Pemuliaan Tanaman Buah

1
Pemuliaan Tanaman Buah

• Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, MSc.

2
Pendahuluan

• Koleksi plasma nutfah (germplasm collections)
  sangat penting dalam program pemuliaan tan.
• Metode pemuliaan paling sederhana yg telah
  dilakukan sejak berabad lalu seleksi tan terbaik
  dari alam dan plasma nutfah lokal, lalu ditanam
  sebagai cultivar (cultivated varieties) baru.
• The next level up, control persilangan. Metode
  ini cukup mudah dan sederhana untuk karakter
  kualitatif. Yaitu karakter yg dikontrol oleh 1
  gen, seperti warna dan bentuk bunga.

3

• Kebanyakan karakter yg diinginkan, seperti tinggi
  tanaman, jumlah buah, produksi, dll dikontrol
  oleh bbrp gen, masing2 berkontribusi dlm ekspresi
  karakter.
• Sifat penurunan gen ini biasanya aditif artinya,
  karakter yg tampak bisa positif negatif dari
  masing2 gen. Ini disebut karakter kuantitatif.
• Akibatnya, timbul variasi karakter tan, tidak
  hanya tinggi atau pendek, tapi juga ukuran
  diantaranya

4
Strategi Pemuliaan Buah

• Population breeding
• Meningkatkan Ploidi
• Mutation Breeding
• Interspecific Hybridisation
• Bioteknologi
• molecular markers
• genetic transformation

5
Population breeding

• Strategi untuk pemuliaan populasi menggunakan
  recurrent selection', bertujuan untuk
  meningkatkan frekuensi gen yg disukai, tapi tetap
  menjaga variabilitas genetik yg ada.
• Lalu dilakukan persilangan untuk kombinasi
  terbaik.
• Variasi genetik penting dipelihara untuk mencegah
  penyempitan sumber genetik. Dlm jangka panjang
  ini dpt menyebabkan penurunan vigor, seperti
  rentan terhadap hama penyakit.

6

• 2/3 kultivar apel yg telah dirilis berasal dari
  hanya 5 tetua. Ini berarti apple breeders
  diseluruh dunia bekerja dengan narrow genetic
  base.
• HortResearch memulai pemuliaan apel dg
  mengumpulkan 500 famili yg jauh hubungan
  genetiknya. Tujuan untuk memperlebar genetic
  base pd pemuliaan apel and menjaga galur
  pemuliaan berkualitas tinggi untuk pengembangan
  kultivar baru apel.
• Ribuan bibit ditanam, dievaluasi, dilakukan
  persilangan, seleksi untuk komersialisi.

7
Meningkatkan Ploidi

• Pemulia juga menggunakan berbagai alternatif
  teknik pemuliaan. Salah satunya manipulasi
  jumlah kromosom sets (ploidy) dengan bantuan
  colchicine.
• Penggandaan kromosom dpt mengakibatkan
  pertambahan volume sel, sehingga memperbesar
  ukuran tanaman. Cocok untuk pemuliaan dan seleksi
  ukuran buah yg lebih besar.

8
Colchicine
9
Triploid

• Organisme yang memiliki 3 set kromosom disebut
  triploids (3x). Terjadi krn persilangan
  tetraploid (4x) dg diploid (2x).
• Karena jumlah kromosom ganjil steril.
• Pada anggur, melon, citrus, sterilitas memberi
  keuntungan buah tanpa biji.

10
Triploid
11
Pisang

• Partenokarpi perkembangan bakal buah menjadi
  buah, tanpa proses fertilisasi.
• Pisang yg dijual dipasaran umumnya sterile
  triploid hybrids. Buah berkembang karena melalui
  proses partenokarpi, dan umumnya tanpa biji.

