PEMBENTUKAN VARIETAS UNGGUL BARU SEREALIA Upaya perakitan varietas unggul serealia saat ini diarahkan untuk memenuhi kebutuhan spesifik lingkungan, diantaranya jagung spesifik wilayah dengan curah hujan rendah, jagung untuk konsumsi segar (fresh), sorgum untuk pangan, soorgum manis untuk bioetanol serta gandum toleran panas dan suhu tinggi. Selain untuk memenuhi kebutuhan spesifik, perakitan varietas unggul serealia juga diarahkan untuk meningkatkan ketahanan varietas terhadap cekaman biotis seperti ketahanan terhadap penyakit bulai, hawar daun dan karat. Pada tanaman sorgum, perbaikan sifat genetik dilakukan untuk meningkatkan ketahanan terhadap penyakit antraknose dan hama aphids. Sementara itu, pada tanaman gandum, perbaikan sifat genetik dilakukan untuk meningkatkan ketahanan terhadap penyakit hawar daun. Pada tahun 2014, Badan Litbang Pertanian melalui UPT Balai Penelitian Tanaman Serealia telah merilis tujuah varietas unggul baru (VUB) yang terdiri dari tiga VUB jagung, dua VUB sorgum dan dua VUB gandum (Tabel 2). Tabel 2. Varietas Unggul Baru Serealia yang dilepas Litbang Pertanan tahun 2014. No. Varietas Jenis Potensi hasil (t/ha) Keunggulan spesifik 1. Pulut URI 3H Jagung Hibrida 10,68 Mengandung amilosa 7,65% 2. HJ 21 Agritan Jagung Hibrida 12,20 Stay green, umur genhah 3. HJ 22 Agritan Jagung Hibrida 12,10 Stay green, umur genjah 4. SURI 3 Agritan Inbrida Sorgum 6,00 Mempunyai tannin rendah 5. SURI 4 Agritan Inbrida Sorgum 6,00 Mempunyai tanain rendah 6. GURI 1 Agritan IInbrida Gandum 7,50 Adaptif pada 400-700 m dpl 7. Guri 2 Agritan Inbrida Gandum 8,60 Adaptif pada 400-700 m dpl.. 1
Jagung Hibrida Pulut URI 3 H Jagung hibrida Pulut I URI adalah jagung hibrida pulut pertama yang dilepas oleh Badan Litbang Pertanian. Hibrida Pulut URI merupakan jenis hibrida silang tunggal yang berumur genjah dimana 50% keluar serbuk sari + 46 hst, 50 % keluar rambut + 49 hst, dan masak fisiologis ± 85-88 hstyang berasal dari persilangan antara PV.Syn-7-#-3-4-2-2 (betina) dan GR.FS-20-5-7-6-#-3 (jantan).bentuk batang sedang dan kuat dengan warna hijau. Tinggi tanaman+194,9 cm dengan tinggi tongkol +96,4 cm. Keseragaman tanaman cukup, bentuk malai besar dan terbuka, warna sekam merah muda, warna malai merah muda dan warna rambut merah muda. Jumlah biji pertongkol +12-16 baris lurus dan rapat, bentuk tongkol panjang dan silindris dan penutup tongkol adalah menutup dengan baik sampai ujung tongkol. Potensi hasil +10,68 t/ha pada KA 15% dengan rata rata±8,57 t/ha pada KA 15%. Agak tahan sampai tahan terhadap penyakit bulai (Peronosclerospora m a y d i s L ) d a n h a w a r d a u n (Bipolaris maydis), k a d a r a m i l o s a t i n g g i, dan adaptif pada lahan ketinggian 5-650 m dpl.(gambar 6). Gambar 6. Keragaan jagung pulut varietas URI 3 H 2
