metode seleksi tanaman menyerbuk silang...1 ditanam terpisah dalam baris-baris dan sisa bijinya...

TM 8

METODE SELEKSITANAMAN

MENYERBUK SILANG

PEMULIAAN TANAMAN – TM 8

OUTLINE

A. Dasar Genetik

B. Metode Seleksi

1. Seleksi Massa

2. Seleksi Tongkol Ke Baris

3. Seleksi Berulang Fenotipik

4. Seleksi Berulang Untuk Daya Gabung Umum

5. Seleksi Berulang Untuk Daya Gabung Khusus

6. Seleksi Berulang Timbal Balik

Mengapa tanaman menyerbuksilang (tidak menyerbuk sendiri) ?

• Ada self incompatibility dan male sterility

• Perbedaan waktu masak organ jantan danbetina

• Tanaman berumah satu (monoecieous) atauberumah dua (dioecious)

A. Dasar Genetik

1. Populasi heterozigot dan heterogen

2. Kesetimbangan Hardy - Weinberg

Frekuensi gen dan genotip pada sebuah

populasi kawin acak akan selalu tetap dari

generasi ke generasi selama tidak terjadi

seleksi, mutasi dan migrasi

Kesetimbangan Hardy - Weinberg

AA Aa aap2 2pq q2

p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1D H R

Secara umum apabila ada N individu dalam populasikawin acak akan terdapat D individu homosigotdominan (AA), H individu heterosigot (Aa) dan R individu homosigot resesif (aa)

Genotype frequencies

Generation 0

N ∞

A1 A1 , A1 A2 , A2 A2

p2, 2pq, q2

Genotype frequencies

do not change from

generation to generation

♀ gametes

A1 A2

A2A1

♂ gametes

(p)

(p) (q)

(q)

A2 A2 (q2)

A1 A1 (p2) A1 A2 (pq)

A1 A2 (pq)

♀♂ A2A1

A1

A2

Random mating

Zygotes

N ∞

A1 A1 , A1 A2 , A2 A2

p2, 2pq, q2

Generation 1

Demonstrating the H-W principle

• Selalu mengacu pada POPULASI

• Perubahan komposisi genotip dalam

populasi perubahan frekuensi gen

• Seleksi meningkatkan frekuensi gen

dikehendaki menurunkan frekuensi

gen tak dikehendaki

Pemuliaan Tanaman/Perbaikan Genetik

Tanaman Menyerbuk Silang

METODE SELEKSI1. SELEKSI MASSA (Mass selection)

2. SELEKSI TONGKOL – BARIS (Ear to Row Selection)

3. SELEKSI BERULANG (Recurrent Selection):

– SB sederhana/fenotipa(Simple/Phenotypic Recurrent Selection)

– SB untuk Daya Gabung Umum (Recurrent Selection for General Combining Ability)

– SB untuk Daya Gabung Khusus (Recurrent Selection for Specific Combining Ability)

– SB timbal balik (Reciprocal Recurrent Selection)

1. SELEKSI MASSA

Memilih individu dengan sifat yang

dikehendaki dari populasi dasar

Seleksi didasarkan pada fenotip

Tidak ada kontrol persilangan

Tidak ada uji keturunan

Mendapatkan frekuensi genotip superior

terbesar dalam populasi

Menghasilkan varietas bersari bebas (open

pollinated varieties)

PROSEDUR SELEKSI

- Tanam populasi dasar atau populasi

campuran

- Biji dari tanaman terpilih dipanen

- Biji dari tanaman terpilih dengan jumlah

yang sama dicampur dan ditanam untuk

siklus seleksi berikutnya

- Pengaruh lingkungan dapat dikurangi

(ketelitian ditingkatkan) dengan membagi

petak seleksi menjadi blok-blok berukuran

kecil

- Setiap blok dipilih tanaman terbaik denganjumlah yang sama

1. SELEKSI MASSA

Perbaikan dari seleksi massa

Seleksi individu tanaman dengan sifat yang

dikehendaki

Didasarkan pada fenotip

Tanpa atau sebagian kontrol persilangan

Dilakukan uji keturunan

Menghasilkan varietas bersari bebas

2. SELEKSI TONGKOL – BARIS

PROSEDUR SELEKSI

dipilih individu superior → 200 – 300 individu

tanpa /sebagian kontrol persilangan

tongkol dari individu terpilih dipanen

sebagian benih dari tongkol terpilih ditanam

dalam baris, sisanya disimpan dan tidak

dicampur

ditentukan baris-baris terbaik (uji keturunan)

sisa benih dari baris-baris terbaik dicampur

untuk ditanam pada siklus berikutnya

2. SELEKSI TONGKOL – BARIS

A……x……x…...x……x…...x…...G……x…..

x……B……x…...C……x…...x…...x……x…..

x……x……x…...x……x…...F…...x……x…..

x……x……x…...x……x…...x…...x……H…..

x……x……x…...D……x…...x…...x……x…..

x……x……x…...x……E…...x…...x……x…..

