prak 1
Post on 26-Oct-2015
59 Views
Preview:
TRANSCRIPT
UNIVERSITAS JEMBERFAKULTAS PERTANIANJURUSAN BUDIDAYA PERTANIANLABORATORIUM GENETIKA DAN PEMULIAAN TANAMAN
LAPORAN PRAKTIKUM
NAMA : AJENG WIDYANINGRUM
NIM : 111510501111
GOL/KELOMPOK : C/1
ANGGOTA : 1. ANDIAR SETIONO (111510501101)
2. ESTI DWI ( )
3. BAYU DHARMAWAN ( )
4. PRISCA MONICA (111510501005)
JUDUL ACARA : SELEKSI 5 VARIETAS PADI TERHADAP
KEKERINGAN DENGAN UJI CEKAMAN
PEG
TANGGAL PRAKTIKUM : 19 OKTOBER 2013
TANGGAL PENYERAHAN :
ASISTEN : 1. MOCH. GUFRON ARIF RIDHO
2. RIA MAHASIWI NATHANIA
3. FADRIAN RAMADHAN
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manusia melakukan berbagai usaha untuk mempertahankan
kelangsungan hidupnya terutama persoalan mengenai makanan. Dalam sejarah
hidup manusia dari tahun ketahun mengalami perubahan yang diikuti pula oleh
perubahan kebutuhan bahan makanan pokok. Hal ini dibuktikan dibeberapa
daerah yang semula makanan pokoknya ketela, sagu, jagung akhimya beralih
makan nasi. Nasi merupakan salah satu bahan makanan pokok yang mudah
diolah, mudah disajikan, enak dan nilai energi yang terkandung didalamnya cukup
tinggi sehingga berpengaruh besar terhadap kesehatan.
Padi (Oryza sativa L.) merupakan salah satu komoditas tanaman pangan
yang menghasilkan beras. Padi sebagai tanaman pangan dikonsumsi kurang lebih
90% dari keseluruhan penduduk Indonesia untuk makanan pokok. Permintaan
pada beras sebagai bahan makanan pokok sebagian besar penduduk Indonesia
mengalami peningkatan sebesar 2,23 % /tahun. Kebutuhan beras terus meningkat
karena peningkatan jumlah konsumen tidak diimbangi dengan produksi yang
cukup. Kebutuhan beras di Indonesia mencapai 32 juta ton sedangkan produksi
nasional maksimal hanya mencapai sekitar 31,5 juta ton/tahun (Darma, 2007).
Tingginya produksi padi ternyata belum mampu memenuhi kebutuhan konsumsi
tersebut sehingga untuk mengembalikan Indonesia ke swasembada pangan
menjadi hal yang sangat sulit. Namun demikian berbagai upaya tetap dilakukan
dalam rangka peningkatan beras pada luas lahan yang sama. Peningkatan produksi
padi dengan pengembangan teknologi yang ada mutlak untuk dapat mendukung
ketahanan pangan di Indonesia.
Ketersediaan air merupakan faktor pembatas utama dalam budi daya
tanaman. Pada genotipe tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan,
penurunan daya akibat cekaman tidak sebesar yang terjadi pada genotipe peka
sehingga penggunaan genotipe yang toleran mempunyai arti penting dalam budi
daya tanaman di lahan kering. Seleksi dalam proses pengembangan genotipe
tanaman yang toleran cekaman kekeringan umumnya dilakukan di lapang atau
dalam pot dengan pengurangan penyiraman air. Membuat kondisi kering yang
homogen di lapang biasanya sulit dilakukan. Pada kondisi lapang, makin dalam
dari permukaan tanah kadar air tanah biasanya makin tinggi. Kondisi kering yang
homogen dalam pot juga sulit dijaga karena sulitnya menyiapkan media tanam
yang homogen
Kekeringan terjadi hampir setiap tahun di areal pertanaman padi. Padi
hibrida dengan rata-rata potensi hasil 15-20% lebih tinggi dibanding varietas
lokal diharapkan menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding varietas unggul
lainnya pada kondisi kekeringan. Salah satu strategi yang dapat dilakukan adalah
penanaman genotipe padi hibrida toleran cekaman kekeringan. Genotipe tersebut
diperoleh melalui serangkaian tahapan kegiatan. Tahapan seleksi merupakan
kegiatan yang penting dan utama untuk men-dapatan bahan genetik unggul.
Seleksi terhadap bahan genetik dalam jumlah besar, membutuhkan banyak biaya,
tenaga dan waktu, karena itu perlu di-dukung metode seleksi yang efektif dan
efisien. Metode seleksi yang baik diharapkan murah, pelaksanaannya cepat dan
handal untuk menyeleksi genotipe dalam jumlah banyak sekaligus dan dapat
memisahkan genotipe toleran dan peka.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi
tingkat cekaman kekeringan terhadap beberapa parameter pertumbuhan.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Beras dianggap sebagai tanaman sereal utama untuk lebih dari 50% dari
populasi dunia. Ada kekurangan besar dalam produksi beras lebih dari 25% dari
produksi baru-baru ini mungkin diperlukan. Lebih-lebih, beras menempati urutan
kedua setelah panen gandum sebagai pendapatan nasional (Skaria, dkk, 2011).
Penentuan masa tanam dengan cara klasik belakangan ini kurang
menggembirakan karena seringnya terjadi penyimpangan iklim. Awal musim
kemarau yang lebih cepat, dan atau permulaan musim hujan yang lambat
dibandingkan pola umumnya akibat penyimpangan iklim menyebabkan tanaman
seringkali mengalami cekaman air pada periode kritisnya. Akibatnya produksi dan
rendemen tanaman padi merosot tajam bahkan seringkali tanaman tidak
berproduksi sama sekali (Arsyad dan Ernan, 2008).
Ada beberapa tipe padi yang dikembangkan saat ini, yaitu padi inbrida
(padi unggul lokal, padi unggul baru, padi tipe baru) dan padi hibrida. Hal ini
bertujuan untuk meningkatkan produksi beras untuk memenuhi kebutuhan pangan
pokok sebagian besar penduduk, terutama di Indonesia. Khusus padi hibrida,
tujuan pembentukannya adalah untuk mendapatkan varietas hibrida yang
mempunyai potensi hasil minimal satu ton lebih tinggi dibandingkan dengan padi
inbrida (Imran dan Suriani, 2009). Metode yang dipakai adalah hibridisasi
(persilangan dua tetua) dan cara pemilihan segregan dilakukan secara pedigree.
Pelaksanaan sudah sampai pada filial ke 4 (F4), tetapi pada pertanaman tersebut
cuaca ridak mendukung sehingga mengalami kesulitan dalam memilih individu
tanaman yang mempunyai ketahanan terhadap kekeringan. Bila hal tersebut
dijumpai maka perlu diambil langkah-langkah untuk mengatasi : apakah
dilanjutkan secara pedigree-bulk selection atau cara lain (Mangoendidjojo, 2003).
Menurut statistik, persentase kekeringan yang terkena lahan lebih dari
dua kali lipat dari tahun 1970an sampai awal 2000-an di dunia. Kekeringan
merupakan masalah dunia yang mempengaruhi produktifitas dan kualitas biji-
bijian dengan peningkatan populasi dan perubahan iklim global membuat situasi
lebih serius. Padi (Oryza sativa L.) sebagai tanaman sawah sangat rentan terhadap
stres air. Diperkirakan bahwa 50% dari produksi beras dunia dipengaruhi lebih
atau kurang oleh kekeringan (Moatajeran dan Rahimi, 2009). Cekaman
kekeringan dapat menekan ekspansi daun, jumlah anakan, mengurangi laju
fotosintesis dan luas daun akibat penuaan dini (Bunnag dan Pongthai, 2013).
Pemulihan dari cekaman kekeringan penting dalam toleransi kekeringan pada
tanaman. Pemulihan dari cekaman kekeringan dapat diukur dengan
membandingkan pertumbuhan tanaman padi tumbuh di air stres dan baik disiram
kondisi setelah periode rewatering. Kemampuan untuk memulihkan dari stres,
kecepatan pertumbuhan kembali dan kekuatan atas pemulihan beras berbeda
dengan kultivar (Abdullah, dkk, 2010).
