1 PETUNJUK PRAKTIKUM METODE PEMULIAAN TANAMAN digunakan untuk kalangan sendiri OLEH: Dr. Achmad Amzeri, SP MP Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi Mohammad Syafii, SP.MSi. Yusy Purwaningsih,SP LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI PRODI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA Nama Praktikan :……………………………… NRP : ……………………………...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
PETUNJUK PRAKTIKUM
METODE PEMULIAAN TANAMAN
digunakan untuk kalangan sendiri
OLEH:
Dr. Achmad Amzeri, SP MP
Dr. Ir. Siti Fatimah, MSi
Mohammad Syafii, SP.MSi.
Yusy Purwaningsih,SP
LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI
PRODI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA
Nama Praktikan :……………………………… NRP : ……………………………...
2
DAFTAR ISI
I. STRUKTUR BUNGA
II. DESKRIPSI VARIETAS
III. TEKNIK PERSILANGAN BUATAN PADA
TANAMAN MENYERBUK SENDIRI
DAN MENYERBUK SILANG
IV. KERAGAMAN GENOTIP DAN
HERETABILITAS
V. SELEKSI GALUR MURNI
VI. SELEKSI MASSA
3
ACARA I
STRUKTUR BUNGA
A. Tujuan Intruksional Khusus
1. Mahasiswa mampu menentukan bagian-bagian bunga dan
fungsinya
2. sMahasiswa mampu menentukan jenis bunga menyerbuk endiri
dan menyerbuk silang
B. Pendahuluan
Pengetahuan tentang sifat-sifat bunga tanaman serta faktor-faktor
yang mempengaruhi pembungaan, penyerbukan dan pembuahan
dibutuhkan bagi pemulia tanaman apabila akan melakukan penyerbukan
silang buatan pada tanaman tertentu. Bunga merupakan organ
reproduksi pada tanaman angiospermae. Bunga dibentuk oleh
maristem pucuk khusus, yang berkembang dari ujung batang dan
dipengaruhi oleh faktor dalam maupun luar.
Gambar 1. Bagian-bagian bunga sempurna
Bunga terdiri atas sekelompok daun khusus yang disebut sepala,
petala, stamen dan karpela. Sepala biasanya berwarna hijau, dan
seluruh sepala disebut kelopak bunga (kaliks). Petala biasanya
berwarna dan menarik, keseluruhannya disebut mahkota bunga
(korola). Tiap stamen mempunyai sebuah tangkai sari (filamen), yang
di bagian ujungnya terdapat ruang sari (antera) dan di dalamnya berisi
butir serbuk sari. Butir serbuk sari berisi gamet jantan atau sel sperma.
Karpela ada yang tunggal, ada yang berkelompok. Karpela secara
keseluruhan disebut putik (pistilum), yang dapat dibedakan menjadi tiga
bagian, yaitu : bagian basal adalah bakal buah (ovarium), bagian tengah
merupakan tangkai yang disebut tangkai putik (stilus), dan bagian ujung
disebut kepala putik (stigma). Di dalam ovarium terdapat ruang yang
4
disebut lokulus, di dalamnya berisi ovulum yang merupakan gamet
betina atau sel telur.
Cara perkembangbiakan tanaman secara seksual dibagi menjadi
dua, yaitu : melalui penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang.
Pengetahuan tentang perkembangbiakan secara seksual sangat penting
bagi pemulia tanaman untuk memperoleh varietas baru pada program
pemuliaan. Penyerbukan sendiri adalah penyatuan sel telur dan sel
sperma yang berasal dari satu bunga atau tanaman. Tanaman
dikelompokkan menjadi tanaman menyerbuk sendiri, jika prosentase
penyerbukan sendiri lebih dari 95%. Penyerbukan silang adalah
penyerbukan yang terjadi oleh penyatuan sel sperma dengan sel telur
dari tanaman berbeda. Tanaman dikelompokkan pada tanaman
menyerbuk silang, jika prosentase penyerbukan silang lebih dari 95%.
5
Gambar 1. Bunga tanaman menyerbuk sendiri : (a) tanaman tomat, (b) tanaman tembakau; Bunga tanaman menyerbuk silang
: (c) bunga jantan tanaman jagung, (d) bunga betina
tanaman jagung
C. Acara Praktikum
1. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah pinset, kaca
pembesar, dan cawan petri. Bahan yang digunakan adalah bunga dari
tanaman menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.
2. Cara Kerja
6
Menyediakan bunga dari beberapa spesies tanaman pangan dan
hortikultura dari tanaman yang menyerbuk sendiri dan menyerbuk
silang yang mekar atau hampir mekar. Cabang atau dahan tempat
melekatnya bunga diikutkan dalam pengambilan sampel bunga.
