Perakitan Kultivar Adaptif Lingkungan Bercekaman Biotik

Sub Pokok Bahasan 9.1

Perakitan Kultivar Adaptif Lingkungan Bercekaman Biotik

9.1.1 Tanaman Sakit

Gangguan fisiologis pada tanaman yang secara awam dikenal sebagai tanaman sakit, dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu tanaman itu sendiri sebagai inang, patogen, dan lingkungan.img9-1-1

Tanaman tidak akan mengalami gangguan fisiologis jika salah satu faktor tidak mendukung seperti pada segitiga penyakit. Kondisi tanaman yang lolos dari serangan patogen disebut escape.

9.1.2 Penyebab Biotik Gangguan Fisiologi pada Tanaman

  1. Patogen; kelompok makhluk hidup yang menyebabkan penyakit, seperti:
    • Bakteri; menghasilkan toksin yang dapat meracuni tanaman.
    • Virus; melalui RNA yang bersifat toksin, RNA akan masuk ke dalam DNA tanaman dan mengambil alih peran DNA tersebut. RNA virus terus mengkopi dirinya sehingga kemudian sel tanaman menjadi lysis dan mati.
    • Cendawan; perkembangbiakannya cepat dengan spora dan filamen, merugikan karena mengambil fotosintat dari tanaman.
    • Mikoplasma Like Organism (MLO)
    • Nematoda; umumnya berada di dalam tanah, menyerang akar sehingga membusuk sehingga mengganggu peredaran unsur hara dan air.
  2. Hama; mengganggu tanaman awalnya berupa serangan fisik misal dengan menusuk, menggigit, mengerat, dan sebagainya dan dapat mengeluarkan zat racun (bersifat roksitogenik) ke dalam sel tanaman.
  3. Gulma; tumbuhan yang tumbuh di antara kelompok tanaman tertentu yang tidak diinginkan keberadaannya (tumbuh tidak pada tempat yang seharusnya), berkompetisi dengan tanaman dalam memperebutkan unsur hara dan air, cahaya matahari dan input fotosintesis lainnya, serta mempersempit ruang tumbuh tanaman.
  4. Mamalia; merusak tanaman secara fisik, misal menggigit, menginjak, dsb. Contohnya domba, babi, dll.
  5. Tumbuhan parasit; tumbuhan yang tumbuh menempel pada tanaman dan hidup dengan cara mengambil hasil fotosintat tanaman inang, bersifat heterotrof, contohnya benalu, tali putri, dll. Daya penetrasi hanya sampai pada bagian luar kambium (menyemtuh floem) sehingga tidak mengambil unsur hara tanaman.

9.1.3 Kelebihan Dan Kekurangan Kultivar Tahan dibanding Pestisida

Kelebihan kultivar tahan:

  1. hemat biaya (tak perlu beli pestisida dan bea tenaga kerja)
  2. aman bagi manusia (petani & konsumen) dan hewan ternak
  3. dampak negatif terhadap lingkungan minimal
  4. kompatibel dengan metode pengendalian hayati lainnya

Kekurangan kultivar tahan:

  1. untuk merakitnya perlu waktu lama dan upaya keras
  2. var selain tahan juga harus berdaya hasil tinggi dan berkualitas baik
  3. kebanyakan gen R efektif terhadap hanya satu jenis hama/patogen
  4. perbaikan ketahanan harus dilakukan untuk tiap kultivar

9.1.4 Pertimbangan-Pertimbangan Utama dalam Pemuliaan untuk Ketahanan Terhadap Cekaman Biotik

Pertimbangan mencakup nilai ekonomi tanaman, luasnya pertanaman, dan kekerapan terjadinya epidemik.

  • untuk komoditas dengan nilai ekonomi kecil tetapi terkait dengan hajat hidup orang banyak maka lebih baik dikembanghkan kultivar dengan ketahanan umum
  • jika ada gejala nilai ekonomi anjlok, jadi perlu bebas gejala, maka lebih utama digunakan ketahanan khusus
  • bila patogen/hama menyerang bagian bukan yang dipanen maka lebih digunakan ketahanan umum
  • bila patogen/hama memiliki plastisitas genetik yang tinggi (misalnya wereng pada padi dan hawar fitoptora pada kentang) maka lebih utama digunakan ketahanan umum
  • harus diperhatikan bahwa mekanisme ketahanan tidak membahayakan manusia
    contoh: upaya peningkatan fenolik pada kentang maka tahan parasit tetapi dapat membahayakan manusia
  • kini dikembangkan ‘efek tritrofik’ pada hama, yaitu tanaman dimuliakan agar punya sifat yang mengundang musuh alami hama, misalnya tanaman dengan struktur atau morfologi atau warna atau aroma/bau tertentu

9.1.5 Sumber-Sumber Ketahanan

Sumber ketahanan :

