Spesies Padi Liar Berpotensi sebagai Sumber Gen Ketahanan

Spesies Padi Liar Berpotensi sebagai
Sumber Gen Ketahanan
Spesies padi liar merupakan sumber keragaman genetik untuk
pemuliaan padi. Oleh karena itu, plasma nutfah spesies padi liar perlu
dikoleksi dan direjuvenasi agar terhindar dari kepunahan, serta
dikarakterisasi untuk mengetahui karakter penting lainnya. Balai Besar
Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik
Pertanian (BB Biogen) memiliki 94 aksesi koleksi plasma nutfah padi liar
dari 18 spesies.
S
pesies padi liar (Oryza spp.)
termasuk genus Oryza dan dikenal sebagai kerabat liar dari padi
budi daya. Padi liar memiliki jumlah
kromosom (2n) = 24 atau 48. Di
dunia tercatat ada 87 spesies padi
liar, tetapi baru 22 spesies yang
diketahui genomnya. Padi liar tetraploid (2n = 48) merupakan kerabat
jauh dari padi budi daya sehingga
memiliki tingkat kesulitan yang
tinggi dalam introgresi gen pada
padi budi daya. Padi liar diploid
(2n=24) merupakan kerabat dekat
dari padi budi daya sehingga introgresi gennya lebih mudah.
Sebaran dan asal habitat padi
liar berbeda-beda, meliputi benua
Afrika, Amerika, Asia, dan Australia. Beberapa spesies padi liar
memiliki gen yang mampu bertahan
pada kondisi lingkungan ekstrim
(lahan masam, rawa, kekeringan,
naungan), di samping karakter lain
yang tidak dimiliki tanaman padi
budi daya.
Spesies padi liar dibagi ke dalam
empat grup, yaitu: (1) grup Oryza
sativa, (2) grup Oryza officinalis
atau Oryza latifolia, (3) grup Oryza
ridleyi, dan (4) grup Oryza meyeriana atau Oryza granulata. Padi
budi daya termasuk dalam kelompok O. sativa yang mengalami
seleksi, baik secara alami maupun
bantuan manusia. Grup O. sativa
memiliki persamaan dengan padi
budi daya dalam genomnya (2n =
24, AA), sedangkan tiga grup
lainnya berbeda genom (2n = 48,
BB, BBCC, CC dan seterusnya).
Secara morfologi, yang membedakan grup-grup Oryza spp.
adalah bentuk tanaman, bentuk
bulir, dan tipe batang, yang masingmasing memiliki ciri yang spesifik.
Padi liar dapat dibedakan berdasarkan karakter morfologisnya,
seperti tinggi tanaman (50-350
cm), jumlah anakan (10->50),
panjang bulu (1-9 cm), diameter
batang (0,2-0,9 cm), jumlah ruas
pada batang (2-7), ukuran gabah
(rasio panjang dan lebar 10/3-3/2
mm), dan bobot 1.000 butir gabah
(5-24 g). Malai padi liar umumnya
terbuka, tegak, tidak bercabang,
serta eksersi baik. Gabahnya mudah rontok, bulir matang tidak serempak, warna gabah dominan
abu-abu kehitaman, warna kulit ari
(aleuron) umumnya merah kecoklatan, dan gabahnya berbulu, kecuali pada spesies O. granulata, O.
grandiglumis, dan O. glaberrima.
Umur berbunga padi liar berkisar
antara 45-150 hari dan dipengaruhi
oleh panjang hari (photoperiod).
Berdasarkan umur tanaman,
padi liar digolongkan menjadi dua
tipe, yaitu tipe annual (semusim)
dan perenial (lebih dari dua musim
atau tahunan). Kelompok yang termasuk tipe semusim umumnya adalah grup O. sativa, sedangkan yang
tergolong kelompok perenial adalah
grup O. officinalis, O. meyeriana,
dan O. ridleyi. Tanaman yang termasuk tipe perenial umumnya dapat diratun. Pada padi budi daya,
secara morfologi malai umumnya
bercabang. Tipe tanaman yang
disukai petani adalah yang pendek
hingga sedang (90-115 cm),
berumur genjah (110-120 hari),
anakan sedang (12-20), ukuran
gabah sedang hingga besar dengan
bobot 1.000 butir 26-30 g. Untuk
mengenal lebih jauh tentang spesies padi liar, terutama taksonomi
dan karakter morfologisnya, dapat
dilihat pada situs internet.
Beberapa spesies padi liar memiliki gen ketahanan terhadap virus
tungro, penyakit blas, hawar daun
bakteri (HDB), wereng coklat, wereng punggung putih, wereng hijau,
penggerek batang, cekaman abiotik seperti lahan masam dan keracunan Fe, serta toleransi terhadap
naungan (Tabel 1). Gen ketahanan
penyakit hawar daun bakteri antara
lain terdapat pada O. minuta dan
O. rufipogon. Ketahanan terhadap
penyakit blas terdapat pada O. officinalis, dan toleran Si kekeringan
terdapat pada O. glaberrima, O. alta,
dan O. australiensis. Toleransi terhadap tungro terdapat pada O. sativa dan O. officinalis. O. sativa, O.
nivara, O. rufipogon, dan O. barthii
toleran lahan masam dan keracunan Fe. Penyebaran spesies padi liar
di Indonesia disajikan pada Tabel 2.
