I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Padi merupakan bahan makanan pokok bagi sekitar setengah penduduk
dunia. Di Indonesia padi merupakan makanan pokok utama, disusul jagung dan
ketela pohon.Sekitar 90% produksi dan konsumsi padi berada di Asia.
Peningkatan produksi padi tetap merupakan tantangan utama
di masa depan. Pada tahun 2025 kebutuhan
padi nasional diprediksikan meningkat dengan adanya pertambahan penduduk.Hal
ini bertolak belakang dengan produksi
padi yang dihasilkan per tahunnya yang semakin menurun dikarenakan sulitnya membuka
lahan pertanian yang baru,serta dinamika nasional dan global yang kompleks.Tanpa
upaya yang serius, permasalahan tersebut tidak akan teratasi.Salah satu upaya
untuk menyelesaikan permasalan tersebut adalah dengan pemuliaan tanaman.
Pemuliaan tanaman merupakan suatu metode yang secara
sistematik merakit keragaman genetik mennjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi
kehidupan manusia.Dalam pemuliaan tanaman berperan ilmu (science) dan seni
(art) yang ada pada diri pemulia dalam melakukan pemuliaan tanaman.
Varietas unggul sebagai hasil kegiatan
pemuliaan tanaman merupakan salah satu teknologi kunci dalam peningkatan hasil
padi.Peningkatan produksi padi didominasi peranan peningkatan produktivitas
(teknologi).Sementara itu dalam teknologi,peran varietas bersama pupuk dan air
terhadap peningkatan produktivitas padi.
Tinjauan sejarah dan perspektif kedepan
pemuliaan padi sawah khususnya di Indonesia, diharapkan dapat mengungkap
dinamika dan perannya dalam penyediaan pangan
di Indonesia dulu, kini, dan esok.
Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan
untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan sesuai dengan kondisi
ekosistem, sosial, budaya, serta preferensi masyarakat. Sejalan dengan berkembangnya kondisi sosial
ekonomi masyarakat, varietas yang dirakit pun terus berkembang.
Padi hibrida merupakan salah satu hasil
pemulian tanaman padi yang diciptakan dengan rekayasa genetika untuk
meningkatkan produksivitas padi baik kualitas dan kuantitasnya.
1.2 Tujuan
Untuk
mengetahui varietas-varietas padi yang dapat menigkatkan produksi tanaman padi
baik kualitas maupun kuantitas sehingga
kebutuhan pangan dapat terpenuhi.
II.TINJAUAN PUSTAKA
Persilangan
padi di Indonesia dimulai pada tahun 1920-an, dengan memanfaatkan gene pool
yang dibangun melalui introduksi tanaman.
Sampai dengan tahun 1960-an, pemuliaan padi diarahkan pada lahan dengan
pemupukan yang rendah, atau tanaman kurang responsif terhadap pemupukan (Harahap,1972).
Pengembangan varietas banyak diarahkan untuk
meningkatkan daya adaptasi dan toleransi
terhadap cekaman biotik maupun abiotik pada agroekosistem yang dihadapi,
sehingga mampu menciptakan stabilitas hasil tanaman yang baik (Khus et al.,
1990)..
Ada beberapa teknologi yang dikembangkan untuk mengatasi
sulitnya meningkatkan potensi hasil tanaman padi, dianaranya adalah perakitan
padi hibrida dan padi tipe baru.
Rekayasa Genetika dengan memanfaatkan bioteknologi modern pun turut
dimanfaatkan misalnya dalam peningkatan ketahanan terhadap hama/penyakit serta
peningkatan mutu rasa dan nilai gizi beras (Wu, et al., 2002).
