Sejarah
Perkembangan Pemuliaan Tanaman
Manusia kebanyakan tergantung kepada
tanaman untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Bahan makanan dari ternak berupa
daging, susu, telor dan lain-lain, untuk memproduksinya juga memerlukan pakan
yang sebagian besar berasal dari tanaman. Dalam membudidayakan tanaman petani
selalu memerlukan bahan tanam berupa benih. Hasil tanaman yang diusahakan
petani akan tergantung pada benih yang ditanam dan cara membudidayakannya. Dari
benih yang baik akan memungkinkan petani mendapatkan hasil yang baik pula. Dari
sejak jaman dahulu disadari atau tidak, petani telah memilih benih yang baik
sebagai bahan tanam, untuk mendapatkan pertumbuhan yang baik serta hasil
sebanyak mungkin. Usaha tersebut sebenarnya merupakan kegiatan pemuliaan tanaman, oleh karena itu
perkembangannya tidak terlepas dari sejarah perkembangan pertanian. Di samping itu pula
sejarah perkembangan pemuliaan tanaman juga sangat terkait dengan sejarah
perkembangan genetika dan sitologi.
Bangsa Assyrians dan Babylonian pada
permulaan tahun 700 sebelum masehi, telah melakukan persilangan buatan pada
tanaman sejenis palem. Bangsa Indian Amerika telah melakukan kegiatan pemuliaan
tanaman jagung, jauh sebelum Bangsa Kulit Putih datang ke Amerika. Hooke
(1635-1703), Grew (1641-1712) dan Malpighi (1628-1694) merupakan pengguna
mikrokup untuk pertama kali, dan merupakan pelopor penelitian permulaan dari
sel. Millington (1676) mengemukakan fungsi tepung sari, sebagai organ kelamin
jantan (Crowder, 1981).
Camerarius (1694) untuk pertama kali
mendemontrasikan organ seks pada tanaman. Cotton Mather (1716) menemukan
persilangan alami pada tanaman jagung. Sejak itu orang mulai melakukan
persilangan pada tanaman untuk memperoleh jenis hibrida yang dipelopori oleh:
Fairchild (1717), Joseph Koelreuter (1760-1766) dan Andrew Knight (1757-1835).
Brown (1831) menemukan inti sel. Schleiden dan Schwann (1838-1839),
mengemukakan teori sel. Remak dan Vircow (1858), memberikan ketegasan bahwa
semua sel itu terjadi karena adanya pembelahan dari sel sebelumnya (Crowder,
1981).
Schweigger-Seidel (1865), La Vallette
St. George (1865), menyatakan bahwa sel kelamin (gamet) merupakan sebuah sel.
Newport (1854), Pringsheim (1856), dan Thuret (1857) mengemukankan pertama
kalinya istilah fertilisasi yaitu bersatunya gamet-gamet. Charles Darwin
(1858) mengemukakan teori Seleksi Alam dan Evolusi. Gregor Mendel (1822-1884),
mengumumkan hasil penelitian dengan kacang polong, yaitu berupa penurunan sifat
dari induk (parents) kepada anak-anaknya (filials), dan dikenal sebagai
Hukum Mendel. Tetapi hasil penelitian tersebut belum diakui oleh para ilmuan
pada saat tersebut. Strasburger (1875) melaporkan gambaran inti sel secara
lengkap. Hertwig (1875), menegaskan bahwa gamet-gamet yang bersatu itu berasal
dari induknya masing-masing (Crowder, 1981).
Hertwig (1875) dan Strasburger (1877),
menegaskan bahwa inti sel (nucleus) mempunyai peranan penting pada
fertilisasi maupun pembelahan sel. Dengan demikian terciptalah konsep epigenesis
yang menegaskan bahwa setiap organisme baru itu merupakan kreasi baru yang
dihasilkan oleh pertumbuhan zigot. Waldeyer (1877), mengemukakan istilah gamet
dan kromosom. Fleming (1882), pertama kali memberikan nama kromatin untuk
bagian kromosom yang mudah mengisap zat warna. Hjalman Nilson (1890),
mengembangkan varietas baru yang berasal dari seleksi turunan tanaman menyerbuk
sendiri, dengan cara tersebut pemulia tanaman mulai menggunakan dasar ilmiah
untuk pertama kali (Knight, 1994).
Hugo de Vries, Carl Correns dan
Tschermak (1900) melakukan kembali penelitian sama dengan yang dilakukan oleh
GregorMendel, tetapi pada lokasi yang berbeda. Hasil penelitian ketiga ilmuan
tersebut, menunjukkan prinsip yang sama dengan yang dihasilkan oleh Gregor
Mendel. Sejak itu Hukum Mendel baru diakui kebenarannya, dan sejak itu pula
penelitian Genetika, Sitologi, dan Pemuliaan Tanaman berkembang dengan pesat.