Kultur jaringan tanaman memainkan peran penting dalam produksi
tanaman pertanian dan hias dan dalam manipulasi tanaman untuk meningkatkan
kinerja agronomi. Dalam kultur in vitro sel tumbuhan dan jaringan telah menarik
minat beberapa tahun terakhir karena menyediakan sarana untuk mempelajari
fisiologi dan genetik tanaman proses di samping untuk menawarkan potensi untuk
membantu dalam penangkaran kultivar dengan meningkatkan keragaman genetik.
Regenerasi tanaman diharapkan memiliki genotipe yang sama sebagai tanaman
donor. Namun, dalam beberapa kasus varian somaklonal telah ditemukan di antara
tanaman regenerasi baru (Wani, dkk, 2010).
Seleksi in vitro dapat dilakukan dengan menggunakan polietilena
glikol (PEG) sebagai selective agent untuk mengidentifikasi sel atau jaringan
tanaman kacang tanah yang tidak mati karena PEG. Senyawa ini merupakan
senyawa osmotikum untuk perlakuan cekaman air pada tanaman. Polietilena
glikol dapat menurunkan potensial air dan dapat ditambahkan dalam media
untuk seleksi in vitro (Hemon, 2009).
PEG merupakan suatu senyawa bersifat larut dalam air (polar)dan dapat
menyebabkan penurunan potensial air. Besarnya penurunan potensial air s angat
bergantung pada konsentrasi dan berat molekul PEG. Keadaan seperti ini dapat
dimanfaatkan untuk melakukan simulasi penurunan potensial air dan hal tersebut
mencerminkan terjadinya cekaman kekeringan eksplan yang ditanam dalam media
yang ditambah PEG (Dewi, dkk, 2012). PEG telah digunakan untuk menginduksi
kekeringan pada padi, antara lain dalam studi respons pertumbuhan padi sawah
dan gogo pada fase vegetatif awal, analisis pertumbuhan dan kandungan
protein pada kalus padi sawah, pengamatan profil protein lini kalus padi yang
toleran terhadap kekeringan dan pengujian kandungan klorofil total, klorofil a dan
b sebagai indikator cekaman kekeringan Perkecambahan merupakan fase awal
perkembangan tanaman berbiji, yaitu pertumbuhan embrio yang dimulai
kembali setelah penyerapan air atau imbibisi. Pada waktu imbibisi,
kandungan air mula-mula meningkat dengan cepat, kemudian lebih lambat.
Metabolisme jaringan menjadi aktif sehingga menyebabkan embrio
memproduksi sejumlah kecil giberelin. Selanjutnya hormon ini berdifusi ke
dalam selapis sel aleuron yang mengelilingi sel cadangan makanan
endosperma. Sel-sel endosperma akan membentuk enzim, yaitu amilase,
protease dan lipase untuk mencerna dan menggunakan berbagai bahan
cadangan makanan yang tersimpan. Kemudian sel-sel endosperma mengalami
penguraian dan menjadi bentuk-bentuk terlarut. Pada proses ini sitokinin dan
auksin terbentuk yang kemudian merangsang pertumbuhan embrio dan
membuat sel-selnya membelah dan membesar (Nio,dkk, 2010).
Penggunaan polietilen glikol (PEG) dengan bobot molekul ≥ 6000 telah
banyak digunakan dalam melakukan penelitian pengaruh cekaman air terhadap
pertumbuhan tanaman termasuk padi tetapi masih menunjukkan hasil yang belum
konsisten dengan hasil di lapang-an. Herawati (2010) menyimpulkan bahwa PEG
6000 jika digunakan sebagai agen penyeleksi masih perlu dilakukan modifikasi
untuk mendapatkan kon-sistensi terhadap hasil di lapangan. Penggunaan PEG
6000 untuk pendugaan toleransi genotipe padi hibrida terhadap kekeringan dapat
menggunakan sistem hidroponik (Afa,dkk, 2012).