Rekayasa genetik pada tanaman padi telah banyak dan
dilakukan dan telah berhasil dirakit beberapa varietas padi transgenik. Upaya yang telah dilakukan mislnya untuk
memasukkan gen ketahanan terhadap bakteri, fungi, serangga, serta perbaikan
kualitas nutrisi tanaman.Ketahanan terhadap bakteri Xanthomonas oryzae
dirakit dengan memanfaatkan gen Xa yang berasal dari spesies Oryza longistaminata. Padi transgenik yang telah ada antara lain
adalah Bt rice yang tahan terhadap hama penggerek batang, Golden rice yang merupakan padi
transgenik dengan kandungan beta karoten (provitamin A) yang tinggi,
varietas dengan kandungan Fe pada beras yang tinggi, serta upaya memodifikikasi
fotosintesis dari C3 menjadi C4.
Kegiatan besar yang saat ini tengah dilakukan adalah pemetaan genetik
genom padi secara molekuler (Matsuoke, et al., 2000).
Penemuan DNA
memungkinkan dilakukannya identifikasi, isolasi dan modifikasi gen. Karena setiap makhluk hidup pada dasarnya
memiliki struktur DNA yang sama, maka Gen yang pada dasarnya merupakan segmen
DNA dari spesies manapun, dari hewan, bakteri,
maupun tumbuhan dapat disisipkan
pada segmen DNA tanaman. Proses tersebut
dinamakan transformasi gen dan tanaman yang telah dimasuki gen asing disebut
dengan tanaman transgenik (Matsuoke, et al., 2000).
Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk
mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe
sebelumnya. Kunci kemampuan hibrida
untuk memecahkan kemandekan peningkatan potensi hasil adalah potensi
heterosisnya (hybrid vigor), yaitu superioritas F1 hibrida atas tetuanya
(Virmani et al., 1997).
Varietas padi hibrida diharapkan memiliki karakteristik
daya hasil lebih tinggi daripada varietas yang umum ditanam petani saat
ini. Selain keunggulan potensi hasil
tersebut, padi hibrida harus disertai
dengan berbagai sifat unggul yang terdapat pada varietas pembanding yang saat
ini umum ditanam petani (Virmani,1994)
III. PEMBAHASAN
Penemuan DNA memungkinkan dilakukannya identifikasi,
isolasi dan modifikasi gen. Karena
setiap makhluk hidup pada dasarnya memiliki struktur DNA yang sama, maka Gen
yang pada dasarnya merupakan segmen DNA dari spesies manapun, dari hewan,
bakteri, maupun tumbuhan dapat disisipkan pada segmen DNA tanaman. Proses tersebut dinamakan transformasi
gen dan tanaman yang telah dimasuki gen asing disebut dengan tanaman
transgenik.
Rekayasa genetik pada tanaman padi telah banyak dan
dilakukan dan telah berhasil dirakit beberapa varietas padi transgenik. Upaya yang telah dilakukan mislnya untuk
memasukkan gen ketahanan terhadap bakteri, fungi, serangga, serta perbaikan
kualitas nutrisi tanaman.Ketahanan terhadap bakteri Xanthomonas oryzae
dirakit dengan memanfaatkan gen Xa yang berasal dari spesies Oryza
longistamina. Padi transgenik yang
telah ada antara lain adalah Bt rice yang tahan terhadap hama penggerek
batang, Golden rice yang
merupakan padi transgenik dengan kandungan beta karoten (provitamin A)
yang tinggi, varietas dengan kandungan Fe pada beras yang tinggi, serta upaya
memodifikikasi fotosintesis dari C3 menjadi C4.
Kegiatan besar yang saat ini tengah dilakukan adalah pemetaan genetik
genom padi secara molekuler
2.3 Perakitan
Padi Hibrida
Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk
mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe
sebelumnya. Kunci kemampuan hibrida
untuk memecahkan kemandekan peningkatan potensi hasil adalah potensi
heterosisnya (hybrid vigor), yaitu superioritas F1 hibrida atas
tetuanya.
