Materi Kuliah Pemuliaan Tanaman

DASAR-DASAR TEORI DARI METODE

PEMULIAAN TANAMAN

Strategi Dasar Pemuliaan Tanaman.

3 strategi dasar pemuliaan tanaman antara lain:

1.      Koleksi Plasma Nuftah

Plasma nutfah adalah bahan baku dasar pemuliaan karena di sini tersimpan berbagai keanekaragaman sifat yang dimiliki oleh masing-masing nomor koleksi (aksesi). Tanpa keanekaragaman, perbaikan sifat tidak mungkin dilakukan. Usaha pencarian plasma nutfah baru berarti eksplorasi ke tempat-tempat yang secara tradisional menjadi pusat keanekaragaman hayati (atau hutan) atau dengan melakukan pertukaran koleksi. Lembaga-lembaga publik seperti IRRI dan CIMMYT menyediakan koleksi plasma nutfah bagi publik secara bebas bea, namun untuk kepentingan bisnis diatur oleh perjanjian antara pihak-pihak yang terkait.

2.      Peningkatan keragaman (variabilitas) genetik.

Apabila aksesi tidak ada satu pun yang memiliki suatu sifat yang diinginkan, pemulia tanaman melakukan beberapa cara untuk merakit individu yang memiliki sifat ini. Beberapa cara yang dapat dilakukan adalah introduksi bahan koleksi, persilangan, manipulasi kromosom, mutasi dengan paparan radioaktif atau bahan kimia tertentu, penggabungan (fusi) protoplas/inti sel, manipulasi urutan gen, transfer gen, dan manipulasi regulasi gen.

Empat cara yang disebut terakhir kerap dianggap sebagai bagian dari bioteknologi pertanian (green biotechnology). Tiga cara yang terakhir adalah bagian dari rekayasa genetika dan dianggap sebagai "pemuliaan tanaman molekular" karena menggunakan metode-metode biologi molekular.

Peningkatan keragaman (variabilitas) genetik antara lain:

1.      Introduksi

Intoduksi adalah mendatangkan bahan tanam dari tempat lain (introduksi) merupakan cara paling sederhana untuk meningkatkan keragaman (variabilitas) genetik. Seleksi penyaringan (screening) dilakukan terhadap koleksi plasma nutfah yang didatangkan dari berbagai tempat dengan kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Pengetahuan tentang pusat keanekaragaman (diversitas) tumbuhan penting untuk penerapan cara ini. Contoh pemuliaan yang dilakukan dengan cara ini adalah pemuliaan untuk berbagai jenis tanaman buah asli Indonesia, seperti durian dan rambutan, atau tanaman pohon lain yang mudah diperbanyak secara vegetatif, seperti ketela pohon dan jarak pagar. Introduksi dapat dikombinasi dengan persilangan. Introduksi tanaman selain menambah keragaman tanaman mempunyai manfaat lain yaitu :

a.       memajukan bidang industri,dengan mendatangkan tanaman-tanaman industri seperti tanaman kehutanan, tanaman obat-obatan dan tanaman industri lainnya.

b.      Memenuhi kebutuhan aestetik dengan mendatangkan tanaman-tanaman ornamental untuk melengkapi koleksi kebun-kebun, taman-taman, gedung-gedung sehingga menciptakan keindahan tersendiri.

c.       Untuk mempelajari asal, distribusi, klasifikasi dan evolusi dari tanaman dengan jalan memelihara tanaman yang diintroduksi di tempat tertentu kenmudian dipelejari data-datanya secara mendetail. Untuk peningkatan mutu tanaman.

2.      Persilangan

Persilangan merupakan cara yang paling populer untuk meningkatkan variabilitas genetik, bahkan sampai sekarang karena murah, efektif, dan relatif mudah dilakukan. 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.

Sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang akan disilangkan ada beberapa macam persilangan :  

a.       Intravarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya sama.

b.      Intervarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang berasala dari varietas yang berbeda tetapi masih dalam spesies yang sama. Juga disebut persilangan Intraspesifik

c.       Interspesifik : persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda spesies tetapi masih dalam genus yang sama. Juga disebut persilangan Intragenerik. Persilangan ini dilakukan untuk maksud memindahkan daya ressistensi terhadap hama, penyakit dan kekeringan dari suatu spesies ke lain spesies. Misal : tomat, tebu

d.      Intergenerik: persilangan antara tanaman-tanaman dari genera yang berbeda. Persilangan ini dilakukan untuk menstransfer daya resisten hama,penyakit dan kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke genera-genera yang sudah dibudidayakan. Misal tebu dan glagah lobak dan kubis.

e.       Introgresive: pada tipe persilangan ini salah satu spesies seolah-olah sifatnya mendominir sifat-sifat spesies yang lain sehingga populasi hybrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri atas satu jenis spesies yang mendominir tersebut.

3.      Pemuliaan dengan bantuan mutasi

Pemuliaan tanaman dengan bantuan mutasi (dikenal pula sebagai pemuliaan tanaman mutasi) adalah teknik yang pernah cukup populer untuk menghasilkan variasi-variasi sifat baru. Teknik ini pertama kali diterapkan oleh Stadler pada tahun 1924 tetapi prinsip-prinsip pemanfaatannya untuk pemuliaan tanaman diletakkan oleh Åke Gustafsson dari Swedia. Tanaman dipaparkan pada sinar radioaktif dari isotop tertentu (biasanya kobal-60) dengan dosis rendah sehingga tidak mematikan tetapi mengubah sejumlah basa DNA-nya. Mutasi pada gen akan dapat mengubah penampilan tanaman. Pada tanaman yang dapat diperbanyak secara vegetatif, induksi jaringan kimera sudah cukup untuk menghasilkan kultivar baru. Pada tanaman yang diperbanyak dengan biji, mutasi harus terbawa oleh sel-sel reproduktif, dan generasi selanjutnya (biasa disebut M2, M3, dan seterusnya) diseleksi.

Macam-macam Mutasi :

a.       Mutasi gen :

Dapat terjadi baik pada jaringan vegetatif maupun generatif dari tanaman. Gen letaknya teratur dalam kromosom, dengan pengaruh fisis/khemis maka letak gen dalam kromosom secara spontan dapat berubah, sehingga menghadapi mutasi gen. Mutasi gen bukan saja menyebabkan perubahan phenotype saja tetapi juga menyebabkan terpengaruhnya pertumbuhan, pertukaran zat dan proses-proses fisiologis lainnya.

b.      Mutasi genom :

Pada peristiwa ini jumlah genome individu mengalami perubahan dan mutasi genome selalu mengakibatkan gejala heteroploid/ amphidiploid/aneuploid yaitu gejala terbentuknya individu poliploid dimana jumlah kromosomnya bukan merupakan kelipatan yang sempurna dari genom/haploidnya.

Pada tanaman diploid normal mempunyai formula.anggota-anggota heteroploidnya sebagai berikut :

Nama                                      Simbul             Formula

Ø  Nullisomic                         2x – 2              (AB) (AB)

Ø  Monososic                         2x – 1              (ABC) (AB)

Ø  Double Monosomic           2x – 1 – 1        (AB) (AC)

Ø  Trisomic                            2x  + 1             (ABC) (ABC)(C)

Ø  Double Trisomic                2x +1 + 1         (ABC) (ABC) (A) (B)

Ø  Monosomic trisomic          2x – 1 + 1        (ABC) (AB) (A) 

c.       Mutasi Kromosom

Ada beberapa macam Mutasi Kromosom

1.      Fragmentasi           : peristiwa terpecahnya kromosom

2.      Translokasi            : pertukaran segmen / potongan kromosom   

                                yang tidak Homolog

3.      Inversi                   : terputusnya bagian kromosom & tersusun

                                 kembali dengan arah terbalik

4.      Defisiensi              : hilangnya bagian kromosom yang terletak

                                 pada ujung ujungnya

5.      Delesi                    : hilangnya bagian kromosom yang ditengah

6.      Duplikasi               : penggandaan bagian kromosom

d.      Mutasi Plasmon Dan Plastidom

Pada persilangan resiprok, hybrid yang terjadi seringkali berbeda-beda. Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa plasma dan plastida mengambil bagian juga dalam proses keturunan. Suatu varietas tanaman apabila terjadi mutasi plasmon, plasmanya akan berlainan>Warna blontang-blontang pada daun disebabkan karena mutasi plastidom. Mutasi plasmon dan plastidom mempunyai prospek yang menarik dalam bidang hortikultura, terutama tanaman hias yang dikomersiilkan.

4.      Transfer Gen

Dalam transfer gen, fragmen DNA dari organisme lain (baik mikroba, hewan, atau tanaman), atau dapat pula gen sintetik, disisipkan ke dalam tanaman penerima dengan harapan gen "baru" ini akan terekspresi dan meningkatkan keunggulan tanaman tersebut. Strategi pemuliaan ini banyak mendapat penentangan dari kelompok-kelompok lingkungan karena kultivar yang dihasilkan dianggap membahayakan lingkungan jika dibudidayakan.

5.      Manipulasi kromosom

Yang termasuk dalam cara ini adalah semua manipulasi ploidi, baikpoliploidisasi (penggandaan genom) maupun pengubahan jumlah kromosom.Gandum roti dikembangkan dari penggabungan tiga genom spesies yang berbeda-beda. Semangka tanpa biji dikembangkan dari persilangan semangka tetraploiddengan semangka diploid. Pengubahan jumlah kromosom (seperti pembuatan galur trisomik atau monosomik) biasanya dilakukan sebagai alat analisis genetik untuk menentukan posisi gen-gen yang mengatur sifat tertentu. Galur dengan jumlah kromosom yang tidak berimbang seperti itu mengalami hambatan dalam pertumbuhannya. Teknik pemuliaan ini sebenarnya juga mengandalkan persilangan dalam praktiknya.

6.      Manipulasi gen dan ekspresinya

Metode-metode yang melibatkan penerapan genetika molekular masuk dalam kelompok ini, seperti teknologi antisense, peredaman gen (termasukinterferensi RNA), rekayasa gen, dan overexpression. Meskipun teknik-teknik ini telah diketahui berhasil diterapkan dalam skala percobaan, belum ada kultivar komersial yang dirilis dengan cara-cara ini.

3.      Identifikasi dan Seleksi Terhadap Bahan Pemuliaan

Bahan atau materi pemuliaan dengan keanekaragaman yang luas selanjutnya perlu diidentifikasi sifat-sifat khas yang dibawanya, diseleksi berdasarkan hasil identifikasi sesuai dengan tujuan program pemuliaan, dan dievaluasi kestabilan sifatnya sebelum dinyatakan layak dilepas kepada publik. Dalam proses ini penguasaan berbagai metode percobaan, metode seleksi, dan juga "naluri" oleh seorang pemulia sangat diperlukan.

a.       Identifikasi Keunggulan

Usaha perluasan keanekaragaman akan menghasilkan banyak bahan yang harus diidentifikasi. Pertimbangan sumber daya menjadi faktor pembatas dalam menguji banyak bahan pemuliaan. Di masa lalu identifikasi dilakukan dengan pengamatan yang mengandalkan naluri seorang pemulia dalam memilih beberapa individu unggulan. Program pemuliaan modern mengandalkan rancangan percobaan yang diusahakan seekonomis tetapi seakurat mungkin. Percobaan dapat dilakukan di laboratorium untuk pengujian genotipe/penanda genetik atau biokimia, di rumah kaca untuk penyaringan ketahanan terhadap hama atau penyakit, atau lingkungan di bawah optimal, serta di lapangan terbuka. Tahap identifikasi dapat dilakukan terpisah maupun terintegrasi dengan tahap seleksi.

b.      Seleksi

Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat. Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan.

Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda (genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu.

c.       Evaluasi

Bahan-bahan pemuliaan yang telah terpilih harus dievaluasi atau diuji terlebih dahulu dalam kondisi lapangan karena proses seleksi pada umumnya dilakukan pada lingkungan terbatas dan dengan ukuran populasi kecil. Evaluasi dilakukan untuk melihat apakah keunggulan yang ditunjukkan sewaktu seleksi juga dipertahankan dalam kondisi lahan pertanian terbuka dan dalam populasi besar. Selain itu, bahan pemuliaan terpilih juga akan dibandingkan dengan kultivar yang sudah lebih dahulu dirilis. Calon kultivar yang tidak mampu mengungguli kultivar yang sudah lebih dahulu dirilis akan dicoret dalam proses ini. Apabila bahan pemuliaan lolos tahap evaluasi, ia akan dipersiapkan untuk dirilis sebagai kultivar baru.

Dalam praktek, biasanya ada tiga jenis evaluasi atau pengujian yang diterapkan sebelum suatu kultivar dilepas, yaitu uji pendahuluan (melibatkan 20-50 bahan pemuliaan terseleksi), uji daya hasil pendahuluan (maksimum 20), dan uji multilingkungan/multilokasi (atau uji daya hasil lanjutan, biasanya kurang dari 10). Semakin lanjut tahap pengujian, ukuran plot percobaan semakin besar. Setiap negara memiliki aturan tersendiri mengenai bakuan untuk masing-masing jenis pengujian dan jenis tanaman.

Calon kultivar yang akan dirilis/dilepas ke publik diajukan kepada badan pencatat (registrasi) perbenihan untuk disetujui pelepasannya setelah pihak yang akan merilis memberi informasi mengenai ketersediaan benih yang akan diperdagangkan.

REPRODUKSI DAN PEMBIAKAN TANAMAN

A.  Pengertian Perkembangbiakan/ Reproduksi

Perkembangbiakan atau Reproduksi adalah suatu proses biologis di mana individu organisme baru diproduksi. Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis yaitu reproduksi generatif (seksual) dan reproduksi vegetatif (aseksual).

B.  Jenis-Jenis Perkembangbiakan/Reproduksi Tanaman

1.    Reproduksi  Generatif  (seksual).

Reproduksi generatif (seksual) adalah reproduksi/perkembangbiakan yang didahului peleburan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Peristiwa ini disebut pembuahan. Pembuahan (fertilisasi) pada tumbuhan berbiji akan terjadi kalau didahului adanya proses penyerbukan (persarian/polenasi). Alat pembiakan generatif pada tumbuhan yaitu bunga sebagai tempat terjadinya penyerbukan.

Sistem penyerbukan tanaman dapat ditentukan dengan mempelajari struktur bunga, waktu masak putik atau benang sari, ada tidaknya sterilitas dan kompatibilitas antara putik dan benang sari.

Berdasarkan strukturnya bunga dapat dikelompokkan menjadi:

-       Bunga Lengkap : bunga yang memiliki 2 organ seks(benang sari & putik) dan 2 perhiasan bunga(klopak dan mahkota). Contoh tanaman yang memiliki bunga lengkapantara lain: ubi jalar, Kacang tanah, Singkong karet, Cabai, Kembang sepatu, Mangga,Jambu biji dan Kapas.

-       Bunga Tidak Lengkap: bunga yang tidak memiliki 1 dari bagian keempat bagian bunga lengkap. Contoh tanaman yang memiliki bungan tidak lengkap antara lain: Padi,Sorgum dan Pepaya betina.

Sedangkan berdasarkan kelengkapan organ seksualnya, bunga dapat dikelompokkan menjadi:

-       Bunga Sempurna: bunga yang memiliki organ seksual lengkap(benang sari dan putik), disebut juga bunga hermaprodit. Contoh tanaman yang memiliki bunga sempurnaantara lain: Padi, Ubi jalar, Kacang tanah, Singkong karet, Cabai, Kembang sepatu,Mangga, Jambu biji dan Kapas.

-       Bunga Tidak Sempurna: bunga yang tidak memiliki salah satu dari organ seksual.Contoh tanaman yang memiliki bunga tidak sempurna yaitu Pepaya betina.

Tahap-tahap perkembangbiakan atau reproduksi tanaman yaitu :

Penyerbukan

Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari pada tempat tujuan. Pada tumbuhan Gymnospermae, tujuan serbuk sari adalah tetes penyerbukan, sedangkan pada tumbuhan Angiospermae, tujuan serbuk sari adalah kepala putik.

a.    Macam-Macam Penyerbukan

1)   Berdasarkan penyebab sampainya serbuk sari pada tujuan

a)    Anemogami: penyerbukan yang disebabkan oleh angin.

Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin ialah:

ü bunganya tidak bermahkota

ü serbuk sarinya bergantungan kedudukannya

ü serbuk sarinya banyak dan ringan

ü kepala putiknya besar.

ü Contohnya: rumput, tebu, dan alang-alang.

b)   Zoidiogami: penyerbukan yang dibantu oleh hewan.

Berdasarkan jenis hewannya dapat dibedakan lagi menjadi:

·      Entomogami: penyebabnya adalah serangga. Tumbuhan yang penyerbukannya memerlukan bantuan serangga umumnya mempunyai ciri-ciri:

ü mahkota bunga berwarna mencolok

ü mengeluarkan bau yang khas.

ü mempunyai kelenjar madu

·      Ornitogami: penyerbukan karena bantuan burung, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mengandung madu atau air.

·      Kiropterogami: penyerbukan karena bantuan kelelawar, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mekar pada malam hari.

·      Malakogami: penyerbukan karena bantuan siput, terjadi pada tumbuhan yang banyak dilekati siput.

c)    Hidrogami: penyerbukan karena bantuan air. Ini pada umumnya terjadi pada tumbuhan yang hidup di dalam air, misalnya Hydrilla.

d)   Antropogami: disebut juga penyerbukan buatan atau sengaja, yaitu penyerbukan karena bantuan manusia. Hal ini dilakukan oleh manusia karena tidak terdapatnya vektor yang dapat membantu penyerbukan. Contohnya, tumbuhan vanili.

2)   Berdasarkan asal serbuk sari

a)    Autogami atau penyerbukan sendiri. Autogami dapat terjadi bila serbuk sari berasal dari bunga yang sama. Autogami sering terjadi pada saat bunga belum mekar disebut kleistogami. Contoh tanaman menyerbuk sendiri antara lain: Padi,Kacang tanah, Sorgum, Jambu biji, Kapas dan Cabai.

b)   Geitonogami atau penyerbukan tetangga, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga yang berlainan tetapi masih dalam satu individu.

c)    Alogami atau penyerbukan silang, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga individu lain tetapi masih dalam satu species/jenis. Contoh tanaman menyerbuk silang  antara lain : Ubi jalar, Singkong karet, Kembang sepatu, Mangga dan Papaya betina.

d)   Bastar yaitu penyerbukan di mana serbuk sari dan putik berasal dari spesies lain.

Terjadinya penyerbukan belum memberi jaminan akan terjadinya pembuahan, karena buluh serbuk sari yang berasal dari serbuk sari dalam perkembangan selanjutnya belum tentu dapat mencapai sel telur, yang letaknya di dalam bakal buah jauh dari kepala putik. Pada beberapa jenis tumbuhan penyerbukannyatidak mungkin terjadi secara autogami (penyerbukan mandiri). Hal ini antara lain disebabkan oleh:

ü Dioseus (berumah dua), artinya alat kelamin jantan dan alat kelamin betina terdapat pada individu yang berbeda. Misalnya: melinjo dan salak.

ü Dikogami, bila putik dan serbuk sari suatu bunga masaknya tidak bersamaan. Dikogami dapat dibedakan atas:

-       Protandri, bila serbuk sari suatu bunga masak lebih dulu dari pada putiknya. Contohnya: bunga jagung, seledri, dan bawang Bombay.

-       Protogini, bila putik suatu bunga masak lebih dulu dari serbuk sarinya. Contohnya: bunga kubis, bunga coklat, dan alpukat.

-       Herkogami, ialah bentuk bunga yang sedemikian rupa, sehingga serbuk sari dari bunga tersebut tidak dapat jatuh pada kepala putiknya, kecuali dengan bantuan manusia atau hewan. Contoh: Anggrek, Vanili, dan lain sebagainya.

-       Heterostili, ialah bunga yang mempunyai benang sari dan tangkai putik tidak sama panjang. Contoh: tumbuhan familia Rubiaceae (kopi, kina, kaca piring, dan lain sebagainya).

Pembuahan

Penyerbukan akan menghasilkan individu baru apabila diikuti oleh pembuahan, yaitu peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan pembuahan ganda pada Angiospermae.

1.    Pembuahan Tunggal

Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae atau tumbuhan berbiji terbuka. Serbuk sari akan sampai pada tetes penyerbukan, kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikrofil. Serbuk sari ini sesungguhnya terdiri atas dua sel, yaitu sel generatif atau yang kecil dan sel vegetatif yang besar, hampir menyelubungi sel generatif. Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari, yang kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Karena pembentukan buluh serbuk sari maka sel-sel yang terdapat di antara ruang serbuk sari dan ruang arkegonium terdesak ke samping akan terlarut. Sementara itu di dalam buluh ini sel generatif membelah menjadi dua dan menghasilkan sel dinding atau sel dislokator, dan sel spermatogen atau calon spermatozoid. Sel spermatogen kemudian membelah menjadi dua sel permatozoid. Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap, dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan, sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya. Pada ruang arkegonium terdapat sejumlah sel telur yang besar. Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid, sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Pembuahan tunggal seperti ini misalnya terjadi pada pohon Pinus.

2.    Pembuahan Ganda

a.    Perkembangan serbuk sari

Serbuk sari yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus, yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah menjadi 2, yang besar didepan adalah inti vegetatif sebagai penunjuk jalan, dan yang kecil di belakang adalah inti generatif. Inti generatif membelah lagi menjadi dua inti generatif atau spermatozoid.

b.    Pembentukan sel telur

Bersamaan dengan perkembangan serbuk sari dalam buluh serbuk sari, di dalam ruang bakal biji sel nuselus membelah menjadi 4 sel baru. Tiga di antaranya mereduksi dan yang satu tumbuh menjadi calon inti kandung lembaga primer. Inti calon kandung lembaga primer membelah menjadi dua, yang selanjutnya masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan, yang satu bergerak ke kalaza yang lain mendekati mikrofil. Kemudian masing-masing membelah lagi dua kali, sehingga terbentuklah 8 inti. Yang dekat kalaza 3 inti menempatkan diri berdekatan disebut antipoda. Yang satu lagi bergerak ke tengah. Yang dekat mikrofil 3 inti menempatkan diri berdekatan. Yang tengah adalah ovum, sedang mengapitnya adalah sinergid, yang satu lagi juga menuju ke tengah. Dua inti yang bergerak ke tengah bersatu membentuk inti kandung lembaga sekunder yang diploid. Kemudian spermatozoid yang satu membuah ovum membentuk zigot, sedang spermatozoid yang satu lagi membuahi inti kandung lembaga sekunder menghasilkan calon endosperm yang triploid. Inilah yang dinamakan pembuahan ganda. Masuknya inti generatif ke dalam ruang bakal biji ada beberapa cara, yaitu:

ü Porogami : bila dalam pembuahan masuknya spermatozoid melalui mikrofil.

ü Aporogami : bila masuknya spermatozoid tidak melalui mikrofil. Bila masuknya spermatozoid melalui kalaza, maka disebut kalazogami.

Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terjadi karena:

·      Amfiksis (amfmiksis), yaitu terjadinya embrio melalui peleburan antara ovum dan sel spermatozoid.

·      Apomiksis,embrio terjadi bukan dari peleburan sel telur dengan sel spermatozoid. Apomiksis dapat terjadi karena:

-       Partenogenesis, yaitu pembentukan embrio dari sel telur tanpa adanya pembuahan.

-       Apogami, yaitu embrio yang terjadi dari bagian lain dari kandung lembaga tanpa adanya pembuahan, misalnya dari sinergid atau antipoda.

-       Embrioni adventif, yaitu embrio yang terjadi dari selain kandung lembaga. Misalnya, dari sel nuselus.

Terjadinya amfimiksis dan apomiksis secara bersama-sama menyebabkan terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Peristiwa ini disebutpoliembrioni. Poliembrioni sering dijumpai pada jeruk, mangga, nangka, dan sebagainya.

2.    Reproduksi Vegetatif (aseksual)

Reproduksi vegetatif (aseksual) adalah terjadinya individu baru tanpa didahului peleburan dua sel gamet. Perkembangbiakan atau reproduksi vegetative dibedakan atas dua, antara lain:

a.    Reproduksi Vegetatif Alami

Vegetatif alami Yaitu terjadi individu baru tanpa adanya campur tangan manusia. Reproduksi seperti ini terjadi dengan beberapa cara, yaitu:

1)        Dengan pembelahan sel, terjadi pada tumbuhan bersel satu, misalnya alga bersel satu Chlorella,Chlamydomonas, dll.

2)        Dengan menghasilkan spora vegetatif, misalnya pada tumbuhan paku, fungi, dan ganggang

3)        Dengan rhizoma atau akar tinggal: pada irut, bunga tasbih, lengkuas, temulawak, dan kunyit.

4)        Dengan stolon atau geragih, misalnya pada pegagan (Sentela asiatica), rumput teki (Cyperus rotundus), arbei, dan lain sebagainya.

5)        Dengan umbi batang, misalnya pada kentang (Solanum tuberosum).

6)        Dengan umbi lapis, misalnya pada bawang merah (Allium cepa).

7)        Dengan umbi akar, misalnya pada ketela pohon

8)        Dengan tunas, misalnya pada bambu (Gigantochloa sp).

9)        Dengan tunas adventif, misalnya pada cocor bebek

b.    Reproduksi Vegetatif Buatan

Selain itu tumbuhan dapat juga berkembang biak dengan cara tak kawin dan dengan bantuan manusia, biasa disebut reproduksi secara vegetatif buatan, misalnya: mencangkok, stek, okulasi, mengenten, dan merunduk.

a)    Stek

Stek adalah perbanyakan tanaman dengan cara pemisahan atau pemotongan bagian tanaman seperti batang, daun, pucuk, dan akar. Jenis tanaman yang dapat diperbanyak dengan cara ini adalah  tanaman berkayu dan beberapa tanaman stek tak berkayu.Contohnya :kedondong, jambu air, markisa, delima, cermai, anggur ,bugenvil, mawar, melati dan soka.

Cara menyetek:

·      Memilih jenis tanaman yang tahan hama dan penyakit, umur batang kurang lebih satu tahun, batang dan akar sehat, serta tidak kekurangan gizi.

·      Batang yang cukup tua atau batabg yang memiliki mata tunas dipotong kira-kira 10-30 cm. Batang  tersebut dapat ditanam dan akan menjadi individu baru.

b)   Mencangkok

Jenis tanaman yang dapat dicangkok misalnya pohon mangga.Berbagai jenis jeruk, berbagai jenis jambu, belimbing, serta kelengkeng. Kelompok tanaman hias yang dapat dicangkok antara lain soka, bugenvil, dan puring.

Cara mencangkok:

·      Terlebih dahulu memilih pohon induk yang cukup umurnya, tidak  terlalu tua juga tidak terlalu muda, telah berbuah sebanyak tiga  kali, pohon tumbuh subur, kuat dan serial, serta percabangannya cukup banyak.

·      Membungkus bagian-bagian batang yang telah diikuti  dengan tanah yang mengandung hormone dan pupuk NPK. Kemudian dibungkus dengan plastic bening atau sabut dan selanjutnya diikat dengan tali

·      Akar akan mulai tumbuh setelah 1-3 bulan sejak batang dicangkok, kemudian dilakukan pemotongan pertumbuhan akar cangkokan dan hasilnya dapat ditanam.

c)    Merunduk

Merunduk dapat dilakukan pada batang beberapa jenis tanaman yang secara normal berdiri tegak kemudian dibengkokkan hingga menyentuh tanah sehingga akan segera berakar pada mawar .

·      Merunduk biasa

Cabang tanaman dirundukkan dan ditimbun dengan tanah, kecuali  ujung cabangnya. Setelah membentuk akar, cabang atau batangnya dipotong, sehingga diperoleh tanaman baru.. Cara ini dapat  dikerjakan pada mawar, jambu air, dan arbel

·      Merunduk majemuk

Seluruh batang dirundukkan kemudian ditimbuni tanah pada beberapa tempat    atau seluruh tempat. Cara ini dapat dikerjakan pada tanaman soka dan anggur.

d)   Mengenten (menyambung/kopulasi)

Pada dasarnya menyambung sama dengan menempel. Cara ini banyak dilakukan pada singkong dan buah-buahan. Mula-mula biji disemaikan. Setelah tumbuh lalu disambung dengan ranting/cabang dari pohon sejenis yang buahnya baik. Kemiringan potongan ± 45°. Diameter batang atas harus sesuai dengan diameter batang bawah. Kedua sambungan itu diikat dengan kuat. Diusahakan agar tidak terjadi infeksi. Buah yang dihasilkannya akan sama dengan buah yang dihasilkan pohon asalnya.

Keuntungan dan kerugian reproduksi vegetatif buatan

Banyak petani yang mengembangkan cara reproduksi pada tanaman buah-buah, tanaman liar, dan lain-lain dengan cara mencangkok, stek, merunduk, okulasi, mengenten dan lain-lain. Cara ini memberikan beberapa keuntungan antara lain:

·      Sifat tanaman baru akan sama persis dengan sifat tanaman induk.

·      Cepat menghasilkan buah.

Disamping itu ada pula beberapa kerugian, antara lain:

·      Tanaman yang berasal dari stek ataupun mencangkok umumnya mempunyai sistem perakaran yang kurang kuat.

·      Perkembangbiakan secara vegetatif dapat menghasilkan sedikit keturunan.

·      Bila tanaman hasil reproduksi vegetatif dipotong ranting-rantingnya maka dapat menyebabkan menurun pertumbuhannya.

EFEKTIFITAS DARI BERBAGAI CARA

PROGRAM SELEKSI

Seleksi

Seleksi sangat penting artinya dalam pemuliaan, baik untuk membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi varietas atau calon varietas atau untuk mempertahankan suatu varietas.

Dalam perbenihan dikenal istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi negatif, yaitu membuang tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang menyimpang (off type) menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai oleh suatu varietas yang kita maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga kemurnian dari varietas tersebut dapat dipertahankan.

Varietas-varietas lokal pada umumnya merupakan populasi campuran yang memerlukan pemurnian yang hanya dapat dilaksanakan dengan seleksi, minimal seleksi negatif, tergantung dari besarnya populasi campuran. Oleh karena itu cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga dengan seleksi positif, dalam hal ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang ciri-cirinya sesuai dengan yang dicantumkan dalan deskripsi disamping memperhatikan pula potensi hasilnya. Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan) untuk benih sumber pertanaman selanjutnya.

Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat.

Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan.

Seleksi massa dan seleksi galur murni dapat diterapkan terhadap tanaman dengan semua moda reproduksi. Hasil persilangan tanaman berpenyerbukan sendiri yang tidak menunjukkan depresi silang-dalam seperti padi dan gandum dapat pula diseleksi secara curah (bulk). Teknik modifikasi seleksi galur murni yang sekarang banyak dipakai adalah keturunan biji tunggal (single seed descent, SSD) karena dapat menghemat tempat dan tenaga kerja.

Terhadap tanaman berpenyerbukan silang atau mudah bersilang, seleksi berbasis nilai pemuliaan (breeding value) dianggap yang paling efektif. Berbagai metode, seperti seleksi "tongkol-ke-baris" (beserta modifikasinya), seleksi saudara tiri, seleksi saudara kandung, dan seleksi saudara kandung timbal-balik (reciprocal selection), diterapkan apabila tanaman memenuhi syarat perbanyakan seperti ini. Metode seleksi timbal-balik yang berulang (recurrent reciprocal selection) adalah program seleksi jangka panjang yang banyak diterapkan perusahaan-perusahaan besar benih untuk memperbaiki lungkang gen (gene pool) yang mereka miliki. Dua atau lebih lungkang gen perlu dimiliki dalam suatu program pembuatan varietas hibrida.

Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda (genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu.

Dalam pemuliaan tanaman dikenal ada dua seleksi menurut cara penyerbukannya, antara lain:

1.      Seleksi Untuk Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

a.       Seleksi lini murni

b.      Seleksi massa

c.       Seleksi bulk

d.      Seleksi Single Seed Descent

e.       Seleksi pedigri/silsilah

Seleksi Lini Murni

Kebaikan dari seleksi lini murni

·         Untuk memperoleh individu homosigot.

·         Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot

·         Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi.

·         Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.

Kekurangan dari seleksi lini murni.

1.      Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab :

·         Untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.

·         Menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.

2.      Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.

3.      Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi ( sifat adaptasinya tak begitu luas ).

Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :

·         Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.

·         Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.

Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur :

·         > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.

·         Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam.

·         Ketahanan > baik terutama penyakit.

Kekurangan campuran berbagai galur :

·         Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.

·         > sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih.

·         Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut.

Populasi homosigot

Varetas yang dihasilkan :

·         Tidak seseragam varietas hasil seleksi galur murni.

·         Mempunyai ketahanan terhadap perubahan lingkungan / lingkungan ekstrimperubahan genotipe.

Seleksi Massa

Tujuan Seleksi Massa :

Memperbaiki populasi secara umum dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.

Kelemahan :

·         Tanaman yang dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.

·         Hanya berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.

·         Lebih efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau telah berhasil dengan menggunakan seleksi massa.

Kebaikan Seleksi Massa :

a.       Sederhana, mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :

·         Tanpa ada pengujian untuk generasi berikutnya.

·         Tanpa ada pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya.

·         Lebih bersifat ART dari pada SCIENC

b.      Merupakan cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.

Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk Memurnikan Suatu   Varietas Campuran.

Seleksi Massa dapat dibedakan menjadi 2 :

1.      Seleksi Massa Positif

Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.

2.      Seleksi Massa Negatif

Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.

      Misal : - Tanaman sakit

                              - Tanaman rebah

Apabila Seleksi Massa digunakan sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan antara lain :

a.       Tidak meungkin dapat mengetahui apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot / heterosigot untuk suatu karakter dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus dilanjutkan untuk generasi berikut.

b.      Lingkungan luar mempengaruhi penampilan tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah tanaman yang superior menurut fenotipenya disebabkan faktor genetik atau lingkungan.

Perbedaan Antara Seleksi  Massa Dan Seleksi Lini Murni.

SELEKSI MASSA

SELEKSI GALUR MURNI

·        Sudah sangat tua atau dapat dikatakan setua orang mulai bercocok tanam.

·        Selalu dipraktekan oleh petani walaupun tak disadarinya.

·        Biasa dilakukan pada tanaman C. P. C (allogam).

·        Jumlah tanaman yang terpilih banyak.

·        Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi yang luas.

·        Seleksi Massa mudah dilakukan dan amat sederhana.

·        Tidak perlu tenaga, biaya dan waktu      yang banyak.

·        Hasil yang diperoleh heterodigot / tidak uniform.

·        Tidak dilakukan pengujian keturunan.

·        Tidak perlu adanya control persilangan.

·        Pemilihan hasil panen   tercampur

·     Belum begitu tua.

·     Tak pernah dilakukan oleh petani pada tanaman mereka.

·     Dilakukan pada tanaman S. P. C (autogam )

·     Jumlah tanaman yang terpilih sediki.

·     Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi tidak begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman tertentu saja.

·     Sulit dilakukan karena perlu ketrampilan khusus.

·     Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak.

·     Hasil yang diperoleh homosigot (uniform)

·     Perludilakukan pengujian keturunan dan masing – masing perbedaan kenampakan secara individu diuji          kemurnian.

·     Persarian selalu diawasi

·     Terpisah

Seleksi Bulk (penggabungan)

·      Keturunan F2 sampai F5 tidak mengalami seleksi. Baru pada      F6 dilakukan seleksi.

·      Pemilihan secara bulk lebih sederhana, mudah, tidak mahal.

·      Perlu areal yg luas

Seleksi SSD

Seleksi Single Seed Descent, yaitu satu keturunan satu biji. Pada prinsipnya, individu tanaman terpilih dari hasil suatu persilangan pada F2 dan selanjutnya ditanam cukup satu biji satu keturunan. Cara ini dilakukan sampai generasi yang ke-5 atau ke-6 (F5 atau F6). Bila pada generasi tersebut sudah diperoleh tingkat keseragaman yang diinginkan maka pada generasi berikutnya pertanaman tidak dilakukan satu biji satu keturunan tetapi ditingkatkan menjadi satu baris satu populasi keturunan, kemudian meningkat lagi menjadi satu plot satu populasi keturunan.

Prosedur Single Seed Descent (SSD) mempunyai tujuan mempertahankan keturunan dari  sejumlah besar tanaman F2, dengan mengurangi hilangnya genotip selama generasi segregasi. Hanya satu biji yang dipanen dari masing-masing tanaman, perkembangan tanaman optimum dari generasi F2 sampai dengan F4.. Metode seleksi Single Seed Descent (SSD) banyak dilakukan dalam pemuliaan tanaman kedelai di Amerika Serikat (Fehr, 1978). Metode SSD Descent mempunyai beberapakeuntungan, sebagi berikut :

-       karena yang ditanam setiap generasi satu biji satu keturunan, dengan sendirinya luas lahan yang diperlukan jauh lebih sempit.

-       waktu dan tenaga yang diperlukan pada saat panen lebih sedikit, karena populasinya lebih kecil.

-       pencatatan dan pengamatan lebih mudah dan sederhana.

-       seleksi untuk karakter-karakter yang heritabilitasnya tinggi, misalnya tinggi tanaman, umur, penyakit dan beberapa aspek kualitas dapat dikerjakan dengan efektif berdasarkan satu tanaman tunggal.

-       tiap tahun dapat ditanam beberapa generasi, bila keadaan lingkungan dapat dikuasai.

-       hanya diperlukan sedikit usaha dalam memperoleh tipe homozigot untuk karakter-karakter yang pewarisannya sederhana. Keadaan homozigot cepat tercapai.

-       penanganan persilangan dapat lebih banyak.

Adapun kekurangan dari metode SSD, yaitu pada generasi F2 kemungkinan lebih banyak tanaman yang superior tidak teramati atau hilang, karena setiap genotip disini hanya mewakili satu tanaman pada F3 sehingga tidak diketahui identitasnya. Pada metode SSD, setiap tanaman mulai generasi F2 sampai generasi F6. diambil satu biji dari satu tanaman pada setiap generasi untuk ditanam pada generasi selanjutnya. Jumlah tanaman dalam populasi F2 sampai F6 akan tetap atau bisa berkurang karena adanya daya tumbuh benih yang kurang baik. Ciri lain dari metode SSD, adalah adanya kemungkinan untuk menghasilkan sejumlah besar galur murni pada areal yang sempit dan tenaga kerja yang terbatas (Fehr, 1987, dikutip dari Ai Komariah).Dengan cara ini, ia dapat mencapai generasi F6 2 tahun, sebagai lawan 5 tahun sebagai dengan metode silsilah. Setelah tingkat yang diinginkan homozigositas dicapai, garis kemudian bisa diuji untuk karakteristik yang diinginkan. Benih tunggal Prosedur Ini adalah prosedur klasik memiliki benih tunggal dari setiap tanaman, bulking benih individu, dan penanaman keluar generasi berikutnya.

-       Musim 1: F 2 tanaman tumbuh. Satu F 3 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked. Kumpulkan sampel cadangan 1 benih / tanaman. Penuh disarankan panen kedelai pod 2-3 seeded dan menggunakan 1 benih untuk masa tanam dan 1-2 untuk cadangan.

-       Musim 2: Massal dari F 3 biji ditanam. Satu F 4 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked. Kumpulkan sampel cadangan 1 benih / tanaman.

-       Musim 3: Ulangi.

-       Musim 4: Tumbuh besar dari F 5 benih dan panen tanaman individu secara terpisah.

-       Musim 5: Tumbuh F 5: 6 baris dalam baris, pilih baris antara baris dan panen yang dipilih secara massal.

-       Musim 6: Mulailah pengujian ekstensif dari F 5 baris berasal.

Seleksi Pedigri/Silsilah

Penggunaan  metode  seleksi  silsilah  massa  (mass pedigree  selection)  pada  Generasi  Seleksi  F3  dan  F4 (Dasumiati,  2003)  ternyata  belum  dapat  mereduksi keragaman  genetik  non  aditif,  khususnya  gen overdominansi,  dari  dalam  keragaman  fenotipe. Akibatnya  adalah  seleksi  yang  dilakukan  cenderung mempertahankan  famili-famili dengan keragaan  terbaik yang  didominasi  oleh  genotipe-genotipe  heterozigot pada  lokus-lokus  yang  mengendalikan  keragaman  itu.

Oleh  sebab  itu,  dikembangkan metode  seleksi  silsilah berbasis  informasi  kekerabatan  (information  from relatives),  yaitu  informasi  mengenai  gugus  individu  yang berasal dari suatu ansestor tunggal, untuk kegiatan seleksi  pada  Generasi  Seleksi  F5  (Jambormias  et  al., 2004). Harapannya  adalah  dapat  dihasilkannya  famili-famili  dengan  keragaan  tinggi  dan  keragaman  genetik yang  rendah  untuk  sifat  produksi  biji  dan  ukuran  biji pada Generasi Seleksi F6.

Penggunaan  rancangan  genetik  yang  tepat  untuk menguraikan  keragaman  fenotipe  suatu  sifat  tanaman atas  komponen  keragaman  genotipe  dan  keragaman lingkungan  dalam  suatu  struktur  hierarkis  kekerabatan famili-famili,  diharapkan  dapat  memaksimumkan pemanfaatan  informasi  kekerabatan  dalam  seleksi. Analisis  berbasis  informasi  kekerabatan  ini  dapat menguraikan  keragaman  fenotipe  atas  komponen keragaman  antarfamili  dan  intrafamili,  dan  dengan menggunakan korelasi nilai pemuliaan  sebesar 1 untuk hasil kawin  sendiri  (selfing), dapat diduga  ragam  aditif antarfamili  dan  intrafamili  (Jain,  1982;  Falconer  dan Mackay, 1996). Berpadanan dengan metode pendugaan ragam  antarfamili  dan  ragam  intrafamili,  analisis berbasis  informasi kekerabatan  juga dapat memberikan informasi  nilai  heritabilitas  antarfamili  dan  intrafamili (Falconer  dan Mackay,  1996).  Kontribusi  heritabilitas antarfamili  yang  tinggi  dapat  meningkatkan  keragaan sifat kuantitatif yang diatur oleh gen aditif.

2.      Seleksi Untuk Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Silang

Seleksi dengan intensitas tertentu akan lebih efektif bila sifat yang diseleksi banyak terdapat dalam populasi dan tidak efektif bila sifat tersebut jarang. Sering dikatakan bahwa kemajuan seleksi mula – mula tepat tetapi kemudian menurun pada generasi yang lebih lanjut. Ternyata hal ini tidak demikian. Apabila suatu sikap yang disukai jarang terdapat dalam populasi (frekuensi rendah), kemudian diseleksi dengan intensitas yang tetap dari generasi ke generasi maka generasi permulaan kemajuan seleksi amat lambat. Tetapi pada generasi yang lebih lanjut frekuensi gen yang diseleksi dalam populasi bertambah sehingga kemajuan seleksi dalam populasi bertambah sehingga kemajuan seleksi makin cepat sampai mencapai maksimum kemudian menurun lagi.

Metode Seleksi Tanaman Menyerbuk Silang

Dasar–dasar yang dapat membedakan diantara metode :

a.       Cara pemotongan populasi dasar

b.      Ada tidaknya kontrol terhadap persilangan

c.        Model perangen pada populasi bersangkutan

d.      Tipe uji keturunan

e.       Macam dari varietas komersiil yang akan dibentuk.

Seleksi tanaman menyerbuk silang, antara lain:

1.      Seleksi Massa

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Tanpa kontrol persilangan atau sebagian

c.       Peran gen aditif

d.      Tanpa uji keturunan

e.       Varietas berserbuk bebas

2.      Seleksi Berulang Fenotopik

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Kontrol penuh atas persilangannya

c.       Peran gen aditif

d.      Tanpa uji keturunan

e.       Varietas berserbuk terbuka

3.      Seleksi Tongkol ke Baris

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Tanpa atau sebagian control

c.       Peran gen aditif

d.      Uji keturunan berserbuk terbuka

e.       Varietas berserbuk terbuka

4.      Seleksi Berulang untuk Daya Gabung Umum

a.       Berdasarkan keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh terhadap persilangan

c.       Terutama aditif

d.      Uji daya gabung umum

e.       Varietas sintetik, dsb

5.      Seleksi Berulang untuk Daya Gabung Khusus

a.       Berdasarkan keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh terhadap persilangannya

c.       Dominan dan aditif

d.      Uji daya gabung khusus

e.       Hibrida tunggal/ganda

6.      Seleksi Berulang Timbal Balik

a.       Keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh atas persilangan

c.       Lewat dominan, dominan, aditif

d.      Uji daya gabung umum, daya gabung khusus

e.       Perbaikan hibrida (populasi hasil persilangan)

Pemuliaan tanaman adalah usaha manusia untuk  mengubah susunan genetik tanaman. Pemuliaan tanaman mengubah susunan genetik tanaman secara tetap sehingga sifat ataupun morfologinya sesuai dengan keinginan manusia. Orang yang melakukan pemuliaan  tanaman disebut pemulia tanaman. Ilmu Pemuliaan Tanaman disebut Ilmu Penjenisan/Ilmu Seleksi.

Ilmu terpakai yang bertujuan untuk mendapatkan jenis–jenis baru yang bersifat unggul yang mempunyai sifat ekonomis yang lebih berharga.

Bertugas memelihara jenis–jenis unggul yang telah ada serta mempertahankan sifat–sifat keunggulan yang dimiliki

Tujuan akhir setiap program pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan tanaman dengan sifat yang lebih baik (lebih unggul) dalam hal ini adalah sifat – sifat tertentu yang diinginkan.

Sasaran yang hendak dicapai pada Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri yaitu sifat unggul pada homosigot.

PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

A.  Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

Sasaran yang hendak dicapai : sifat unggul pada homosigot.

Ciri khusus varietas tanaman menyerbuk sendiri yang dikembangkan melalui biji adalah susunan genetiknya homosigot, kecuali varietas hibrida. Untuk memperoleh tanaman homosigot dari hasil hibridisasi atau dari populasi heterogen, peranan seleksi amat penting artinya.

Hibridisasi  : Penyerbukan antara tanaman homosigot

Crossing     : Penyerbukan antara tanaman homosigot dengan heterosigot atau

                          heterosigot dengan heterosigot

Selfing        : penyerbukan pada tanaman berumah satu.

Autogami

·      Butuh pengujian dibanyak lingkungan

·      Pada tranaman homosigot (peka terhadap kondisi lingkungan dibanding heterosigot). Makin heterosigot makin bagus, selfing seringkali menyebabkan degenerasi.

Dasar Genetik

Tanaman menyerbuk sendiri yang disilangkan heterosigot makin kurang keragaman genetiknya terjadi penyerbukan sendiri terus menerus, perubahan susunan genetika pada masing–masing pasangan. Alel mengarah ke homosigositas, sehingga susunan genetik dalam tanaman semua / sebagian besar homosigot.

B.  Metode Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

·      Pasangan gen homosigot akan tetap homosigot dengan adanya penyerbukan sendiri.

·      Pasangan gen – gen heterosigot akan terjadi segresi apabila diserbuki sendiri dan menghasilkan genotipe homosigot dan heterosigot dengan perbandingan yang sama.

Apabila terjadi penyerbukan sendiri secara terus menerus maka genotipe yang terbentuk adalah cenderung homosigot atau genotip homosigot makin lama makin besar proporsinya.

Macam Varietas Menyerbuk Sendiri :

1.    Bersari bebas

Hasil seleksi massa, cirinya :

Tidak selalu diketahui induk jantan dan betinanya. Jika ingin meningkatkan hasil harus tahu peranan gen aditif sehingga perlu tahu salah satu tetuanya.

2.    Komposit

Populasi dasar merupakan  : campuran varietas unggul, hibrida dan galur (untuk galur boleh ada boleh tidak) Setiap dicampur terjadi persilangan terbuka kemudian diseleksi melalui seleksi massa.

3.    Hibrida

Masalah : persilangan dan saat mencari galur penghasil benihnya.

Benih yang dihasilkan sedikit, usaha – usaha persilangan galur dengan varietas.

4.    Sintetis (Ideal Type)

Sama dengan campuran galur merupakan peluang dengan melakukan penyerbukan silang galur dicampur terjadi persilangan biji berubah seleksi massa varietas sintetis.

C.  Prosedur Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri   

1.    Introduksi

Masalah yang dihadapi pada tanaman introduksi baik sebagai sumber keragaman maupun sebagai calon varietas baru adalah penanganan dalam mempertahankan sebagai koleksi dan evaluasinya.

Koleksi tanaman introduksi dibagi 3 kelompok :

a.    tanaman yang telah dimuliakan.

b.    Tanaman asli.

c.    Tanaman liar.

Masing – masing kelompok mempunyai manfaat khusus pada program pemuliaan.

Tanaman introduksi dibutuhkan untuk memperbaiki sifat varietas unggul yang ada dengan melengkapi sifat yang dianggap kurang melalui hibridisasi / silang baik.

2.    Seleksi

f.     Seleksi galur murni

g.    Seleksi massa

Seleksi Galur Murni

·      Untuk memperoleh individu homosigot.

·      Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot

·      Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi.

·      Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.

Kekurangan dari seleksi lini murni:

4.    Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab :

·      Untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.

·      Menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.

5.    Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.

6.    Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi (sifat adaptasinya tak begitu luas ).

Galur  Murni

Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :

·      Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.

·      Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.

Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur :

·      > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.

·      Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam.

·      Ketahanan > baik terutama penyakit.

Kekurangan campuran berbagai galur :

·      Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.

·      > sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih.

·      Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut.

Populasi homosigot

Varetas yang dihasilkan :

·      Tidak seseragam varietas hasil seleksi galur murni.

·      Mempunyai ketahanan terhadap perubahan lingkungan / lingkungan ekstrim terjadi perubahan genotipe.

Seleksi Massa

Tujuan Seleksi Massa :

Memperbaiki populasi secara umum dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.

Kelemahan :

·      Tanaman yang dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.

·      Hanya berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.

·      Lebih efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau telah berhasil dengan menggunakan seleksi massa.

Kebaikan Seleksi Massa :

c.    Sederhana, mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :

·      Tanpa ada pengujian untuk generasi berikutnya.

·      Tanpa ada pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya.

·      Lebih bersifat ART dari pada SCIENC.

d.   Merupakan cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.

Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk Memurnikan Suatu   Varietas Campuran.

SELEKSI MASSA dapat dibedakan menjadi 2 :

3.    Seleksi Massa Positif

Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.

4.    Seleksi Massa Negatip

Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.

Misal : - Tanaman sakit

               - Tanaman rebah

Apabila Seleksi Massa digunakan sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan antara lain :

1.    Tidak meungkin dapat mengetahui apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot / heterosigot untuk suatu karakter dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus dilanjutkan untuk generasi berikut.

2.    Lingkungan luar mempengaruhi penampilan tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah tanaman yang superior menurut fenotipenya disebabkan faktor genetik atau lingkungan.

Perbedaan Antara Seleksi  Massa Dan Seleksi Lini Murni.

SELEKSI MASSA

SELEKSI LINI MURNI

1.             Sudah sangat tua atau dapat dikatakan setua orang mulai bercocok tanam.

2.             Selalu dipraktekan oleh petani walaupun tak disadarinya.

3.             Biasa dilakukan pada tanaman C. P. C (allogam).

4.             Jumlah tanaman yang terpilih banyak.

5.             Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi yang luas.

6.             Seleksi Massa mudah dilakukan dan amat sederhana.

7.             Tidak perlu tenaga, biaya dan waktu      yang banyak.

8.             Hasil yang diperoleh heterodigot / tidak uniform.

9.             Tidak dilakukan pengujian keturunan          .

10.         Tidak perlu adanya control persilangan.

11.         Pemilihan hasil panen   tercampur

1.        Belum begitu tua.

2.        Tak pernah dilakukan oleh petani pada tanaman mereka.

3.        Dilakukan pada tanaman S. P. C (autogam )

4.        Jumlah tanaman yang terpilih sediki.

5.        Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi tidak begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman tertentu saja.

6.        Sulit dilakukan karena perlu ketrampilan khusus.

7.        Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak.

8.        Hasil yang diperoleh homosigot (uniform)

9.        Perludilakukan pengujian keturunan dan masing – masing perbedaan kenampakan secara individu diuji          kemurnian.

10.    Persarian selalu diawasi

11.    Terpisah

D.  Hibridisasi Dan Seleksi Setelah Hibridisasi

Setelah dilakukan persilangan (hibridisasi) maka hibrid yang diperoleh yang diperkirakan memiliki sifat–sifat superior (unggul) dari tetua yang dipersilangkan diuji keturunannya sehingga diperoleh keturunan yang mantap.

Pengujian dapat dilakukan dengan cara PEDIGREE atau BULK.

1.    Seleksi PEDIGREE

2.    Seleksi BULK

3.    Seleksi BACK CROSS

PERBANYAKAN DAN PENYEBARAN VARIETAS BARU

A.    Perbanyakan Varietas Baru

Jenis unggul yang baik harus memiliki keunggulan sesara genetis maupun physik.Keunggulan genetis meliputi antara lain :

1.      Produksi tinggi

2.      Daya adaptasi luas

3.      Masak secara normal pada waktu yang tepat

4.      Resisten terhadap hama dan penyakit

5.      Respon tinggi pada pemupukan

6.      Nilai nutrisi tinggi dengan rasa enak

Keunggulan phisik antara lain :

1.      Jenisnya murni

2.      Daya kecambah tinggi

3.      Kadar air optimum

4.      Bentuknya uniform

5.      Bebas hama dan penyakit

Jenis baru yang bersifat unggul yang ditemukan seleksionis sebelum disebarluaskan kepada para petani masih perlu diperbanyak sambil diuji kemantapannya secara ber-Tingkat.Biji yang masih sedikit yang dihasilkan breeder/Seleksionis ini disebut NUCLEUS SEED.

Biji-biji nucleus seed masih murni baik secara genetis maupun physic,jumlahnya sangat terbatas dihasilkan di stasiun percobaan dimana seleksionis berada. Bila nucleus seed ditanam menghasilkan benih yang disebut BREEDER’S STOCK SEED

BREEDER’S STOCK SEED di produksi dibawah pengamatan dan pengawasan seleksionis di stasiun percobaan dimana dihasilkan, mempunyai kemurnian yang tinggi dan bersifat unggul baik secara genetic maupun physic.BREEDER’S STOCK SEED biasanya disebarkan kedinas-dinas pertanian untuk diperbanyak. Biji yang dihasilkan dari tanaman Breeder Stock Seed disebut : FOUNDATION SEED atau

BENIH DASAR.

Benih dasar selain yang dihasilkan dinas-dinas pertanian juga balai penelitian yang menanam BREEDER’S STOCK SEED dan NUCLEUS SEED.Kemurnian benih dasar bermutu tinggi. Hasilnya disebut REGISTERED SEED.

Registeret Seed biji  dihasilkan dari tiga biji terdahulu ditangkarkan oleh para petani penagkar benih,petani maju yang dipercaya untuk

memperbanyak.Mereka menanam dan memperbanyak dibawah petunjuk dan supervisi dari staf ahli perbenihan yang telah ditunjuk oleh pemerintah/dinas tertentu yang bergerak dibidang perbenihan.Jika peraturan pertanaman memenuhi syarat, biji-biji dibeli pemerintah di registrasi/dicatat sebagai benih yang memenuhi persyaratan Sebagai benih bermutu untuk dijual kepada petani umum.

CERTIFIED SEED yaitu benih yang dihasilkan oleh badan-badan tertentu untuk diperdagangkan dan tidak perlu berasal dari Nucleus seed maupun Breeder’s Seed,tetapi cukup memnuhi syarat genetis maupun pyisik. Certified seed dapat diproduksi oleh petani sendiri tetapi harus dengan rekomendasi dari dinas tertentu untuk disebut certified seed yang diperdagangkan.

Dibeberapa negara dan negara maju benih yang dijual adalah benih-benih yang telah mengalami “penangkaran” seperti diatas,dan diberi label yang memberi keterangan singkat tentang benih tersebut.Dalam label disebtkan tentang: jenis, varietas, klas (misal Foundation seed atau yang lain),sumber (pemerintah/ badan tertentu), alamat, % perkecambahan, kemurnian,kadar air dan berat 1000 biji.

Di Indonesia penanganan sertifikasi benih dilakukan oleh Balai Pengawasan dan Serifikasi Benih yang mempunyai tugas dibidang penilaian kultivar,pengujian benih laboratories dan pengawasan pemasaran benih untuk menunjang Dinas Pertanian Tanaman Pangan dalam pembinaan produksi dan pemasaran benih guna memenuhi kebutuhan intensifikasi.

Sertifikasi benih yang dilakukan BPSB bertujuan untuk menjamin kemurnian genetik dengan cara menilai kemurnian pertanaman di lapangan maupun kemurnian benih hasil pengujian benih labortories.

Sertifikasi benih dilaksanakan dengan urutan prioritas sebagai berikut:

a.       Serifikasi Benih Dasar (F.S.) biasa dilakukan di LPP Sukamandi.

b.      Sertifikasi Benih Pokok (S.S.) dilakukan oleh Balai Benih Induk.

c.       Sertifikasi Benih Sebar (E.S.) dengan label biru (produsen) oleh BAP.

Bila benih yang diuji tidak memenuhi standar untuk kelas benih yang ditentukan tetapi masih memenuhi standar untuk kelas benih yang lebih rendah,maka kelas benihnya dapat disesuaikan dengan standar yang tercapai dengan syarat:

a.       Benih tersebut benar-benar dibutuhkan

b.      Produsen benih mengajukan permohonan penyesuaian kelas benih

c.       Disetujui oleh bagian sertifikasi

Biasanya permohonan sertifikasi pemeriksaan lapangan, pengambilan contoh benih dan permintaan label disampaikan kepada BPSB .

Dalam pelaksanaan sertifikasi benih jagung dan palawija umumnya ada suatu pedoman khusus yang harus diikuti.

B.     Penyebaran Varietas Baru

Konsumsi bahan pangan setiap tahun cenderung meningkat. Keadaan ini disebabkan antara lain karena bertambahnya jumlah penduduk dan makin meningkatnya pendapatan masyarakat. Untuk mengantisipasi kebutuhan tersebut salah satu usaha di bidang tanaman adalah mengoptimalkan teknologi budidaya tanaman pertanian, khususnya dengan pemakaian varietas unggul. Penggunaan varietas merupakan teknologi yang dapat diandalkan, tidak hanya dalam hal meningkatkan produksi pertanian, tetapi dampaknya juga meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan petani. Oleh karena itu varietas unggul yang memiliki berbagai sifat yang diinginkan memegang peranan penting untuk tujuan dimaksud. Varietas unggul pada umumnya memiliki sifat-sifat yang menonjol dalam hal potensi hasil tinggi. Tahan terhadap organisme pengganggu tertentu dan memiliki keunggulan pada ekolokasi tertentu serta mempunyai sifat-sifat agronomis penting lainnya. Dengan menggunakan varietas unggul tahan hama dan penyakit adalah merupakan cara paling murah untuk menekan pengganggu tanaman tanpa adanya kekhawatiran akan dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam upaya untuk terus meningkatkan produksi pertanian, para pemulia tanaman senantiasa berusaha menciptakan varietas unggul modern yang memiliki sifat-sifat yang dinginkan dan cocok untuk kondisi lingkungan tertentu. Penelitian di bidang pemuliaan tanaman dikatakan berhasil, apabila diperoleh produk akhir, yaitu adanya pelepasan varietas unggul baru. Sejak tahun 1971 Pemerintah telah mengambil kebijaksanaan mengenai kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan masalah perbenihan yakni dengan dibentuknya Badan Benih Nasional atau BBN yang berada dalam lingkup Departemen Pertanian dan bertanggung jawab kepada Menteri Pertanian. Dalam susunan organisasi BBN ini antara lain dibentuk Tim Penilai dan Pelepas Varietas. Dalam kaitan ini pada tahun 1992 diberlakukan Undang Undang Nomor 12/1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman di mana pengaturan pelaksanaannya tertuang dalam Peraturan Pemerintah Nomor 44 Tahun 1995. Di sini antara lain ditegaskan bahwa dalam pelepasan varietas diperlukan berbagai kebutuhan kelembagaan, syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan disampaikan kepada para pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan disampaikan kepada para pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat pelepasan varietas untuk dapat dipenuhi pada waktu pengajuan usulan dan pembahasan oleh Tim Penilai dan Pelepas Varietas, sehingga apa yang menjadi tujuan dapat berjalan lancar.

Syarat-Syarat Pelepasan Varietas

Surat Keputusan Menteri Pertanian No. 476/Kpts/Um 8/1977 menetapkan syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas:

1.       Untuk Varietas yang akan dilepas harus diberikan silsilah bahan asal dan cara mendapatkannnya.

2.       Metode seleksi yang digunakan harus disebutkan

3.       Untuk varietas yang akan dilepas harus diadakan percobaan adaptasi, dibandingkan dengan varietas baku, di beberapa tempat yang mewakili daerah, di mana varietas tersebut akan dianjurkan.

4.       Percobaan adaptasi dilaksanakan sedemikian rupa sehingga data yang diperoleh dapat dipercaya.

5.       Rancangan percobaan dan cara analisa data percobaan harus memenuhi kaidah statistik.

6.       Untuk varietas yang akan dilepas harus tersedia cukup benih.

Prosedur Pelepasan Varietas

1.      Permohonan pelepasan varietas diajukan secara tertulis kepada Menteri Pertanian melalui Ketua Badan Benih Nasional.

2.      Permohonan pelepasan varietas tersebut harus dilampiri keterangan-keterangan mengenai hal-hal yang disebutkan dalam syarat-syarat pelepasan varietas, hasil percobaan dan deskripsi varietas.

3.      Deskripsi varietas meliputi sifat-sifat morfologi, fisiologi, agronomi daya adaptasi, ketahanan terhadap hama/penyakit dan sifat-sifat yang dianggap perlu.

4.      Setelah mendengarkan pendapat Ketua BBN, Menteri Pertanian dapat menyetujui atau menolak permohonan pelepasan varietas tersebut.

5.      Keputusan tentang pelepasan varietas ditetapkan oleh Menteri Pertanian dengan Surat Keputusan.

6.      Penyimpangan dari ketentuan-ketentuan dimaksud dalam Surat Keputusan ini dapat dipertimbangkan oleh Menteri Pertanian atas saran Ketua Badan Benih Nasional.

Pengaturan pelaksanaan pengujian didasarkan dan dikembangkan berdasarkankebijaksanaan yang ditentukan oleh Badan Litbang Pertanian dan Ditjentan yang kemudian diperkuat oleh Surat Sekjen Deptan No. LB 110/1279/B/VII/1987 tentang Tata Laksana dan Pengujian Adaptasi.

Dalam rangka mempercepat proses komunikasi hasil penelitian dan alih teknologi varietas unggul baru, hendaknya evaluasi daya hasil dan pengujian adaptasi pada berbagai agroekosistem dilaksanakan berjalan paralel yang saling mendukung dan terkait satu sama lain.

Evaluasi/Pengujian : Informasi Tentang Varietas

Pemerintah, penangkar benih dan petani perlu mengetahui penampilan potensi varietas, baik yang dihasilkan di dalam negeri, maupun introduksi dari luar.

Langkah pertama dalam evaluasi dimulai oleh para ahli pemulia tanaman atau peneliti. Selain dari percobaan/evaluasi yang dilakukan oleh peneliti untuk mengidentifikasikasi calon varietas unggul, pengujian dilakukan juga oleh unit kerja Direktorat Jenderal untuk mengethui calon varietas yang cocok untuk dilepas. Prosedur dan mekanisme kerja evaluasi dan pengujian varietas perlu disusun untuk menghindari konflik kepentingan disamping untuk mempercepat prose alih teknologi.

Assessemen yang paling umum dilakukan dalam evaluasi dan pengujian varietas mencakup daya hasil, ketahanan terhadap serangan hama dan penyakit, umur, sifat yang diinginkan dan ketahanan terhadap cekaman lingkungan.

Evaluasi terhadap penampilan dapat dilakukan berbagai cara namun tiga prinsip dasar perlu diperhatikan ,yaitu:

1.      Agroekosistem di mana evaluasi/pengujian dilakukan perlu dikarakterisasi secara tepat.

2.      Calon varietas tanaman yang paling sesuai dialokasikan pada setiap agroekosistem dan

3.      Pengelompokan varietas mempunyai umur dan sifat tumbuh hampir sama.

Tata Cara Memberikan Nama Varietas

1.      Usulan nama diajukan oleh peneliti/pemulia tanaman bersamaan dengan usulan pelepasan varietas.

2.      Penetapan pemberian nama suatu varietas adalah wewenang Menteri Pertanian atas dasar usulan dari Badan Benih Nasional cq Tim Penilai dan Pelepas Varietas.

3.      Nomenklatur nama-nama varietas unggul ditetapkan atas dasar sebagai berikut:

Padi:

·         Padi sawah: nama sungai di Indonesia

·         Padi gogo: nama danau di Indonesia

·         Padi sawah pasang surut; nama sungai di daerah pasang surut.

·         Padi gogo rancah: nama sungai di daerah potensi gogo rancah.

           Palawija:

·         Jagung : nama wayang

·         Kedelai : nama gunung di Indonesia.

·         Kacang hijau : nama burung di Indonesia.

·         Kacang tanah : nama binatang di Indosia.

·         Sorgum : nama senjata tradisional daerah di Indonesia.

·         Ubi jalar, nama candi di Indonesia.

·         Ubi kayu : Adira:-rasa pahit untuk pabrik dengan nomor ganjil.

·         Rasa manis untuk dikonsumsi dengan nomor genap.

Hortikultura :

Khusus untuk varietas/klon hortikultura yang dilepas, baik melalui cara pemuliaan maupun pemutihan. Sampai saat ini pada umumnya menggunakan nama asli dari asal varietas lokal tersebut (untuk pemutihan).Sedangkan varietas klon dari hasil pemuliaan, pemberian nama berdasarkan kode-kode penelitian atau nama daerah asal penelitian tersebut.

Prosedur Pemurnian Dalam Rangka Pemutihan Varietas

1.      Determinasi

Determinasi berarti penentuan, dalam hal ini kita menentukan terhadap suatu varietas. Nama suatu varietas diusahakn tetap dan dipakai walaupun nantinya akan dikembangan di daerah lain. Di samping itu apabila varietas tersebut sama dengan lokal lain harap diteliti sejauh mungkin apakah betul-betul sama, dan jika sama maka pemberian nama harus dipilih dari yang terluas penyebarannya. Pemberian nama lain harus dihindarkan, dengan konsekuensi perkembangan penyebaran varietas harus diikuti distribusi benihnya.

2.      Deskripsi

Untuk melaksanakan determinasi diperlukan deskripsi varietas yang bersangkutan. Deskripsi tersebut berguna untuk pengenalan/ identifikasi varietas. Oleh karena itu deskripsi suatu varietas dari jenis tanaman apapun harus meliputi pencatatan ciri-ciri atau sifat-sifat agronomi yang bersifat kulitatif. Ciri/sifat tersebut dapat juga mengandung pengertian ekonomis seperti halnya sifat ketahanan terhadap hama penyakit tertentu. Karena pemurnian suatu varietas adalah suatu usaha pengembalian mutu sesuai dengan varietas yang baku/asal, demikian juga dalam usaha pemutihan varietas, maka uraian dalam deskripsi harus mencakup :

·         Asal varietas

·         Penyebaran varietas dimaksud

·         Kapasitas atau potensi hasil

·         Golongan varietas

·         Ketahanan terhadap hama penyakit

·         Umur tanaman

Rincian tersebut di atas ditambahkan deskripsi ciri-ciri yang biasa diperhatikan (sifat spesifik) dalam pengawasan mutu dan sertifikasi benih atau dalam pemuliaan. Uraian ciri-ciri tersebut dilakukan untuk dapat menuju deskripsi baku.

3.      Seleksi/Rouging

Seleksi sangat penting artinya dalam pemuliaan, baik untuk membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi varietas atau calon varietas atau untuk mempertahankan suatu varietas.

Dalam perbenihan dikenal istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi negatif, yaitu membuang tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang menyimpang (off type) menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai oleh suatu varietas yang kuta maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga kemurnian dari varietas tersebut dapat dipertahankan.