Bateson (1900), mengemukakan istilah allerlomorf, homosigot, dan filial. Punnet
dan Bateson (1902) menunjukkan adanya peristiwa linkage pada organisme.
Shull (1904) mengembangkan galur inbrida pada tanaman jagung dan mengusulkan
istilah heterosis untuk ketegaran hibrida. Haris (1912) mengusulkan
penggunaan.Chi-square. Winkler (1912), mengusulkan nama genom untuk
sepasang kromosom. Edward East`dan Donald F. Jones (1918) mengembangkan
varietas hibrida untuk kepentingan para petani. T.J. Jenkin (1919),
mengembangkan varietas sintetis pada jagung (Crowder, 1981).
Mishiyama (1929), meneliti lebih
mendalam tentang sitogenetik tanaman avena. Dustin (1934) menemukan senyawa
alkaloid Colchisin. Love (1934), menerangkan rancangan percobaan dan sidik
ragam. Crik dan Watson (1953) menemukan molekul DNA sebagai penentu pewariasan
sifat pada organisme, dan dari sejak itu pula genetika moderen/ rekayasa
genetika berkembang dengan pesat (crowder, 1981).
IRRI (1965) telah melepas varietas
unggul padi dengan nama PB5 (IR5) dan IR8 (PB8). Varietas ini berumur genjah,
berdaun tegak, respon terhadap pemupukan dan potensi produksi tinggi, dan
mempunyai andil besar dalam revolusi hijau (green revolution). Walaupun
Genetika dan Sitogenetika merupakan ilmu dasar terpenting dalam pemuliaan
tanaman, namun masih diperlukan bantuan ilmu lain, seperti: Botani, Fisiologi,
Morfologi, Taksonomi, Sistimatik, Hama dan Penyakit, Statistik, Biokimia dan
lain-lain (Mangoendidjojo, 2003).
Pengertian
dan Tujuan Pemuliaan Tanaman
1.
Pengertian pemuliaan Tanaman
Pemuliaan tanaman didifinisikan sebagai
perpaduan seni dan ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana memperbaiki
genotipe tanaman dalam populasi sehingga lebih bermanfaat bagi manusia. Pada
awal perkembangan pemuliaan tanaman hanya didasarkan pada seni saja.
Pemuliaan tanaman telah lahir sejak dikenalnya bahan pertanian, yaitu sejak
manusia hidup dengan cara mengumpulkan bahan makanan dari alam, berpidah-pindah
menjadi menetap sambil bertanam dan beternak. Pada waktu itu orang memilih jernis
tanaman atau variasi antar tanaman yang lebih berguna. Pemilihan dalam populasi
tanaman didasarkan atas perasaan, keterampilan, kemampuan serta petunjuk yang terlihat
pada tanaman. Tanaman yang terpilih selanjutnya dikembangbiakkan untuk dapat
memenuhi kebutuhan petani (Allard, 1960).
Jadi memilih (seleksi) dan memelihara
(domestikasi) merupakan metode pemuliaan tanaman yang lahir pertama kali.
Walaupun didasarkan atas seni, namun hasil pemuliaan tanaman di jaman dahulu
cukup menakjubkan. Sejak lahirnya teori Seleksi Alam dan Evolusi yang
dikemukakan oleh Darwin (1858), dan diketemukannya prinsip-prinsip penurunan
sifat pada organisme oleh Gregor Mendel (1866), para ahli banyak melakukan
penelitian untuk mendapatkan varietas baru, berdasarkan atas seleksi keturunan.
Dengan dukungan ilmu-ilmu lain seperti: Botani, Fisiologi, Morfologi,
Taksonomi, Sistimatik, Hama dam Penyakit, Statistik, Biokimia dan lain-lain, pemuliaan
tanaman sebagai ilmu berkembang
dengan pesat (Allard, 1960).
Mulai abad ke XX telah banyak dibangun
pusat-pusat/ lembaga penelitian pemuliaan tanaman, banyaknya terbit majalah
tenang pemuliaan tanaman, dan ilmu pemuliaan tanaman banyak diajarkan di Perguruan
tinggi. Pemuliaan tanaman sebagai ilmu
telah berkembang berdasarkan teori-teori dan hasil riset yang disusun
dengan baik. Akhirnya pemuliaan tanaman didifinisikan sebagai suatu metode yang
secara sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang lebih
bermanfaat bagi manusia. Seleksi yang artinya memilih dilakukan pada setiap
tahap program pemuliaan , seperti: memilih plasma nutfah yang akan dijadikan
tetua, memilih metode pemuliaan yang tepat, memilih genotipe yang akan diuji,
memilih metode pengujian yang tepat, dan memilih galur yang akan dilepas
sebagai varietas (Mangoendidjojo, 2003).