Pengembangan padi hibrida diawali dengan penemuan CMS (cytoplasmic
male sterile) dan paket teknologi produksi benih padi hibrida. Teknologi
padi hibrida dalam hal ini memerlukan pemanfaatan tiga galur, yaitu CMS, Restorer,
dan Maintainer, sehingga biasa disebut dengan teknik tiga galur Selanjutnya berkembang teknik hibrida dua
galur yang memanfaatkan galur EGMS = Environment Genic Male Sterility. Galur EGMS dapat menjadi steril pada kondisi
tertentu sehingga digunakan sebagai
mandul jantan, tetapi dapat menjadi fertil pada kondisi yang lain sehingga
digunakan untuk memperbanyak galur EGMS tersebut. Satu galur yang lain adalah tetua
jantan.
Teknik tiga galur memerlukan dukungan komponen-komponen
berikut :
1.
Galur mandul jantan (CMS = galur A) yang 100% mandul dan stabil
kemandulannya
2.
Galur pemulih kesuburan (restorer =
galur R) yang tinggi daya pemulihan kesuburannya, serta daya gabung khususnya,
sehingga nilai heterosis tinggi
3.
Galur pelestari kemandulan tepung sari
(galur B) yang murni
Varietas padi hibrida diharapkan memiliki karakteristik
daya hasil lebih tinggi daripada varietas yang umum ditanam petani saat
ini. Selain keunggulan potensi hasil
tersebut, padi hibrida harus disertai
dengan berbagai sifat unggul yang terdapat pada varietas pembanding yang saat
ini umum ditanam petani.
Padi hibrida yang dihasilkan saat ini banyak memiliki
latar belakang genetik galur-galur yang
berasal dari IRRI. Namun demikian,
pemanfaatan galur-galur yang beradaptasi baik di Indonesia mulai dilaksanakan,
sehingga pada masa datang diharapkan hibrida yang dihasilkan sudah beradaptasi
terhadap kondisi agroekosistem di Indonesia.
Perakitan dan pengujian padi hibrida yang dilaksanakan di
Indonesia telah menghasilkan tiga kombinasi hibrida harapan yang telah diuji
multi lokasi. Saat ini
telah berhasil dilepas dua varietas hibrida, yaitu Maro dan Rokan. Walaupun demikian, pengembangan padi hibrida
saat ini masih menghadapi beberapa kendala seperti :
1.
Standart heterosis yang tidak
stabil pada lingkungan yang berbeda
2.
Produksi benih hibrida yang masih
rendah, karena tidak sinkronnya pembungaan galur CMS dengan restorer (R) dan
maintainer (B). Namun demikian, pada
penelitian terakhir di lapangan dilaporkan bahwa sinkronisasi pembungaan antara
galur CMS dan Restorer cukup baik dan tidak ada interaksi yang nyata antara
galur dengan lingkungan.
3.
Galur-galur CMS sangat peka terhadap
hama dan penyakit daerah tropis. Namun
demikian, dengan pemanfaatan Restorer yang tahan kelemahan tersebut diharapkan
dapat tertutupi.
2.2 Perakitan
Padi Tipe Baru
Sejak varietas IR8 yang sangat
respon terhadap pemupukan tersebar luas di berbagai negara, revolusi hijau
dimulai dan produksi padi meningkat luar biasa. Namun, sejak tahun 1980-an produktivitas
padi sawah tidak banyak meningkat, hal itu diduga karena diversitas genetik
yang sempit. Upaya terobosan dilakukan
untuk membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan produktivitas
tanaman. Padi yang akan dibentuk
tersebut kemudian dikenal dengan padi tipe baru.IRRI mulai mengembangkan padi
tipe baru pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasil-hasilnya telah
didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut.
Landasan pemikiran dalam pembentukan padi “tipe baru”
adalah meningkatkan Indeks Panen (IP) dan produksi biomassa tanaman. Indeks
panen adalah perbandingan bobot kering gabah dengan total biomassa
tanaman. IP varietas padi sebelumnya
(semi dwarft) berkisar antara 0,45-0,50.