12
Persilangan berikut menggambarkan asal usul
pisang tanpa biji
13
Mutation Breeding

• Umum dilakukan pada tan. buah
• Metode yg sering digunakan radiasi, mutagen
  kimia.
• Kelemahan sering berefek mematikan (deleterious)
  shg jarang dirilis cultivar baru dg metode ini.
• spontaneous mutants (sports) hasil pengamatan di
  lapang penting utk pemuliaan.
• Apel Royal Gala' Imperial Gala' adalah hasil
  mutasi dari apel Gala'.
• Kelebihan karena tan buah umumnya diperbanyak
  secara vegetatif, hasil mutasi bisa dirilis sbg
  kultivar baru (mis. warna buah, waktu berbuah
  beda)

14
(No Transcript)
15

• Pd kiwifruit, sangat susah melihat variasi karena
  selalu dilakukan pemangkasan (pruning).
• Mutasi alami Hayward' kiwifruit ditemukan di
  kebun New Zealand.
• Radiasi Gamma pd tunas yg dorman salah satu cara
  menginduksi mutasi pada 'Hayward'.

16
Interspecific Hybridisation

• Pada Kiwi (Actinidia sp), interspecific
  hybridisation memperlihatkan segregasi pd warna
  kulit buah dan daging buah (HortResearch).
• Pada apel buah berry interspecific
  hybridisation untuk memasukkan gen tahan hama dan
  penyakit.

17
Apple breeding

• Apel adalah buah utama di Benua Eropa, Amerika
  dan Australia dan ke-4 terpenting di dunia
  setelah jeruk, anggur dan pisang.
• Th 2001, penjualan apel mencapai 175 juta di
  Canada. Cv penting Gala, Fuji, Pink Lady,
  Empire, Honeycrisp.
• Program pemuliaan menggabungkan metode
  konvensional dg molecular markers.
• Fokus 3 area pengembangan kultivar, resisten thd
  stress biotik dan abiotik, performance batang
  bawah (rootstock).

18
Cultivar development

• Sifat yg dicari dlm pemuliaan apel tahan
  penyakit, growth habit, produksi, kekuatan
  (hardiness), eating quality.
• Disease Resistance
• Produsen dan konsumen ingin mengurangi pemakaian
  pestisida. Sehingga prioritas pemuliaan
  cultivar yg tahan penyakit, mis. Tahan apple
  scab, dg rasa sesuai selera konsumen.

19
Environmental Stress

• Adaptasi terhadap iklim. Di Canada, suhu bisa
  mencapai -34oC pada musim dingin. Ingin dicari
  tanaman apel yg tahan suhu sangat rendah.
• Growth habit
• Columnar, compact trees, disukai karena lebih
  mudah memangkas, lebih mudah dipelihara.
• Mengurangi kebutuhan pestisida, karena ditanam
  lebih rapat.

20
Bioteknologi

• Pemulia apel mulai memanfaatkan bioteknologi
  seperti transformasi genetik untuk menyelipkan
  gen yg diinginkan ke varietas tertentu.
• Transformation sudah digunakan utk mendptkan apel
  yg tahan fire blight.
• Tapi teknik ini belum dpt diterima semua orang.
• Marker-assisted selection (MAS) berpotensi utk
  pemuliaan buah yg lebih efisien. Teknik ini
  mengurangi jmlh tanaman dan waktu yg diperlukan
  utk evaluasi, sehingga varietas baru dpt dirilis
  lebih cepat.

21
Washington Tree Fruit Research Commission
22
Take home messages

• Prospek pemuliaan buah di negara maju sangat
  baik
• Pemuliaan dilakukan dg metode konvensional dan
  modern (dibantu dg bioteknologi)
• Semua varietas yg dikembangkan, baik dg teknik
  tradisional maupun biotek, harus melalui testing
  yg ketat sebelum dirilis ke konsumen.
• Tujuan pemuliaan buah secara umum kualitas buah,
  penampilan buah (warna kulit, daging buah) umur
  simpan, pengurangan penggunaan pestisida, tahan
  penyakit