Seleksi dapat dilakukan secara efektif
pada populasi tergantung pada tempat dan waktu. Perbaikan tanaman pada dasarnya
tergantung dari penyusun suatu populasi yang terdiri dari individu-individu
dengan genetik berbeda. Seleksi pada umumnya dilakukan untuk memilih tanaman
sebagai tetua/ parental, dan mencegah tanaman lain yang berpenampilan kurang
baik sebagai tetua. Strategi perbaikan populasi ini terdiri dari dua pekerjaan
yang berlawanan, yaitu: a). pengumpulan atau mempertahankan keragaman di dalam
populasi, dan b). seleksi yang mengarah pada pengurangan keragaman (Welsh,
1991).
Selama beberapa tahun terakhir,
seterategi pemuliaan telah berubah dari pendekatan genetika klasik ke
pendekatan baru. Menurut Welsh (1991) pendekatan klasik dimaksudkan sebagai
usaha memindahkan gen-gen pengatur sifat tertentu dari beberapa plasma nutfah,
ke dalam galur/varietas yang ingin diperbaiki. Pendekatan baru dimaksudkan
sebagai pemuliaan populasi, dimana seluruh populasi tanaman dipandang sebagai
satuan pemuliaan, dan bukan individu-individu tanaman. Varietas unggul baru
dihasilkan dari komponen populasi asal yang beraneka. Pendekatan baru merupakan
evolusi terarah, yang tidak hanya memanfaatkan pengaruh gen major saja, tetapi
juga gen minor. Dengan pendekatan populasi, pemuliaan tanaman didifinisikan
sebagai pengurangan frekuensi gen jelek dan peningkatan prekuensi gen baik.
Suatu keputusan penting yang pertama
diambil dalam setiap program pemuliaan adalah pemilihan plasma nutfah. Plasma
nutfah dimaksudkan sebagai suatu substansi yang terdapat dalam setiap kelompok
mahluk hidup dan merupakan sifat keturunan yang dapat dimanfaatkan dan
dikembangkan atau dirakit untuk menciptakan jenis unggul atau kultivar baru.
Plasma nutfah meliputi segala kultivar unggul masa kini atau masa lampau,
kultivar primitive, jenis yang sudah dimanfaatkan tetapi belum dibudidayakan,
kerabat liar, jenis budidaya atau jenis piaraan. Apabila program pemuliaan
tanaman mempunyai tujuan yang luas, maka plasma nutfah yang diinginkan
mempunyai keragaman genetik, adaptasi luas, relative tahan terhadap hama dan
penyakit tertentu. Tetapi bila program pemuliaan tanaman mempunyai tujuan
khusus, informasi yang diperlukan adalah potensi hasil relatif dari
masing-masing plasma nutfah. Pemilihan yang bijaksana terhadap plasma nutfah
permulaan merupakan faktor penting untuk keberhasilan program itu
(Mangoendidjojo, 2003).
Pemilihan metode pemuliaan juga merupakan
tanggung jawab penting dari pemulia tanaman. Suatu metode telah diketahui
efisien baik dengan percobaan atau teoritis untuk tanaman tertentu, mngkin
tidak berlaku untuk semua situasi. Efisiensi suatu metode dapat di pengaruhi
oleh linkage, intensitas seleksi, besarnya populasi, heritabilitas, dan
peran gen (gen action). Waktu yang dibutuhkan untuk setiap siklus
pemuliaan harus diperhitungkan. Misalnya di daerah tropika, mungkin diperoleh
dua atau tiga generasi setiap tahun, sedang di daerah beriklim sedang mungkin
hanya satu kali setahun. Pemulia perlu memiliki pengetahuan dasar yang amat
penting untuk melaksanakan program pemuliaan tanaman, yaitu genetika dan
sitogenetika. Sifat tanaman yang akan diperbaiki, konsumen, perhitungan
statistik untuk menganalisis hasil seleksi, uji galur atau populasi
(Mangoendidjojo, 2003).
2.
Tujuan Pemuliaan Tanaman
Menurut
Allard (1960) memuliakan suatu jenis tanaman perlu ditempuh suatu proses, yang
terdiri dari:
a. Menentukan
tujuan program pemulian.