IP tersebut diupayakan untuk ditingkatkan menjadi 0,6. Cara untuk meningkatkan IP tersebut adalah
dengan meningkatkan proporsi distribusi fotosintat ke sink daripada ke source
yang akan diperoleh dengan cara meningkatkan sink size yang meliputi :
peningkatan jumlah gabah per malai dan peningkatan translokasi asimilat ke
gabah, serta meningkatkan masa pengisian gabah, antara lain dengan penundaan
senescence kanopi, memperpanjang masa pengisian biji, dan peningkatan ketahanan
terhadap rebah. Adapun cara untuk
meningkatkan biomassa tanaman adalah memodifikasi kanopi sehingga pembentukan
kanopi dan penyerapan hara cepat serta mengurangi konsumsi karbon.
Karakteristik arsitektur tanaman yang diperkirakan dapat
meningkatkan indeks panen adalah berpotensi hasil tinggi, malai lebat (± 250 butir
gabah per malai), jumlah anakan produktif lebih dari 10 buah dengan pertumbuhan yang serempak, tanaman pendek (± 90 cm), bentuk
daun lebih efisien, hijau tua, dan senescence lambat, tahan rebah, perakaran
vigorous, batang lurus, tegak, besar, dan berwarna hijau gelap, sterilitas
gabah rendah, berumur genjah ( 100-130 hari), beradaptasi tinggi pada kondisi
musim yang berbeda, indeks panen mencapai 0,6, efektif dalam translokasi
fotosintat dari source ke sink (biji), responsif terhadap
pemupukan berat, dan tahan terhadap hama dan penyakit.
Kendala dalam program NPT menurut Peng et al, 1998
adalah produksi biomassa yang masih rendah, serta tingkat sterilitas yang masih
tinggi, diduga karena populasi awalnya dibuat dengan menyilangkan padi yang
berbeda sub spesies (indica x japonica tropic), sehingga terjadi ketidak
teraturan meiosis dan tidak samanya distribusi kromosom pada keturunannya.
Upaya pemecahan yang dilakukan antara lain adalah
melakukan persilangan sebanyak-banyaknya untuk membentuk populasi dengan
memanfatkan tetua tropical japonica dengan sterilitas malai yang rendah, dan
melakukan kultur embrio untuk persilangan yang sulit menghasilkan benih.
Populasi dasar padi NPT banyak dibentuk dengan
memanfaatkan tetua dari sub spesies Indica dan Japonica tropik sehingga latar
belakang genetiknya cukup luas dan diharapkan dapat memecahkan stagnasi yang
terjadi pada varietas-varietas yang sudah ada.
Hidayat, 2001 melaporkan bahwa IRRI banyak sekali memanfaatkan varietas
lokal Indonesia sebagai tetua dalam pembentukan NPT. Varietas yang dijadikan sebagai donor untuk
sifat anakan sedikit antara lain : Gaok, Genjah gempol, dan Genjah
wangkal. Varietas-varietas yang dapat
membentuk sifat malai lebat antara lain: Djawa, Ketan Gubat, dan Pare Bogor.
Sumber gen sifat batang kuat antara lain : Putih Dayen, Gunang, dan Sirah
Bareh. Varietas tahan tungro : Bali
Ontjer, Gundil Kuning, Jimbrug, dan Umbuk putih. Pada awalnya pembentukan populasi tanaman
padi NPT di Indonesia telah digunakan varietas-varietas, IRBB5, Weshang II,
Memberamo, Maros, TB154, BP68, IR65600 sebagai tetua persilangan. Kegiatan tersebut telah menghasilkan
galur-galur yang sedang diuji daya hasilnya seperti : BP138E-KN-36-2-2,
BP364B-MR-33-2-PN-5-1, dan IR66160-121-4-5-3-MR-3-PN-1-2-1-1 (Balai Penelitian
Tanaman Padi, 2001). Diharapkan dalam
beberapa tahun ke depan salah satu dari galur tersebut dapat dilepas sebagai
varietas padi “tipe baru”.
2.3 Peranan Pemuliaan bagi kesejahteraan hidup manusia
pada Masa Depan
Padi adalah sumber makanan pokok bagi hampir seluruh
rakyat Indonesia. Oleh karena itu, padi
merupakan komoditi strategis yang dapat memberikan dampak yang serius pada
bidang sosial, ekonomi, maupun politik di Indonesia. Sejalan dengan hal tersebut, pengadaan padi
nasional harus betul-betul diperhatikan agar tidak terjadi gejolak yang tidak
diinginkan.