Varietas-varietas lokal pada umumnya merupakan populasi campuran yang memerlukan pemurnian yang hanya dapat dilaksanakan dengan seleksi, minimal seleksi negatif, tergantung dari besarnya populasi campuran. Oleh karena itu cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga dengan seleksi positif, dalam hal ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang ciri-cirinya sesuai dengan yang dicantumkan dalan deskripsi disamping memperhatikan pula potensi hasilnya. Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan) untuk benih sumber pertanaman selanjutnya.

4.      Pelaksanaan

Dengan pengertian yang telah ditengahkan dimuka, kita dapat mulai dengan usaha pemurnian varietas.,baik dalam rangka persiapan benih maupun dalam rangka pemutihan suatu varietas. Dalam rangka pemutihan varietas lokal, perlu diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut:

a.       Varietas yang akan diputihkan adalah varietas yang dominan di suatu propinsi (varietas unggul dan mempunyai penyebaran yang luas dari tahun ke tahun/musim ke musim).

b.      Dalam pelaksanaan pertanaman direncanakan untuk keperluan benih sumber atau keperluan pemurnian varietas.

c.       Amati ciri-ciri tanam tersebut mulai tumbuh sampai menjadi benih. Karena varietas tersebut belum murni, dalam penentuan kita harus mendasarkan pada ciri-ciri dari komponen yang prosentasenya paling tinggi, seperti type pertumbuhan, warna hypocotyl/bunga, warna bulu (untuk kacang-kacangan), warna daun, warna batang, warna biji(padi-padian), umur panen, dan sifat-sifat agronomis penting lainnya.

d.      Pertanaman untuk benih dapat dilakukan seleksi negatif atau roguing kalau campuran hanya sedikit, sehingga tidak menyulitkan akan keperluan untuk benih. Hal ini terutama bila pertanaman adalah kepunyaan petani atau kelompok tani. Lebih-lebih terhadap prosentase campuran yang banyak dilakukan /ditanam satu persatu seleksi negatif pada waktu panen untuk pembelian/calon benih, hal ini untuk menghindari adanya kerugian hasil persatuan luas.

e.       Pertanaman untuk seleksi/pemurnian lebih baik langsung seleksi positif, kalau memungkinkan cara yang terbaik adalah dipilih tanaman yang baik dan mempunyai ciri-ciri yang sesuai dan terus digalurkan/ditanam satu per satu setiap lubang tanam.Galur-galur yang menunjukkan ciri-ciri yang mantap, disatukan kembali sebagai “bulk” untuk benih selanjutnya. Cara ini adalah yang paling cepat untuk mencapai kemurnian.

f.       Setelah mendapatkan yang murni, maka pekerjaan selanjutnya mempertahankan kemurnian dengan cara seleksi negatif.

g.      Dalam pelaksanaan harus diperhatikan bahwa tidak boleh ada hambatan tanam supply benih kepada pengembangan produksi, dengan kemurnian yang makin meningkat. Karena itu untuk benih sendiri, yang nantinya akan menjadi cikal bakalnya nama selalu diambil secara positif.

Pelaksanaan tersebut merupakan petunjuk untuk mendukung terwujudnya penyaluran benih murni / bermutu secara berkesinambungan.

Sasaran Pelepasan Varietas

Sebagaimana telah diketahui bahwa potensi varietas merupakan modal dasar pembangunan pertanian. Sesuai dengan keberadaan serta potensi varietas tersebut, maka sasaran pelepasan varietas harus sejalan dengan program nasional dalam upaya pelestarian swasembada beras serta peningkatan produksi tanaman pangan lainnya. Setiap peningkatan produktivitas dari varietas yang dilepas mempunyai dimensi pembaharuan yang sangat besar dalam peningkatan produksi serta pendapatan petani.

Sehubungan dengan hal tersebut, penilaian varietas dalam rangka pelepasan akan lebih kritis dan mengarah kepada kemajuan produktivitas yang berdampak peningkatan kesejahteraan petani. Di samping itu kemantapan kestabilan serta keragaman baik kualitas maupun sifat-sifat agronomis lainnya sudah saatnya diperhitungkan. Demikian pula kepada instansi yang melakukan pengujian adaptasi atau multilokasi akan dimintakan pertimbnagn khusus. Berdasarkan hal tersebut di atas Dirjen Pertanian Tanaman Pangan mengajukan beberapa sasaran sebagai bahan acuan dalam penilaian dan pelepasan suatu varietas. Khusus untuk varietas lokal yang mempunyai nilai ekonomis tinggi perlu pemutihan dengan sistem pemurnian varietas, dengan syarat yang ditetapkan tersendiri sesuai dengan situasi dan kondisi setempat.

Hasil-Hasil Varietas Unggul

Sejak tahun 1974 pemulia tanaman padi, palawija dan Hortikultura di Indonesia telah melepas lebih dari 210 varietas unggul, meliputi padi sebanyak +_83 varietas, palawija sebanyak +_ 69 varietas dan Hortikultura lebih dari 58 varietas. Dari 210 varietas yang sudah dilepas tersebut, 146 varietas merupakan hasil rekayasa genetika para pemulia di Indonesia, 21 varietas merupakan hasil introduksi dari IRRI dan sisanya merupakan hasil pemutihan varietas lokal yang sudah dominan di beberapa daerah tertentu. Sedang di sektor perkebunan khususnya komoditi tebu, sejak tahun 1978 hingga tahun 1992 telah dilepas oleh Mentan sebanyak 57 varietas unggul. Dua varietas diantaranya adalah hasil introduksi dari Taiwan dan Mauritius sedang lainnya merupakan hasil perakitan pemulia tanaman tebu dari Pasuruan.

SEJARAH PEMULIAAN

Kegiatan pemuliaan tanaman dapat dikatakan sebagai tekanan evolusi yang sengaja dilakukan oleh manusia. Pada masa prasejarah, pemuliaan tanaman telah dilakukan orang sejak dimulainya domestikasi tanaman, namun dilakukan tanpa dasar ilmu yang jelas. Sisa-sisa biji-bijian dari situs-situs peninggalan arkeologi membantu menyingkap masa prasejarah pemuliaan tanaman. Catatan-catatan pertama dalam jumlah besar mengenai berbagai jenis tanaman diperoleh dari karya penulis-penulisRomawi, terutama Plinius.

Para petani pada masa-masa awal pertanian selalu menyimpan sebagian benihuntuk pertanaman berikutnya dan tanpa sengaja melakukan pemilihan (seleksi) terhadap tanaman yang kuat karena hanya tanaman yang kuat mampu bertahan hingga panenSifat pertama dalam budidaya tanaman serealia (bijirin) yang termuliakan adalah ukuranbulir yang menjadi lebih besar dan menurunnya tingkat kerontokan bulir pada tanaman budidaya apabila dibandingkan dengan moyang liarnya.[7] Beberapa petunjuk untuk hal ini dapat diperkirakan dari temuan sejumlah sisa bulir jelai dan einkorn di lembah Sungai Eufrat dan Sungai Tigris (paling tua 9000 SM) serta padi di daerah aliran Sungai Yangtze. Temuan serupa untuk biji polong-polongan berasal dari India utara dan kawasan Afrika Sub-Sahara

Perkembangan seleksi lebih lanjut telah menunjukkan kesengajaan dan terkait dengan tingkat kebudayaan masyarakat penanam. Bulir jagung terseleksi dari teosinteyang bulirnya keras serta terbungkus sekam, lalu menjadi jagung bertongkol namun bulirnya masih terbungkus sekam, dan akhirnya bentuk yang berbulir tanpa sekam dan lebih mudah digiling menjadi semakin banyak ditemukan. Beberapa petunjuk yang sama juga terlihat dari temuan-temuan untuk bulir gandum roti dan jelai. Contoh lainnya adalah munculnya padi ketan serta jagung ketan di Asia Timur dan Asia Tenggara. Hanya dari wilayah inilah muncul jenis-jenis ketan dari delapan spesies dan menunjukkan preferensi akan sifat ini.

Pemuliaan pada masa pramodern

Kebudayaan Romawi Kuna (abad ke-9 SM – abad ke-5 Masehi) meninggalkan banyak tulisan mengenai keanekaragaman tanaman budidaya dan juga menyebut berbagai variasi setiap jenis. Cato dengan De Agri Cultura[8] dan Plinius yang Tua denganNaturalis Historia, misalnya, memberi banyak informasi mengenai variasi tanaman dan khasiat masing-masing bagi kesehatan.

Kitab-kitab suci dari Asia Barat, seperti Al-Qur'an, juga menyebut tentang variasi pada beberapa tanaman. Hal ini menunjukkan telah ada kesadaran dalam memilih bahan tanam dan pemilihan kultivar tertentu dengan target konsumen yang berbeda-beda.

Pada awal milenium pertama dan paruh pertama milenium kedua telah terjadi pertukaran komoditi pertanian yang berakibat migrasi sejumlah bahan pangan. Pisangmenyebar dari Asia Tenggara maritim ke arah barat hingga pantai timur Afrika. Berbagai tanaman rempah, seperti merica dan ketumbar, dan tanaman "suci", seperti randu alasdan beringin, menyebar dari India ke Nusantara. Namun demikian, pertukaran tanaman yang intensif terjadi setelah penjelajahan orang Eropa.

Meskipun penyebaran tanaman telah terjadi sebelum kolonialisme, Zaman Penjelajahan (sejak abad ke-14) dan kolonialisme (penjajahan) yang menyusulnya telah membawa pengaruh yang dramatis dalam budidaya tanaman.

Segera setelah orang Spanyol dan Portugis menaklukkan Amerika dan menemukan jalur laut ke Cina, terjadi pertukaran berbagai tanaman dari Dunia Baru keDunia Lama, dan sebaliknya. Kopi yang berasal Afrika, misalnya, dibawa ke Amerika dan Asia (dibawa ke Nusantara pada abad ke-18 awal).[10] Kelak (abad ke-18) tebu juga menyebar dari Asia Tenggara menuju Amerika tropis, seperti Karibia dan Guyana. Namun demikian, yang lebih intensif adalah penyebaran berbagai tanaman budidaya penduduk asli Amerika ke tempat lain: jagung, kentang, tomat, cabai, kakao, para (karet), serta berbagai tanaman buah dan hias.

Pada abad ke-18, terjadi gelombang rasionalisasi di Eropa sebagai dampak Masa Pencerahan. Orang-orang kaya di Eropa (dan pada tingkat tertentu juga di Cina dan Jepang) mulai meminati koleksi tanaman eksotik dan kebun-kebun kastil mereka yang luas menjadi tempat koleksi berbagai tanaman dari negeri asing. Pada abad ke-18 mulai berkembang perkebunan-perkebunan monokultur (satu macam tanaman pada satu petak lahan). Berbagai tanaman penghasil komoditi dagang utama dunia seperti tebu, teh, kopi,lada, dan tarum dibudidayakan di berbagai tanah jajahan, termasuk Kepulauan Nusantara, tentu saja dengan melibatkan perbudakan atau tanam paksa. Pada abad ini pula cengkeh dan pala mulai ditanam di luar Maluku, sehingga harganya menurun dan tidak lagi menjadi rempah-rempah yang eksklusif.

Pola pertanaman monokultur yang diterapkan pada abad ke-18 dan ke-19 di Eropa dan perkebunan-perkebunan di berbagai negeri jajahan memakan korban dengan terjadinya dua wabah besar: serangan hawar kentang Phytophthora infestans yang menyebabkan Wabah Kelaparan Besar di Irlandia, Skotlandia serta beberapa wilayah Eropa lainnya sejak 1845 akibat dan hancurnya perkebunan kopi arabika dan liberikaakibat serangan karat daun Hemileia vastatrix di perkebunan dataran rendah Afrika dan Asia sejak 1861 sampai akhir abad ke-19. Pada tahun 1880-an juga meluas wabahpenyakit sereh di berbagai perkebunan tebu dunia.

Para botaniwan dan ahli pertanian kemudian segera mengambil pelajaran dari kasus-kasus ini untuk menyediakan bahan tanam yang tahan terhadap serangan organisme pengganggu, sekaligus memberikan hasil yang lebih baik. Usaha-usaha perbaikan mutu genetik tanaman perkebunan mulai dilakukan pada akhir abad ke-19 di beberapa daerah koloni, termasuk Hindia-Belanda.

Kebun penelitian gula (tebu) pertama kali didirikan di Semarang tahun 1885 (Proefstation Midden Java), setahun kemudian didirikan pula di Kagok, Jawa Barat, dan menyusul di Pasuruan tanggal 8 Juli 1887 (Proefstation Oost Java, POJ). Salah satu misinya adalah mengatasi kerugian akibat penyakit sereh. Pada tahun 1905 seluruh penelitian gula/tebu dipusatkan di Pasuruan (sekarang menjadi P3GI). Berbagai klon tebu hasil lembaga penelitian ini pernah termasuk sebagai kultivar tebu paling unggul di dunia di paruh pertama abad ke-20, seperti POJ 2364, POJ 2878, dan POJ 3016 sehingga menjadikan Jawa sebagai produsen gula terbesar di belahan timur bumi.

Pusat penelitian karet (sekarang menjadi Pusat Penelitian Karet Indonesia) didirikan di Sungei Putih, Sumatera Utara, oleh AVROS, dan pemuliaan para dimulai sejak 1910. AVROS juga mendirikan lembaga penelitian kelapa sawit (sekarang populer sebagai PPKS) di Marihat, Sumatera Utara pada tahun 1911, meskipun tanaman ini sudah sejak 1848 didatangkan ke Medan/Deli dan Bogor.

Abad ke-20: Pemuliaan berbasis ilmu

Awal abad ke-20 menjadi titik perkembangan pemuliaan tanaman yang berbasis ilmu pengetahuan. Perkembangan pesat dalam botani, genetika, agronomi, dan statistikatumbuh sebagai motor utama modernisasi pemuliaan tanaman sejak awal abad ke-20 hingga 1980-an. Mekanisasi pertanian di dunia yang meluas sejak 1950-an memungkinkan penanaman secara massal dengan tenaga kerja minimal. Ketika biologi molekular tumbuh pesat sejak 1970-an, pemuliaan tanaman juga mengambil manfaat darinya, dan mulailah perkembangan pemuliaan tanaman yang didukung ilmu tersebut sejak 1980-an. Bioinformatika juga perlahan-lahan mengambil peran statistika sebagai pendukung utama dalam analisis data eksperimen.

Penemuan kembali Hukum Pewarisan Mendel pada tahun 1900, eksperimen terhadap seleksi atas generasi hasil persilangan dan galur murni oleh Wilhelm Johannsen (dekade pertama abad ke-20), peletakan dasar Hukum Hardy-Weinberg (1908 dan 1909), dan penjelasan pewarisan kuantitatif berbasis Hukum Mendel oleh Sir Ronald Fisher pada tahun 1916 memberikan banyak dasar-dasar teoretik terhadap berbagai fenomena yang telah dikenal dalam praktik dan menjadi dasar bagi aplikasi ilmu dan teknologi dalam perbaikan kultivar.

Perkembangan yang paling revolusioner dalam genetika dan pemuliaan tanaman adalah ditemukannya cara perakitan varietas hibrida pada tahun 1910-an setelah serangkaian percobaan persilangan galur murni di Amerika Serikat sejak akhir abad ke-19 oleh Edward M. East, George H. Shull dan Donald F. Jones yang memanfaatkan gejalaheterosis. Ditemukannya teknologi mandul jantan di tahun 1940-an semakin meningkatkan efisiensi perakitan varietas hibrida.

Cara budidaya yang semakin efisien dan mendorong intensifikasi dalam pertanian, dengan penggunaan pupuk kimia, pestisida, dan mekanisasi pertanian, memunculkan lahan pertanian dengan kebutuhan benih berjumlah besar dan mulai menghasilkan "raksasa" dalam industri perbenihan. Tumbuhnya industri perbenihan juga dimungkinkan sejak adanya varietas hibrida karena benih yang harus dibeli petani memungkinkan industri perbenihan untuk tumbuh. Dari sini mulai muncul pula isuperlindungan varietas tanaman. Di Amerika Serikat muncul Dekalb dan Pioneer Hi-Bredsebagai pemain utama dalam industri benih. Dari Eropa, wilayah yang telah memulai produksi benih setengah industrial pada abad ke-19, muncul KWS Saat dan NPZ(Jerman), serta SW Seeds (Swedia) sebagai pemain utama di bidang perbenihan tanaman serealia dan pakan ternak hijauan. Di Taiwan dan Jepang juga berkembang perusahaan benih yang menguasai pasar regional Asia, seperti Sakata (Jepang) dan Known You Seeds (Taiwan).

Seusai Perang Dunia II (PD II) perbaikan genetik gandum yang didukung Yayasan Rockefeller di lembaga penelitian yang didanainya di Meksiko sebagai bagian dari paket teknologi untuk melipatgandakan hasil gandum menunjukkan keberhasilan. Strategi ini, yang dikonsep oleh Norman Borlaug, kemudian dicoba untuk diterapkan pada tanaman pokok lain, khususnya padi dan beberapa serealia minor lainnya (seperti sorgum danmilet) dan didukung oleh FAO. Revolusi dalam teknik bercocok tanam ini kelak dikenal secara iinformal sebagai Revolusi Hijau. Untuk mendukung revolusi ini banyak dibentuk lembaga-lembaga penelitian perbaikan tanaman bertaraf dunia seperti CIMMYT (di Meksiko, 1957; sebagai kelanjutan dari lembaga milik Yayasan Rockefeller), IRRI (diFilipina, 1960), ICRISAT (di Andhra Pradesh, India, 1972), dan CIP (di La Molina, Peru). Lembaga-lembaga ini sekarang tergabung dalam CGIAR dan koleksi serta hasil-hasil penelitiannya bersifat publik.

Akhir PD II juga menjadi awal berkembangnya teknik-teknik baru dalam perluasan latar genetik tanaman. Mutasi buatan, yang tekniknya dikenal sejak 1920-an, mulai luas dikembangkan pada tahun 1950-an sampai dengan 1970-an sebagai cara untuk menambahkan variabilitas genetik. Pemuliaan dengan menggunakan teknik mutasi buatan ini dikenal sebagai pemuliaan mutasi. Selain mutasi, teknik perluasan latar genetik juga menggunakan teknik poliploidisasi buatan menggunakan kolkisin, yang dasar-dasarnya diperoleh dari berbagai percobaan oleh Karpechenko pada tahun 1920-an. Tanaman poliploid biasanya berukuran lebih besar dan dengan demikian memiliki hasil yang lebih tinggi.

Daun dari kacang tanah yang telah direkayasa dengan sisipan gen cry dariBacillus thuringiensis (bawah) tidak disukai ulat penggerek.

Gelombang bioteknologi, yang memanfaatkan berbagai metode biologi molekuler, yang mulai menguat pada tahun 1970-an mengimbas pemuliaan tanaman. Tanaman transgenik pertama dilaporkan hampir bersamaan pada tahun 1983, yaitu tembakau,Petunia, dan bunga matahari. Selanjutnya muncul berbagai tanaman transgenik dari berbagai spesies lain; yang paling populer dan kontroversial adalah pada jagung, kapas,tomat, dan kedelai yang disisipkan gen-gen toleran herbisida atau gen ketahananterhadap hama tertentu. Perkembangan ini memunculkan wacana pemberian hak patenterhadap metode, gen, serta tumbuhan terlibat dalam proses rekayasa ini. Kalangan aktivis lingkungan dan sebagian filsuf menilai hal ini kontroversial dengan memunculkan kritik ideologis dan etis terhadap praktik ini sebagai reaksinya, terutama karena teknologi ini dikuasai oleh segelintir perusahaan multinasional. Isu politik, lingkungan, dan etika, yang sebelumnya tidak pernah masuk dalam khazanah pemuliaan tanaman, mulai masuk sebagai pertimbangan baru.

Sebagai jawaban atas kritik terhadap tanaman transgenik, pemuliaan tanaman sekarang mengembangkan teknik-teknik bioteknologi dengan risiko lingkungan yang lebih rendah seperti SMART Breeding ("Pemuliaan SMART") dan Breeding by Design, yang mendasarkan diri pada pemuliaan dengan penanda,  dan juga penggunaan teknik-teknik pengendalian regulasi ekspresi gen seperti peredaman gen, dan kebalikannya,pengaktifan gen.

Meskipun penggunaan teknik-teknik terbaru telah dilakukan untuk memperluas keanekaragaman genetik tanaman, hampir semua produsen benih, baik yang komersial maupun publik, masih mengandalkan pada pemuliaan tanaman "konvensional" dalam berbagai programnya.

Di arah yang lain, gerakan pemuliaan tanaman "gotong-royong" atau partisipatif (participatory plant breeding) juga m 

DASAR-DASAR TEORI DARI METODE

PEMULIAAN TANAMAN

Strategi Dasar Pemuliaan Tanaman.

3 strategi dasar pemuliaan tanaman antara lain:

1.      Koleksi Plasma Nuftah

Plasma nutfah adalah bahan baku dasar pemuliaan karena di sini tersimpan berbagai keanekaragaman sifat yang dimiliki oleh masing-masing nomor koleksi (aksesi). Tanpa keanekaragaman, perbaikan sifat tidak mungkin dilakukan. Usaha pencarian plasma nutfah baru berarti eksplorasi ke tempat-tempat yang secara tradisional menjadi pusat keanekaragaman hayati (atau hutan) atau dengan melakukan pertukaran koleksi. Lembaga-lembaga publik seperti IRRI dan CIMMYT menyediakan koleksi plasma nutfah bagi publik secara bebas bea, namun untuk kepentingan bisnis diatur oleh perjanjian antara pihak-pihak yang terkait.

2.      Peningkatan keragaman (variabilitas) genetik.

Apabila aksesi tidak ada satu pun yang memiliki suatu sifat yang diinginkan, pemulia tanaman melakukan beberapa cara untuk merakit individu yang memiliki sifat ini. Beberapa cara yang dapat dilakukan adalah introduksi bahan koleksi, persilangan, manipulasi kromosom, mutasi dengan paparan radioaktif atau bahan kimia tertentu, penggabungan (fusi) protoplas/inti sel, manipulasi urutan gen, transfer gen, dan manipulasi regulasi gen.

Empat cara yang disebut terakhir kerap dianggap sebagai bagian dari bioteknologi pertanian (green biotechnology). Tiga cara yang terakhir adalah bagian dari rekayasa genetika dan dianggap sebagai "pemuliaan tanaman molekular" karena menggunakan metode-metode biologi molekular.