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Pemuliaan Tanaman mengenai Seleksi 5 Varietas Padi
Terhadap Kekeringan Dengan Uji Cekaman PEG dilaksanakan pada hari Sabtu,
19 Oktober 2013 pukul 14.00 WIB di Laboratorium Genetika dan Pemuliaan
Tanaman, Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Alat
1. Substrat kertas merang.
2. Bak pengecambah.
3. Gelas ukur.
4. Karet gelang.
5. Plastik
6. Kertas label.
3.2.2 Bahan
1. Benih padi varietas : Ciherang, Cigeulius, IR 64, Cibogo, Citubagendit,
Bondoyudo, Wayapuburu, Mikongga, dan Inpari 13.
2. PEG.
3. Air.
3.3 Cara Kerja
1. Membuat larutan PEG dengan konsentrasi 0 g/L (kontrol); 2,5 g/L; 5 g/L; 7,5
g/L; dan 10 g/L. Merendam substrat kertas merang pada larutan dengan
konsentrasi yang telah dibuat hingga semua bagian kertas basah merata.
2. Menanam benih padi pada substrat tersebut dengan metode UKDdp sebanyak
25 butir perulangan, dan mengulang sebanyak 3 kali.
3. Mengamati pertumbuhan dan perkembangan tanaman dan mencatat hasil yang
diperoleh.
4. Membuat grafik yang menyatakan pertumbuhan tunas dan akar setiap
pengamatan awal muncul organ, jumlah organ, panjang organ.
5. Mengamati tanaman yang hidup segar, layu dan kering (mati), mencatat
kondisi tanaman setiap pengamatan.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah,dkk. 2010. The Role of Root System Traits in the Drought Tolerance of Rice (Oryza sativa L.). Agricultural and Biological Sciences 1 (2) : 84-87.
Afa, dkk. 2012. Pendugaan Toleransi Pa Di Hibrida Terhadap Kekeringan Dengan Polyetilen Glikol (PEG) 6000. Agrovigor 11 (2) : 292-299.
Arsyad dan Ernan. 2008. Penyelamatan Tanah, Air, dan Lingkungan. Crespent Press : Jakarta.
Bunnag dan Pogthai. 2013. Selection of Rice ( Oryza sativa L.) Cultivars Tolerant to Drought Stress at the Vegetative Stage under Field Conditions. Plant Sciences 13 (4) : 1701-1708.
Dewi,dkk. 2012. Pengaruh Penambahan PEG (Polyethylene Glicol ) Terhadap Profil Protein Tembakau (Nicotiana Tabacum L. Var Prancak 95 ) Pada Media In Vitro. Sains 1 (1) : 1- 11.
Hemon. 2009. Pertumbuhan Tanaman Kacang Tanah Hasil Seleksi In Vitro Pada Media Polietilena Glikol Terhadap Cekaman Larutan Polietilena Glikol. Crop Agro 2 (1) : 1-7.
Imran dan Suriany. 2009. Penampilan dan Produktivita s Padi Hibrida Sl-8-SHS di Kabupaten Pinrang Sulawesi Selatan. Plasma Nutfah 15 (2) : 54-58.
Mangoendidjojo. 2003. Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius : Yogyakarta.
Mostajeran dan Rahimi. 2009. Effects of Drought Stress on Growth and Yield of Rice ( Oryza sativa L.) Cultivars and Accumulation of Proline and Soluble Sugars in Sheath and Blades of Their Different Ages Leaves. Agriculture & Enviromental. Science 5 (2): 264-272.
Nio, dkk. 2010. Evaluasi Indikator Toleransi Cekaman Kekeringan Pada Fase Perkecambahan Padi (Oryza Sativa L.). Biologi 14 (1) : 50-54.
Skaria, dkk. 2011. Analysis of Genetic Variability in Rice Varieties (Oryza sativa L) of Kerala using RAPD Markers. Genetic Engineering and Biotechnology 11 (4) : 1-9.
Wani, dkk. 2010. In Vitro Screening Of Rice ( Oryza sativa L) Callus For Drought Tolerance. Communications in Biometry and Crop Science 5 (2) : 108 –115.
top related