  • konvensional: sumber ketahanan dari tanaman ? lebih diutamakan digunakan
  • non-konvensional: sumber ketahanan bukan dari tanaman ? peluang memperluas sumber ketahanan

Kaitan sumber ketahanan dengan metode pemuliaan:

  • bila sumber ketahanannya konvensional maka metode pemuliaan lazimnya konvensional, kadang diperlukan pendekatan bioteknologi terutama bila sumebr ketahanan dari kerabat jauh
  • bila sumbert ketahanannya non-konvensional maka pendekatannya melalui bioteknologi (rekayasa genetika)

9.1.6 Penilaian Ketahanan

  1. Penilaian level infestasi pada pertanaman
    • jumlah hama
    • jumlah pustul
    • area nekrotik atau lesio ? persentase: sukar & sering subyektif
      mata manusia: amati lbh obyektif jika < 50% sakit atau >50% sehat
    • kunci perkiraan
    • gejala sistemik ? asal kena: sakit, tanpa skor
    • gangguan terhadap kondisi fisiologi sukar dinilai
  2. Penilaian tipe infeksi
    • Tipe infeksi: menjelaskan reaksi tanaman terhadap infeksi dalam bentuk jumlah nekrosis atau klorosis pada tempat infeksi , dan laju sporulasi tiap individu koloni; digunakan skala pengamatan 0 – 4 atau 0 – 9
    • sesuai untuk patogen biotrofik seperti karat dan powdery mildew
    • tipe infeksi tergantung pada: (i) stadia tumbuh tanaman, (ii) umur daun (iii) faktor lingkungan
    • bila kelas banyak sehingga memusingkan, dapat ringkas menjadi R (resisten) , MR (moderat resisten), S (sesceptable = rentan)

9.1.7 Ketahanan yang Di Bawah atau Di Atas Perkiraan

Perbedaan level infeksi antar genotipe atau antar populasi tidak selalu mencerminkan perbedaan ketahanan ? dapat under atau over estimated.

Beberapa penyebab:

  1. perbedaan laju pertumbuhan: yang cepat dewasa cenderung lebih banyak mengandung patogen dibanding yang lambat ? yang lambat dewasa over estimate resistensinya; atau sebaliknya. Oleh karena itu lebih baik dicatat jumlah infeksi pada tiap stadia pertumbuhan tanaman
  2. interferensi interplot. Pada pemuliaan, plot cenderung kecil dan berdampingan sehingga perlu hati-hati dalam menetapkan tingkat ketahanan; berpengaruh terutama yang memencar antar tanaman yang bertetangga tetapi kurang berpengaruh bila pemencaran patogen vertikal mll percikan hujan.
  3. jumlah inokulum. Bila inokulum terlaku sedikit maka dapat over estimated karena escape atau level infeksinya rendah. Bila inokulum terlalu banyak maka akan sukar lihat ketahanan umum, tetapi tidak masalah untuk ketahanan khusus
  4. saat menilai, kaitannya dengan umur tanaman
  5. faktor lingkungan

9.1.8 Metode Pengujian Ketahanan

Hal yang harus diperhatikan:

  1. Aplikasi inokulum
    • pada kondisi lapangan
    • pada kondisi terkendali
  2. Komposisi inokulum
  3. Bagian tanaman dan stadia perkembangan
  4. Seleksi in vitro

9.1.9 Seleksi

  • bila mayor gen, monogenik maka seleksi dapat dilakukan pada populasi F2
  • untuk tanaman menyerbuk sendiri: back cross pada persilangan yang melibatkan kerabat liar untuk mengurangi/menghilangkan gen-gen yang tidak dikehendaki
  • untuk tanaman menyerbuk silang: tingkatkan frekuensi alel dikehendaki, dalam hal ini seleksi daur ulang paling efektif
  • seleksi terhadap gen mayor beresiko tekanan seleksi yang kuat terhadap patogen, sehingga patogen mudah termutasi atau strain minor cepat berkembang sehingga ketahanan mudah patah, maka disarankan mengembangkan ketahanan umum yang berbasis gen-gen minor pogenik

9.1.10 Strategi untuk Meningkatkan/Memperbaiki Ketahanan

  1. Membentuk multiline berbasis ketahanan khusus, kesulitannya: (i) lama untuk buat back-cross dari ‘near isogenic line’ dan (ii) mudah-sukarnya ras patogen kompleks berkembang
  2. Diversifikasi kultivar: yaitu dengan menanam dua atau lebih kultivar pada lahan yang sama sehingga patogen dicegah berkembang pesat
  3. Gen duplikat: kultivar dengan dua atau lebih gen mayor (‘pyramide resistance’)
  4. Pengendalian terpadu
  5. Kondisi yang menunjang berhasilnya strategi pemuliaan, seperti pemulia dan institusi pemuliaan ada dekat dengan tempat parasit menimbulkan masalah, hal ini akan sukar bila lampaui batas wilayah negara/politik

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: