Selasa, 06 Desember 2011

Heterosis dan seleksi massa


BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Statistik merupakan cabang matematika terapan yang berhubungan pengumpulan, penyajian, analisis, dan interpretasi data.Dalam pekerjaannya seorang pemulia tanaman menghadapi setumpuk data yang diperoleh dari berbagai populasi tanaman.Dengan demikian pengetahuan dasar mengenai statistik merupakan prasyarat yang mestilah dimiliki oleh seorang pemulia tanaman adalah metode statistik dan rancangan percobaan.Dalam penerapannya, berbagai prosedur statistik yang digunakan tersebut tergantung pada tujuan dan informasi genetik yang diinginkan sebagaimana yang telah dibahas dalam perkuliahan.
Metode pemuliaan tanaman yang tepat diterapkan pada suatu jenistanaman bergantung pada sistem reproduksinya.Oleh karena itu metodepemuliaan tanaman dapat dipisahkan menjadi metode pemuliaan tanamanmenyerbuk sendiri dan metode pemuliaan tanaman menyerbuk silang.Salahsatu metode pemuliaan tanaman yang banyak digunkan adalah metode seleksi.
Keragaman dalam populasi dapat terjadi secara alami dan buatan. Hal ini akan menimbulkan ciri populasi tertentu, sebagai akibat dari komposisigenotipe-genotipepenyusunnya, banyaknya bentuk genotipe danfrekuensinya, serta nilai dari masing-masing genotipe. Banyak bentukgenotipe yang dihasilkan dipengaruhi oleh status genotipe individu-individu.Anggota populasi semula dan mekanisme yang terjadi akibat caraperkembangbiakan seksual.
Seleksi bekerja berdasarkan penilaian karakteristik tanaman yangdapat dilihat berdasarkan kenampakan fenotipenya.Nilai seleksi sangatdipengaruhi oleh pengetahuan mengenai hubungan genotipe dan fenotipe, atauhubungan gen dengan faktor lingkungan yang bekerja bersama danberpengaruh pada penampilan yang nampak dari suatu sifat.
Beberapa prosedur statistik yang akan dipelajari dalam praktikum adalah nilai tengah dan ukuran penyebaran data seperti kisaran, ragam, standar deviasi dan koefisien variasi dari suatu sampel tanaman.
Heterosis& Inbreeding
Inbreeding merupakan perkawinan antara individu-individu berkerabat dekat.Akibat dari inbreeding adalah dihasilkannya individu-individu yang mengalami penurunan ketegaran dan vigor sebagai akibat menurunnya heterozigositas.penurunan inilah yang dikenal dengan tekanan silang dalam sebagai akibat dari terkumpulnya gen-gen resesif yang tidak diinginkan pada F2.Kebalikan dari semua itu, heterosis merupakan hasil dari perkawinan dua tetua yang tidak berkerabat dekat.Heterosis mengacu pada peningkatan dalam hal ketegaran dan vigor dibandingkan dengan nilai kedua tetuanya sebagai akibat dari meningkatnya heterozigositas. Adapun kehadiran gen-gen resesif yang tidak diinginkan pada satu tetua tertutupi oleh gen-gen dominan yang terdapat pada tetua yang lain.
Heterosis dan inbreeding depression (tekanan silang dalam) adalah dua hal yang saling bertolak belakang tetapi pada dasarnya berkaitan erat.Heterosis merupakan keunggulan hibrida pada satu atau lebih karakter dibandingkan dengan kedua tetuanya.Efek heterosis yang muncul pada hibrida hasil persilangan dari dua tetua ini merupakan tujuan dari dilakukannya inbreeding.Sedangkan inbreeding sendiri memiliki konsekuensi tertentu yaitu terjadinya tekanan silang dalam.
Seleksi masa
Seleksi massa merupakan metode seleksi yang paling sederhana dan mudah dilaksanakan. Pada umumnya petani sudah melaksanakan seleksi ini waktu memilih tanaman-tanaman yang benihnya akan digunakan untuk musim berikutnya. Prosedur seleksinya adalah memilih individu-individu tanaman yang sesuai dengan kriteria seleksi yang diinginkan. Pada waktu panen, benih dari masing-masing tanaman dalam jumlah yang sama digabungkan (campur) untuk dipakai sebagai bahan tanam untuk pertanaman pada musim berikutnya.
Pada tanaman jagung, seleksi massa merupakan seleksi atau pemilihan secara individu yang didasarkan pada fenotipe tanaman hasil random mating. Pemilihan dilakukan secara visual pada tanaman yang digunakan sebagai betina (tanaman penghasil tongkol) karena tanaman jantan yang menyerbuki tidak diketahui asalnya.Tidak ada pengontrolan penyerbukan karena diasumsikan bahwa tetua betina terpilih melakukan persilangan secara acak dengan gamet jantan dari keseluruhan populasi.
Pada seleksi massa possitif hanya dipilih individu-individu tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan tanaman. Yang tidak terpilih dibuang dari populasi atau dipanen untuk keperluan konsumsi. Pada seleksi massanegatif, tanaman yang menyimpang dari sifat-sifat yang dikehendaki dari suatu populasi disingkirkan. Sedangkan tanaman yang tersisa dipanen bersama dan dicampur untuk digunakan sebagai bahan tanaman musim berikutnya. Seleksi massanegatif banyak dilakukan untuk memurnikan varietas unggul ataupun lokal yang telah beredar di masyarakat atau dalam rangka memproduksi benih untuk menjamin kemurnian genetiknya.
Kelebihan dari metode seleksi massa adalah metode ini sederhana, tidak mahal menekan inbreeding pada tingkat yang rendah dan bias dilakukan pada populasi yang besar. Metode ini relative cepat untuk perbaikan karakter yang diinginkan.Pada karakter yang memiliki heritabilitas yang tinggi, perbaikan karakter dapat dicapai dalam satu siklus. Kelemahannya adalah tidak adanya control terhadap gen-gen jelek yang berasal dari gamet jantan (pollen). Seleksi massa juga efektif untuk perbaikan karakter-karakter yang memiliki heritabilitas yang rendah seperti karakter hasil pada jagung.
Seleksi massa akan cepat memberikan hasil jika gen yang terlibat dalam pengontrolan karakter yang diinginkan bersifat aditif. Karakter yang diperbaiki memiliki heritabilitas yang tinggi, sedangkan karakter yang ingin dibuang bersifat resesif.Korelasi antar karakter yang dipertahankan serta karakter yang ingin diperbaiki juga penting.Karakter-karakter tersebut mesti memiliki korelasi positif.
2.1  Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah :
-          Melakukan seleksi masa pada tanaman jagung denga galur yang berbeda setiap populasinya.
-          Mengidentifikasi fenomena heterosis pada tanaman jagung dengan beberapa varietas yang berbeda.
-          Melakukan perhitungan dan pengolahan data terhadap data-data yang diperoleh dengan mengidentifikasi melalui seleksi masa dan pengamatan heterosis



BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Sebelum menetapkan metode seleksi yang akan digunakan dan kapanseleksi akan dimulai perlu diketahui berapa besar variabilitas genetik, karenavariabilitas genetik sangat mempengaruhi keberhasilan sutau proses seleksidalam program pemuliaan tanaman. Selain melihat variabilitas genetik perlujuga diketahui nilai heritabilitas karena heritabilitas merupakan parametergenetik yang memilih sistem seleksi yang efektif (Pinaria et al., 1995).
Bila mana seleksi telah dilakukan terhadap suatu populasi tanaman, di harapkan tanaman yang terpilih akan memberikan hasil yang lebih baik. Besar kenaikkan hasil yang akan diperoleh dapat diperkirakan dengan menghitung kemajuan genetikannya secara teoritis (genetic advance). Kemajuan genetik secara praktek diartikan sebagai kemajuan seleksi yang dilakukan. Untuk dapat memperkirakan, diperlukan pengertian dan pengenalan secara baik terhadap populasi beserta keragamannya dan pengetahuan mengenai besarnya angka heritabilitas. (Mangoendidjojo, 2003).
Adanya keragaman genetik, yang berarti tingkat perbandingan nilaiantara individu genotipe dalam populasi merupakan syarat keberhasilan seleksiterhadap sifat yang diinginkan. Keberhasilan program pemuliaan tanamansangat tergantung pada keragaman genetik dari karakter yang dapat diwariskandan kemampuan memilih genotipe-genotipe unggul dalam proses seleksi(Rosmini, 1998).
Nilai duga heritabilitas juga sangat penting artinya dalammenentukan efektivitas metode seleksi. Seleksi akan efektif bila nilai dugaheritabilitas dan kemajuan genetik harapan tinggi (Johnson et al., 1995). Untukmemperkecil kekeliruan seleksi berdasarkan fenotipe tanaman perlumemperhatikan: (1) korelasi genotipe dan fenotipe antar sifat, (2) lingkunganyang cocok untuk seleksi sifat yang diinginkan, (3) ciri genetik sifat yangdiseleksi, (4) cara seleksi (langsung atau tidak langsung) dan keragamangenetic (Vela dan Frey, 1972).
Pelaksanaan seleksi massa secara visual yaitu dengan memilihfenotipe yang baik dalam memberikan hasil memuaskan tanpa berpedomanpada nilai parameter genetik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parameteryang mempunyai heritabilitas tinggi dan variasi genetik tinggi pada umumnyaakan mempunyai kegunaan tinggi untuk masing-masing karakter tertentu(Anonim, 1998). Pada seleksi massa variabilitas genetik dan heritabilitasmerupakan parameter genetik dalam program seleksi yang sangat menetunkankeberhasilan program pemuliaan. Dalam program seleksi untuk memperbesarpeluang mendapatkan genotipe unggul perlu diuji galur sebanyak mungkin(Pinaria et al,. 1995).
Seleksi ear to row merupakan modifikasi dari seleksi massa. Padaseleksi massa tanaman yang terpilih (tongkol) langsung dicampur dandigunakan untuk pertanaman seleksi musim berikutnya. Padahal tongkolterpilih tersebut merupakan hasil persilangan secara acak sehingga sulit didugasusunan genotipenya.Untuk memperbaiki kelemahan ini tongkol – tongkoltersebut diuji terlebih dahulu sebelum diuji.Cara pengujian tersebut disebutpengujian keturunan (progeny test). Perbedaan seleksi ear to row denganseleksi saudara tiri dan saudara kandung adalah material seleksi yangdigunakan. Pada seleksi saudara tiri, material yang digunakan adalah tongkol– tongkol jagung satu ayah sedangkan pada seleksi saudara kandung dilakukanpersilangan secara sepasang –sepasang sehingga diperoleh material seleksiberupa tongkol – tongkol satu ayah dan satu ibu (Borojevic, 1990).
Setiap genotype tanaman memiliki kemampuan berkompetisi dengan tanaman lain yang berbeda-beda genotype yang mampu mengatasi kompetisi ditunjang antara lain oleh penampilan karakter-karakternya yang unggul atau kecilnya penyimpangan keunggulan karakter-karakternya yang unggul (Meddy et al., 1996)