3. Pengamatan:
a. Menggambar atau mendokumentasikan bagian struktur bunga
yang diamati dan memberi keterangan bagian-bagiannya
b. Bagian-bagian penyusun bunga: epicalyx (kelopak tambahan),
e. Bentuk masing-masing penyusun bunga: Petal, sepal, stamen,
pistil.
f. Letak masing-masing penyusun bunga terhadap bagian lainnya :
berhadapan, berseling, berselang-seling
g. Membuat deskripsi mengenai bunga, meliputi:
Letak bunga
Warna mahkota bunga
Ekspresi bunga
Distribusi bunga pada tanaman
Jenis bunga
7
ACARA II
DESKRIPSI VARIETAS
A. Tujuan Intruksional Khusus
1. Mahasiswa mampu memahami karakter penting tanaman
2. Mahasiswa mampu mengkarakterisasi tanaman yang akan
dilepas sebagai varietas baru
B. Pendahuluan
Varietas baru yang dihasilkan oleh Balai Penelitian ataupun
Lembaga Penelitian di Perguruan Tinggi baik milik pemerintah maupun
swasta, akan mempunyai arti, nilai dan manfaat apabila mendapat
tanggapan yang baik dari konsumen, yaitu petani. Untuk itu varietas
yang dihasilkan harus diajukan oleh pemulianya untuk dilepas oleh
pemerintah. Sebelum proses pelepasan salah satu syarat yang harus
dilengkapi adalah deskripsi varietas. Kegiatan ini dimaksudkan juga
untuk membedakannya dengan tanaman/varietas lain yang sejenis.
Deskripsi varietas digunakan sebagai penciri varietas yang
memungkinkan identifikasi dan pengenalan varietas yang dimaksud,
sebagai pegangan dalam proses sertifikasi dan pemurnian varietas.
Penyusunan suatu deskripsi disesuaikan dengan jenis tanamannya.
Deskripsi dibuat secara tertulis berdasarkan data pengujian dan
dilengkapi dengan foto berwarna dari varietas yang dimaksud.
Dalam membuat deskripsi tanaman, misalnya tanaman jagung perlu
dicantumkan data kuantitatif seperti tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), diameter batang (cm), produksi per hektar (kg), kandungan
vitamin, protein, dsb. Untuk varietas yang diunggulkan ketahanannya
terhadap hama dan penyakit atau cekaman lingkungan harus ada uji
laboratorium/lapangan mengenai hal ini. Data penunjang yang perlu
dilaporkan adalah hasil uji rasa secara organoleptik dan data agroklimat
tempat uji adaptasi/observasi dilakukan.
8
C. Acara Praktikum
Pengamatan tanaman padi dengan karakter pengamatan
sebagai berikut:
Tabel 1. Karakter morfologis Tanaman Padi .................................
No. Karakter Klasifikasi
Hasil
Pengama
tan
Kemampuan
beranak (KB)
Sangat banyak (>25 anakan/ tanaman) Banyak (20-25 anakan/tanam-an) Sedang (10-19 anakan/tanam-an) Sedikit (5-9 anakan/tanam-an) Sangat sedikit (<5 anakan/ tanaman)
Tinggi tanaman (TT)
Pendek (sawah: <110 cm, gogo: <90 cm) Sedang (sawah: 110-130 cm, gogo: 90-125 cm) Tinggi (sawah: >130 cm, gogo: >125 cm)
Keluarnya Malai
Seluruh malai dan leher keluar Seluruh malai keluar, leher sedang Malai hanya muncul sebatas leher malai Sebagian malai keluar Malai tidak keluar
Fertilitas Gabah Sangat fertil (>90%)
9
Fertil (75-89%) Sebagian steril (50-74%) Steril (<50%) Sangat steril (0%)
Umur Tanaman
Panjang daun
Sangat pendek (<21 cm)
Pendek (21-40 cm) Sedang (41-60 cm) Panjang (61-80 cm) Sangat panjang (>80 cm)
Lebar Daun
Sudut Daun
Sudut Daun
bendera
Tegak Sedang (+45o) Mendatar Terkulai
Warna leher
daun
Hijau muda Ungu
Warna buku
daun
Hijau Kuning emas Bergaris ungu Ungu
Warna helai
daun
Hijau muda Hijau Hijau tua
Ungu pada bagian ujung Ungu pada bagian pinggir Campuran ungu dengan
hijau Ungu
Panjang lidah
daun
Jumlah anakan
Warna ruas
batang
Hijau Kuning emas Bergaris ungu Ungu
Warna lemma
dan palea Kuning jerami
10
Kuning emas dan garis-garis berwarna emas dengan latar berwarna kuning jerami
Bercak coklat pada latar berwarna kuning jerami
Garis-garis coklat pada latar berwarna kuning jerami
Coklat (oranye kecoklat-coklatan)
Kemerahan sampai ungu muda
Berbercak ungu pada latar berwarna kuning jerami
Garis-garis ungu pada latar berwarna kuning jerami
Ungu Hitam
Putih
Keberadaan rambut pada
lemma dan palea (RbLP)
Licin Rambut pada lekukan
lemma Rambut pada bagian atas
ga-bah Rambut-rambut pendek Rambut-rambut panjang
Warna ujung
gabah
Putih Kuning jerami Coklat (oranye kecoklat-
coklatan) Merah Apex berwarna merah Ungu Apex berwarna ungu
Bulu Ujung
Gabah
Tidak berbulu Pendek dan hanya sebagian berbulu
11
Pendek dan semua berbulu Panjang dan hanya sebagian berbulu Panjang dan semua berbulu
Warna bulu Gabah
Tidak berbulu Kuning jerami Kuning emas Coklat (oranye kecoklat-
coklatan) Merah Ungu Hitam
Panjang bulu
Panjang Biji
Lebar Biji
Ketebalan Biji
12
ACARA III
TEKNIK PERSILANGAN BUATAN PADA TANAMAN
MENYERBUK SENDIRI DAN MENYERBUK SILANG
A. Tujuan Intruksional Khusus
1. Mahasiswa mampu memahami metode persilangan buatan pada
tanaman menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.
