Teknik Mutasi untuk Pemuliaan Tanaman
advertisement
Teknik Mutasi untuk Pemuliaan Tanaman - 05-05-2014 BB Biogen, Bogor - http://biogen.litbang.deptan.go.id Teknik Mutasi untuk Pemuliaan Tanaman Artikel - Senin, Mei 05, 2014 http://biogen.litbang.deptan.go.id/index.php/2014/05/teknik-mutasi-untuk-pemuliaan-tanaman/ Kebutuhan bibit unggul berdaya hasil tinggi dan tahan terhadap cekaman biotik maupun abiotik semakin meningkat, sehingga kegiatan pemuliaan tanaman untuk pembentukan varietas baru harus dilakukan. Yang dimaksud dengan pemuliaan adalah memperoleh atau mengembangkan suatu tanaman sehingga menjadi lebih baik dan menguntungkan bagi kehidupan manusia. Ruang lingkup pemuliaan meliputi: pembentukan keragaman genetik (sebagai populasi dasar/bahan dasar proses pemuliaan tanaman sebagai materi untuk seleksi dan bahan persilangan), dan seleksi dengan melakukan pengujian-pengujian individu-individu yang kualitasnya unggul sebelum varietas baru dilepas. Peningkatan keragaman genetik dapat dilakukan melalui introduksi, hibridisasi, seleksi, bioteknologi dan mutasi. Mutasi merupakan salah satu teknik yang telah dikembangkan secara luas sebagai upaya untuk meningkatkan keragaman genetic tanaman untuk mendapatkan sifat baru sebagai sarana untuk perbaikan genetic tanaman, terutama pada tanaman yang selalu diperbanyak secara vegetative sehingga keragaman genetiknya rendah atau untuk mendapatkan karakter baru dimana sifat tersebut tidak dijumpai pada gene poll yang ada. Yang disebut mutasi adalah perubahan materi genetik pada makluk hidup yang terjadi secara tiba-tiba dan secara acak serta diwariskan. Mutasi yang terjadi dapat diwariskan dan dapat kembali normal (epigenetik). Mutasi dapat terjadi secara alami maupun sengaja di induksi untuk tujuan tertentu untuk perbaikan genetic tanaman. Mutasi alami dapat terjadi disebabkan adanya sinar surya, maupun energi listrik seperti petir. Mutasi buatan untuk tujuan pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan memberikan mutagen. Mutagen yang dapat digunakan untuk mendapatkan mutan ada dua golongan yaitu mutagen fisik dan mutagen kimia. Yang termasuk dalam mutagen fisik antara lain sinar x, sinar gamma dan sinar ultra violet. Yang termasuk dalam mutagen kimia antara lain Ethyl Methan Sulfonat, Diethyl sulfat, Ethyl Amin dan kolkisin. Perakitan varietas baru melalui mutasi telah berkembang luas, negara paling banyak menghasilkan varietas baru adalah Asia, Amerika, Eropa, diikuti Rusia, Belanda dan Jepang. Adapun tanaman pangan paling banyak dikembangkan adalah pada padi. Pada tanaman hortikultura seperti tanaman hias pengembangan varietas baru hasil mutasi menduduki jumlah terbanyak, karakter baru yang diperoleh antara lain mutu hasil, rasa, warna dan ukuran serta toleransi terhadap cekaman biotik maupun abiotik.. Induksi mutasi menggunakan iradiasi menghasilkan mutan paling banyak (sekitar 75%) bila dibandingkan menggunakan perlakuan lainnya seperti mutagen kimia. Keuntungan menggunaan sinar gamma adalah dosis yang digunakan lebih akurat dan penetrasi penyinaran ke dalam sel bersifat homogen. Sedangkan keuntungan menggunakan mutagen kimia adalah laju mutasinya tinggi, dan didominasi mutasi titik. Perubahan yang ditimbulkan karena pemberian mutagen baik fisik maupun kimia dapat terjadi pada tingkat genom, kromosom, dan DNA. Mutasi dibedakan menjadi mutasi kecil (mutasi gen) dan mutasi besar (mutasi kromosom). Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul gen (DNA), sedangkan lokus gennya tetap. Mutasi jenis ini menimbulkan alela. Sedangkan mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada struktur dan susunan kromosom. Mutasi gen disebut juga mutasi titik. Mutasi ini terjadi karena perubahan urutan basa pada DNA atau dapat dikatakan sebagai page 1 / 2 Teknik Mutasi untuk Pemuliaan Tanaman - 05-05-2014 BB Biogen, Bogor - http://biogen.litbang.deptan.go.id perubahan nukleotida pada DNA. Mutasi Kromosom, kromosom merupakan struktur didalam sel berupa deret panjang molekul yang terdiri dari satu molekul DNA yang menghubungkan gen sebagai kelompok satu rangkaian. Kromosom memiliki dua lengan, yang panjangnya kadangkala sama dan kadangkala tidak sama, lengan-lengan itu bergabung pada sentromer (lokasi menempelnya benang spindel selama pembelahan mitosis dan meiosis. Pengaruh bahan mutagen, khususnya radiasi, yang paling banyak terjadi pada kromosom tanaman adalah pecahnya benang kromosom (Chromosome breakage atau chromosome aberration). Mutasi kromosom meliputi perubahan jumlah kromosom dan perubahan struktur kromosom mutasi pada tingkat kromosom disebut aberasi. Teknik mutasi dikombinasikan dengan kultur in vitro telah dikembangkan dan telah menghasilkan berbagai varietas unggul untuk ketahanan terhadap cekaman biotic maupun abiotik. Keragaman yang dihasilkan pada sel somatic disebut dengan keragaman somaklonal. Ada beberapa pendekatan yang dapat dilakukan untuk mendapatkan variasi somaklonal yaitu: 1. Menumbuhkan kalus atau suspensi sel pada beberapa siklus. 2. Meregenerasikan tanaman dalam jumlah besar dari kultur yang telah mengalami siklus yang lama. 3. Skrening/seleksi untuk sifat tertentu pada tanaman hasil regenerasi atau turunannya, melalui seleksi in vitro menggunakan cekaman seperti cekaman biotik atau abiotik, herbisida, garam dll. 4. Pengujian dan seleksi varian sampai generasi lanjut pada sifat yang diinginkan. 5. Perbanyaan pada mutan yang sudah stabil untuk mendapatkan genotipe baru. Beberapa tanaman hasil mutasi kombinasi yang telah dilepas antara lain pada mawar Rosmarum,Yulikara dan Rosanda oleh Balithi dan pada tanaman nilam dengan nama Patchouly 1 dan 2 oleh Balitro. Galur mutan hasil keragaman somaklonal pada tanaman nilam, pisang, kedelai, gandum dan padi untuk toelransi terhadap kekeringan, ketahanan terhadap fusarium, dan umur genjah sedang dalam taraf pengujian di BB Biogen (oleh Prof.Dr. Endang Gati Lestari). Contoh beberapa sifat baru yang diperoleh dari keragaman somaklonal dapat dilihat pada Tabel 1 berikut. Tabel 1. Berbagai perubahan sifat akibat variasi somaklonal Jenis tanaman Tebu Kentang Jagung Gandum Padi Sifat baru yang dihasilkan Resisten terhadap Fiji dan Downy mildew Eyespot Resisten terhadap Fusarium oxysporum dan Phytophtora infestans Resisten terhadap Helmintosporium maydis Resisten terhadap Helmintosporium, Toleran panas/kekeringan Tahan penyakit Blas, Menjadi lebih pendek, resisten terhadap genangan, produksi lebih tinggi dan toleran garam tinggi _______________________________________________ PDF generated by BB Biogen, Bogor page 2 / 2 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)