Jagung Hibrida HJ 21 Agritan Jagung hibrida HJ 21 Agritan merupakan hibrida silang tunggal (Single Cross) berumur genjah dengan 50 % keluar serbuk sari pada 55 hst, 50 % keluar rambut pada 57 hst, dan masak fisiologis ± 82 hst, berasal dari N79 galur S9 diekstrak dari populasi materi toleran kekeringan dan tahan penyakit bulai (Downey mildew) hasil kerjasama dengan Tropical Asean Maize N e t w o r k ( T A M N E T ), M r 1 4 a d a l a h SW3 (RRS) C3-3 dikembangkan dari populasi Suwan 3 dan diperbaiki melalui metode reciprocal recurrent selection. Bentuk batang bulat dengan warna hijau tanpa antosianin (Green) RHS 146 C, tinggi tanaman +208,7 cm dengan tinggi tongkol +97,9 cm, daun tegak dengan warna hijau sedang (Green) RHS 147 A, keseragaman tanaman 95-98%, bentuk malai semi terbuka dengan warna kuning (Yellow green) RH S 153 D sementara warna rambut hijau dengan semburan ungu (Yellow purple) RHS 185 D. Tipe biji mutiara (Flint) dengan warna jingga (Orange) dan jumlah baris pertongkol +14-16 baris. Bentuk tongkol silindris, panjang + 17,3 cm dengan penutup yang menutup dengan baik sampai ujung tongkol, potensi hasil 12,2 t/ha pada KA 15% dengan rata rata ±11,4 t/ha pada KA 15%. Tahan penyakit bulai, hawar daun dan karat. Varietas ini beradaptasi baik pada ketinggian 5-650 m dpl.(gambar 5). Gambar 5. Penampilan VUB jagung hibrida HJ 21 Agritan(Kiri) dan jagung 3
hibrida HJ 22Agritan (Kanan) Jagung Hibrida HJ 22 Agritan Jagung hibrida HJ 22 Agritan adalah hibrida silang tunggal umur genjah dimana 50% keluar serbuk sari + 54 hst, 50 % keluar rambut + 56 hst, dan masak fisiologis ± 80 hstyang berasal dari SP006-53 merupakan galur S9 pengembangan dari galur J2-34 dari populasi Malang Sintetik Malang umur sedang. Mr14 adalah SW3 (RRS)C3-3 dikembangkan dari populasi Suwan 3 dan diperbaiki melalui metode reciprocal recurrent selection.bentuk batang bulat dengan warna hijau tanpa antosianin (Yellow green) RHS 144 C. Tinggi tanaman+197,1 cm dengan tinggi tongkol +94,1 cm, daun semi tegak dengan warna hijau (Green) RHS 137 A. Keseragaman tanaman 95-98%, bentuk malai semi terbuka, warna sekam hijau tanpa antosianin (Yellow green) RHS 144 D, warna malai jingga (Greyed Orange) RHS 177 C sementara warna rambut hijau kekuningan (Yellow green) RHS 144 D. Tipe biji mutiara (Flint)dengan warnajingga (orange) dan jumlah biji pertongkol +14-16 baris lurus dan rapat, bentuk tongkol besar kerucut dengan panjang + 18,5 cm dan penutup tongkol adalah menutup dengan baik sampai ujung tongkol. Potensi hasil +12,1 ton/ha pada KA 15 % dengan rata rata±10,9 ton/ha pada KA 15%. Tahan penyakit bulai, hawar daun dan karat. Varietas ini beradaptasi baik pada ketinggian 5-650 m dpl.(gambar 5). Sorgum Suri 3 Agritan Sorgum varietas Suri 3 Agritan merupakan perbaikan galur introduksi galur 5 193 B, introduksi ICRISAT, India tahun 2002 dimana umur berbunga 50% sekitar 54 hst dengan umur panen sekitar 95%. Tinggi tanaman +230,4 cm dengan bentuk daun pita semi tegak dan jumlah daun 12 helai. Kedudukan tangkai di pucuk, sifat malai kompak, bentuk malai simetris, dan panjang malai +29,1 cm. Warna biji coklat kemerahan dengan 4
sifat kerontokan sangat sedikit, bernas, berbiji tunggal dan bentuk gepeng serta ukuran biji panjang. Potensi hasil 6,0 t/ha (KA. 10%) dengan rata-rata +4,5 ton/ha (KA. 10%), potensi produksi biomas 22,5 ton/ha dengan rata-rata +21,1 t/ha. Tahan terhadap hama aphid, dan penyakit antraknosa, bercak daun, serta beradaptasi pada lingkungan optimal dan berpotensi sebagai pangan dan bahan baku energi. Sorgum Suri 4 Agritan Sorgum varietas Suri 4 Agritan merupakan perbaikan galur introduksi galur 15020, introduksi ICRISAT, India tahun 2002 