B A C D B a B B Gambar 16. Calon varietas sorgum berdasarkan hasil uji multilokasi, 2013