Sampai saat ini spesies padi liar
belum sepenuhnya dimanfaatkan,
namun di kemudian hari mungkin
akan banyak manfaatnya. Spesies
padi liar merupakan sumber keragaman genetik untuk pemuliaan
padi. Oleh karena itu, plasma nut-
Beberapa spesies padi liar dan keragaman bulirnya; dari kiri ke kanan: Oryza grandiglumis, O. longiglumis, dan O. alta.
Volume 32 Nomor 4, 2010
7
Tabel 1. Genom, sebaran, habitat, dan ketahanan hama dan penyakit spesies padi liar (Oryza spp.) 1)
Spesies
Kromosom/
genom
Distribusi
Habitat
Oryza nivara 2)
24/AA
Asia
Daerah terbuka, rawa,
tepi danau, sawah
Oryza glumaepatula 2)
24/AA
Amerika Tengah
dan Selatan
Oryza barthii 2)
24/AA
Afrika
Oryza glaberrima 2)
24/AA
Afrika Barat
Rawa terbuka,
tepi sungai,
dekat sawah
Daerah genangan, dataran
banjir, savana
Gogo, tadah hujan, rawa
Oryza rufipogon 2)
24/AA
Australia dan
Asia
Oryza latifolia 2)
48/CCDD
Oryza officinalis 2)
48/CC
Amerika Tengah
dan Selatan
Australia dan
Asia
Oryza alta 2)
48/CCDD
Oryza minuta 2)
48/BBCC
Oryza punctata 2)
48/24 BBCC/BB
Oryza rhizomatis 2)
24/CC
Oryza australiensis 2)
24/EE
Oryza grandiglumis 2)
48/CCDD
Oryza eichingeri 2)
48/CC
Oryza meyeriana
24/GG
Oryza granulata 2)
24/GG
Oryza ridleyi 2)
48/HHJJ
Oryza longiglumis 2)
48/HHJJ
Belize, Brasil,
Colombia,
Guyana,
Paraguay
Filipina,
Papua Nugini
Rawa, parit/pematang,
tepi danau dan sungai,
daerah terbuka
Daerah hutan basah,
savana, daerah terbuka
Hutan dan tepi hutan,
daerah terbuka
Savana, daerah berhutan,
pinggiran sungai dan danau
Tepi sungai, dataran rendah,
daerah rawa, sebagian
naungan
Afrika Selatan,
Daerah terbuka, tepi
Timur dan
hutan, semak belukar,
Tengah
padang rumput, rawa,
sebagian naungan
Sri Lanka
Daerah hutan tropis,
rawa, dataran banjir,
daerah terbuka dan
sebagian naungan
Australia
Daerah hutan, daerah
Utara
basah, rawa, tepi danau,
pinggir laut
Amerika
Savana, hutan basah,
Tengah dan
tepi sungai, daerah
Selatan
terbuka dan sebagian
naungan
Afrika Tengah,
Hutan basah, daerah
Afrika Timur, dan rawa, tepi sungai,
Sri Lanka,
daerah naungan
Indonesia,
Hutan, hutan sekunder,
Malaysia,
tepi sungai, daerah
Filipina,
naungan
Thailand
Asia Selatan
Hutan sekunder, bukit,
dan Tenggara
pegunungan, daerah
naungan
Asia Selatan
Daerah hutan basah,
sebagian naungan
Indonesia
(Papua)
dan Papua
Nugini
Hutan basah, rawa,
daerah naungan
Tipe dan ketahanan
terhadap hama/penyakit
Semusim, toleran virus
kerdil rumput, blas,
kekeringan
Perenial, mampu
memanjang, sumber
CMS
Semusim, toleran
kekeringan, toleran HDB
Semusim, toleran
kekeringan
Perenial, tahan HDB
mampu memanjang,
sumber CMS
Perenial, WC, biomassa
tinggi
Perenial, tahan WC,
WH, WPP, tahan thrips,
rhizomatous
Perenial, tahan
penggerek batang,
biomas tinggi
Perenial, tahan SB, HDB,
WC, WH
Perenial dan semusim,
tahan WC
Perenial, toleran
kekeringan, rhizomatous
Perenial, toleran
kekeringan, rhizomatous
Perenial, biomas tinggi
Perenial, tahan virus
kerdil kuning, WC, WPP
dan WH
Perenial, toleran
naungan
Perenial, toleran
naungan
Perenial, tahan
penggerek batang, blas,
HDB
Perenial, toleran HDB
dan blas
Disarikan dari beberapa sumber.
Koleksi plasma nutfah BB Biogen.
WC= wereng coklat, WPP= wereng punggung putih, WH = wereng hijau, HDB = hawar daun bakteri,
SB= busuk pelepah.
1)
2)
8
Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian
Tabel 2. Penyebaran spesies padi liar di Indonesia.