dimana umur berbunga 50% sekitar 54 hst dengan umur panen sekitar 95%. Tinggi tanaman +230,4 cm dengan bentuk daun pita semi tegak dan jumlah daun 12 helai. Kedudukan tangkai di pucuk, sifat malai kompak, bentuk malai simetris, dan panjang malai +29,7 cm. Warna biji coklat kemerahan dengan sifat kerontokan sangat sedikit, bernas, berbiji tunggal dan bentuk gepeng serta ukuran biji panjang. Potensi hasil 5,7 ton/ha (KA. 10%) dengan rata-rata +4,8 ton/ha (KA. 10%), potensi produksi biomas 25,0 t/ha dengan rata-rata +23,3 t/ha. Tahan terhadap hama aphid, dan penyakit antraknosa, bercak daun, serta beradaptasi pada lingkungan optimal dan berpotensi sebagai pangan dan bahan baku energi (Gambar 7). 5
Gambar 7. Penampilan Varietas Sorgum SURI 3 Agritan untuk pangan Gandum Guri 3 Agritan Gandum Guri 3 Agritan asalnyaadalah persilangan Muna #1 dengan kode aksesi MX108-09/M31ESWYT/91 yang diintroduksi dari CIMMYT, Mexico tahun 2009. Umur berbunga +69 hst dengan umur panen +125 hst, tipe batang silindris, warna daun hijau dengan warna tangkai daun hijau tua. Jumlah malai per m 2 adalah +391 malai dengan panjang +9,9 cm, jumlah butir per malai +39 butir dengan warna bulu hijau, warna biji kuning kecoklatan. Potensi hasil +7,5 ton/ha dengan rata-rata +3,5 ton/ha, resisten terhadap penyakit hawar daun dan adaptif pada ketinggin kurang dari 1000 m dpl. Gandum Guri 4 Agritan Gandum Guri Agritan 4 berasal dari persilangan YMH/TOB /MCD/3/LIKA/4/FINSI/5/BABAX/KS93U76/BABAX dengan kode aksesi MX108-09/M18SAWYT/54 yang diintroduksi dari CIMMYT, Mexico tahun 2009. Umur berbunga +67 hst dengan umur panen +123 hst, tipe batang silindris, warna daun hijau dengan warna tangkai daun hijau tua. Jumlah malai per m 2 adalah +404 malai dengan panjang +10 cm, jumlah butir per malai +41 butir dengan warna bulu hijau, warna biji kuning kecoklatan. Potensi hasil +8,6 t/ha dengan rata-rata +3,8 t/ha, resisten terhadap penyakit hawar daun dan adaptif pada ketinggian kurang dari 1000 m dpl. PERBAIKAN POPULASI DAN UJI ADAPTASI GENOTIPE SEREALIA Perbaikan Genotipe Jagung Fungsional (specialty corn) Sebanyak 60 galur inbrida jagung QPM (CML161-CML172, MSQK(S4)C2), 40 galur Provit A generasi S3, serta 60 galur pulut generasi S3, S4 digalurkan satu generasi untuk mendapatkan inbrida homogeneous. Hasil penggaluran menunjukkan galur QPM dan Provit A telah menunjukkan keseragaman mendekati 100% diantara galur yang di selfing, 6
Hal ini mengindikasikan bahwa status galur telah homozygous dan dapat dilanjutkan dengan pemilihan pasangan heterotik OPV. Hasil yang sama untuk galur Provit A, phenotype inbrida sudah memperlihatkan homozygous serta warna biji kemerahan menandakan bahwa pemilihan pasangan heterotik untuk kegiatan perakitan varietas dapat dilakukan. Kegiatan penggaluran jagung pulut memperlihatkan bahwa secara umum setiap galur belum memperlihatkan phenotype homozygous, diperkirakan masih dua generasi kawin diri (selfing) untuk mencapai inbrida homozygous. Galur pulut yang digunakan adalah introduksi CIMMYT Thailand (Kasessat University), Gambar. Penampilan calon varietas pulut Muneng Sintetik SORGUM Perbaikan populasi sorgum manis kadar etanol tinggi Kegiatan seleksi F2 sorgum manis kadar etanol tinggi dilakukan untuk mendapatkan galur unggul dengan kandungan etanol tinggi. Kegiatan perbaikan karakter dilakukan dengan harapan akan didapatkan galur yang mempunyai kadar etanol yang lebih tinggi dibandingkan varietas pendahulunya yang telah dilepas. Induk dari pembentukan sorgum manis 7
adalah : varietas Numbu, Super I, Super II, 15011A, 15021A, 4183A, Watar hama Putih dan Kawali. Sebanyak 72 galur sorgum manis ditanam dua baris setiap nomornya. Hasil seleksi pada tahun 2014 menunjukkan dari total 72 nomor yang diseleksi diperoleh 24 nomor yang menunjukkan karakter yang baik dan akan di evaluasi lagi pada tahun 2015. Kisaran tinggi tanaman dari 24 nomor yang terseleksi adalah 144,1-402,2 cm, jumlah malai berkisar antara 7-64, bobot 1000 biji berkisar antara 21,79-62,76 gram serta kisaran kandungan gula brix antara 14-16,6. GANDUM Pembentukan Dan Perbaikan Galur Gandum Tropis Kegiatan perbaikan galur gandum tropis pada tahun 2014 telah mencapai fase perbanyakan populasi F3 menggunakan model Convergent Breeding. Hasil seleksi di wilayah dataran rendah (< 400 m dpl) dan tinggi (>1000 m dpl) menunjukkan adanya beberapa galur yang mempunyai tingkat pengisian biji yang baik sehingga dapat dilanjutkan seleksinya pada populasi F4. Jumlah anakan produktif yang dihasilkan pada seleksi di dataran tinggi berkisar antara 25-30 anakan. 8
Gambar 8. Penampilan tanaman F3 hasil persilangan dengan motode convergent breeding pada saat pembentukan malai, pengisian dan menjelang panen pada ketinggian 50 m dpl Gambar 9. Penampilan tanaman F3 hasil persilangan dengan motode convergent breeding pada saat pembentukan malai, pengisian dan menjelang panen pada ketinggian > 900 m dpl Sementara itu uji daya hasil pendahuluan pada dua elevasi berbeda menunjukkan adanya variasi pada karakter jumlah anakan total, bobot biji malai utama, jumlah biji per tanaman, bobot biji per tanaman. Hasil analisis ragam menunjukkan genotipe yang diuji di dataran tinggi memiliki keragaman lebih besar dibandingkan galat percobaan. Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh 25 galur dengan jumlah biji/tanaman lebih tinggi dibanding dengan semua varietas pembanding (cek) diikuti dengan jumlah biji/malai, bobot biji/malai, bobot biji/tanaman dan jumlah floret. Ke-25 galur tersebut selanjutnya akan di uji daya hasil lanjutan pada Tahun 2015. Induksi Mutasi dengan Sinar Iradiasi Gammas dan Variasi Somaklonal Kegiatan seleksi genotipe Somaklon M4 dilakukan pada dua elevasi yaitu > 700 m dpl serta < 400 m dpl. Seleksi genotipe mutan (M4) hasil variasi somaklonal di tanam di Rumbia Jenneponto pada tanggal 15 April 9
2014 dan telah panen pada bulan agustus 2015. Dari 100 galur mutan yang ditanam tepilih 58 galur mutan yang akan dilanjutkan pada tahap seleksi berikut untuk mendapatkan galur mutan M5 dan akan dilanjutkan dengan uji daya hasil pendahuluan untuk melihat adaptasinya terhadap suhu tinggi Seleksi Genotipe Somaklon M4 pada elevasi < 400 m dpl menunjukkan bahwa dari 100 galur mutan generasi M 4 yang diseleksi hanya 45 galur mutan yang mampu berproduksi dengan baik. Penampilan populasi mutan generasi M 4 di lapangan disajikan pada Gambar 10. Gambar 10.Penampilan mutan M4 hasil variasi somaklonal pada Elevasi > 700 m dpl. 10