Peningkatan keragaman (variabilitas) genetik antara lain:

1.      Introduksi

Intoduksi adalah mendatangkan bahan tanam dari tempat lain (introduksi) merupakan cara paling sederhana untuk meningkatkan keragaman (variabilitas) genetik. Seleksi penyaringan (screening) dilakukan terhadap koleksi plasma nutfah yang didatangkan dari berbagai tempat dengan kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Pengetahuan tentang pusat keanekaragaman (diversitas) tumbuhan penting untuk penerapan cara ini. Contoh pemuliaan yang dilakukan dengan cara ini adalah pemuliaan untuk berbagai jenis tanaman buah asli Indonesia, seperti durian dan rambutan, atau tanaman pohon lain yang mudah diperbanyak secara vegetatif, seperti ketela pohon dan jarak pagar. Introduksi dapat dikombinasi dengan persilangan. Introduksi tanaman selain menambah keragaman tanaman mempunyai manfaat lain yaitu :

a.       memajukan bidang industri,dengan mendatangkan tanaman-tanaman industri seperti tanaman kehutanan, tanaman obat-obatan dan tanaman industri lainnya.

b.      Memenuhi kebutuhan aestetik dengan mendatangkan tanaman-tanaman ornamental untuk melengkapi koleksi kebun-kebun, taman-taman, gedung-gedung sehingga menciptakan keindahan tersendiri.

c.       Untuk mempelajari asal, distribusi, klasifikasi dan evolusi dari tanaman dengan jalan memelihara tanaman yang diintroduksi di tempat tertentu kenmudian dipelejari data-datanya secara mendetail. Untuk peningkatan mutu tanaman.

2.      Persilangan

Persilangan merupakan cara yang paling populer untuk meningkatkan variabilitas genetik, bahkan sampai sekarang karena murah, efektif, dan relatif mudah dilakukan. 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.

Sesuai dengan hubungan kekeluargaan tanaman yang akan disilangkan ada beberapa macam persilangan :  

a.       Intravarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang varietasnya sama.

b.      Intervarietal : persilangan antara tanaman-tanaman yang berasala dari varietas yang berbeda tetapi masih dalam spesies yang sama. Juga disebut persilangan Intraspesifik

c.       Interspesifik : persilangan dari tanaman-tanaman yang berbeda spesies tetapi masih dalam genus yang sama. Juga disebut persilangan Intragenerik. Persilangan ini dilakukan untuk maksud memindahkan daya ressistensi terhadap hama, penyakit dan kekeringan dari suatu spesies ke lain spesies. Misal : tomat, tebu

d.      Intergenerik: persilangan antara tanaman-tanaman dari genera yang berbeda. Persilangan ini dilakukan untuk menstransfer daya resisten hama,penyakit dan kekeringan dari genera-genera yang masih liar ke genera-genera yang sudah dibudidayakan. Misal tebu dan glagah lobak dan kubis.

e.       Introgresive: pada tipe persilangan ini salah satu spesies seolah-olah sifatnya mendominir sifat-sifat spesies yang lain sehingga populasi hybrid yang terbentuk seolah-olah hanya terdiri atas satu jenis spesies yang mendominir tersebut.

3.      Pemuliaan dengan bantuan mutasi

Pemuliaan tanaman dengan bantuan mutasi (dikenal pula sebagai pemuliaan tanaman mutasi) adalah teknik yang pernah cukup populer untuk menghasilkan variasi-variasi sifat baru. Teknik ini pertama kali diterapkan oleh Stadler pada tahun 1924 tetapi prinsip-prinsip pemanfaatannya untuk pemuliaan tanaman diletakkan oleh Åke Gustafsson dari Swedia. Tanaman dipaparkan pada sinar radioaktif dari isotop tertentu (biasanya kobal-60) dengan dosis rendah sehingga tidak mematikan tetapi mengubah sejumlah basa DNA-nya. Mutasi pada gen akan dapat mengubah penampilan tanaman. Pada tanaman yang dapat diperbanyak secara vegetatif, induksi jaringan kimera sudah cukup untuk menghasilkan kultivar baru. Pada tanaman yang diperbanyak dengan biji, mutasi harus terbawa oleh sel-sel reproduktif, dan generasi selanjutnya (biasa disebut M2, M3, dan seterusnya) diseleksi.

Macam-macam Mutasi :

a.       Mutasi gen :

Dapat terjadi baik pada jaringan vegetatif maupun generatif dari tanaman. Gen letaknya teratur dalam kromosom, dengan pengaruh fisis/khemis maka letak gen dalam kromosom secara spontan dapat berubah, sehingga menghadapi mutasi gen. Mutasi gen bukan saja menyebabkan perubahan phenotype saja tetapi juga menyebabkan terpengaruhnya pertumbuhan, pertukaran zat dan proses-proses fisiologis lainnya.

b.      Mutasi genom :

Pada peristiwa ini jumlah genome individu mengalami perubahan dan mutasi genome selalu mengakibatkan gejala heteroploid/ amphidiploid/aneuploid yaitu gejala terbentuknya individu poliploid dimana jumlah kromosomnya bukan merupakan kelipatan yang sempurna dari genom/haploidnya.

Pada tanaman diploid normal mempunyai formula.anggota-anggota heteroploidnya sebagai berikut :

Nama                                      Simbul             Formula

Ø  Nullisomic                         2x – 2              (AB) (AB)

Ø  Monososic                         2x – 1              (ABC) (AB)

Ø  Double Monosomic           2x – 1 – 1        (AB) (AC)

Ø  Trisomic                            2x  + 1             (ABC) (ABC)(C)

Ø  Double Trisomic                2x +1 + 1         (ABC) (ABC) (A) (B)

Ø  Monosomic trisomic          2x – 1 + 1        (ABC) (AB) (A) 

c.       Mutasi Kromosom

Ada beberapa macam Mutasi Kromosom

1.      Fragmentasi           : peristiwa terpecahnya kromosom

2.      Translokasi            : pertukaran segmen / potongan kromosom   

                                yang tidak Homolog

3.      Inversi                   : terputusnya bagian kromosom & tersusun

                                 kembali dengan arah terbalik

4.      Defisiensi              : hilangnya bagian kromosom yang terletak

                                 pada ujung ujungnya

5.      Delesi                    : hilangnya bagian kromosom yang ditengah

6.      Duplikasi               : penggandaan bagian kromosom

d.      Mutasi Plasmon Dan Plastidom

Pada persilangan resiprok, hybrid yang terjadi seringkali berbeda-beda. Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa plasma dan plastida mengambil bagian juga dalam proses keturunan. Suatu varietas tanaman apabila terjadi mutasi plasmon, plasmanya akan berlainan>Warna blontang-blontang pada daun disebabkan karena mutasi plastidom. Mutasi plasmon dan plastidom mempunyai prospek yang menarik dalam bidang hortikultura, terutama tanaman hias yang dikomersiilkan.

4.      Transfer Gen

Dalam transfer gen, fragmen DNA dari organisme lain (baik mikroba, hewan, atau tanaman), atau dapat pula gen sintetik, disisipkan ke dalam tanaman penerima dengan harapan gen "baru" ini akan terekspresi dan meningkatkan keunggulan tanaman tersebut. Strategi pemuliaan ini banyak mendapat penentangan dari kelompok-kelompok lingkungan karena kultivar yang dihasilkan dianggap membahayakan lingkungan jika dibudidayakan.

5.      Manipulasi kromosom

Yang termasuk dalam cara ini adalah semua manipulasi ploidi, baikpoliploidisasi (penggandaan genom) maupun pengubahan jumlah kromosom.Gandum roti dikembangkan dari penggabungan tiga genom spesies yang berbeda-beda. Semangka tanpa biji dikembangkan dari persilangan semangka tetraploiddengan semangka diploid. Pengubahan jumlah kromosom (seperti pembuatan galur trisomik atau monosomik) biasanya dilakukan sebagai alat analisis genetik untuk menentukan posisi gen-gen yang mengatur sifat tertentu. Galur dengan jumlah kromosom yang tidak berimbang seperti itu mengalami hambatan dalam pertumbuhannya. Teknik pemuliaan ini sebenarnya juga mengandalkan persilangan dalam praktiknya.

6.      Manipulasi gen dan ekspresinya

Metode-metode yang melibatkan penerapan genetika molekular masuk dalam kelompok ini, seperti teknologi antisense, peredaman gen (termasukinterferensi RNA), rekayasa gen, dan overexpression. Meskipun teknik-teknik ini telah diketahui berhasil diterapkan dalam skala percobaan, belum ada kultivar komersial yang dirilis dengan cara-cara ini.

3.      Identifikasi dan Seleksi Terhadap Bahan Pemuliaan

Bahan atau materi pemuliaan dengan keanekaragaman yang luas selanjutnya perlu diidentifikasi sifat-sifat khas yang dibawanya, diseleksi berdasarkan hasil identifikasi sesuai dengan tujuan program pemuliaan, dan dievaluasi kestabilan sifatnya sebelum dinyatakan layak dilepas kepada publik. Dalam proses ini penguasaan berbagai metode percobaan, metode seleksi, dan juga "naluri" oleh seorang pemulia sangat diperlukan.

a.       Identifikasi Keunggulan

Usaha perluasan keanekaragaman akan menghasilkan banyak bahan yang harus diidentifikasi. Pertimbangan sumber daya menjadi faktor pembatas dalam menguji banyak bahan pemuliaan. Di masa lalu identifikasi dilakukan dengan pengamatan yang mengandalkan naluri seorang pemulia dalam memilih beberapa individu unggulan. Program pemuliaan modern mengandalkan rancangan percobaan yang diusahakan seekonomis tetapi seakurat mungkin. Percobaan dapat dilakukan di laboratorium untuk pengujian genotipe/penanda genetik atau biokimia, di rumah kaca untuk penyaringan ketahanan terhadap hama atau penyakit, atau lingkungan di bawah optimal, serta di lapangan terbuka. Tahap identifikasi dapat dilakukan terpisah maupun terintegrasi dengan tahap seleksi.

b.      Seleksi

Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat. Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan.

Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda (genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu.

c.       Evaluasi

Bahan-bahan pemuliaan yang telah terpilih harus dievaluasi atau diuji terlebih dahulu dalam kondisi lapangan karena proses seleksi pada umumnya dilakukan pada lingkungan terbatas dan dengan ukuran populasi kecil. Evaluasi dilakukan untuk melihat apakah keunggulan yang ditunjukkan sewaktu seleksi juga dipertahankan dalam kondisi lahan pertanian terbuka dan dalam populasi besar. Selain itu, bahan pemuliaan terpilih juga akan dibandingkan dengan kultivar yang sudah lebih dahulu dirilis. Calon kultivar yang tidak mampu mengungguli kultivar yang sudah lebih dahulu dirilis akan dicoret dalam proses ini. Apabila bahan pemuliaan lolos tahap evaluasi, ia akan dipersiapkan untuk dirilis sebagai kultivar baru.

Dalam praktek, biasanya ada tiga jenis evaluasi atau pengujian yang diterapkan sebelum suatu kultivar dilepas, yaitu uji pendahuluan (melibatkan 20-50 bahan pemuliaan terseleksi), uji daya hasil pendahuluan (maksimum 20), dan uji multilingkungan/multilokasi (atau uji daya hasil lanjutan, biasanya kurang dari 10). Semakin lanjut tahap pengujian, ukuran plot percobaan semakin besar. Setiap negara memiliki aturan tersendiri mengenai bakuan untuk masing-masing jenis pengujian dan jenis tanaman.

Calon kultivar yang akan dirilis/dilepas ke publik diajukan kepada badan pencatat (registrasi) perbenihan untuk disetujui pelepasannya setelah pihak yang akan merilis memberi informasi mengenai ketersediaan benih yang akan diperdagangkan.

REPRODUKSI DAN PEMBIAKAN TANAMAN

A.  Pengertian Perkembangbiakan/ Reproduksi

Perkembangbiakan atau Reproduksi adalah suatu proses biologis di mana individu organisme baru diproduksi. Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis yaitu reproduksi generatif (seksual) dan reproduksi vegetatif (aseksual).

B.  Jenis-Jenis Perkembangbiakan/Reproduksi Tanaman

1.    Reproduksi  Generatif  (seksual).

Reproduksi generatif (seksual) adalah reproduksi/perkembangbiakan yang didahului peleburan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Peristiwa ini disebut pembuahan. Pembuahan (fertilisasi) pada tumbuhan berbiji akan terjadi kalau didahului adanya proses penyerbukan (persarian/polenasi). Alat pembiakan generatif pada tumbuhan yaitu bunga sebagai tempat terjadinya penyerbukan.

Sistem penyerbukan tanaman dapat ditentukan dengan mempelajari struktur bunga, waktu masak putik atau benang sari, ada tidaknya sterilitas dan kompatibilitas antara putik dan benang sari.

Berdasarkan strukturnya bunga dapat dikelompokkan menjadi:

-       Bunga Lengkap : bunga yang memiliki 2 organ seks(benang sari & putik) dan 2 perhiasan bunga(klopak dan mahkota). Contoh tanaman yang memiliki bunga lengkapantara lain: ubi jalar, Kacang tanah, Singkong karet, Cabai, Kembang sepatu, Mangga,Jambu biji dan Kapas.

-       Bunga Tidak Lengkap: bunga yang tidak memiliki 1 dari bagian keempat bagian bunga lengkap. Contoh tanaman yang memiliki bungan tidak lengkap antara lain: Padi,Sorgum dan Pepaya betina.

Sedangkan berdasarkan kelengkapan organ seksualnya, bunga dapat dikelompokkan menjadi:

-       Bunga Sempurna: bunga yang memiliki organ seksual lengkap(benang sari dan putik), disebut juga bunga hermaprodit. Contoh tanaman yang memiliki bunga sempurnaantara lain: Padi, Ubi jalar, Kacang tanah, Singkong karet, Cabai, Kembang sepatu,Mangga, Jambu biji dan Kapas.

-       Bunga Tidak Sempurna: bunga yang tidak memiliki salah satu dari organ seksual.Contoh tanaman yang memiliki bunga tidak sempurna yaitu Pepaya betina.

Tahap-tahap perkembangbiakan atau reproduksi tanaman yaitu :

Penyerbukan

Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari pada tempat tujuan. Pada tumbuhan Gymnospermae, tujuan serbuk sari adalah tetes penyerbukan, sedangkan pada tumbuhan Angiospermae, tujuan serbuk sari adalah kepala putik.

a.    Macam-Macam Penyerbukan

1)   Berdasarkan penyebab sampainya serbuk sari pada tujuan

a)    Anemogami: penyerbukan yang disebabkan oleh angin.

Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin ialah:

ü bunganya tidak bermahkota

ü serbuk sarinya bergantungan kedudukannya

ü serbuk sarinya banyak dan ringan

ü kepala putiknya besar.

ü Contohnya: rumput, tebu, dan alang-alang.

b)   Zoidiogami: penyerbukan yang dibantu oleh hewan.

Berdasarkan jenis hewannya dapat dibedakan lagi menjadi:

·      Entomogami: penyebabnya adalah serangga. Tumbuhan yang penyerbukannya memerlukan bantuan serangga umumnya mempunyai ciri-ciri:

ü mahkota bunga berwarna mencolok

ü mengeluarkan bau yang khas.

ü mempunyai kelenjar madu

·      Ornitogami: penyerbukan karena bantuan burung, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mengandung madu atau air.

·      Kiropterogami: penyerbukan karena bantuan kelelawar, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mekar pada malam hari.

·      Malakogami: penyerbukan karena bantuan siput, terjadi pada tumbuhan yang banyak dilekati siput.

c)    Hidrogami: penyerbukan karena bantuan air. Ini pada umumnya terjadi pada tumbuhan yang hidup di dalam air, misalnya Hydrilla.

d)   Antropogami: disebut juga penyerbukan buatan atau sengaja, yaitu penyerbukan karena bantuan manusia. Hal ini dilakukan oleh manusia karena tidak terdapatnya vektor yang dapat membantu penyerbukan. Contohnya, tumbuhan vanili.

2)   Berdasarkan asal serbuk sari

a)    Autogami atau penyerbukan sendiri. Autogami dapat terjadi bila serbuk sari berasal dari bunga yang sama. Autogami sering terjadi pada saat bunga belum mekar disebut kleistogami. Contoh tanaman menyerbuk sendiri antara lain: Padi,Kacang tanah, Sorgum, Jambu biji, Kapas dan Cabai.

b)   Geitonogami atau penyerbukan tetangga, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga yang berlainan tetapi masih dalam satu individu.

c)    Alogami atau penyerbukan silang, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga individu lain tetapi masih dalam satu species/jenis. Contoh tanaman menyerbuk silang  antara lain : Ubi jalar, Singkong karet, Kembang sepatu, Mangga dan Papaya betina.

d)   Bastar yaitu penyerbukan di mana serbuk sari dan putik berasal dari spesies lain.

Terjadinya penyerbukan belum memberi jaminan akan terjadinya pembuahan, karena buluh serbuk sari yang berasal dari serbuk sari dalam perkembangan selanjutnya belum tentu dapat mencapai sel telur, yang letaknya di dalam bakal buah jauh dari kepala putik. Pada beberapa jenis tumbuhan penyerbukannyatidak mungkin terjadi secara autogami (penyerbukan mandiri). Hal ini antara lain disebabkan oleh:

ü Dioseus (berumah dua), artinya alat kelamin jantan dan alat kelamin betina terdapat pada individu yang berbeda. Misalnya: melinjo dan salak.

ü Dikogami, bila putik dan serbuk sari suatu bunga masaknya tidak bersamaan. Dikogami dapat dibedakan atas:

-       Protandri, bila serbuk sari suatu bunga masak lebih dulu dari pada putiknya. Contohnya: bunga jagung, seledri, dan bawang Bombay.

-       Protogini, bila putik suatu bunga masak lebih dulu dari serbuk sarinya. Contohnya: bunga kubis, bunga coklat, dan alpukat.

-       Herkogami, ialah bentuk bunga yang sedemikian rupa, sehingga serbuk sari dari bunga tersebut tidak dapat jatuh pada kepala putiknya, kecuali dengan bantuan manusia atau hewan. Contoh: Anggrek, Vanili, dan lain sebagainya.

-       Heterostili, ialah bunga yang mempunyai benang sari dan tangkai putik tidak sama panjang. Contoh: tumbuhan familia Rubiaceae (kopi, kina, kaca piring, dan lain sebagainya).

Pembuahan

Penyerbukan akan menghasilkan individu baru apabila diikuti oleh pembuahan, yaitu peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan pembuahan ganda pada Angiospermae.

1.    Pembuahan Tunggal

Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae atau tumbuhan berbiji terbuka. Serbuk sari akan sampai pada tetes penyerbukan, kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikrofil. Serbuk sari ini sesungguhnya terdiri atas dua sel, yaitu sel generatif atau yang kecil dan sel vegetatif yang besar, hampir menyelubungi sel generatif. Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari, yang kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Karena pembentukan buluh serbuk sari maka sel-sel yang terdapat di antara ruang serbuk sari dan ruang arkegonium terdesak ke samping akan terlarut. Sementara itu di dalam buluh ini sel generatif membelah menjadi dua dan menghasilkan sel dinding atau sel dislokator, dan sel spermatogen atau calon spermatozoid. Sel spermatogen kemudian membelah menjadi dua sel permatozoid. Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap, dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan, sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya. Pada ruang arkegonium terdapat sejumlah sel telur yang besar. Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid, sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Pembuahan tunggal seperti ini misalnya terjadi pada pohon Pinus.

2.    Pembuahan Ganda

a.    Perkembangan serbuk sari

Serbuk sari yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus, yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah menjadi 2, yang besar didepan adalah inti vegetatif sebagai penunjuk jalan, dan yang kecil di belakang adalah inti generatif. Inti generatif membelah lagi menjadi dua inti generatif atau spermatozoid.

b.    Pembentukan sel telur

Bersamaan dengan perkembangan serbuk sari dalam buluh serbuk sari, di dalam ruang bakal biji sel nuselus membelah menjadi 4 sel baru. Tiga di antaranya mereduksi dan yang satu tumbuh menjadi calon inti kandung lembaga primer. Inti calon kandung lembaga primer membelah menjadi dua, yang selanjutnya masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan, yang satu bergerak ke kalaza yang lain mendekati mikrofil. Kemudian masing-masing membelah lagi dua kali, sehingga terbentuklah 8 inti. Yang dekat kalaza 3 inti menempatkan diri berdekatan disebut antipoda. Yang satu lagi bergerak ke tengah. Yang dekat mikrofil 3 inti menempatkan diri berdekatan. Yang tengah adalah ovum, sedang mengapitnya adalah sinergid, yang satu lagi juga menuju ke tengah. Dua inti yang bergerak ke tengah bersatu membentuk inti kandung lembaga sekunder yang diploid. Kemudian spermatozoid yang satu membuah ovum membentuk zigot, sedang spermatozoid yang satu lagi membuahi inti kandung lembaga sekunder menghasilkan calon endosperm yang triploid. Inilah yang dinamakan pembuahan ganda. Masuknya inti generatif ke dalam ruang bakal biji ada beberapa cara, yaitu:

ü Porogami : bila dalam pembuahan masuknya spermatozoid melalui mikrofil.

ü Aporogami : bila masuknya spermatozoid tidak melalui mikrofil. Bila masuknya spermatozoid melalui kalaza, maka disebut kalazogami.

Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terjadi karena:

·      Amfiksis (amfmiksis), yaitu terjadinya embrio melalui peleburan antara ovum dan sel spermatozoid.

·      Apomiksis,embrio terjadi bukan dari peleburan sel telur dengan sel spermatozoid. Apomiksis dapat terjadi karena:

-       Partenogenesis, yaitu pembentukan embrio dari sel telur tanpa adanya pembuahan.

-       Apogami, yaitu embrio yang terjadi dari bagian lain dari kandung lembaga tanpa adanya pembuahan, misalnya dari sinergid atau antipoda.

-       Embrioni adventif, yaitu embrio yang terjadi dari selain kandung lembaga. Misalnya, dari sel nuselus.

Terjadinya amfimiksis dan apomiksis secara bersama-sama menyebabkan terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Peristiwa ini disebutpoliembrioni. Poliembrioni sering dijumpai pada jeruk, mangga, nangka, dan sebagainya.

2.    Reproduksi Vegetatif (aseksual)

Reproduksi vegetatif (aseksual) adalah terjadinya individu baru tanpa didahului peleburan dua sel gamet. Perkembangbiakan atau reproduksi vegetative dibedakan atas dua, antara lain:

a.    Reproduksi Vegetatif Alami

Vegetatif alami Yaitu terjadi individu baru tanpa adanya campur tangan manusia. Reproduksi seperti ini terjadi dengan beberapa cara, yaitu:

1)        Dengan pembelahan sel, terjadi pada tumbuhan bersel satu, misalnya alga bersel satu Chlorella,Chlamydomonas, dll.

2)        Dengan menghasilkan spora vegetatif, misalnya pada tumbuhan paku, fungi, dan ganggang

3)        Dengan rhizoma atau akar tinggal: pada irut, bunga tasbih, lengkuas, temulawak, dan kunyit.

4)        Dengan stolon atau geragih, misalnya pada pegagan (Sentela asiatica), rumput teki (Cyperus rotundus), arbei, dan lain sebagainya.

5)        Dengan umbi batang, misalnya pada kentang (Solanum tuberosum).

6)        Dengan umbi lapis, misalnya pada bawang merah (Allium cepa).

7)        Dengan umbi akar, misalnya pada ketela pohon

8)        Dengan tunas, misalnya pada bambu (Gigantochloa sp).

