PEMULlAAN MUTASI PADA SORGHUM

Transkripsi

1 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 diiradiasi dengan sinar gamaa dosis 60 Krad di Kelti Pemuliaan Ballitan Bogor tahunl983/ 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 internode, 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 susunan 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

2 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 meneoba 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 Krad pada beberapa varietas sorgum, tidak menunjukkan gejala kerusakan (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 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 lubang. Setiap tanaman mutan diikutkan tanaman normal sebagai eek. Pemupukan lengkap N, P205, dan K20 dengan dosis 135, kg/hat Pemeliharaan dilakukan seeara intensif. Pengamatan dilakukan terhadap pertanaman M-1 dan M-2, terhadap semua gejala kelainan phenotipik 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

3 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 kemudian 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 bergelombang pada bagian tepinya, daun tetap menggulung, klorosis dan relatif 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 em, dibandingkan dengan tanaman normal antara 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 tanaman 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 terbentuk 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 jumlah biji per malai, sedang bentuk, warna dan besar biji tidak menunjukkan perbedaan dengan biji-biji dari tanaman normal. Umur Tanaman. Tanaman mulai berbunga pada tanaman M-1 berkisar antara hari, dibandingkan dengan tanaman normal 40 hari. Umur panen tanaman M-1 berkisar antara hari, sedang tanaman 367

4 normal antara 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 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 ruasnya. 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 terlihat 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 ruas. Malai. Tanaman M-2 relatif memiliki malai lebih besar daripada malai tanaman normal, keeuali pada galur K Tanaman M-2 yang berbatang tinggi memiliki malai berbentuk bulat panjang, lebih panjang daripada tanaman normal dan agak menear. Pada tanaman M-2 berbatang pendek memiliki malai berbentuk bulat dan agak pendek serta lebih kompak. 3G8

5 Tabel 1. Beberapa sifat tanaman H-2 hasil radiasi tanaman sorgum varietas Keris dengan sinar gamma 60 Krad TanlUlan Tinggi tan_an Panjang malai Panjang leher Jumlah biji per ai Berat 100 bt. U.ur biji (hari) ( em ) ( em ) ( em ) K , , ,10 782,55 782,08 2, , ,94 842,84 782, K * : 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 yang berwarna coklat. Selain warna biji, bentuk biji tanaman K 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 Sebagian besar tanaman M-2 memiliki jumlah bij i per malai relatif sama atau sediki t lebih banyak dibanding 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 yang nampak (leher) pada tanaman M-2 berbatang pendek memiliki leher pendek dan pada tanaman berbatang tinggi juga memiliki leher lebih panjang kecuali K Umur Tanaman. Percobaan sebelumnya (1) menunjukkan bahwa dengan radiasi umur tanaman bervariasi antara hari (berbunga 50%) 369

6 dibandingkan dengan tanaman normal (60 hari), pada pereobaan ini menunjukkan bahwa hanya 2 galur K 60-5 dan K 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 ditekankan pada pemurnian saja. Dari hasil pengamatan ini diperoleh 31 galur mutan, tetapi kebanyakan terdapat kelemahan-kelemahan tertentu, 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 M 3 dibandingkan dengan varietas Keris. Sifat-sifat yang diamati Keris M-3 Keris Umur berbunga 50% (hari) Umur masak (hari) Tinggi tanaman (em) panjang malai (em) Bobot biji per malai (g) Hasil (ton/ha) ,4 27,6-31,3 4,06 2,60-5, ,75 22,0-24,1 3,18 2,30-4,00 Keterangan : Angka-angka tersebut diperoleh dari hasil 5 kali pengujian. 370

7 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 keturunannya. - 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

8 DISKUSI RAHAYU T. S. 1. Penampilan tanaman Sorgum yang pemuliaan menggunakan radiasi kualitas yang bagaimana terrnasuk 2. Apakah dengan radiasi kultivar diperoleh? bagairnana yang diingini dengan? Misalnya hasil tinggi atau rasa. yang di ingini bisa lebih cepat SUKARNO R. 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 hubungannya 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 rnutanmutan 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

9 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