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

A B C D E F G H

x……x……x…...x……x…...x

x……x……x…...x……x…...x

x……x……x…...x……x…...x

x……x……x…...x……x…...x

x……x……x…...x……x…...x

x……x……x…...x……x…...x

Sebagian biji dari tanaman terpilih disimpan

Populasi dasar untuk siklus seleksi berikutnya

Populasi dasar

A B C D E F G H

Biji yang mempunyai penampilan dalam baris terbaik dicampur dan ditanam ( A C F

H )

baris

UJI KETURUNAN

Penilaian suatu genotip berdasarkanpenampilan keturunannya yang dihasilkan dari perkawinan tertentu

Untuk mengumpulkan gen-gen karakterkuantitatif pada populasi tanpa kehilanganvariabilitas genetik

Meningkatkan frekuensi gen-gen yang diinginkan dalam setiap siklus seleksi

Seleksi Berulang

Pengembanganpopulasi dasar

Evaluasi individudalam populasi

Seleksi individusuperior untuk tetua

Seleksi Berulang

Seleksi Berulang –Pengembangan Populasi Dasar

• Populasi dasar merupakan materi awal untuk

seleksi berulang yang harus selalu diperbaiki

• Populasi dasar terbentuk dari persilangan

beberapa tetua (genotipe/individu superior)

• Tetua harus menunjukkan penampilan yang

baik tetua potensial

• Alel-alel berbeda akan meningkat dengan

bertambahnya jumlah tetua dan dengan

perbedaan genetik tetua

• Efisiensi seleksi berulang memerlukan

tingkat keragaman genetik yang tinggi

• Seleksi individu dalam populasi disesuaikan

dengan tujuan pemuliaan tanaman

• Seleksi dapat dilakukan sebelum

pembungaan, atau sesudah panen

• Seleksi individu dalam populasi bertujuan

meningkatkan genotip superior di dalam

populasi

Seleksi Berulang –Evaluasi Individu Dalam Populasi

• Individu terseleksi (genotipe) superior digunakan sebagai tetua untuk membentukpopulasi baru sebagai bahan seleksiberikutnya

Seleksi Berulang –

Seleksi Individu Superior Untuk Tetua

3. SELEKSI BERULANG SEDERHANA/FENOTIPIK

• Dapat disejajarkan dengan seleksi massa

• Seleksi didasarkan pada penampilan tetua jantan

dan betina

• Tidak ada uji keturunan

• Terdapat kontrol persilangan

• Bertujuan meningkatkan genotipa superior

dalam populasi

• Varietas yang dihasilkan adalah varietas bersari

bebas

PROSEDUR SELEKSI

• Suatu populasi ditanam sedemikian rupasehingga memungkinkan untuk diadakanseleksi secara individu

• Dipilih individu-individu superior untuk sifatyang diinginkan, individu lain dihilangkan

• Diadakan persilangan di antara individu-individu terpilih


PROSEDUR SELEKSI

• Hasil silangan dipanen dan biji dicampur

• Biji hasil silangan → ditanam → diadakanpemilihan individu-individu superior kembali

• Demikian seterusnya, sampai diperoleh sifatyang diperbaiki sesuai dengan kriteria seleksi


A……x……x…...x……G……x…..

x……B……x…...C……x…...x……

x……x……x…...x……x…...F……

x……x……H…...x……x…...x……

x……x……x…...D……x…...x……

x……x……x…...x……E…...x……

Hasil persilanganA x C, G x F, B x H, D x E

dicampur

x……x……L…...M……x……x…..

x……J……x…...x……x…...x……

I……x……x…...x……P…...x……

x……x……x…...x……x…...Q……

x……x……N…...O……x…...x……

x……x……x…...x……x…...x……

Hasil persilanganI x J, L x M, N x O, P x Q

dicampur

SIKLUS SELEKSI BERIKUTNYA

Daya Gabung Umum (DGU) = General Combining Ability (GCA) =

Kemampuan suatu genotip yang menunjukkankemampuan rata-rata keturunan bila disilangkandengan sejumlah genotip lain, atau

bila disilangkan sendiri dengan genotip tersebut.

Tujuan : untuk perbaikan populasi tanaman menyerbuk silang

4. Seleksi Berulang Untuk Daya

Gabung Umum

• Didasarkan pada penampilan fenotipe keturunan evaluasi genotip

• Terdapat kontrol persilangan

• Terdapat uji keturunan di mana tetua pengujimemiliki keragaman genetik yang luas (varietasbersari bebas, var. hibrida ganda)

• Penguji harus memiliki sifat yang tidak menonjoluntuk karakter yang diperbaiki

• Hasil / output : varietas sintetis, galur-galurpotensial


Gabung Umum

PROSEDUR SELEKSI BERULANG UNTUK DGU

• Pada generasi pertama (G1) menanam populasi dasardan membuat sejumlah penyerbukan sendirisehingga dihasilkan sejumlah populasi S1

• Pada generasi ke dua (G2), sebagian biji dari galur-galur S1 ditanam terpisah dalam baris-baris dan sisabijinya disimpan