9)        Dengan tunas adventif, misalnya pada cocor bebek

b.    Reproduksi Vegetatif Buatan

Selain itu tumbuhan dapat juga berkembang biak dengan cara tak kawin dan dengan bantuan manusia, biasa disebut reproduksi secara vegetatif buatan, misalnya: mencangkok, stek, okulasi, mengenten, dan merunduk.

a)    Stek

Stek adalah perbanyakan tanaman dengan cara pemisahan atau pemotongan bagian tanaman seperti batang, daun, pucuk, dan akar. Jenis tanaman yang dapat diperbanyak dengan cara ini adalah  tanaman berkayu dan beberapa tanaman stek tak berkayu.Contohnya :kedondong, jambu air, markisa, delima, cermai, anggur ,bugenvil, mawar, melati dan soka.

Cara menyetek:

·      Memilih jenis tanaman yang tahan hama dan penyakit, umur batang kurang lebih satu tahun, batang dan akar sehat, serta tidak kekurangan gizi.

·      Batang yang cukup tua atau batabg yang memiliki mata tunas dipotong kira-kira 10-30 cm. Batang  tersebut dapat ditanam dan akan menjadi individu baru.

b)   Mencangkok

Jenis tanaman yang dapat dicangkok misalnya pohon mangga.Berbagai jenis jeruk, berbagai jenis jambu, belimbing, serta kelengkeng. Kelompok tanaman hias yang dapat dicangkok antara lain soka, bugenvil, dan puring.

Cara mencangkok:

·      Terlebih dahulu memilih pohon induk yang cukup umurnya, tidak  terlalu tua juga tidak terlalu muda, telah berbuah sebanyak tiga  kali, pohon tumbuh subur, kuat dan serial, serta percabangannya cukup banyak.

·      Membungkus bagian-bagian batang yang telah diikuti  dengan tanah yang mengandung hormone dan pupuk NPK. Kemudian dibungkus dengan plastic bening atau sabut dan selanjutnya diikat dengan tali

·      Akar akan mulai tumbuh setelah 1-3 bulan sejak batang dicangkok, kemudian dilakukan pemotongan pertumbuhan akar cangkokan dan hasilnya dapat ditanam.

c)    Merunduk

Merunduk dapat dilakukan pada batang beberapa jenis tanaman yang secara normal berdiri tegak kemudian dibengkokkan hingga menyentuh tanah sehingga akan segera berakar pada mawar .

·      Merunduk biasa

Cabang tanaman dirundukkan dan ditimbun dengan tanah, kecuali  ujung cabangnya. Setelah membentuk akar, cabang atau batangnya dipotong, sehingga diperoleh tanaman baru.. Cara ini dapat  dikerjakan pada mawar, jambu air, dan arbel

·      Merunduk majemuk

Seluruh batang dirundukkan kemudian ditimbuni tanah pada beberapa tempat    atau seluruh tempat. Cara ini dapat dikerjakan pada tanaman soka dan anggur.

d)   Mengenten (menyambung/kopulasi)

Pada dasarnya menyambung sama dengan menempel. Cara ini banyak dilakukan pada singkong dan buah-buahan. Mula-mula biji disemaikan. Setelah tumbuh lalu disambung dengan ranting/cabang dari pohon sejenis yang buahnya baik. Kemiringan potongan ± 45°. Diameter batang atas harus sesuai dengan diameter batang bawah. Kedua sambungan itu diikat dengan kuat. Diusahakan agar tidak terjadi infeksi. Buah yang dihasilkannya akan sama dengan buah yang dihasilkan pohon asalnya.

Keuntungan dan kerugian reproduksi vegetatif buatan

Banyak petani yang mengembangkan cara reproduksi pada tanaman buah-buah, tanaman liar, dan lain-lain dengan cara mencangkok, stek, merunduk, okulasi, mengenten dan lain-lain. Cara ini memberikan beberapa keuntungan antara lain:

·      Sifat tanaman baru akan sama persis dengan sifat tanaman induk.

·      Cepat menghasilkan buah.

Disamping itu ada pula beberapa kerugian, antara lain:

·      Tanaman yang berasal dari stek ataupun mencangkok umumnya mempunyai sistem perakaran yang kurang kuat.

·      Perkembangbiakan secara vegetatif dapat menghasilkan sedikit keturunan.

·      Bila tanaman hasil reproduksi vegetatif dipotong ranting-rantingnya maka dapat menyebabkan menurun pertumbuhannya.

EFEKTIFITAS DARI BERBAGAI CARA

PROGRAM SELEKSI

Seleksi

Seleksi sangat penting artinya dalam pemuliaan, baik untuk membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi varietas atau calon varietas atau untuk mempertahankan suatu varietas.

Dalam perbenihan dikenal istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi negatif, yaitu membuang tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang menyimpang (off type) menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai oleh suatu varietas yang kita maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga kemurnian dari varietas tersebut dapat dipertahankan.

Varietas-varietas lokal pada umumnya merupakan populasi campuran yang memerlukan pemurnian yang hanya dapat dilaksanakan dengan seleksi, minimal seleksi negatif, tergantung dari besarnya populasi campuran. Oleh karena itu cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga dengan seleksi positif, dalam hal ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang ciri-cirinya sesuai dengan yang dicantumkan dalan deskripsi disamping memperhatikan pula potensi hasilnya. Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan) untuk benih sumber pertanaman selanjutnya.

Banyak metode seleksi yang dapat diterapkan, penggunaan masing-masing ditentukan oleh berbagai hal, seperti moda reproduksi (klonal, berpenyerbukan sendiri, atau silang), heritabilitas sifat yang menjadi target pemuliaan, serta ketersediaan biaya dan fasilitas, serta jenis kultivar yang akan dibuat.

Tanaman yang dapat diperbanyak secara klonal merupakan tanaman yang relatif mudah proses seleksinya. Keturunan pertama hasil persilangan dapat langsung diseleksi dan dipilih yang menunjukkan sifa-sifat terbaik sesuai yang diinginkan.

Seleksi massa dan seleksi galur murni dapat diterapkan terhadap tanaman dengan semua moda reproduksi. Hasil persilangan tanaman berpenyerbukan sendiri yang tidak menunjukkan depresi silang-dalam seperti padi dan gandum dapat pula diseleksi secara curah (bulk). Teknik modifikasi seleksi galur murni yang sekarang banyak dipakai adalah keturunan biji tunggal (single seed descent, SSD) karena dapat menghemat tempat dan tenaga kerja.

Terhadap tanaman berpenyerbukan silang atau mudah bersilang, seleksi berbasis nilai pemuliaan (breeding value) dianggap yang paling efektif. Berbagai metode, seperti seleksi "tongkol-ke-baris" (beserta modifikasinya), seleksi saudara tiri, seleksi saudara kandung, dan seleksi saudara kandung timbal-balik (reciprocal selection), diterapkan apabila tanaman memenuhi syarat perbanyakan seperti ini. Metode seleksi timbal-balik yang berulang (recurrent reciprocal selection) adalah program seleksi jangka panjang yang banyak diterapkan perusahaan-perusahaan besar benih untuk memperbaiki lungkang gen (gene pool) yang mereka miliki. Dua atau lebih lungkang gen perlu dimiliki dalam suatu program pembuatan varietas hibrida.

Penggunaan penanda genetik sangat membantu dalam mempercepat proses seleksi. Apabila dalam pemuliaan konvensional seleksi dilakukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap sifat yang diamati, aplikasi pemuliaan tanaman dengan penanda (genetik) dilakukan dengan melihat hubungan antara alel penanda dan sifat yang diamati. Agar supaya teknik ini dapat dilakukan, hubungan antara alel/genotipe penanda dengan sifat yang diamati harus ditegakkan terlebih dahulu.

Dalam pemuliaan tanaman dikenal ada dua seleksi menurut cara penyerbukannya, antara lain:

1.      Seleksi Untuk Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

a.       Seleksi lini murni

b.      Seleksi massa

c.       Seleksi bulk

d.      Seleksi Single Seed Descent

e.       Seleksi pedigri/silsilah

Seleksi Lini Murni

Kebaikan dari seleksi lini murni

·         Untuk memperoleh individu homosigot.

·         Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot

·         Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi.

·         Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.

Kekurangan dari seleksi lini murni.

1.      Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab :

·         Untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.

·         Menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.

2.      Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.

3.      Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi ( sifat adaptasinya tak begitu luas ).

Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :

·         Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.

·         Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.

Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur :

·         > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.

·         Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam.

·         Ketahanan > baik terutama penyakit.

Kekurangan campuran berbagai galur :

·         Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.

·         > sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih.

·         Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut.

Populasi homosigot

Varetas yang dihasilkan :

·         Tidak seseragam varietas hasil seleksi galur murni.

·         Mempunyai ketahanan terhadap perubahan lingkungan / lingkungan ekstrimperubahan genotipe.

Seleksi Massa

Tujuan Seleksi Massa :

Memperbaiki populasi secara umum dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.

Kelemahan :

·         Tanaman yang dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.

·         Hanya berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.

·         Lebih efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau telah berhasil dengan menggunakan seleksi massa.

Kebaikan Seleksi Massa :

a.       Sederhana, mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :

·         Tanpa ada pengujian untuk generasi berikutnya.

·         Tanpa ada pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya.

·         Lebih bersifat ART dari pada SCIENC

b.      Merupakan cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.

Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk Memurnikan Suatu   Varietas Campuran.

Seleksi Massa dapat dibedakan menjadi 2 :

1.      Seleksi Massa Positif

Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.

2.      Seleksi Massa Negatif

Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.

      Misal : - Tanaman sakit

                              - Tanaman rebah

Apabila Seleksi Massa digunakan sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan antara lain :

a.       Tidak meungkin dapat mengetahui apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot / heterosigot untuk suatu karakter dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus dilanjutkan untuk generasi berikut.

b.      Lingkungan luar mempengaruhi penampilan tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah tanaman yang superior menurut fenotipenya disebabkan faktor genetik atau lingkungan.

Perbedaan Antara Seleksi  Massa Dan Seleksi Lini Murni.

SELEKSI MASSA

SELEKSI GALUR MURNI

·        Sudah sangat tua atau dapat dikatakan setua orang mulai bercocok tanam.

·        Selalu dipraktekan oleh petani walaupun tak disadarinya.

·        Biasa dilakukan pada tanaman C. P. C (allogam).

·        Jumlah tanaman yang terpilih banyak.

·        Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi yang luas.

·        Seleksi Massa mudah dilakukan dan amat sederhana.

·        Tidak perlu tenaga, biaya dan waktu      yang banyak.

·        Hasil yang diperoleh heterodigot / tidak uniform.

·        Tidak dilakukan pengujian keturunan.

·        Tidak perlu adanya control persilangan.

·        Pemilihan hasil panen   tercampur

·     Belum begitu tua.

·     Tak pernah dilakukan oleh petani pada tanaman mereka.

·     Dilakukan pada tanaman S. P. C (autogam )

·     Jumlah tanaman yang terpilih sediki.

·     Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi tidak begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman tertentu saja.

·     Sulit dilakukan karena perlu ketrampilan khusus.

·     Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak.

·     Hasil yang diperoleh homosigot (uniform)

·     Perludilakukan pengujian keturunan dan masing – masing perbedaan kenampakan secara individu diuji          kemurnian.

·     Persarian selalu diawasi

·     Terpisah

Seleksi Bulk (penggabungan)

·      Keturunan F2 sampai F5 tidak mengalami seleksi. Baru pada      F6 dilakukan seleksi.

·      Pemilihan secara bulk lebih sederhana, mudah, tidak mahal.

·      Perlu areal yg luas

Seleksi SSD

Seleksi Single Seed Descent, yaitu satu keturunan satu biji. Pada prinsipnya, individu tanaman terpilih dari hasil suatu persilangan pada F2 dan selanjutnya ditanam cukup satu biji satu keturunan. Cara ini dilakukan sampai generasi yang ke-5 atau ke-6 (F5 atau F6). Bila pada generasi tersebut sudah diperoleh tingkat keseragaman yang diinginkan maka pada generasi berikutnya pertanaman tidak dilakukan satu biji satu keturunan tetapi ditingkatkan menjadi satu baris satu populasi keturunan, kemudian meningkat lagi menjadi satu plot satu populasi keturunan.

Prosedur Single Seed Descent (SSD) mempunyai tujuan mempertahankan keturunan dari  sejumlah besar tanaman F2, dengan mengurangi hilangnya genotip selama generasi segregasi. Hanya satu biji yang dipanen dari masing-masing tanaman, perkembangan tanaman optimum dari generasi F2 sampai dengan F4.. Metode seleksi Single Seed Descent (SSD) banyak dilakukan dalam pemuliaan tanaman kedelai di Amerika Serikat (Fehr, 1978). Metode SSD Descent mempunyai beberapakeuntungan, sebagi berikut :

-       karena yang ditanam setiap generasi satu biji satu keturunan, dengan sendirinya luas lahan yang diperlukan jauh lebih sempit.

-       waktu dan tenaga yang diperlukan pada saat panen lebih sedikit, karena populasinya lebih kecil.

-       pencatatan dan pengamatan lebih mudah dan sederhana.

-       seleksi untuk karakter-karakter yang heritabilitasnya tinggi, misalnya tinggi tanaman, umur, penyakit dan beberapa aspek kualitas dapat dikerjakan dengan efektif berdasarkan satu tanaman tunggal.

-       tiap tahun dapat ditanam beberapa generasi, bila keadaan lingkungan dapat dikuasai.

-       hanya diperlukan sedikit usaha dalam memperoleh tipe homozigot untuk karakter-karakter yang pewarisannya sederhana. Keadaan homozigot cepat tercapai.

-       penanganan persilangan dapat lebih banyak.

Adapun kekurangan dari metode SSD, yaitu pada generasi F2 kemungkinan lebih banyak tanaman yang superior tidak teramati atau hilang, karena setiap genotip disini hanya mewakili satu tanaman pada F3 sehingga tidak diketahui identitasnya. Pada metode SSD, setiap tanaman mulai generasi F2 sampai generasi F6. diambil satu biji dari satu tanaman pada setiap generasi untuk ditanam pada generasi selanjutnya. Jumlah tanaman dalam populasi F2 sampai F6 akan tetap atau bisa berkurang karena adanya daya tumbuh benih yang kurang baik. Ciri lain dari metode SSD, adalah adanya kemungkinan untuk menghasilkan sejumlah besar galur murni pada areal yang sempit dan tenaga kerja yang terbatas (Fehr, 1987, dikutip dari Ai Komariah).Dengan cara ini, ia dapat mencapai generasi F6 2 tahun, sebagai lawan 5 tahun sebagai dengan metode silsilah. Setelah tingkat yang diinginkan homozigositas dicapai, garis kemudian bisa diuji untuk karakteristik yang diinginkan. Benih tunggal Prosedur Ini adalah prosedur klasik memiliki benih tunggal dari setiap tanaman, bulking benih individu, dan penanaman keluar generasi berikutnya.

-       Musim 1: F 2 tanaman tumbuh. Satu F 3 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked. Kumpulkan sampel cadangan 1 benih / tanaman. Penuh disarankan panen kedelai pod 2-3 seeded dan menggunakan 1 benih untuk masa tanam dan 1-2 untuk cadangan.

-       Musim 2: Massal dari F 3 biji ditanam. Satu F 4 biji per tanaman dipanen dan semua benih bulked. Kumpulkan sampel cadangan 1 benih / tanaman.

-       Musim 3: Ulangi.

-       Musim 4: Tumbuh besar dari F 5 benih dan panen tanaman individu secara terpisah.

-       Musim 5: Tumbuh F 5: 6 baris dalam baris, pilih baris antara baris dan panen yang dipilih secara massal.

-       Musim 6: Mulailah pengujian ekstensif dari F 5 baris berasal.

Seleksi Pedigri/Silsilah

Penggunaan  metode  seleksi  silsilah  massa  (mass pedigree  selection)  pada  Generasi  Seleksi  F3  dan  F4 (Dasumiati,  2003)  ternyata  belum  dapat  mereduksi keragaman  genetik  non  aditif,  khususnya  gen overdominansi,  dari  dalam  keragaman  fenotipe. Akibatnya  adalah  seleksi  yang  dilakukan  cenderung mempertahankan  famili-famili dengan keragaan  terbaik yang  didominasi  oleh  genotipe-genotipe  heterozigot pada  lokus-lokus  yang  mengendalikan  keragaman  itu.

Oleh  sebab  itu,  dikembangkan metode  seleksi  silsilah berbasis  informasi  kekerabatan  (information  from relatives),  yaitu  informasi  mengenai  gugus  individu  yang berasal dari suatu ansestor tunggal, untuk kegiatan seleksi  pada  Generasi  Seleksi  F5  (Jambormias  et  al., 2004). Harapannya  adalah  dapat  dihasilkannya  famili-famili  dengan  keragaan  tinggi  dan  keragaman  genetik yang  rendah  untuk  sifat  produksi  biji  dan  ukuran  biji pada Generasi Seleksi F6.

Penggunaan  rancangan  genetik  yang  tepat  untuk menguraikan  keragaman  fenotipe  suatu  sifat  tanaman atas  komponen  keragaman  genotipe  dan  keragaman lingkungan  dalam  suatu  struktur  hierarkis  kekerabatan famili-famili,  diharapkan  dapat  memaksimumkan pemanfaatan  informasi  kekerabatan  dalam  seleksi. Analisis  berbasis  informasi  kekerabatan  ini  dapat menguraikan  keragaman  fenotipe  atas  komponen keragaman  antarfamili  dan  intrafamili,  dan  dengan menggunakan korelasi nilai pemuliaan  sebesar 1 untuk hasil kawin  sendiri  (selfing), dapat diduga  ragam  aditif antarfamili  dan  intrafamili  (Jain,  1982;  Falconer  dan Mackay, 1996). Berpadanan dengan metode pendugaan ragam  antarfamili  dan  ragam  intrafamili,  analisis berbasis  informasi kekerabatan  juga dapat memberikan informasi  nilai  heritabilitas  antarfamili  dan  intrafamili (Falconer  dan Mackay,  1996).  Kontribusi  heritabilitas antarfamili  yang  tinggi  dapat  meningkatkan  keragaan sifat kuantitatif yang diatur oleh gen aditif.

2.      Seleksi Untuk Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Silang

Seleksi dengan intensitas tertentu akan lebih efektif bila sifat yang diseleksi banyak terdapat dalam populasi dan tidak efektif bila sifat tersebut jarang. Sering dikatakan bahwa kemajuan seleksi mula – mula tepat tetapi kemudian menurun pada generasi yang lebih lanjut. Ternyata hal ini tidak demikian. Apabila suatu sikap yang disukai jarang terdapat dalam populasi (frekuensi rendah), kemudian diseleksi dengan intensitas yang tetap dari generasi ke generasi maka generasi permulaan kemajuan seleksi amat lambat. Tetapi pada generasi yang lebih lanjut frekuensi gen yang diseleksi dalam populasi bertambah sehingga kemajuan seleksi dalam populasi bertambah sehingga kemajuan seleksi makin cepat sampai mencapai maksimum kemudian menurun lagi.

Metode Seleksi Tanaman Menyerbuk Silang

Dasar–dasar yang dapat membedakan diantara metode :

a.       Cara pemotongan populasi dasar

b.      Ada tidaknya kontrol terhadap persilangan

c.        Model perangen pada populasi bersangkutan

d.      Tipe uji keturunan

e.       Macam dari varietas komersiil yang akan dibentuk.

Seleksi tanaman menyerbuk silang, antara lain:

1.      Seleksi Massa

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Tanpa kontrol persilangan atau sebagian

c.       Peran gen aditif

d.      Tanpa uji keturunan

e.       Varietas berserbuk bebas

2.      Seleksi Berulang Fenotopik

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Kontrol penuh atas persilangannya

c.       Peran gen aditif

d.      Tanpa uji keturunan

e.       Varietas berserbuk terbuka

3.      Seleksi Tongkol ke Baris

a.       Berdasarkan fenotipe individu tanaman

b.      Tanpa atau sebagian control

c.       Peran gen aditif

d.      Uji keturunan berserbuk terbuka

e.       Varietas berserbuk terbuka

4.      Seleksi Berulang untuk Daya Gabung Umum

a.       Berdasarkan keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh terhadap persilangan

c.       Terutama aditif

d.      Uji daya gabung umum

e.       Varietas sintetik, dsb

5.      Seleksi Berulang untuk Daya Gabung Khusus

a.       Berdasarkan keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh terhadap persilangannya

c.       Dominan dan aditif

d.      Uji daya gabung khusus

e.       Hibrida tunggal/ganda

6.      Seleksi Berulang Timbal Balik

a.       Keturunan dari tanaman

b.      Kontrol penuh atas persilangan

c.       Lewat dominan, dominan, aditif

d.      Uji daya gabung umum, daya gabung khusus

e.       Perbaikan hibrida (populasi hasil persilangan)

Pemuliaan tanaman adalah usaha manusia untuk  mengubah susunan genetik tanaman. Pemuliaan tanaman mengubah susunan genetik tanaman secara tetap sehingga sifat ataupun morfologinya sesuai dengan keinginan manusia. Orang yang melakukan pemuliaan  tanaman disebut pemulia tanaman. Ilmu Pemuliaan Tanaman disebut Ilmu Penjenisan/Ilmu Seleksi.

Ilmu terpakai yang bertujuan untuk mendapatkan jenis–jenis baru yang bersifat unggul yang mempunyai sifat ekonomis yang lebih berharga.

Bertugas memelihara jenis–jenis unggul yang telah ada serta mempertahankan sifat–sifat keunggulan yang dimiliki

Tujuan akhir setiap program pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan tanaman dengan sifat yang lebih baik (lebih unggul) dalam hal ini adalah sifat – sifat tertentu yang diinginkan.

Sasaran yang hendak dicapai pada Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri yaitu sifat unggul pada homosigot.

PEMULIAAN TANAMAN MENYERBUK SENDIRI

A.  Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

Sasaran yang hendak dicapai : sifat unggul pada homosigot.

Ciri khusus varietas tanaman menyerbuk sendiri yang dikembangkan melalui biji adalah susunan genetiknya homosigot, kecuali varietas hibrida. Untuk memperoleh tanaman homosigot dari hasil hibridisasi atau dari populasi heterogen, peranan seleksi amat penting artinya.

Hibridisasi  : Penyerbukan antara tanaman homosigot

Crossing     : Penyerbukan antara tanaman homosigot dengan heterosigot atau

                          heterosigot dengan heterosigot

Selfing        : penyerbukan pada tanaman berumah satu.

Autogami

·      Butuh pengujian dibanyak lingkungan

·      Pada tranaman homosigot (peka terhadap kondisi lingkungan dibanding heterosigot). Makin heterosigot makin bagus, selfing seringkali menyebabkan degenerasi.

Dasar Genetik

Tanaman menyerbuk sendiri yang disilangkan heterosigot makin kurang keragaman genetiknya terjadi penyerbukan sendiri terus menerus, perubahan susunan genetika pada masing–masing pasangan. Alel mengarah ke homosigositas, sehingga susunan genetik dalam tanaman semua / sebagian besar homosigot.