2. Mahasiswa mampu mengetahui faktor-faktor yang
mempengaruhi keberhasilan persilangan buatan pada tanaman
menyerbuk sendiri dan menyerbuk silang.
3. Mahasiswa mampu mempraktekkan persilangan buatan pada
tanaman menyerbuk sendiri dan silang dengan tingkat
keberhasilan yang tinggi.
B. Pendahuluan
Hibridisasi (persilangan) adalah perkawinan antara berbagai spesies
satu atau lebih organisme yang berbeda secara genetik. Teknik ini
banyak dimanfaatkan dalam kegiatan pemuliaan tanaman untuk merakit
varietas unggul baru. Prinsip dasar dalam pemuliaan adalah adanya
keragaman, terutama keragaman genetik. Apabila keragaman dalam
suatu populasi tinggi, maka seleksi yang dilakukan akan lebih efektif.
Keragaman tersebut bisa didapatkan dari koleksi plasma nutfah,
melalui introduksi, dan berbagai upaya untuk memperluas keragaman.
Keturunan hasil hibridisasi akan mengalami segregasi pada F1 atau
F2. Jika kedua tetuanya heterosigot maka segregasi terjadi pada F1.
Selanjutnya segregasi terjadi pada F2, jika kedua tetuanya homosigot.
Segregasi ini menyebabkan terjadinya keragaman genetik yang
selanjutnya perlu diseleksi atau dievaluasi sesuai dengan tujuan
pemuliaan.
13
Hibridisasi dipergunakan untuk menghasilkan tanaman inbreeding
pada tanaman menyerbuk silang. Selain itu, hibridisasi pada tanaman
menyerbuk silang dipergunakan untuk menguji potensi satu atau
beberapa tetua. Hibridisasi pada tanaman menyerbuk sendiri
merupakan langkah awal pada program pemuliaan tanaman, karena
umumnya pemuliaan untuk tanaman menyerbuk sendiri dimulai dengan
menyilangkan dua tetua homosigot yang berbeda genotipnya.
Berdasarkan pengelompokan tanaman, hibridisasi di bagi dalam
beberapa kelompok, yaitu : (1) hibridisasi intravarietas, (2) hibridisasi
intervarietas, (3) hibridisasi interspesifik, dan (4) hibridisasi
intergenerik. Hibridisasi intravarieras adalah persilangan antara
tanaman yang varietasnya sama, sedangkan hibridisasi intervarietas
adalah persilangan antara tanaman yang varietasnya berbeda dari
spesies yang sama. Hibridisasi intravarietas dan intervarietas mudah
dilakukan karena kedua tetua mempunyai genom yang sama sehingga
tidak banyak hambatan. Hibridisasi ini sering dilakukan dalam program
pemuliaan tanaman, terutama hibridisasi intervarietas.
Hibridisasi interspesifik dan intergenerik disebut juga persilangan
kerabat jauh. Semakin jauh hubungan kekerabatan di antara tetua yang
akan disilangkan maka semakin sulit mendapatkan F1 yang hidup atau
fertil. Jadi, keberhasilan hibridisasi ini tergantung pada jauh dekatnya
hubungan spesies yang disilangkan. Persilangan kerabat jauh sangat
sulit berhasil karena adanya kendala alami benih hasil persilangan
(hibrid) yang lemah, tidak mampu bertahan hidup, dan tanaman F1 yang
diperoleh steril.
Tanaman tetua yang digunakan dalam persilangan, baik sebagai
tetua jantan (penyedia polen) maupun tetua betina, pertumbuhannya
harus terjaga, bebas hama dan penyakit. Agar persilangan dapat
dilakukan dengan efektif, waktu penanaman tetua jantan dan betina
diatur sehingga diperoleh waktu berbunga yang tepat, di mana putik
bunga tetua betina telah reseptif dan polen tetua jantan telah masak dan