pemuliaan tanaman metode persilangan backros atau silang balik

BACKROS

 (Makalah Pemuliaan Tanaman)

Oleh

Siti Jarlina

1524011014

MAGISTER AGRONOMI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2016

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pemuliaan tanaman merupakan proses untuk merancang dan mengembangkan tanaman baru yang sesuai dengan keiinginan oleh para petani atau masyarakat.  Tahap awal yang dilakukan adalah tahap seleksi. Hal ini penting dalam menentukan peramalan tanaman yang menjadi varietas unggul, selain itu juga diperlukan teori-teori dasar dalam menghitung atau menganalisa peramalan  agar tahap seleksi menjadi lebih tepat. Ketepatan pada tahap seleksi dilakukan adengan cara memperluas keragaman genetik, hal ini biasanya dilakukan dengan cara hibridisasi (persilangan) (syukur, et al. 2015).

Tahap seleksi menjadi bagian penting dalam pemuliaan tanaman, walaupun tahap sebenarnya yang paling penting sebelum melakukan program pemuliaan tanaman adalah penentuan tujuan program pemuliaan tanaman.  Hal ini mencakup harapan konsumen terhadap varietas yang dikembangkan, seperti hasil produksi lebih melimpah, tanaman mempunyai kualitas baik, tahan terhadap cekaman biotik dan abiotik (seperti hama dan penyakit tanaman), serta kebutuhan akan unsur hara yang efisien (syukur, et al. 2015).

Tahapan seleksi mempunyai banyak metode, metode tersebut bergantung pada tipe penyerbukan tanaman.  Salah satu metode pada tahapan seleksi yang dapat dilakukan pada semua tipe penyerbukan adalah backros (tetapi sulit dilakuakn pada tanaman menyerbuk silang). Metode ini paling sering digunakan untuk menggabungkan satu atau beberapa sifat ke berbagai varietas yang disesuaikan. Sehingga penting untuk mengetahui bagaimana cara kerja para

pemulia tanaman melakukan tahapan seleksi dengan menggunakan metode backros (syukur et al,  2015; Harlan et al, 1992 dalam Hasan et al, 2015).

1.2. Tujuan

Tujuan dari makalah ini yaitu untuk mengenal dan mengetahui tahapan-tahapan metode backros dalam pemuliaan tanaman.

II. PEMBAHASAN

Metode silang balik (backros) merupakan prosedur yang digunakan untuk memperbaiki galur yang sudah ada tetapi perlu ditambah karakter yang lain, Galur yang hendak diperbaiki yaitu tetua pengulang (recurrent parent) karakter-karakternya tetap dipertahankan kecuali karakter yang hendak diintrogressikan dari tetua donor. Galur A (tetua pengulang) disilangkan dengan galur donor X, selanjutnya F1 atau F2 disilangkan kembali dengan galur A. Dengan beberapa silang balik dengan galur A akan diperoleh galur A yang karakternya sama dengan galur tetapi mengandung gen yang diinginkan yang berasal dari galur X. Dalam silang balik harus jelas karakter yang diinginkan sehingga dapat diikuti selama proses seleksi (Wahyu et al, 2014).

Pada metode silang balik terdapat dua tahapan yaitu prosedur metode silang balik untuk gen dominan dan metode silang balik untuk gen resesif (Syukur et al, 2015)

Gambar 1. Backcross untuk gen dominan (Hasan et al, 2015)

 

Gambar 2. Backcross untuk gen resesif  (Hasan et al, 2015)

Menurut Hasan, et al (2015)  Backros (silang balik berulang) adalah metode pemuliaan yang biasa digunakan untuk mentransfer alel pada satu atau lebih lokus dari tetua donor ke tetua pengulang.  Diharapkan tetua pengulang atau recurrent parent (RP) terjadi pemulihan genom dengan tingkat 99,2% setelah silang balik ke enam. Proporsi genom RP pulih pada tingkat 1- (1/2) t + 1 untuk masing-masing generasi silang balik.  Namun, setiap keturunan silang balik tertentu (BC3 atau BC2), akan ada yang menyimpang selama penyilangan sehingga mengakibatkan peluang besar untuk mendapatkan hasil yang diharapkan yang tidak mungkin untuk mendeteksi fenotip. Misalnya, dalam populasi BC1, secara teoritis persentase rata-rata genom RP adalah 75% untuk seluruh tanaman, tetapi beberapa tanaman akan memiliki lebih atau kurang dari genom RP daripada yang lain. Tanaman yang mengandung RP genom tertinggi yang akan dipilih pada tahap tersebut. Metode silang balik akan mudah dan berhasil dijalankan dengan baik apabila sifat atau karakter yang akan ditambahkan mudah diwariskan, bersifat dominan, dan mudah dikenali pada tanaman hasil persilangan (Hasan, et al., 2015)

Kelebihan metode silang balik yaitu mempunyai tigkat konrol genetic yang tinggi, sifat yang akan diperbaiki dapat diterangkan sebelum metode diterapkan, varietas yang sama dapat dibentuk lagi, pengujian berlanjut tidak dilakukan karena varietas yang dipilih mempunyai potensi tinggi, masalah genetik dan lingkungan dapat dikurangi, serta intensitas sifat yang dipindahkan tidak berubah. Sedangkan kelemahannya adalah jumlah sifat terbatas, tidak cocok untuk sifat kuantitatif yang mempunyai heritabilitas rendah, sulit diterapkan pada tanaman menyerbuk silang, selain itu jika gen yang diinginkan terpaut dengan gen sifat yang tidak diinginkan maka sulit membuang gen tersebut (syukur et al, 2015).