B.  Metode Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri

·      Pasangan gen homosigot akan tetap homosigot dengan adanya penyerbukan sendiri.

·      Pasangan gen – gen heterosigot akan terjadi segresi apabila diserbuki sendiri dan menghasilkan genotipe homosigot dan heterosigot dengan perbandingan yang sama.

Apabila terjadi penyerbukan sendiri secara terus menerus maka genotipe yang terbentuk adalah cenderung homosigot atau genotip homosigot makin lama makin besar proporsinya.

Macam Varietas Menyerbuk Sendiri :

1.    Bersari bebas

Hasil seleksi massa, cirinya :

Tidak selalu diketahui induk jantan dan betinanya. Jika ingin meningkatkan hasil harus tahu peranan gen aditif sehingga perlu tahu salah satu tetuanya.

2.    Komposit

Populasi dasar merupakan  : campuran varietas unggul, hibrida dan galur (untuk galur boleh ada boleh tidak) Setiap dicampur terjadi persilangan terbuka kemudian diseleksi melalui seleksi massa.

3.    Hibrida

Masalah : persilangan dan saat mencari galur penghasil benihnya.

Benih yang dihasilkan sedikit, usaha – usaha persilangan galur dengan varietas.

4.    Sintetis (Ideal Type)

Sama dengan campuran galur merupakan peluang dengan melakukan penyerbukan silang galur dicampur terjadi persilangan biji berubah seleksi massa varietas sintetis.

C.  Prosedur Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri   

1.    Introduksi

Masalah yang dihadapi pada tanaman introduksi baik sebagai sumber keragaman maupun sebagai calon varietas baru adalah penanganan dalam mempertahankan sebagai koleksi dan evaluasinya.

Koleksi tanaman introduksi dibagi 3 kelompok :

a.    tanaman yang telah dimuliakan.

b.    Tanaman asli.

c.    Tanaman liar.

Masing – masing kelompok mempunyai manfaat khusus pada program pemuliaan.

Tanaman introduksi dibutuhkan untuk memperbaiki sifat varietas unggul yang ada dengan melengkapi sifat yang dianggap kurang melalui hibridisasi / silang baik.

2.    Seleksi

f.     Seleksi galur murni

g.    Seleksi massa

Seleksi Galur Murni

·      Untuk memperoleh individu homosigot.

·      Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot

·      Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi.

·      Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman.

Kekurangan dari seleksi lini murni:

4.    Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC sebab :

·      Untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri.

·      Menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.

5.    Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.

6.    Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi (sifat adaptasinya tak begitu luas ).

Galur  Murni

Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :

·      Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.

·      Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.

Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur :

·      > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.

·      Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam.

·      Ketahanan > baik terutama penyakit.

Kekurangan campuran berbagai galur :

·      Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.

·      > sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih.

·      Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut.

Populasi homosigot

Varetas yang dihasilkan :

·      Tidak seseragam varietas hasil seleksi galur murni.

·      Mempunyai ketahanan terhadap perubahan lingkungan / lingkungan ekstrim terjadi perubahan genotipe.

Seleksi Massa

Tujuan Seleksi Massa :

Memperbaiki populasi secara umum dengan memilih dan mencampur genotipe – genotipe superior.

Kelemahan :

·      Tanaman yang dipilih mungkin tidak homosigot dan akan segregrasi pada generasi berikutnya.

·      Hanya berguna untuk sifat – sifat dengan hertabilitas tinggi. Umumnya tidak efisien apabila “ ALELE “ yang akan dihilangkan frekuensinya rendah.

·      Lebih efektif untuk sifat – sifat yang terlihat sebelum pembuangan dari sifat – sifat yang terlihat setelah pembuangan. Contoh tanaman kedelai, gandum, tembakau telah berhasil dengan menggunakan seleksi massa.

Kebaikan Seleksi Massa :

c.    Sederhana, mudah pelaksanaannya dan cepat untuk memperbaiki mutu tanaman, oleh karena :

·      Tanpa ada pengujian untuk generasi berikutnya.

·      Tanpa ada pengawasan persilangan untuk produksi keturunan selanjutnya.

·      Lebih bersifat ART dari pada SCIENC.

d.   Merupakan cara untuk memperbaiki mutu varietas lokal dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan petani dan merupakan langkah pertama dalam memperbaiki mutu tanaman.

Seleksi Massa Sering Digunakan Untuk Memurnikan Suatu   Varietas Campuran.

SELEKSI MASSA dapat dibedakan menjadi 2 :

3.    Seleksi Massa Positif

Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Tanaman yang tidak terpilih biasanya dipanen untuk konsumsi.

4.    Seleksi Massa Negatip

Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi.

Misal : - Tanaman sakit

               - Tanaman rebah

Apabila Seleksi Massa digunakan sebagai metode seleksi untuk tanaman penyerbuk sendiri maka mempunyai kelemahan antara lain :

1.    Tidak meungkin dapat mengetahui apakah tanaman yang dikelompokkan homosigot / heterosigot untuk suatu karakter dominan tertentu, jadi seleksi fenotipe harus dilanjutkan untuk generasi berikut.

2.    Lingkungan luar mempengaruhi penampilan tanaman sehingga sulit untuk mengetahui apakah tanaman yang superior menurut fenotipenya disebabkan faktor genetik atau lingkungan.

Perbedaan Antara Seleksi  Massa Dan Seleksi Lini Murni.

SELEKSI MASSA

SELEKSI LINI MURNI

1.             Sudah sangat tua atau dapat dikatakan setua orang mulai bercocok tanam.

2.             Selalu dipraktekan oleh petani walaupun tak disadarinya.

3.             Biasa dilakukan pada tanaman C. P. C (allogam).

4.             Jumlah tanaman yang terpilih banyak.

5.             Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi yang luas.

6.             Seleksi Massa mudah dilakukan dan amat sederhana.

7.             Tidak perlu tenaga, biaya dan waktu      yang banyak.

8.             Hasil yang diperoleh heterodigot / tidak uniform.

9.             Tidak dilakukan pengujian keturunan          .

10.         Tidak perlu adanya control persilangan.

11.         Pemilihan hasil panen   tercampur

1.        Belum begitu tua.

2.        Tak pernah dilakukan oleh petani pada tanaman mereka.

3.        Dilakukan pada tanaman S. P. C (autogam )

4.        Jumlah tanaman yang terpilih sediki.

5.        Tanaman yang terpilih mempunyai adaptasi tidak begitu luas dan hanya dapat beradaptasi pada kondisi / tanaman tertentu saja.

6.        Sulit dilakukan karena perlu ketrampilan khusus.

7.        Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak.

8.        Hasil yang diperoleh homosigot (uniform)

9.        Perludilakukan pengujian keturunan dan masing – masing perbedaan kenampakan secara individu diuji          kemurnian.

10.    Persarian selalu diawasi

11.    Terpisah

D.  Hibridisasi Dan Seleksi Setelah Hibridisasi

Setelah dilakukan persilangan (hibridisasi) maka hibrid yang diperoleh yang diperkirakan memiliki sifat–sifat superior (unggul) dari tetua yang dipersilangkan diuji keturunannya sehingga diperoleh keturunan yang mantap.

Pengujian dapat dilakukan dengan cara PEDIGREE atau BULK.

1.    Seleksi PEDIGREE

2.    Seleksi BULK

3.    Seleksi BACK CROSS

PERBANYAKAN DAN PENYEBARAN VARIETAS BARU

A.    Perbanyakan Varietas Baru

Jenis unggul yang baik harus memiliki keunggulan sesara genetis maupun physik.Keunggulan genetis meliputi antara lain :

1.      Produksi tinggi

2.      Daya adaptasi luas

3.      Masak secara normal pada waktu yang tepat

4.      Resisten terhadap hama dan penyakit

5.      Respon tinggi pada pemupukan

6.      Nilai nutrisi tinggi dengan rasa enak

Keunggulan phisik antara lain :

1.      Jenisnya murni

2.      Daya kecambah tinggi

3.      Kadar air optimum

4.      Bentuknya uniform

5.      Bebas hama dan penyakit

Jenis baru yang bersifat unggul yang ditemukan seleksionis sebelum disebarluaskan kepada para petani masih perlu diperbanyak sambil diuji kemantapannya secara ber-Tingkat.Biji yang masih sedikit yang dihasilkan breeder/Seleksionis ini disebut NUCLEUS SEED.

Biji-biji nucleus seed masih murni baik secara genetis maupun physic,jumlahnya sangat terbatas dihasilkan di stasiun percobaan dimana seleksionis berada. Bila nucleus seed ditanam menghasilkan benih yang disebut BREEDER’S STOCK SEED

BREEDER’S STOCK SEED di produksi dibawah pengamatan dan pengawasan seleksionis di stasiun percobaan dimana dihasilkan, mempunyai kemurnian yang tinggi dan bersifat unggul baik secara genetic maupun physic.BREEDER’S STOCK SEED biasanya disebarkan kedinas-dinas pertanian untuk diperbanyak. Biji yang dihasilkan dari tanaman Breeder Stock Seed disebut : FOUNDATION SEED atau

BENIH DASAR.

Benih dasar selain yang dihasilkan dinas-dinas pertanian juga balai penelitian yang menanam BREEDER’S STOCK SEED dan NUCLEUS SEED.Kemurnian benih dasar bermutu tinggi. Hasilnya disebut REGISTERED SEED.

Registeret Seed biji  dihasilkan dari tiga biji terdahulu ditangkarkan oleh para petani penagkar benih,petani maju yang dipercaya untuk

memperbanyak.Mereka menanam dan memperbanyak dibawah petunjuk dan supervisi dari staf ahli perbenihan yang telah ditunjuk oleh pemerintah/dinas tertentu yang bergerak dibidang perbenihan.Jika peraturan pertanaman memenuhi syarat, biji-biji dibeli pemerintah di registrasi/dicatat sebagai benih yang memenuhi persyaratan Sebagai benih bermutu untuk dijual kepada petani umum.

CERTIFIED SEED yaitu benih yang dihasilkan oleh badan-badan tertentu untuk diperdagangkan dan tidak perlu berasal dari Nucleus seed maupun Breeder’s Seed,tetapi cukup memnuhi syarat genetis maupun pyisik. Certified seed dapat diproduksi oleh petani sendiri tetapi harus dengan rekomendasi dari dinas tertentu untuk disebut certified seed yang diperdagangkan.

Dibeberapa negara dan negara maju benih yang dijual adalah benih-benih yang telah mengalami “penangkaran” seperti diatas,dan diberi label yang memberi keterangan singkat tentang benih tersebut.Dalam label disebtkan tentang: jenis, varietas, klas (misal Foundation seed atau yang lain),sumber (pemerintah/ badan tertentu), alamat, % perkecambahan, kemurnian,kadar air dan berat 1000 biji.

Di Indonesia penanganan sertifikasi benih dilakukan oleh Balai Pengawasan dan Serifikasi Benih yang mempunyai tugas dibidang penilaian kultivar,pengujian benih laboratories dan pengawasan pemasaran benih untuk menunjang Dinas Pertanian Tanaman Pangan dalam pembinaan produksi dan pemasaran benih guna memenuhi kebutuhan intensifikasi.

Sertifikasi benih yang dilakukan BPSB bertujuan untuk menjamin kemurnian genetik dengan cara menilai kemurnian pertanaman di lapangan maupun kemurnian benih hasil pengujian benih labortories.

Sertifikasi benih dilaksanakan dengan urutan prioritas sebagai berikut:

a.       Serifikasi Benih Dasar (F.S.) biasa dilakukan di LPP Sukamandi.

b.      Sertifikasi Benih Pokok (S.S.) dilakukan oleh Balai Benih Induk.

c.       Sertifikasi Benih Sebar (E.S.) dengan label biru (produsen) oleh BAP.

Bila benih yang diuji tidak memenuhi standar untuk kelas benih yang ditentukan tetapi masih memenuhi standar untuk kelas benih yang lebih rendah,maka kelas benihnya dapat disesuaikan dengan standar yang tercapai dengan syarat:

a.       Benih tersebut benar-benar dibutuhkan

b.      Produsen benih mengajukan permohonan penyesuaian kelas benih

c.       Disetujui oleh bagian sertifikasi

Biasanya permohonan sertifikasi pemeriksaan lapangan, pengambilan contoh benih dan permintaan label disampaikan kepada BPSB .

Dalam pelaksanaan sertifikasi benih jagung dan palawija umumnya ada suatu pedoman khusus yang harus diikuti.

B.     Penyebaran Varietas Baru

Konsumsi bahan pangan setiap tahun cenderung meningkat. Keadaan ini disebabkan antara lain karena bertambahnya jumlah penduduk dan makin meningkatnya pendapatan masyarakat. Untuk mengantisipasi kebutuhan tersebut salah satu usaha di bidang tanaman adalah mengoptimalkan teknologi budidaya tanaman pertanian, khususnya dengan pemakaian varietas unggul. Penggunaan varietas merupakan teknologi yang dapat diandalkan, tidak hanya dalam hal meningkatkan produksi pertanian, tetapi dampaknya juga meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan petani. Oleh karena itu varietas unggul yang memiliki berbagai sifat yang diinginkan memegang peranan penting untuk tujuan dimaksud. Varietas unggul pada umumnya memiliki sifat-sifat yang menonjol dalam hal potensi hasil tinggi. Tahan terhadap organisme pengganggu tertentu dan memiliki keunggulan pada ekolokasi tertentu serta mempunyai sifat-sifat agronomis penting lainnya. Dengan menggunakan varietas unggul tahan hama dan penyakit adalah merupakan cara paling murah untuk menekan pengganggu tanaman tanpa adanya kekhawatiran akan dampak negatif terhadap lingkungan. Dalam upaya untuk terus meningkatkan produksi pertanian, para pemulia tanaman senantiasa berusaha menciptakan varietas unggul modern yang memiliki sifat-sifat yang dinginkan dan cocok untuk kondisi lingkungan tertentu. Penelitian di bidang pemuliaan tanaman dikatakan berhasil, apabila diperoleh produk akhir, yaitu adanya pelepasan varietas unggul baru. Sejak tahun 1971 Pemerintah telah mengambil kebijaksanaan mengenai kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan masalah perbenihan yakni dengan dibentuknya Badan Benih Nasional atau BBN yang berada dalam lingkup Departemen Pertanian dan bertanggung jawab kepada Menteri Pertanian. Dalam susunan organisasi BBN ini antara lain dibentuk Tim Penilai dan Pelepas Varietas. Dalam kaitan ini pada tahun 1992 diberlakukan Undang Undang Nomor 12/1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman di mana pengaturan pelaksanaannya tertuang dalam Peraturan Pemerintah Nomor 44 Tahun 1995. Di sini antara lain ditegaskan bahwa dalam pelepasan varietas diperlukan berbagai kebutuhan kelembagaan, syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan disampaikan kepada para pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas. Dalam tulisan ini akan disampaikan kepada para pemulia suatu kajian tentang prosedur dan syarat-syarat pelepasan varietas untuk dapat dipenuhi pada waktu pengajuan usulan dan pembahasan oleh Tim Penilai dan Pelepas Varietas, sehingga apa yang menjadi tujuan dapat berjalan lancar.

Syarat-Syarat Pelepasan Varietas

Surat Keputusan Menteri Pertanian No. 476/Kpts/Um 8/1977 menetapkan syarat-syarat dan prosedur pelepasan varietas:

1.       Untuk Varietas yang akan dilepas harus diberikan silsilah bahan asal dan cara mendapatkannnya.

2.       Metode seleksi yang digunakan harus disebutkan

3.       Untuk varietas yang akan dilepas harus diadakan percobaan adaptasi, dibandingkan dengan varietas baku, di beberapa tempat yang mewakili daerah, di mana varietas tersebut akan dianjurkan.

4.       Percobaan adaptasi dilaksanakan sedemikian rupa sehingga data yang diperoleh dapat dipercaya.

5.       Rancangan percobaan dan cara analisa data percobaan harus memenuhi kaidah statistik.

6.       Untuk varietas yang akan dilepas harus tersedia cukup benih.

Prosedur Pelepasan Varietas

1.      Permohonan pelepasan varietas diajukan secara tertulis kepada Menteri Pertanian melalui Ketua Badan Benih Nasional.

2.      Permohonan pelepasan varietas tersebut harus dilampiri keterangan-keterangan mengenai hal-hal yang disebutkan dalam syarat-syarat pelepasan varietas, hasil percobaan dan deskripsi varietas.

3.      Deskripsi varietas meliputi sifat-sifat morfologi, fisiologi, agronomi daya adaptasi, ketahanan terhadap hama/penyakit dan sifat-sifat yang dianggap perlu.

4.      Setelah mendengarkan pendapat Ketua BBN, Menteri Pertanian dapat menyetujui atau menolak permohonan pelepasan varietas tersebut.

5.      Keputusan tentang pelepasan varietas ditetapkan oleh Menteri Pertanian dengan Surat Keputusan.

6.      Penyimpangan dari ketentuan-ketentuan dimaksud dalam Surat Keputusan ini dapat dipertimbangkan oleh Menteri Pertanian atas saran Ketua Badan Benih Nasional.

Pengaturan pelaksanaan pengujian didasarkan dan dikembangkan berdasarkankebijaksanaan yang ditentukan oleh Badan Litbang Pertanian dan Ditjentan yang kemudian diperkuat oleh Surat Sekjen Deptan No. LB 110/1279/B/VII/1987 tentang Tata Laksana dan Pengujian Adaptasi.

Dalam rangka mempercepat proses komunikasi hasil penelitian dan alih teknologi varietas unggul baru, hendaknya evaluasi daya hasil dan pengujian adaptasi pada berbagai agroekosistem dilaksanakan berjalan paralel yang saling mendukung dan terkait satu sama lain.

Evaluasi/Pengujian : Informasi Tentang Varietas

Pemerintah, penangkar benih dan petani perlu mengetahui penampilan potensi varietas, baik yang dihasilkan di dalam negeri, maupun introduksi dari luar.

Langkah pertama dalam evaluasi dimulai oleh para ahli pemulia tanaman atau peneliti. Selain dari percobaan/evaluasi yang dilakukan oleh peneliti untuk mengidentifikasikasi calon varietas unggul, pengujian dilakukan juga oleh unit kerja Direktorat Jenderal untuk mengethui calon varietas yang cocok untuk dilepas. Prosedur dan mekanisme kerja evaluasi dan pengujian varietas perlu disusun untuk menghindari konflik kepentingan disamping untuk mempercepat prose alih teknologi.

Assessemen yang paling umum dilakukan dalam evaluasi dan pengujian varietas mencakup daya hasil, ketahanan terhadap serangan hama dan penyakit, umur, sifat yang diinginkan dan ketahanan terhadap cekaman lingkungan.

Evaluasi terhadap penampilan dapat dilakukan berbagai cara namun tiga prinsip dasar perlu diperhatikan ,yaitu:

1.      Agroekosistem di mana evaluasi/pengujian dilakukan perlu dikarakterisasi secara tepat.

2.      Calon varietas tanaman yang paling sesuai dialokasikan pada setiap agroekosistem dan

3.      Pengelompokan varietas mempunyai umur dan sifat tumbuh hampir sama.

Tata Cara Memberikan Nama Varietas

1.      Usulan nama diajukan oleh peneliti/pemulia tanaman bersamaan dengan usulan pelepasan varietas.

2.      Penetapan pemberian nama suatu varietas adalah wewenang Menteri Pertanian atas dasar usulan dari Badan Benih Nasional cq Tim Penilai dan Pelepas Varietas.

3.      Nomenklatur nama-nama varietas unggul ditetapkan atas dasar sebagai berikut:

Padi:

·         Padi sawah: nama sungai di Indonesia

·         Padi gogo: nama danau di Indonesia

·         Padi sawah pasang surut; nama sungai di daerah pasang surut.

·         Padi gogo rancah: nama sungai di daerah potensi gogo rancah.

           Palawija:

·         Jagung : nama wayang

·         Kedelai : nama gunung di Indonesia.

·         Kacang hijau : nama burung di Indonesia.

·         Kacang tanah : nama binatang di Indosia.

·         Sorgum : nama senjata tradisional daerah di Indonesia.

·         Ubi jalar, nama candi di Indonesia.

·         Ubi kayu : Adira:-rasa pahit untuk pabrik dengan nomor ganjil.

·         Rasa manis untuk dikonsumsi dengan nomor genap.

Hortikultura :

Khusus untuk varietas/klon hortikultura yang dilepas, baik melalui cara pemuliaan maupun pemutihan. Sampai saat ini pada umumnya menggunakan nama asli dari asal varietas lokal tersebut (untuk pemutihan).Sedangkan varietas klon dari hasil pemuliaan, pemberian nama berdasarkan kode-kode penelitian atau nama daerah asal penelitian tersebut.

Prosedur Pemurnian Dalam Rangka Pemutihan Varietas

1.      Determinasi

Determinasi berarti penentuan, dalam hal ini kita menentukan terhadap suatu varietas. Nama suatu varietas diusahakn tetap dan dipakai walaupun nantinya akan dikembangan di daerah lain. Di samping itu apabila varietas tersebut sama dengan lokal lain harap diteliti sejauh mungkin apakah betul-betul sama, dan jika sama maka pemberian nama harus dipilih dari yang terluas penyebarannya. Pemberian nama lain harus dihindarkan, dengan konsekuensi perkembangan penyebaran varietas harus diikuti distribusi benihnya.

2.      Deskripsi

Untuk melaksanakan determinasi diperlukan deskripsi varietas yang bersangkutan. Deskripsi tersebut berguna untuk pengenalan/ identifikasi varietas. Oleh karena itu deskripsi suatu varietas dari jenis tanaman apapun harus meliputi pencatatan ciri-ciri atau sifat-sifat agronomi yang bersifat kulitatif. Ciri/sifat tersebut dapat juga mengandung pengertian ekonomis seperti halnya sifat ketahanan terhadap hama penyakit tertentu. Karena pemurnian suatu varietas adalah suatu usaha pengembalian mutu sesuai dengan varietas yang baku/asal, demikian juga dalam usaha pemutihan varietas, maka uraian dalam deskripsi harus mencakup :

·         Asal varietas

·         Penyebaran varietas dimaksud

·         Kapasitas atau potensi hasil

·         Golongan varietas

·         Ketahanan terhadap hama penyakit

·         Umur tanaman

Rincian tersebut di atas ditambahkan deskripsi ciri-ciri yang biasa diperhatikan (sifat spesifik) dalam pengawasan mutu dan sertifikasi benih atau dalam pemuliaan. Uraian ciri-ciri tersebut dilakukan untuk dapat menuju deskripsi baku.

3.      Seleksi/Rouging

Seleksi sangat penting artinya dalam pemuliaan, baik untuk membuat/membentuk galur-galur yang akan menjadi varietas atau calon varietas atau untuk mempertahankan suatu varietas.