Pemulia perlu
mengetahui permasalahan yang ada, harapan produsen dan konsumen, dan gagasan
pemulia sendiri.
b. Penyediaan
materi pemuliaan.
Tanaman tertentu
dapat ditingkatkan penampilannya (seperti daya hasil), harus ada perbedaan/
keragaman genetik di antara materi pemuliaan.
c. Penilaian
genotipe atau populasi untuk dijadikan varietas baru.
Melalui seleksi
penggunaan metode seleksi yang efektif tergantung dari macam pembiakan, tanaman
dan tujuan serta fasilitas tersedia. Pada sektor ini juga diperhatikan
kemampuan tanaman terhadap lingkungan ekstrim.
d. Pengujian.
Suatu galur atau
populasi harapan dilepas menjadi suatu varietas baru, terlebih dahulu harus
diadakan pengujian atau adaptasi diberbagai lokasi, musim atau tahun. Maksud
pengujian ini untuk melihat kemampuan tanaman terhadap lingkungan di banding
dengan varietas unggul yang sudah ada.
Menurut
Allard (1960), tujuan pemuliaan tanaman secara umum dapat dirinci menjadi lima
yaitu:
1. Merakit
jenis baru yang berdaya hasil tinggi
2. Mengembangkan
varietas yang lebih baik untuk lahan pertanian baru (seperti lahan marginal)
3. Mengembangkan varietas baru yang tahan
terhadap hama dan penyakit.
4. Perbaikan kharakter agronomik dan
hortikulturik tanaman.
5. Peningkatan kualitas hasil tanaman.
Sumbangan
pemuliaan tanaman terhadap kemajuan pertanian, antara lain:
1. Peningkatan
produktivitas
Dengan
diciptaknya varietas genjah dan berdaya hasil tinggi, maka produktivitas
pertanian dapat ditingkatkan perkesatuan luas (ha) dan perkesatuan waktu
(tahun).
2. Perluasan
daerah produksi.
Dengan merubah
sifat tertentu tanaman, maka daerah produksinya dapat diperluas, seperti: pada
lahan marginal.
3. Penggunaan
varietas hibrida (hybrid vigor).
Dengan diketemukannya varietas
hibrida produksi pertanian dapat ditingkatkan, seperti pada tanaman pangan
(terutama jagung), hortikultura (cabai besar, tomat, melon, semangka)
4. Tahan
terhadap hama dan penyakit
Varietas unggul baru yang
dihasilkan diharapkan toleran/ tahan terhadap hama dan penyakit, seperti
diketemukannya tanaman padi varietas IR-36, IR-64, IR-66, IR-72 toleran terhadap
hama wereng dan penyakit virus.
5. Peningkatan
kualitas.
Varietas unggul yang dihasilkan
diharapkan memiliki kualitas hasil tinggi, untuk dapat memenuhi kebutuhan
industri dan masyarakat yang makin maju. Misalnya varietas semangka (tanpa
biji, rasa manis, warna daging buah menarik), durian bangkok varietas Cane dan
Montong (daging buah tebal, aroma tidak terlalu tajam, rasa anak dan manis).
6. Kesesuaian
terhadap mesin pemanenan
Varietas-varietas yang dihasilkan
sebaiknya berbatang pendek, sehingga sesuai dengan mesin pemanenan.
7. Menggalakkan
teknologi pertanian modern.
Dengan diketemukannya varietas
berdaya hasil tinggi, maka akan merubah dari pertanian tradisional ke pertanian
moderen.
Referensi:
Allard, R.W. 1960. Principles of
Plant Breeding. JohnWilley & Sons Inc. New York, London, Sydney.
Crowder, L.V. 1981. Pemuliaan
Tanaman. Fakultas Pertanian UGM.
Knight, R. 1994. Plant Breeding
Vol. I. Agriculture-Short Course, Universitas Mataram. Lombok. Indonesia
Australia, Eastern Universities Project.
Mangoendijdojo, W. 2003.
Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman. Penerbit Kanisius (Anggota IKAPI), Yogyakarta.
182 h.
Welsh, J.R. 1991. Dasar-dasar
Genetika dan Pemuliaan Tanaman. Alih bahasa J.P. Mogea. Penerbit Erlangga.
Jakarta
Saya mau nanyak... Perkembangan pemulihan Tanaman Diindonesia seperti apa ya?
BalasHapusTolong bantuannya..
Trimakasih
Saya mau nanyak... Perkembangan pemulihan Tanaman Diindonesia seperti apa ya?
BalasHapusTolong bantuannya..
Trimakasih