Kelemahan silang balik dengan gen yang diinginkan terpaut dengan gen sifat yang tidak diinginkan sering terjadi pada metode silang balik secara konvensional. Hal ini sulit dilakukan karena dapat terjadi linkage (pewarisan alel donor ), untuk menghindari hal tersebut drag pada seleksi secara konvensional, dibutuhkan 100 generasi silang balik. Sehingga diperlukan penanda gen agar mudah mengeliminasi gen yang tidak diinginkan oleh pemulia tanaman  seperti menggunakan marka yaitu Marker-assisted backcrossing (MABC) sebagai alat bantu seleksi dan memerlukan silang balik hanya pada beberapa generasi. Penanda molekuler efektif membantu untuk keperluan seleksi silang balik dengan cara menseleksi alel-alel target yang efeknya sulit untuk pengamatan secara fenotipik  (Young dan Tanskley, 1989 dalam Lukman, 2013).

Terdapat 2 tipe seleksi yang dikenal pada tahapan silang balik yaitu seleksi foreground dan background (Hospital, 2003). Seleksi foreground untuk menseleksi individu tanaman yang mengandung alel donor pada lokus target. Tujuannya menjaga lokus target dalam keadaan heterozigot (gabungan alel dari donor dan recurrent parent). Sampai dengan tahap akhir backcrossing, tanaman kemudian diselfing pada kondisi homozigot dari donor. Sedangkan seleksi background yaitu mendeteksi alel-alel dari recurrent parent di seluruh genom (Lukman, 2013).

Pada penelitian Aristya, et al (2013) Tanaman melon indukan PI 371795 (tahan terhadap powdery mildew) dengan indukan Action 434 menghasilkan tanaman melon Tacapa.  Buah melon Tacapa yang memiliki karakter fenotip bentuk buah elliptical, warna kulit buah hijau, warna daging buah kuning, net/jaring jelas dan kuat, memiliki rasa manis, tahan terhadap penyakit powdery mildew dan mampu ditanam pada kondisi cuaca yang tidak menentu.  Pada tahun 2012 telah dirakit generasi baru Tacapa yaitu TP hasil persilangan backcross untuk mengetahui pewarisan gen ketahanan penyakit powdery mildew pada keturunan Tacapa. Dengan menggunakan MAB pewarisan gen ketahanan penyakit powdery mildew generasi Tacapa diketahui. Gen ketahanan terhadap powdery mildew (Pm-W)

diwariskan dari tetua (PI 371795) kepada generasi keturunannya yaitu Tacapa dan hasil persilangan backcross yaitu TP.

Selain pada melon, tanaman padi juga berhasil diidentifikasi (gen yang disisipi) setelah persilangan dengan metode backros. Hal ini juga didukung oleh penelitian Seno et al., (2011) Berdasarkan hasil-hasil percobaan yang telah Introgresi gen aroma (badh2 termutasi) dari donor (Pandan Wangi) ke host (Ciherang) dapat teridentifikasi dengan marka (MAB). Keberhasilan introgresi atau pembentukan progeny persilangan (Fl) dan backcross (BC1Fl,BC2F1, dan BC3Fl) terlihat dari munculnya pita heterozygot pada sampel progeni persilangan atau backcross.

III. KESIMPULAN

Hal yang dapat disimpulkan dari makalah ini, bahwa metode backros (silang balik berulang yaitu metode yang mempertahankan sifat dari tetua berulang dan menyisipkan sifat dari tetua donor.  Hasil dari persilangan  f1 (tetua berulang  X tetua donor) akan disilangkan kembali dengan tetua berulang sampai mendapatkan hasil yang diinginkan. Tetapi metode backros akan lebih mudah dilakukan jika dibantu dengan penanda molekuler (MAB) agar tidak terjadi pewarisan alel donor dan memudahkan dalam melakukan seleksi.

DAFTAR PUSTAKA

Aristya, G. R.,  A. Agriansyah., B. S. Daryono. 2013.  Deteksi dan skrining pewarisan sifat ketahanan penyakit powdery Mildew pada generasi backcross tanaman melon (Cucumis melo L.) VAR.TACAPA. Universitas Gajah Mada. pp 294-300.

Hasan, M.M.,  M.Y. Rafii.,  M.R. Ismail, M. Mahmood,  H.A. Rahim, Md.A. Alam, Sashkani,  Md.A. Malek.,  and M.A. Latif . 2015. Marker-Assisted Backcrossing: A Useful Method For Rice Improvement. Biotechnol Equip. 29(2): 237–254.

Lukman, R., A. Afifuddin., dan Hoerussalam. 2013. Pemanfaatan teknologi molecular breeding dalam pemuliaan ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit. J. AGROTEKNOS.  3 (2):101-108.

Seno, D.S.H., A.E.Z. HasaN., T.J. Santoso., B. Kusbiantoro., Z. Alim Mas'ud. 2011. Identifikasi gen aroma pada progeni-progeni backcross antara varietas ciherang dengan pandan wangi. J. llmu Pertanian Indonesia, 16(2): 136-141.

Syukur, M., S. Sujiprihati., R. Yunianti. 2015. Teknik pemuliaan tanaman. Penebar Swadaya. Bogor. 348 hlm.

Wahyu, G.A.S., W. Mangoendidjojo, P. Yudono, dan A. Kasno. Analisis nilai tengah generasi untuk umur panen keturunan persilangan tiga varietas kedelai. Penelitian pertanian tanaman pangan. 34(1): 37-41.