• Di samping itu juga ditanam populasi tetua penguji

• Diadakan sejumlah persilangan antara galur- galur S1

tersebut dengan tetua penguji


Gabung Umum

PROSEDUR SELEKSI BERULANG UNTUK DGU• Biji hasil persilangan pada generasi ke dua ditanam

dengan ulangan secukupnya (untuk uji keturunan)

• Pada generasi ke tiga (G3) diadakan pemilihan galur S1

berdasarkan uji keturunannya

• Galur S1 yang menghasilkan keturunan yang baikdipilih untuk diteruskan pada generasi berikutnya

• Pada generasi ke empat (G4), sisa biji galur S1 terpilihdicampur dan ditanam. Populasi ini dibiarkan kawinacak, shg terjadi rekombinasi.

• Biji hasil kawin acak ini dicampur untuk digunakanpada siklus berikutnya


Gabung Umum


Gabung Umum

X…X…X…X…X…X






Populasi dasar

Generasi 1 (G1)

• Menanam populasi dasar

• Penyerbukan sendiri (selfing) pada pada sejumlah individu(X) sehingga dihasilkansejumlah populasi sejumlahS1

Sejumlah S1


Gabung Umum

A X…X…X…X…X…X

B X…X…X…X…X…X

C X…X…X…X…X…X

D X…X…X…X…X…X

E X…X…X…X…X…X

F X…X…X…X…X…X

G X…X…X…X…X…X

H X…X…X…X…X…X

I X…X…X…X…X…X

Sejumlah S1

ditanam dalam baris

Generasi 2 (G2)

• Sebagian dari biji galur-galur S1 ditanam, kemudian disilangkandengan tetua penguji(tetua jantan)

• Sisa biji S1 disimpan.

X…X

X…X

X…X

X…X

X…X

X…X

X…X

X…X

X…X

♀ ♂

Tetua penguji


Gabung Umum







Uji keturunan

Generasi 3 (G3)

• Biji hasil persilangan ditanamdengan ulangan secukupnyauntuk uji keturunan (dalambaris)

• Ditentukan galur S1 terpilihberdasarkan uji keturunan (S1

terpilih adalah S1 yang penampilan keturunannya baik)


Gabung Umum







Sisa biji S1 terpilihdicampur dan ditanam

Generasi 4 (G4)

• Sisa biji galur S1 terpilih ditanamdan dibiarkan kawin acak, sehingga terjadi rekombinasi

• Biji hasil panen dicampur untukdigunakan pada siklusberikutnya (G 1’ )

• Siklus pertama selesai.

G1’

Daya Gabung Khusus (DGK) = Specific Combining

Ability (SCA) =

Kemampuan satu kombinasi persilangan untuk

menunjukkan penampilan keturunan

• Tujuan : Mencari kombinasi yang khas dan

memperlihatkan perbaikan terbesar dari suatu

populasi.

• Galur murni-galur murni yang sifatnya lebih baik

dapat diturunkan dari populasi tersebut


Gabung Khusus

• Prosedur seleksi sama dengan seleksi berulanguntuk daya gabung umum, kecuali pada varietaspengujinya

• Varietas penguji memiliki variabilitas genetikyang sempit galur murni, hibrida silang tunggal

• Varietas yang dihasilkan : hibrida tunggal, ganda


Gabung Khusus

• Gabungan dari SB DGU dan SB DGK

• Setiap populasi berperan sebagai penguji untukpopulasi lainnya timbal–balik

• Dua populasi dasar yang digunakan sebaiknyamemperlihatkan diversitas yang cukup besar

• Perbaikan populasi dapat diharapkan padasetiap generasi


• Seleksi berdasarkan keturunan dari tanaman

• Terdapat kontrol penuh terhadap persilangan

• Peran gen over dominan, dominan, aditif

• Terdapat uji keturunan dengan tipe uji

keturunan daya gabung umum dan khusus

• Varietas yang terbentuk adalah Varietas

Perbaikan Hibrida

• Jenis Seleksi :

• Seleksi saudara tiri (half-sibling)

• Seleksi saudara kandung (ful-sibling)


PROSEDUR SELEKSI (SB TB Saudara Kandung)

Musim 1 :

200 tanaman populasi A dipasangkan dengan 200

tanaman populasi B.

Tiap tanaman dari tiap populasi di selfing (biji

disimpan sebagai tetua dalam intercross;

pengembangan lanjut galur inbrida) dan

diserbuk-silangkan (biji S1 untuk

diseleksi; famili saudara kandung)


PROSEDUR SELEKSI (SB TB Saudara Kandung)

Musim 2 : evaluasi seleksi, dipilih 20 individu

terbaik

Musim 3 :

Biji dari 20 individu terbaik hasil selfing populasi A

ditanam, dan

Disilangkan dengan biji 20 individu terbaik populasi

B

Prosedur ini dilakukan berulang


metode seleksi tanaman menyerbuk silang...1 ditanam terpisah dalam baris-baris dan sisa bijinya...

Documents