Spesies
Lokasi
O. rufipogon
Sumatera Selatan, Jawa Barat, Kalimantan Barat,
Kalimantan Selatan
Sumatera, Jawa, Kalimantan, Maluku Utara, Flores
Papua
Sumatera Utara, Kalimantan Selatan, Jawa Barat,
Jawa Timur, Flores, Sulawesi Selatan
Jawa Barat, Jawa Timur, Jawa Tengah
Sumatera, Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, Papua
O. officinalis
O. longiglumis
O. meyeriana
O. granulata
O. ridleyi
fah spesies padi liar perlu dikoleksi
dan direjuvenasi agar terhindar dari
kepunahan. Perlu pula dilakukan ka-
rakterisasi untuk mengetahui lebih
lanjut karakter penting lainnya. BB
Biogen saat ini memiliki 94 aksesi
Mengenal Calopogonium mucunoides
Sumber Pupuk Hijau dan Bahan
Organik
Calopogonium mucunoides adalah sejenis legum yang menjalar.
Tanaman ini bermanfaat untuk merehabilitasi lahan yang terdegradasi,
meningkatkan bahan organik tanah, memperbaiki kesuburan tanah,
melindungi tanah dari butiran air hujan, dan mencegah erosi pada lahan
yang berlereng.
L
uas lahan pertanian, baik lahan
basah maupun lahan kering
terus berkurang dan kesuburan
tanahnya makin menurun. Penurunan kesuburan tanah disebabkan
oleh ketidakseimbangan hara
dalam tanah dan memburuknya
sifat kimia, fisik, dan biologi tanah.
Faktor lain yang memengaruhi
kesuburan tanah adalah pengelolaan lahan tanpa upaya konservasi
tanah yang memadai sehingga
tanah mudah tererosi. Salah satu
upaya untuk memperbaiki kondisi
tersebut adalah dengan memberikan bahan organik melalui penanaman tanaman legum.
Tanaman legum memiliki peran
penting dalam usaha pertanian berkelanjutan karena kemampuannya
dalam merehabilitasi lahan yang
terdegradasi dan produktivitasnya
rendah. Manfaat lain dari tanaman
legum adalah meningkatkan bahan
organik dalam tanah, memperbaiki
Volume 32 Nomor 4, 2010
kesuburan tanah serta sifat kimia,
fisika, dan biologi tanah. Tanaman
legum juga menambah kemampuan
infiltrasi tanah, melindungi tanah
dari butiran air hujan, dan mencegah erosi pada lahan yang berlereng. Batang dan daun tanaman
legum dapat digunakan sebagai
pakan ternak. Beberapa jenis legum
juga menghasilkan buah yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber
gizi nabati bagi manusia.
Penggunaan tanaman legum
sebagai pupuk hijau sudah lama
dikenal dan dipraktekkan sebagian
besar petani, yaitu dengan cara
memberikan daun tanaman legum
sebelum pengolahan tanah. Jenis
tanaman legum yang digunakan
antara lain adalah munggur, johar,
lamtoro, dan trembesi, yang semuanya tergolong legum pohon.
Selain legum pohon, tanaman legum menjalar yang tumbuh liar di
tepi jalan atau lahan kosong juga
koleksi plasma nutfah padi liar dari
18 spesies (Tintin S. dan Saptowo
J.P.) .
Informasi lebih lanjut hubungi:
Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan
Sumberdaya Genetik Pertanian
Jalan Tentara Pelajar No. 3A
Bogor 16111
Telepon : (0251) 8 3 3 7 9 7 5
8339793
Faksimile : (0251) 8 3 3 8 8 2 0
E-mail
: [email protected]
[email protected]
bermanfaat sebagai pupuk hijau dan
sumber bahan organik. Salah satu
tanaman legum tersebut adalah
Calopogonium mucunoides, atau
biasa dikenal dengan CM. Nama
daerah dari legum ini adalah kacang
asu (Jawa), kalopo, dan bun racun
(Bali).
CM berasal dari Amerika Latin
tropis, dimasukkan ke Indonesia
untuk digunakan sebagai tanaman
penutup tanah pada pertanaman
karet muda, kopi, dan kelapa. Jenis
legum ini berumur lebih dari satu
tahun. CM memiliki batang yang
menjalar pada permukaan tanah
atau membelit pada pohon. Perbedaannya dengan Calopogonium
caereuleum terletak pada ukuran
bunga dan bentuk polong buahnya.
Bunga CM berukuran lebih kecil dan
warnanya lebih terang. Polong C.
caereuleum lebih besar dan tidak
berbulu, sedangkan polong CM
berbulu halus.
Kegunaan
CM dapat digunakan sebagai tanaman pionir untuk merehabilitasi
lahan yang terdegradasi karena
erosi. Sebagai penutup tanah, tanaman ini mampu mencapai ketebalan 40-60 cm, bergantung pada
kesuburan tanah. Menurut hasil penelitian, produksi hijauan segarnya
mencapai 25-30 t/ha/tahun pada
tanah berpasir. Banyaknya akar
9