BAB III. BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
            Bedasarkan jadwal praktikum yang telah ditentukan bahwasanya praktikum ini  dilaksanakan di UPT Pertanian (lahan basah)  pada hari Sabtu 1 Oktober pukul 08.00 WIB s/d selesai dan di Laboratorium Jurusan Budidaya Pertanian pada hari Selasa 4 Oktober pukul 13.50 WIB s/d selesai.
3.2 Alat dan Bahan
Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut: penggaris, kalkulator, buku, pulpen dan jagung sebagai objek praktikum. Karena lebih kepada pencarian data, dalam praktikum ini tidak digunakan peralatan lapangan seperti cangkul, dll.
3.3 Cara Kerja
             Pada saat pelaksanaan praktikum di UPT atau di lahan ‘basah’ Fakultas Pertanian, Universitas Andalas, pertama-tama jagung dihitung banyak biji mendatar dari atas ke bawah, dan banyak lingkaran biji tersebut. Jagung yang memiliki kualitas rendah dipisahkan dengan jagung yang memiliki kualitas tinggi.Setelah itu data hasil pengamatannya dicatat di buku atau kertas masing-masing.Sewaktu di laboratorium dan di rumah kawat, praktikan disuruh mengolah data hasil yang telah didapatkan dengan dimasukkannya data tersebut pada rumus statistika yang telah tersedia.