Dalam perbenihan dikenal istilah roguing, yang tidak lain adalah seleksi negatif, yaitu membuang tanaman-tanaman yang menyimpang. Tanaman-tanaman yang menyimpang (off type) menunjukkan ciri-ciri dari apa yang seharusnya dipunyai oleh suatu varietas yang kuta maksudkan. Hal ini dilakukan untuk menjga kemurnian dari varietas tersebut dapat dipertahankan.

Varietas-varietas lokal pada umumnya merupakan populasi campuran yang memerlukan pemurnian yang hanya dapat dilaksanakan dengan seleksi, minimal seleksi negatif, tergantung dari besarnya populasi campuran. Oleh karena itu cara pemurnian untuk memantapkan dapat juga dengan seleksi positif, dalam hal ini diambil/dipungut tanaman-tanaman yang ciri-cirinya sesuai dengan yang dicantumkan dalan deskripsi disamping memperhatikan pula potensi hasilnya. Tanaman tersebut kemudian dibulk(disatukan) untuk benih sumber pertanaman selanjutnya.

4.      Pelaksanaan

Dengan pengertian yang telah ditengahkan dimuka, kita dapat mulai dengan usaha pemurnian varietas.,baik dalam rangka persiapan benih maupun dalam rangka pemutihan suatu varietas. Dalam rangka pemutihan varietas lokal, perlu diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut:

a.       Varietas yang akan diputihkan adalah varietas yang dominan di suatu propinsi (varietas unggul dan mempunyai penyebaran yang luas dari tahun ke tahun/musim ke musim).

b.      Dalam pelaksanaan pertanaman direncanakan untuk keperluan benih sumber atau keperluan pemurnian varietas.

c.       Amati ciri-ciri tanam tersebut mulai tumbuh sampai menjadi benih. Karena varietas tersebut belum murni, dalam penentuan kita harus mendasarkan pada ciri-ciri dari komponen yang prosentasenya paling tinggi, seperti type pertumbuhan, warna hypocotyl/bunga, warna bulu (untuk kacang-kacangan), warna daun, warna batang, warna biji(padi-padian), umur panen, dan sifat-sifat agronomis penting lainnya.

d.      Pertanaman untuk benih dapat dilakukan seleksi negatif atau roguing kalau campuran hanya sedikit, sehingga tidak menyulitkan akan keperluan untuk benih. Hal ini terutama bila pertanaman adalah kepunyaan petani atau kelompok tani. Lebih-lebih terhadap prosentase campuran yang banyak dilakukan /ditanam satu persatu seleksi negatif pada waktu panen untuk pembelian/calon benih, hal ini untuk menghindari adanya kerugian hasil persatuan luas.

e.       Pertanaman untuk seleksi/pemurnian lebih baik langsung seleksi positif, kalau memungkinkan cara yang terbaik adalah dipilih tanaman yang baik dan mempunyai ciri-ciri yang sesuai dan terus digalurkan/ditanam satu per satu setiap lubang tanam.Galur-galur yang menunjukkan ciri-ciri yang mantap, disatukan kembali sebagai “bulk” untuk benih selanjutnya. Cara ini adalah yang paling cepat untuk mencapai kemurnian.

f.       Setelah mendapatkan yang murni, maka pekerjaan selanjutnya mempertahankan kemurnian dengan cara seleksi negatif.

g.      Dalam pelaksanaan harus diperhatikan bahwa tidak boleh ada hambatan tanam supply benih kepada pengembangan produksi, dengan kemurnian yang makin meningkat. Karena itu untuk benih sendiri, yang nantinya akan menjadi cikal bakalnya nama selalu diambil secara positif.

Pelaksanaan tersebut merupakan petunjuk untuk mendukung terwujudnya penyaluran benih murni / bermutu secara berkesinambungan.

Sasaran Pelepasan Varietas

Sebagaimana telah diketahui bahwa potensi varietas merupakan modal dasar pembangunan pertanian. Sesuai dengan keberadaan serta potensi varietas tersebut, maka sasaran pelepasan varietas harus sejalan dengan program nasional dalam upaya pelestarian swasembada beras serta peningkatan produksi tanaman pangan lainnya. Setiap peningkatan produktivitas dari varietas yang dilepas mempunyai dimensi pembaharuan yang sangat besar dalam peningkatan produksi serta pendapatan petani.

Sehubungan dengan hal tersebut, penilaian varietas dalam rangka pelepasan akan lebih kritis dan mengarah kepada kemajuan produktivitas yang berdampak peningkatan kesejahteraan petani. Di samping itu kemantapan kestabilan serta keragaman baik kualitas maupun sifat-sifat agronomis lainnya sudah saatnya diperhitungkan. Demikian pula kepada instansi yang melakukan pengujian adaptasi atau multilokasi akan dimintakan pertimbnagn khusus. Berdasarkan hal tersebut di atas Dirjen Pertanian Tanaman Pangan mengajukan beberapa sasaran sebagai bahan acuan dalam penilaian dan pelepasan suatu varietas. Khusus untuk varietas lokal yang mempunyai nilai ekonomis tinggi perlu pemutihan dengan sistem pemurnian varietas, dengan syarat yang ditetapkan tersendiri sesuai dengan situasi dan kondisi setempat.

Hasil-Hasil Varietas Unggul

Sejak tahun 1974 pemulia tanaman padi, palawija dan Hortikultura di Indonesia telah melepas lebih dari 210 varietas unggul, meliputi padi sebanyak +_83 varietas, palawija sebanyak +_ 69 varietas dan Hortikultura lebih dari 58 varietas. Dari 210 varietas yang sudah dilepas tersebut, 146 varietas merupakan hasil rekayasa genetika para pemulia di Indonesia, 21 varietas merupakan hasil introduksi dari IRRI dan sisanya merupakan hasil pemutihan varietas lokal yang sudah dominan di beberapa daerah tertentu. Sedang di sektor perkebunan khususnya komoditi tebu, sejak tahun 1978 hingga tahun 1992 telah dilepas oleh Mentan sebanyak 57 varietas unggul. Dua varietas diantaranya adalah hasil introduksi dari Taiwan dan Mauritius sedang lainnya merupakan hasil perakitan pemulia tanaman tebu dari Pasuruan.

SEJARAH PEMULIAAN

Kegiatan pemuliaan tanaman dapat dikatakan sebagai tekanan evolusi yang sengaja dilakukan oleh manusia. Pada masa prasejarah, pemuliaan tanaman telah dilakukan orang sejak dimulainya domestikasi tanaman, namun dilakukan tanpa dasar ilmu yang jelas. Sisa-sisa biji-bijian dari situs-situs peninggalan arkeologi membantu menyingkap masa prasejarah pemuliaan tanaman. Catatan-catatan pertama dalam jumlah besar mengenai berbagai jenis tanaman diperoleh dari karya penulis-penulisRomawi, terutama Plinius.

Para petani pada masa-masa awal pertanian selalu menyimpan sebagian benihuntuk pertanaman berikutnya dan tanpa sengaja melakukan pemilihan (seleksi) terhadap tanaman yang kuat karena hanya tanaman yang kuat mampu bertahan hingga panenSifat pertama dalam budidaya tanaman serealia (bijirin) yang termuliakan adalah ukuranbulir yang menjadi lebih besar dan menurunnya tingkat kerontokan bulir pada tanaman budidaya apabila dibandingkan dengan moyang liarnya.[7] Beberapa petunjuk untuk hal ini dapat diperkirakan dari temuan sejumlah sisa bulir jelai dan einkorn di lembah Sungai Eufrat dan Sungai Tigris (paling tua 9000 SM) serta padi di daerah aliran Sungai Yangtze. Temuan serupa untuk biji polong-polongan berasal dari India utara dan kawasan Afrika Sub-Sahara

Perkembangan seleksi lebih lanjut telah menunjukkan kesengajaan dan terkait dengan tingkat kebudayaan masyarakat penanam. Bulir jagung terseleksi dari teosinteyang bulirnya keras serta terbungkus sekam, lalu menjadi jagung bertongkol namun bulirnya masih terbungkus sekam, dan akhirnya bentuk yang berbulir tanpa sekam dan lebih mudah digiling menjadi semakin banyak ditemukan. Beberapa petunjuk yang sama juga terlihat dari temuan-temuan untuk bulir gandum roti dan jelai. Contoh lainnya adalah munculnya padi ketan serta jagung ketan di Asia Timur dan Asia Tenggara. Hanya dari wilayah inilah muncul jenis-jenis ketan dari delapan spesies dan menunjukkan preferensi akan sifat ini.

Pemuliaan pada masa pramodern

Kebudayaan Romawi Kuna (abad ke-9 SM – abad ke-5 Masehi) meninggalkan banyak tulisan mengenai keanekaragaman tanaman budidaya dan juga menyebut berbagai variasi setiap jenis. Cato dengan De Agri Cultura[8] dan Plinius yang Tua denganNaturalis Historia, misalnya, memberi banyak informasi mengenai variasi tanaman dan khasiat masing-masing bagi kesehatan.

Kitab-kitab suci dari Asia Barat, seperti Al-Qur'an, juga menyebut tentang variasi pada beberapa tanaman. Hal ini menunjukkan telah ada kesadaran dalam memilih bahan tanam dan pemilihan kultivar tertentu dengan target konsumen yang berbeda-beda.

Pada awal milenium pertama dan paruh pertama milenium kedua telah terjadi pertukaran komoditi pertanian yang berakibat migrasi sejumlah bahan pangan. Pisangmenyebar dari Asia Tenggara maritim ke arah barat hingga pantai timur Afrika. Berbagai tanaman rempah, seperti merica dan ketumbar, dan tanaman "suci", seperti randu alasdan beringin, menyebar dari India ke Nusantara. Namun demikian, pertukaran tanaman yang intensif terjadi setelah penjelajahan orang Eropa.

Meskipun penyebaran tanaman telah terjadi sebelum kolonialisme, Zaman Penjelajahan (sejak abad ke-14) dan kolonialisme (penjajahan) yang menyusulnya telah membawa pengaruh yang dramatis dalam budidaya tanaman.

Segera setelah orang Spanyol dan Portugis menaklukkan Amerika dan menemukan jalur laut ke Cina, terjadi pertukaran berbagai tanaman dari Dunia Baru keDunia Lama, dan sebaliknya. Kopi yang berasal Afrika, misalnya, dibawa ke Amerika dan Asia (dibawa ke Nusantara pada abad ke-18 awal).[10] Kelak (abad ke-18) tebu juga menyebar dari Asia Tenggara menuju Amerika tropis, seperti Karibia dan Guyana. Namun demikian, yang lebih intensif adalah penyebaran berbagai tanaman budidaya penduduk asli Amerika ke tempat lain: jagung, kentang, tomat, cabai, kakao, para (karet), serta berbagai tanaman buah dan hias.

Pada abad ke-18, terjadi gelombang rasionalisasi di Eropa sebagai dampak Masa Pencerahan. Orang-orang kaya di Eropa (dan pada tingkat tertentu juga di Cina dan Jepang) mulai meminati koleksi tanaman eksotik dan kebun-kebun kastil mereka yang luas menjadi tempat koleksi berbagai tanaman dari negeri asing. Pada abad ke-18 mulai berkembang perkebunan-perkebunan monokultur (satu macam tanaman pada satu petak lahan). Berbagai tanaman penghasil komoditi dagang utama dunia seperti tebu, teh, kopi,lada, dan tarum dibudidayakan di berbagai tanah jajahan, termasuk Kepulauan Nusantara, tentu saja dengan melibatkan perbudakan atau tanam paksa. Pada abad ini pula cengkeh dan pala mulai ditanam di luar Maluku, sehingga harganya menurun dan tidak lagi menjadi rempah-rempah yang eksklusif.

Pola pertanaman monokultur yang diterapkan pada abad ke-18 dan ke-19 di Eropa dan perkebunan-perkebunan di berbagai negeri jajahan memakan korban dengan terjadinya dua wabah besar: serangan hawar kentang Phytophthora infestans yang menyebabkan Wabah Kelaparan Besar di Irlandia, Skotlandia serta beberapa wilayah Eropa lainnya sejak 1845 akibat dan hancurnya perkebunan kopi arabika dan liberikaakibat serangan karat daun Hemileia vastatrix di perkebunan dataran rendah Afrika dan Asia sejak 1861 sampai akhir abad ke-19. Pada tahun 1880-an juga meluas wabahpenyakit sereh di berbagai perkebunan tebu dunia.

Para botaniwan dan ahli pertanian kemudian segera mengambil pelajaran dari kasus-kasus ini untuk menyediakan bahan tanam yang tahan terhadap serangan organisme pengganggu, sekaligus memberikan hasil yang lebih baik. Usaha-usaha perbaikan mutu genetik tanaman perkebunan mulai dilakukan pada akhir abad ke-19 di beberapa daerah koloni, termasuk Hindia-Belanda.

Kebun penelitian gula (tebu) pertama kali didirikan di Semarang tahun 1885 (Proefstation Midden Java), setahun kemudian didirikan pula di Kagok, Jawa Barat, dan menyusul di Pasuruan tanggal 8 Juli 1887 (Proefstation Oost Java, POJ). Salah satu misinya adalah mengatasi kerugian akibat penyakit sereh. Pada tahun 1905 seluruh penelitian gula/tebu dipusatkan di Pasuruan (sekarang menjadi P3GI). Berbagai klon tebu hasil lembaga penelitian ini pernah termasuk sebagai kultivar tebu paling unggul di dunia di paruh pertama abad ke-20, seperti POJ 2364, POJ 2878, dan POJ 3016 sehingga menjadikan Jawa sebagai produsen gula terbesar di belahan timur bumi.

Pusat penelitian karet (sekarang menjadi Pusat Penelitian Karet Indonesia) didirikan di Sungei Putih, Sumatera Utara, oleh AVROS, dan pemuliaan para dimulai sejak 1910. AVROS juga mendirikan lembaga penelitian kelapa sawit (sekarang populer sebagai PPKS) di Marihat, Sumatera Utara pada tahun 1911, meskipun tanaman ini sudah sejak 1848 didatangkan ke Medan/Deli dan Bogor.

Abad ke-20: Pemuliaan berbasis ilmu

Awal abad ke-20 menjadi titik perkembangan pemuliaan tanaman yang berbasis ilmu pengetahuan. Perkembangan pesat dalam botani, genetika, agronomi, dan statistikatumbuh sebagai motor utama modernisasi pemuliaan tanaman sejak awal abad ke-20 hingga 1980-an. Mekanisasi pertanian di dunia yang meluas sejak 1950-an memungkinkan penanaman secara massal dengan tenaga kerja minimal. Ketika biologi molekular tumbuh pesat sejak 1970-an, pemuliaan tanaman juga mengambil manfaat darinya, dan mulailah perkembangan pemuliaan tanaman yang didukung ilmu tersebut sejak 1980-an. Bioinformatika juga perlahan-lahan mengambil peran statistika sebagai pendukung utama dalam analisis data eksperimen.

Penemuan kembali Hukum Pewarisan Mendel pada tahun 1900, eksperimen terhadap seleksi atas generasi hasil persilangan dan galur murni oleh Wilhelm Johannsen (dekade pertama abad ke-20), peletakan dasar Hukum Hardy-Weinberg (1908 dan 1909), dan penjelasan pewarisan kuantitatif berbasis Hukum Mendel oleh Sir Ronald Fisher pada tahun 1916 memberikan banyak dasar-dasar teoretik terhadap berbagai fenomena yang telah dikenal dalam praktik dan menjadi dasar bagi aplikasi ilmu dan teknologi dalam perbaikan kultivar.

Perkembangan yang paling revolusioner dalam genetika dan pemuliaan tanaman adalah ditemukannya cara perakitan varietas hibrida pada tahun 1910-an setelah serangkaian percobaan persilangan galur murni di Amerika Serikat sejak akhir abad ke-19 oleh Edward M. East, George H. Shull dan Donald F. Jones yang memanfaatkan gejalaheterosis. Ditemukannya teknologi mandul jantan di tahun 1940-an semakin meningkatkan efisiensi perakitan varietas hibrida.

Cara budidaya yang semakin efisien dan mendorong intensifikasi dalam pertanian, dengan penggunaan pupuk kimia, pestisida, dan mekanisasi pertanian, memunculkan lahan pertanian dengan kebutuhan benih berjumlah besar dan mulai menghasilkan "raksasa" dalam industri perbenihan. Tumbuhnya industri perbenihan juga dimungkinkan sejak adanya varietas hibrida karena benih yang harus dibeli petani memungkinkan industri perbenihan untuk tumbuh. Dari sini mulai muncul pula isuperlindungan varietas tanaman. Di Amerika Serikat muncul Dekalb dan Pioneer Hi-Bredsebagai pemain utama dalam industri benih. Dari Eropa, wilayah yang telah memulai produksi benih setengah industrial pada abad ke-19, muncul KWS Saat dan NPZ(Jerman), serta SW Seeds (Swedia) sebagai pemain utama di bidang perbenihan tanaman serealia dan pakan ternak hijauan. Di Taiwan dan Jepang juga berkembang perusahaan benih yang menguasai pasar regional Asia, seperti Sakata (Jepang) dan Known You Seeds (Taiwan).

Seusai Perang Dunia II (PD II) perbaikan genetik gandum yang didukung Yayasan Rockefeller di lembaga penelitian yang didanainya di Meksiko sebagai bagian dari paket teknologi untuk melipatgandakan hasil gandum menunjukkan keberhasilan. Strategi ini, yang dikonsep oleh Norman Borlaug, kemudian dicoba untuk diterapkan pada tanaman pokok lain, khususnya padi dan beberapa serealia minor lainnya (seperti sorgum danmilet) dan didukung oleh FAO. Revolusi dalam teknik bercocok tanam ini kelak dikenal secara iinformal sebagai Revolusi Hijau. Untuk mendukung revolusi ini banyak dibentuk lembaga-lembaga penelitian perbaikan tanaman bertaraf dunia seperti CIMMYT (di Meksiko, 1957; sebagai kelanjutan dari lembaga milik Yayasan Rockefeller), IRRI (diFilipina, 1960), ICRISAT (di Andhra Pradesh, India, 1972), dan CIP (di La Molina, Peru). Lembaga-lembaga ini sekarang tergabung dalam CGIAR dan koleksi serta hasil-hasil penelitiannya bersifat publik.

Akhir PD II juga menjadi awal berkembangnya teknik-teknik baru dalam perluasan latar genetik tanaman. Mutasi buatan, yang tekniknya dikenal sejak 1920-an, mulai luas dikembangkan pada tahun 1950-an sampai dengan 1970-an sebagai cara untuk menambahkan variabilitas genetik. Pemuliaan dengan menggunakan teknik mutasi buatan ini dikenal sebagai pemuliaan mutasi. Selain mutasi, teknik perluasan latar genetik juga menggunakan teknik poliploidisasi buatan menggunakan kolkisin, yang dasar-dasarnya diperoleh dari berbagai percobaan oleh Karpechenko pada tahun 1920-an. Tanaman poliploid biasanya berukuran lebih besar dan dengan demikian memiliki hasil yang lebih tinggi.

Daun dari kacang tanah yang telah direkayasa dengan sisipan gen cry dariBacillus thuringiensis (bawah) tidak disukai ulat penggerek.

Gelombang bioteknologi, yang memanfaatkan berbagai metode biologi molekuler, yang mulai menguat pada tahun 1970-an mengimbas pemuliaan tanaman. Tanaman transgenik pertama dilaporkan hampir bersamaan pada tahun 1983, yaitu tembakau,Petunia, dan bunga matahari. Selanjutnya muncul berbagai tanaman transgenik dari berbagai spesies lain; yang paling populer dan kontroversial adalah pada jagung, kapas,tomat, dan kedelai yang disisipkan gen-gen toleran herbisida atau gen ketahananterhadap hama tertentu. Perkembangan ini memunculkan wacana pemberian hak patenterhadap metode, gen, serta tumbuhan terlibat dalam proses rekayasa ini. Kalangan aktivis lingkungan dan sebagian filsuf menilai hal ini kontroversial dengan memunculkan kritik ideologis dan etis terhadap praktik ini sebagai reaksinya, terutama karena teknologi ini dikuasai oleh segelintir perusahaan multinasional. Isu politik, lingkungan, dan etika, yang sebelumnya tidak pernah masuk dalam khazanah pemuliaan tanaman, mulai masuk sebagai pertimbangan baru.

Sebagai jawaban atas kritik terhadap tanaman transgenik, pemuliaan tanaman sekarang mengembangkan teknik-teknik bioteknologi dengan risiko lingkungan yang lebih rendah seperti SMART Breeding ("Pemuliaan SMART") dan Breeding by Design, yang mendasarkan diri pada pemuliaan dengan penanda,  dan juga penggunaan teknik-teknik pengendalian regulasi ekspresi gen seperti peredaman gen, dan kebalikannya,pengaktifan gen.

Meskipun penggunaan teknik-teknik terbaru telah dilakukan untuk memperluas keanekaragaman genetik tanaman, hampir semua produsen benih, baik yang komersial maupun publik, masih mengandalkan pada pemuliaan tanaman "konvensional" dalam berbagai programnya.

Di arah yang lain, gerakan pemuliaan tanaman "gotong-royong" atau partisipatif (participatory plant breeding) juga menjadi jawaban atas kritik hilangnya kekuasaan petani atas benih. Gerakan ini tidak mengarah pada perbaikan hasil secara massal, tetapi lebih mengarahkan petani, khususnya yang masih tradisional, untuk tetap menguasai benih yang telah mereka tanam secara turun-temurun sambil memperbaiki mutu genetiknya. Perbaikan mutu genetik tanaman ditentukan sendiri arahnya oleh petani dan pemulia membantu mereka dalam melakukan programnya sendiri. Istilah "gotong-royong" (participatory) digunakan untuk menggambarkan keterlibatan semua pihak (petani, LSM, pemulia, dan pedagang benih) dalam kegiatan produksi benih dan pemasarannya. Gerakan ini sangat memerlukan dorongan dari organisasi non-pemerintah (LSM), khususnya pada masyarakat tidak berorientasi komersial.

Template Picture Window. Diberdayakan oleh Blogg

enjadi jawaban atas kritik hilangnya kekuasaan petani atas benih. Gerakan ini tidak mengarah pada perbaikan hasil secara massal, tetapi lebih mengarahkan petani, khususnya yang masih tradisional, untuk tetap menguasai benih yang telah mereka tanam secara turun-temurun sambil memperbaiki mutu genetiknya. Perbaikan mutu genetik tanaman ditentukan sendiri arahnya oleh petani dan pemulia membantu mereka dalam melakukan programnya sendiri. Istilah "gotong-royong" (participatory) digunakan untuk menggambarkan keterlibatan semua pihak (petani, LSM, pemulia, dan pedagang benih) dalam kegiatan produksi benih dan pemasarannya. Gerakan ini sangat memerlukan dorongan dari organisasi non-pemerintah (LSM), khususnya pada masyarakat tidak berorientasi komersial.

sumber : blogismailputramanimpaho.blogspot.com