peranan bioteknologi dalam pemuliaan tanaman

PERANAN BIOTEKNOLOGI
DALAM PEMULIAAN TANAMAN
PEMULIAAN KONVENSIONAL VS BIOTEKNOLOGI
PEMULIAAN TANAMAN KONVENSIONAL : PEMULIAAN
TANAMAN YANG MELIBATKAN AKTIVITAS PERSILANGAN
DAN SELEKSI PADA TINGKAT INDIVIDU TANAMAN.
PEMULIAAN BIOTEKNOLOGI (REKAYASA GENETIKA):
PEMULIAAN PADA TATARAN SEL/MOLEKULER
KEDUANYA SALING MELENGKAPI KEKURANGAN
MASING-MASING
BIOTEKNOLOGI  ALAT BANTU YANG MERUPAKAN
ALTERNATIF BARU SEBUAH TEKNOLOGI
(SEBAGAIMANA TEKNOLOGI-TEKNOLOGI LAIN) UNTUK
MENCAPAI TUJUAN PEMULIAAN
PENGGUNAANNYA BUKAN KEHARUSAN TETAPI
SEBUAH PILIHAN
PEMULIAAN TANAMAN :
KERAGAMAN GENETIK  SELEKSI  GENOTIP BARU
Semakin banyak keragaman genetik 
semakin banyak varietas unggul yang dapat
‘diciptakan’
A. BIOTEKNOLOGI UTK MENCIPTAKAN KERAGAMAN GENETIK
Pada pemuliaan konvensional  menyilangkan 2
atau lebih genotip berbeda
Kendala :
- jika tidak ada sumber keragaman genetik dari
tanaman sejenis
- pesilangan kerabat jauh sulit dilakukan
Peran Bioteknologi??
1. Transformasi Genetik
Pengertian : penyisipan satu atau lebih gen secara
langsung ke dalam genom suatu tanaman
Kelebihan : dapat menyisipkan gen yang berasal dari
tanaman yang spesiesnya berbeda bahkan dari
organisme yang berbeda (bakteri, virus, binatang)
Hasil : tanaman transgenik dengan sifat baru a.l. :
tahan terhadap hama, penyakit, dan atau herbisida,
mempunyai kandungan gizi lebih baik, mutu lebih
baik dll.
Tanaman transgenik dapat dilepas sebagai varietas
unggul baru dan dapat dimanfaatkan untuk
memperkaya keragaman genetik yang sudah ada
2. Variasi somaklonal
Pengertian : variasi genetik yang timbul karena
perlakuan kultur ‘in vitro’.
- Merupakan bagian dari fenomena mutasi.
- Hampir selalu terjadi pada kegiatan kultur ‘in
vitro’ dengan persentase yang berbeda-beda.
- Fenomena ini dapat dipacu dengan
penambahan zat kimia tertentu.
- Keragaman baru yang muncul memperkaya
keragaman yang sudah ada untuk secara
langsung dilepas sebagai varietas atau
direkombinasikan dan diseleksi terlebih dahulu
Production of a new variety of
japanese butterbur using
somaclonal variation.(upper:new
variety, lower:native variety)
(www.afr.pref.osaka.jp/.../
kakubu/shigen/fuki.jpg)
Somaclonal variation in Rhododendron
plants derived from adventitious shoots
http://allserv.rug.ac.be/~pdebergh/tro/tro5at01.
htm
Carrot family lines regenerated from tissue-culture. Both have been
grown for 12 weeks in a glasshouse after 10 weeks vernalisation. Family
16 (LHS) are flowering abundantly, while Family 17 (RHS) have not
flowered.
3. Fusi sel
•Hibridisasi antara 2 genotip tanaman pada tingkat sel
•Mencampurkan 2 sel utuh yang berbeda sehingga
didapatkan kombinasi genetik baru yang sebelumnya
belum ada
•Hasil fusi mempunyai susunan genetik gabungan dari 2
tetua
•Keuntungan : rekombinasi sifat yang selama ini tidak
dapat dilakukan dengan persilangan biasa menjadi
memungkinkan untuk dilakukan
•Kelemahan :
- keberhasilannya masih rendah dan terbatas untuk
tanaman yang hubungannya masih dekat
- penggabungan sifat secara menyeluruh sehingga
semua sifat (termasuk yang jelek) ikut tergabung
B. BIOTEKNOLOGI UNTUK SELEKSI
Pada pemuliaan konvensional, seleksi dilakukan
berdasarkan karakter yang tampak
Karakter yang tampak ini dapat langsung pada
karakter yang dituju maupun karakter yang
merupakan marka seleksi
Bioteknologi memungkinkan seleksi dengan teknik
baru yang lebih baik
1. MARKER AIDED SELECTION
Seleksi dengan bantuan marka molekuler
Fifat-sifat tertentu dicari marka molekulernya
sehingga seleksi dapat dilakukan lebih akurat dan
efisien (waktu, tempat dan tenaga) dibandingkan jika
menggunakan marka seleksi fenotipik
Seperti halnya marka fenotipik, marka molekuler juga
dapat merupakan penyandi sifat yang bersangkutan
maupun sifat yang terpaut dengan sifat yang
bersangkutan
Kelemahan : proses untuk pencarian marka molekuler
relatif panjang sehingga biaya cukup mahal
2. SELEKSI DENGAN PENANDA BUATAN
Teknologi transformasi dan isolasi gen telah semakin
maju dan memungkinkan introduksi berbagai sifat baru
pada tanaman
Salah satu sifat baru yang dapat diintroduksikan adalah
sifat berpendar (spt pada kunang-kunang) ke dalam
tanaman
Jika sifat ini dapat dipautkan dengan sifat lain yang
dikehendaki dan diintroduksikan ke dalam tanaman
maka seleksi akan dapat dilakukan lebih mudah
3. PERAN TEKNOLOGI KULTUR IN VITRO
DALAM PEMULIAAN TANAMAN
1. Menyediakan target untuk transformasi genetik
serta metode regenerasinya
 Hampir semua kegiatan transformasi genetik
menggunakan sel-sel hasil kultur ‘in vitro’
sebagai target dan sel-sel atau jaringan tersebut
juga harus diregenerasikan melalui kultur ‘in
vitro’ untuk ditumbuhkan menjadi tanaman utuh
2. Kultur Embrio
 Embrio hasil persilangan interspesifik seringkali
gagal berkembang menjadi individu baru.
Teknologi ‘embryo rescue’ dapat dimanfaatkan
untuk menyelamatkan embrio hasil persilangan
ini menjadi tanaman baru
3.Kultur pollen/ovule/anther
Kondisi homosigot diperlukan pada tanaman menyerbuk
sendiri untuk menjadi varietas yang unggul. Pada
tanaman menyerbuk silang kondisi homosigot
diperlukan pada pembentukan varietas hibrida.
Kondisi homosigot biasanya diperoleh dengan selfing
selama beberapa generasi
Kondisi homosigot dapat dicapai lebih cepat dengan
cara mengkulturkan sel-sel pada individu 2n yang
mempunyai susunan n (sel kelamin)
Individu n mempunyai karakter seperti individu
homosigot, atau individu digandakan n –nya sehingga
mjd 2n yang homosigot
Terima kasih…