Penggunaan varietas hibrida dapat memberikan lonjakan
peningkatan produktivitas yang memberikan harapan terpenuhinya kebutuhan padi
dimasa yang akan datang. Teknologi padi
hibrida potensial untuk memenuhi kebutuhan pangan di indonesia.
Padi Tipe Baru (New Plant Type,
NPT), juga diharapkan dapat memacu peningkatan produksi padi.Potensi hasil
varietas padi tipe baru mencapai 30 – 50% lebih tinggi daripada varietas unggul
yang telah ada, pada kondisi lingkungan yang ideal.Keunggulan
tersebut dapat ditingkatkan dengan memanfaatkannya sebagai bahan dalam perakitan varietas hibrida. Varietas hibrida yang dihasilkan diharapkan
memiliki produktivitas 15% lebih tinggi daripada NPT asalnya. Keunggulan tersebut memberi harapan bahwa
pelandaian peningkatan produktivitas padi dapat teratasi.Upaya pemuliaan
tanaman padi telah secara nyata meningkatkan produksi padi. Revolusi hiijau merupakan sumbangan nyata
pemuliaan tanaman bagi kesejahteraan umat manusia.
Dalam rekayasa genetik tanaman padi, diterapkan
pengujian-pengujian yang sangat ketat, meliputi berbagai hal secara
komprehensif dan pada standar periode waktu tertentu. Varietas yang dilepas telah melewati
pengujian-pengujian tersebut sehingga diyakini aman bagimanusia dan lingkungan. Khusus produk bahan konsumsi manusia, telah
ada protokol pengujian tersendiri yang menjamin kemanan pangan tersebut.
Rekayasa genetik tanaman padi diharapkan dapat mengatasi
permasalahan ke depan yang ada.
Pemuliaan tanaman diharapkan dapat memberikan peran nyatanya dalam
setiap tahap perkembangan peradaban manusia.
Setelah green revolution,
diharapkan muncul gene revolution
yang mampu mengatasi permasalahan pangan ke depan tersebut.
IV. KESIMPULAN
1. Pemuliaan Padi terus
berkembang sesuai dengan semakin kompleksnya kebutuhan. Tipe varietas yang dihasilkan maupun teknologi
yang digunakan terus mengalami perkembangan.
2. Padi hibrida,
padi tipe baru, maupun padi hasil rekayasa genetik diharapkan dapat menjawab
permasalahan pangan dimasa yang akan datang,baik secara kuantitas maupun kualitas.
3. Upaya pemuliaan tanaman telah memberikan sumbangan
nyata bagi kesejahteraan umat manusia, namun penerapannya secara bijaksana
harus diperhatikan.
DAFTAR PUSTAKA
Adijono,
Suwarno, Yuniati P, E. Lubis, Sudibyo, dan B. Sutaryo. 2000. Pengujian Beberapa Padi Hibrida Harapan di
Berbagai Lingkungan Pengujian dalam Upaya Pengembangan Varietas Padi
Hibrida. Kumpulan
Makalah Hasil Penelitian 1999/2000 Buku II.
Balai Penelitian Tanaman Padi. Sukamandi.
Makmur, A., 1985. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Bina Aksara.
Jakarta. 77 hal.
Soewito, T., Adijono Pa, E. Suparman, Supartopo, P.H.
Siwi. 2000. Peningkatan ketahanan varietas padi unggul tahan terhadap wereng
coklat. Kumpulan makalah hasil
penelitian 1999/2000. Balai Penelitian
Tanaman Padi. Sukamandi.
Suwarno. 2000.
Orientasi penelitian plasma nutfah dan pemuliaan untuk menyongsong
tantangan perpadian masa depan. Apresiasi seminar hasil penelitian
tanaman padi. Balai Penelitian Tanaman
Padi Sukamandi, 10-11 November 2000.
No comments:
Post a Comment