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.