PERANAN BIOTEKNOLOGI PERANAN BIOTEKNOLOGI DALAM PEMULIAAN DALAM PEMULIAAN TANAMANTANAMAN

PEMULIAAN KONVENSIONAL VS PEMULIAAN KONVENSIONAL VS BIOTEKNOLOGIBIOTEKNOLOGI

PEMULIAAN TANAMAN KONVENSIONAL : PEMULIAAN TANAMAN YANG MELIBATKAN AKTIVITAS PERSILANGAN DAN SELEKSI PADA TINGKAT INDIVIDU TANAMAN.PEMULIAAN BIOTEKNOLOGI (REKAYASA GENETIKA): PEMULIAAN PADA TATARAN SEL/MOLEKULER

KEDUANYA SALING MELENGKAPI KEDUANYA SALING MELENGKAPI KEKURANGAN MASING-MASINGKEKURANGAN MASING-MASING

BIOTEKNOLOGI BIOTEKNOLOGI ALAT BANTU YANG ALAT BANTU YANG MERUPAKAN ALTERNATIF BARU SEBUAH MERUPAKAN ALTERNATIF BARU SEBUAH TEKNOLOGI (SEBAGAIMANA TEKNOLOGI-TEKNOLOGI (SEBAGAIMANA TEKNOLOGI-TEKNOLOGI LAIN) UNTUK MENCAPAI TEKNOLOGI LAIN) UNTUK MENCAPAI TUJUAN PEMULIAANTUJUAN PEMULIAAN

PENGGUNAANNYA BUKAN KEHARUSAN PENGGUNAANNYA BUKAN KEHARUSAN TETAPI SEBUAH PILIHANTETAPI SEBUAH PILIHAN

PEMULIAAN TANAMAN :PEMULIAAN TANAMAN :

KERAGAMAN GENETIK KERAGAMAN GENETIK SELEKSI SELEKSI GENOTIP BARU GENOTIP BARU

Semakin banyak keragaman genetik Semakin banyak keragaman genetik semakin banyak varietas unggul semakin banyak varietas unggul yang dapat ‘diciptakan’yang dapat ‘diciptakan’

A. BIOTEKNOLOGI UTK MENCIPTAKAN A. BIOTEKNOLOGI UTK MENCIPTAKAN KERAGAMAN GENETIK KERAGAMAN GENETIK

Kendala : - jika tidak ada sumber keragaman genetik dari tanaman sejenis

- pesilangan kerabat jauh sulit dilakukan

Peran Bioteknologi??Peran Bioteknologi??

Pada pemuliaan konvensional menyilangkan 2 atau lebih genotip berbeda

1. Transformasi Genetik

Pengertian : penyisipan satu atau lebih gen secara langsung ke dalam genom suatu tanaman

Kelebihan : dapat menyisipkan gen yang berasal dari tanaman yang spesiesnya berbeda bahkan dari organisme yang berbeda (bakteri, virus, binatang)

Hasil : tanaman transgenik dengan sifat baru a.l. : tahan terhadap hama, penyakit, dan atau herbisida, mempunyai kandungan gizi lebih baik, mutu lebih baik dll.

Tanaman transgenik dapat dilepas sebagai varietas unggul baru dan dapat dimanfaatkan untuk memperkaya keragaman genetik yang sudah ada

2. Variasi somaklonal

Pengertian : variasi genetik yang timbul Pengertian : variasi genetik yang timbul karena perlakuan kultur ‘in vitro’.karena perlakuan kultur ‘in vitro’.

- Merupakan bagian dari fenomena mutasi.- Merupakan bagian dari fenomena mutasi.- Hampir selalu terjadi pada kegiatan kultur Hampir selalu terjadi pada kegiatan kultur ‘in ‘in

vitro’ dengan persentase yang berbeda-vitro’ dengan persentase yang berbeda-beda.beda.- Fenomena ini dapat dipacu dengan Fenomena ini dapat dipacu dengan

penambahan zat kimia tertentu. penambahan zat kimia tertentu. - Keragaman baru yang muncul Keragaman baru yang muncul memperkaya memperkaya

keragaman yang sudah ada untuk secara keragaman yang sudah ada untuk secara

langsung dilepas sebagai varietas atau langsung dilepas sebagai varietas atau

direkombinasikan dan diseleksi terlebih direkombinasikan dan diseleksi terlebih dahuludahulu

Production of a new variety of japanese butterbur using somaclonal variation.(upper:new variety, lower:native variety) (www.afr.pref.osaka.jp/.../ kakubu/shigen/fuki.jpg)

Somaclonal variation in Rhododendron plants derived from adventitious shootshttp://allserv.rug.ac.be/~pdebergh/tro/tro5at01.htm

Carrot family lines regenerated from tissue-culture. Both have been grown for 12 weeks in a glasshouse after 10 weeks vernalisation. Family 16 (LHS) are flowering abundantly, while Family 17 (RHS) have not flowered.

3. Fusi sel

•Hibridisasi antara 2 genotip tanaman pada tingkat sel

•Mencampurkan 2 sel utuh yang berbeda sehingga didapatkan kombinasi genetik baru yang sebelumnya belum ada

•Hasil fusi mempunyai susunan genetik gabungan dari 2 tetua

•Keuntungan : rekombinasi sifat yang selama ini tidak dapat dilakukan dengan persilangan biasa menjadi memungkinkan untuk dilakukan

•Kelemahan :

- keberhasilannya masih rendah dan terbatas untuk tanaman yang hubungannya masih dekat

- penggabungan sifat secara menyeluruh sehingga semua sifat (termasuk yang jelek) ikut tergabung

B. BIOTEKNOLOGI UNTUK SELEKSI

Pada pemuliaan konvensional, seleksi dilakukan berdasarkan karakter yang tampakKarakter yang tampak ini dapat langsung pada karakter yang dituju maupun karakter yang merupakan marka seleksi

Bioteknologi memungkinkan seleksi dengan teknik baru yang lebih baik

1. MARKER AIDED SELECTION

Seleksi dengan bantuan marka molekuler

Fifat-sifat tertentu dicari marka molekulernya sehingga seleksi dapat dilakukan lebih akurat dan efisien (waktu, tempat dan tenaga) dibandingkan jika menggunakan marka seleksi fenotipik

Seperti halnya marka fenotipik, marka molekuler juga dapat merupakan penyandi sifat yang bersangkutan maupun sifat yang terpaut dengan sifat yang bersangkutan

Kelemahan : proses untuk pencarian marka molekuler relatif panjang sehingga biaya cukup mahal

2.2. SELEKSI DENGAN PENANDA BUATANSELEKSI DENGAN PENANDA BUATAN

Teknologi transformasi dan isolasi gen telah semakin maju dan memungkinkan introduksi berbagai sifat baru pada tanaman

Salah satu sifat baru yang dapat diintroduksikan adalah sifat berpendar (spt pada kunang-kunang) ke dalam tanaman

Jika sifat ini dapat dipautkan dengan sifat lain yang dikehendaki dan diintroduksikan ke dalam tanaman maka seleksi akan dapat dilakukan lebih mudah

3. PERAN TEKNOLOGI KULTUR IN VITRO 3. PERAN TEKNOLOGI KULTUR IN VITRO DALAM PEMULIAAN TANAMANDALAM PEMULIAAN TANAMAN

1.1. Menyediakan target untuk transformasi Menyediakan target untuk transformasi genetik serta metode regenerasinyagenetik serta metode regenerasinya

Hampir semua kegiatan transformasi genetik menggunakan sel-sel hasil kultur ‘in vitro’ sebagai target dan sel-sel atau jaringan tersebut juga harus diregenerasikan melalui kultur ‘in vitro’ untuk ditumbuhkan menjadi tanaman utuh

2.2. Kultur EmbrioKultur Embrio

Embrio hasil persilangan interspesifik seringkali gagal berkembang menjadi individu baru. Teknologi ‘embryo rescue’ dapat dimanfaatkan untuk menyelamatkan embrio hasil persilangan ini menjadi tanaman baru

3.Kultur pollen/ovule/anther3.Kultur pollen/ovule/anther Kondisi homosigot diperlukan pada tanaman menyerbuk sendiri untuk menjadi varietas yang unggul. Pada tanaman menyerbuk silang kondisi homosigot diperlukan pada pembentukan varietas hibrida.

Kondisi homosigot biasanya diperoleh dengan selfing selama beberapa generasi

Kondisi homosigot dapat dicapai lebih cepat dengan cara mengkulturkan sel-sel pada individu 2n yang mempunyai susunan n (sel kelamin)

Individu n mempunyai karakter seperti individu homosigot, atau individu digandakan n –nya sehingga mjd 2n yang homosigot

Terima Terima kasih…kasih…