BAB IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
1)      Seleksi masa
No sampel
Tinggi tanaman
Tinggi tongkol
Panjang tongkol
Jumlah biji per baris
Jumlah baris
1
230
85
21,5
42
12
2
200
87
15,3
38
14
3
213
86
19,5
36
12
4
233
117
15,3
36
14
5
150
95
15,5
34
12
2)      Heterosis
Sample
Tinggi Tanaman (cm)
Jumlah Daun
BOO
Cml2
F1
Boo
Cml2
F1
1.
124
128
168
10
11
11
2.
123
123
188
11
9
12
3.
120
116
182
11
9
12
Rata-rata
122,3
122
179,3
10,67
9,67
11,67

4.2 Pembahasan
Menurut  Mangoendidjojo(2003) Jika pemuliaan tanaman jagung bertujuan untuk meningkatkan produksi, seleksi dapat dilakukan berdasarkan berat biji per tongkol.
Seleksi adalah hal yang penting untuk membentuk suatu populasiyang memiliki fenotipe yang baik berdasarkan genotipe dan pengaruhlingkungan yang baik pula.Metode seleksi yang digunakan sangat bergantungpada jenis tanaman serta tujuan seleksi.Pada praktikum ini, tanaman yangdigunakan adalah tanaman jagung, yang merupakan contoh tanamanmenyerbuk silang.Sedangkan tujuan dari seleksinya ialah mendapatkanpopulasi tanaman yang memiliki ukuran tongkol berfenotipe baik. Metode pemuliaan tanaman yang digunakan adalah metode seleksi massa dan seleksi ear to row.
Hasil seleksi massa banyak memberikan keuntungan seperti,memiliki daya adaptasi luas karena lebih dapat menyesuaikan diri terhadaplingkungan yang beragam, memberikan kestabilan yang cukup stabil padakondisi lingkungan yang beragam, lebih tahan terhadap kerusakan secaramenyeluruh terhadap serangan suatu penyakit, namun memiliki kelemahankarena tidak diketahui secara pasti tetuanya. Sedangkan seleksi ear to rowmemiliki keuntungan untuk dapat menduga susunan genotipenya karenadiketahui tetuanya, dan memilki kelemahan dalam hal adaptasi terhadaplingkungan karena sangat dipengaruhi oleh penurunan sifat tetuanya terhadaplingkungan sehingga dalam pertanamannya perlu diperhatikan kondisi fisiklingkungannya untuk mendapatkan suatu populasi yang seragam.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Seleksi dilakukan terhadap suatu populasi tanaman, dengan harapan tanaman yang dipilih akan memberikan hasil yang lebih baik daripada populasi sebelumnya. Besarnya kenaikan hasil yang akan diperoleh dapat diperkirakan dengan menghitung kemajuan genetiknya secara teoritis.
5.2. Saran
            Dari praktikum yang telah dilakukan saya menyarankan agar praktikan selanjutnya lebih aktif dan antusias dalam menjalani praktikum yang didasari dengan rasa keingintahuan bukan untuk nilai semata.
            Dalam perhitungan yang dilakukan dalam dasar statistik ini praktikan juga harus teliti dan analitis dalam memberi pandangan terhadap hasil dan cara menyimpulkan apa saja yang telah di peroleh selama praktikum berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA
Pinaria et al., 1995.  Pengantar Pemuliaan Tanaman. Institute Petanian Bogor. Bandung
Mangoendidjojo, 2003. Seleksi statistik dalam pemuliaan tanaman. Universitas Indonesia.
            Jakarta.
Rosmini, 1998. Morfologi Tumbuhan. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Vela dan Frey, 1972. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Pinaria et al,. 1995. Seleksi Masa dan heritabilitas genetic. Gadjah Mada University Press.
            Yogyakarta.
Borojevic, 1990. seleksi ear to row denganseleksi saudara tiri dan saudara kandung.
            University Of Indonesia. Jakarta.
Meddy et al., 1996. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Universitas Sriwijaya. Palembang.

1 komentar: