PERBAIKAN BUATAN
Mugiono
VARIETAS
PADI GOGO DENGAN TEKNIK MUTASI
*
ABSfRAK - ABSTRACT PERBAIKAN VARIETAS PADI GOGO DENGAN TEKNIK MUTASI BUATAN. Benih varietas Seratus Malam dan Bicol diiradiasi dengan sinar gamma dari 60Co dengan dosis 0,1; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; dan 0,5 kGy. Setelah diiradiasi benih ditanam di sawah sebagai pertanaman M1 PlI.da musim penghujan 1982/1983. Pada generasi M2' setill.p malai Ml diuji ketahanannya t~rhadap hama wereng coklat biotipe 1 dan 2 di rumah kaca. Mutan tanaman yang tahan dipindahkan ke sawah untuk dimurnikan dan diseleksi ketahanannya terhadll.p penyakit blast pada generasi selanjutnya. Hasil pada pengujian terbadll.p hama wereng coklat dan penyakit !llast menunjukkan bahwa penyinaran dengan sinar gamma pada dom 0,1 ; 0,2 ; dan 0,3 kGy p1emberikan kemungkinan yang baik untuk mendapatkan mutan tanaman yang tahan. IMPROVEMENT OF UPLAND RICE VARIETIES 11IROUGH INDUCED MUTATION BREEDING TECHNIQUES. Seeds of Seratus Malam and Bicol varieties were irradiated with 0.1 ; 0.2 ; 0.3 ; 0.4 ; and 0.5 kGy of gamma rays from 60Co. After being irradiated, the seeds .were planted in the field as Ml generation in the wet season 1982/1983. In M2 generation, the resistance to brown planthopper biotypes 1 and 2 of each M1 panicle was tested in a green house. The resistant seedlings were transplanted in the field for purification and the resistance to blast disease tested in the no: t generation. Results of the screening showed that irradiation with the doses of 0.1 ; 0.2 ; and 0.3 kGy have a good probability for getting resistant mutants to brown planthopper and blast.
PENDAHULUAN Padi gogo merupakan salah satu ku1tur padi yang memiliki areal cukup luas di Asia. Areal pertanaman padi gogo terluas, terdapat di India, Indonesia, Bangladesh, China dan Philippina (I). Luas areal padi gogo di Indonesia sekitar 1,3 ha juta tersebar di pulau Jawa, Sumatra, Kalimantan, Sulawesi dan Maluku (2). Dengan dibukanya areal baru dalam program transmigrasi diharapkan bahwa areal padi gogo akan meningkat. Tetapi kenyataannya menunjukkan bahwa areal padi gogo menurun dari 1,6 juta ha di tahun 1968 menjadi 1,1 juta ha di tahun 1982 (3). Pada areal tersebut umumnya petani masih menanam varietas padi gogo yang mempunyai sifat umur panjang, tinggi, tumbuh serak, mudah rehah dan peka terhadap hama atau penyakit. . Masalah yang paling menonjol pada pertanaman padi di lahan kering adalah turunnya hujan yang tidak menentu dan penyakit blast serta hama wereng coklat (4). Untuk. mengatasi hal itu maka perlu dicari varietas padi gogo yang mempunyaj •
Pusat Aplikasi hotop dan Radiasi, BATAN
65
sifat-sifat toleran terhadap kekeringan dengan sistip1 perakaran yang dalam. tahan . terhadap penyakit blast dan hama wereng eoklat. Permuliaan tanaman dengan tehnik mutasi buatan telah banyak berhasll memperbaiki beberapa sifat tanaman seperti produksi, umur, tinggi tanaman dan ketahanannya terhadap hama dan penyakit (5, 6, 7). Dalam makalah ini dilaporkan beberapa hasil pendahuluan ten tang perbaikan varietas padi gogo dengan tehnik mutasi buatan.
BAHAN DAN METODE Benih dari varietas Seratus Malam dan Bieol diiradiasi sinar gamma C060 dengan dosis 0; 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 dan 0,5 kGy pada tahun 1982. Jumlah benih yang diiradiasi sebanyak 250 g. untuk setiap dosis dari setiap varietas. Setelah diiradiasi benih ditanam sebagai pertanarnan MI pada musim tanam MK 1982 di Pasar Jum'at. Dari setiap tanaman Ml dipanen secara acak sebanyak 2 malai, sebagai bahan untuk pengujian terhadap wereng eoklat dan seleksi umur atau morphologi pada generasi M2. Untuk pengujian ketahanan terhadap hama wereng eoklat digunakan metode uji bulk. Setiap tanaman M I ditanam secara baris sebanyak 50 biji pada bak kayu yang berukuran 60 em x 45 em x 10 em yang telah diisi tanah, dengan panjang baris 10 em. Setiap bak kayu berisi 20 baris, 2 baris ditanami varietas kontrol peka (TN-I) dan varietas kontrol tahan (Mudgo untuk biotype I dan ASD-7 untuk biotype 2). Tujuh hari setelah benih berkecambah, tanaman diinokulasi dengan wereng eoklat instar ke 2 atau 3. Pengamatan dilakukan pada waktu kontrol peka mati 90%, dengan metode Standard Evaluation System dari IRRI (8). Tanaman yang masih hidup dipindahkan pada bak sawah untuk mendapatkan benih. Tanaman yang hidup dan dapat menghasilkan benih diseleksi kembali pada generasi M3 dan seterusnya, sampai didapatkan mutan tahan wereng coklat yang homogen dan mantap. Pengujian dan seleksi terhadap penyakit blast dilakukan pada genrasi M3 dan pada galur-galur mutan terpilih tahan wereng eoklat. Pengujian dilakukan di rumah kaea, dengan menanam benih tersebut pada pot plastik yang berukuran 12x 12x8 em yang telah diisi tanah. Setiap pot berisi 5 baris galur mutan dan setiap galur ditanam sebanyak 25 biji. Inokulasi dilakukan setelah tanaman berumur 18 hari, dengan menggunakan 8 macam isolat cendawan Piricularia oryzae Cay. yang berbeda. Pengamatan dilakukan 7 hari setelah inokulasi dengan menggunakan metode penilaian dari SES yang dibuat IRRI (8).
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil biotipe I 0,2 kGy ketahanan 66
seleksi galur M2 pada uji keeambah bulk terhadap hama wereng eoklat disajikan pada Tabell. Dari tabel tersebut nampak bahwa dosis 0,1 kGy, dan 0,3 kGy memberikan hasil yang baik untuk mendapatkan mutasi terhadap hama wereng eoklat pada varietas Bieo1 dan Seratus MiUiun.
Pada dosis 0,2 kGy, frekuensi mutasi untuk ketahanan terhadap hama wereng eoklat biotipa I nampak lebih tinggi dari pad a dosis yang lain. Nampaknya dosis 0,2 kGy memberikan banyak kemungkinan untuk mendapatkan mutasi ketahanan terhadap hama wereng eoklat. Mutasi ketahanan terhadap penyakit bakteri busuk daun banyak didapatkan pada dosis 0,2 kGy (7). Pada varietas Seratus Malam perlakuan dengan dosis 0,4 kGy masih didapatkan mutasi tanaman yang tahan terhadap wereng eoklat biotipe I dengan frekuensi mutasi tanaman yang tahan sebesar 5 x 10-4. Sedangkan pada varietas Bieol perlakuan dengan dosis tersebut tidak terjadi mutasi ketahanan. Hal ini mungkin disebabkan karena jumlah tanaman M2 yang diseleksi pada perlakuan dengan dosis tersebut relatif sangat sedikit. Hasil seleksi galur M2 pada uji keeambah bulk terhadap hama wereng eoklat biotipe 2 disajikan pada Tabel2. Pada perlakuan dengan dosis 0,1 kGy dan 0,2 kGy nampak bahwa frekuensi mutasi tanaman yang tahan sangat tinggi untuk kedua varietas tersebut. Pad a varietas Bieol, perlakuan dengan dosis 0,3 kGy masih terjadi mutasi tanaman yang tahan dengan frekuensi sebesar 17 x 10-4, sedangkan pada varietas Seratus Malam perlakuan dengan dosis tersebut tidak terjadi mutasi tanaman yang tahan. Hal ini mungkin juga disebabkan karena jumlah tanaman M2 yang diuji relatif sedikit. Besamya frekuensi mutasi tanaman yang tahan terhadap hama wereng eoklat biotipe I pada varietas Seratus Malam lebih besar daripada biotipe 2. Sebaliknya pada varietas Bieol, besamya frekuensi mutasi tanaman yang tahan wereng eoklat biotipe I nampaknya tidak ada perbedaan dengan biotipe 2. Mungkin karena adanya perbedaan jumlah tanaman M2 yang diuji, akan menyebabkan perbedaan jumlah frekuensi mutasi tanaman tahan yang terjadi. Pada varietas Seratus Malam, pada pengujian terhadap wereng eoklat biotipe I, karena jumlah tanaman M2 yang diuji relatif besar maka jumlah frekuensi mutasi tanaman yang tahan relatif lebih besar dari pada varietas Bieo!. Sebaliknya pada varietas Bieol, karena jumlah tanaman M2 yang diuji relatif sedikit maka frekuensi mutasi tanaman yang tahan relatif keci1. Demikian pula pada pengujian terhadap wereng eoklat biotipe 2, karena jumlah tanaman M2 yang diuji relatif sedikit maka frekuensi mutasi tanaman yang tahan relatif sedikit. Hasil pengujian ulang terhadap hama wereng eoklat biotipe 2 dari galur-galur, yang tahan disajikan pada Tabel 3. Dari pengujian terse but nampak bahwa pada generasi M3' galur-galur yang tahan terse but masih segregasi ketahanannya. Beberapa galur yangsudah mantap ketahanannya yaituMG-2!psJ,Mg-4/PsJ, Mg-6!psJ, Mg12/PsJ, Mg-15/PsJ, Pg-19/PsJ dan Mg-31/PsJ, sedang galur-galur yang lain masih segregasi. Galur-galur yang sudah mantap ketahanannya pada umurnnya berasal dari varietas Seratus Malam keeuali Mg-19 berasal dari varietas Bieol. Galur-galur yang masih segregasi akan dimurnikan lagi pada generasi se1anjutnya. Hasi1 seleksi pengujian galur M3 terhadap penyakit blast disajikan pada Tabel4. Dari tabel tersebut nampak bahwa pada perlakuan dengan dosis 0,1 kGy dan 0,2 kGy banyak terjadi mutasi tanaman tahan blast, walaupun frekuensinya relatif sangat keeil untuk varietas Seratus Malam dan Bieo!. Sedang pada perlakuan dengan dosis yang lain tidak terjadimutasi tanaman yang tahan. Hal ini mungkin disebabkan 67
karena jumlah tanaman M3 yang diuji relatif sedikit. Pcngujian beberapa galur mutin \~h~n wereng ~oklat biQHp~ 2 terhadap penyakit blast hasilnya disajikan pada Tabel 5. Dari hasil pengujian terse but tampak bahwa tidak semua galur mutan yang tahan wereng juga tahan terhadap penyakit blast. Galur mutan 128/18/PsJ, 128/19/PsJ, Mg-2/PsJ, Mg-4/PsJ, Mg-5/PsJ, Mg-6b/PsJ dan Mg-6c/psJ menunjukkan reaksi tahan terhadap beberapa isolat cendawan P. oryzae Cav. yang dipergunakan untuk pengujian. Sedang galur-galur yang lain nampaknya rentan terhadap beberapa isolat cendawan tersebut. Dari kedelapan isolat yang dipergunakan untuk pengujian nampaknya isolat dari Bogor mempunyai daya virulensi yang tinggi dibanding dengan isolat yang lain.
KESIMPULAN Perlakuan radiasi dengan sinar gamma pada varietas Seratus Malam dan Bicol pada dosis 0,1 ; 0,2 dan 0,3 kGy memberikan kemungkinan yang lebih baik untuk mendapatkan mutan tanaman yang tahan terhadap hama wereng coklat biotipe 1 dan 2 dan penyakit blast.
UCAP AN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada UNDP/IAEA yang telah memberikan bantuan berupa peralatan dan tenaga ahli, dan kepada Dr. Ir. Mukelar Amir yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk dalam melakukan pengujian terhadap penyakit blast.
DAFTAR PUSTAKA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
68
De DA IT A, S.K., "Upland rice around the world", Major Research in' Upland Rice, The Int. Rice Res. Inst., Los Banos (1975) 2. BIRO PUSAT ST ATISTIK, Statistik Indonesia, BPS, Jakarta (1980). PARTOHARJONO, S., dan TASLIM, H., "Teknik bercocok tanaman padi gogo pada lahan kering", Simposium Padi, Sukamandi (1984). SIWI, B.H., "Peranan penelitian dalam peningkatan produksi padi" Simposium Padi, Sukamandi (1980). IAEA, Manual of Mutation Breeding (Technical Reports Series No. 119), IAEA, Vienna (1977). MUGIONO, DAN ISMACHIN, M., Evaluation of early maturing rice mutant, Atom Indonesia 62 (1980) 15. MUGIONO, dan ISMACHIN, M., Pemuliaan mutasi untuk resistensi padj terhadap penyakit busuk daun dan wereng coklat, Majalah BATAN XIV 1 (1981) 9. IRRI, Standard Evaluation System, The Int. Rice Res. Inst., Los Banos (1979).
Tabell.
017 450 0xyang 300 326 218 94 76 0Jumlah 450 750 1805 1450 277 138 3540 419 37715793 385 79 2674 7677 10-4 Jumlah 21010328 096perlakuan 3900 tanaman x250 10-4 54668 10-4 29 31 lat. 0,1 tanaman M2 Frekuensi diujitahan tanaman wereng cok· M2 Jwnlah tanaman MI, M2 dan frekuensi tanaman M2 yang tahan terhadap wereng M1yang coklat biotipe 1. Dosis
69
Tabel2.
Jumlah ta~man MI' M2 dan frckucnsi tanaman M2 yang tahan tcrhadap wcrcng coklat biotipc 2.
Jumlah Jumlah 375 lat. 450 600 Dosis 300 326 277 419 385 218 377 138 94 24 76 08,1 22 18 17 2275 600 1600 x1075 x300 320 575 00,1 10-4 10-4 310 7400 perlakuan yang tahan werengM2 cok· x400 10-4 yang diuji Frekuensi tanaman M2 Ml tanaman
70
*)
Nilai pengamatan:
0,1 dan 3 '" tahan. 5 '" agak tahan. 7 dan 9 '" rentan.
71
(kGy)
10-4 xx Jumlah 10-4 10-4 4 750 0tanaman 2 2 15000 3 16800 Frekuensi Jumlah tanaman mutasi tanam0 12000 4600 4200 1400 1000 004 21800 tahan 9perlakuan 00,1 2,3 1,6 an yang tahan Tabel 4. M3 yang diuji terhadap blast dan frekuensi mutasi tanaman yang diuji M3 yang tahan.
Jumlah
72
Tabel 5.
Reaksi beberapa galur mutan tahan wereng coklat terhadap 8 macam isolate cendawan Picularia oryzae Cav.
-
asal
-
R 0MS R R S S R R R R R S SS SR R R SR MRMR S S MS MR S. MS RR MR R MS MR RMR ma1am R MR MS MR S0,1 MS R R Varietas MR MRR*) MR MS64 MS MS SMR Kencana S S S R MR R SS. S Bico1 Bico1 S.**) .24 R ma1am S malam ma1am Oosis S(kGy) 0,2 128/18/Ps.T 128/19/Ps.T 1/13/PsJ 0,5 Mg-5/PsJ Mg-6c/PsJ No. galur Mg-26/PsJ 6/2a/PsJ Tetep **) MgMg-23/PsJ Mg-2/PsJ Mg-4/PsJ Mg-31/PsJ Mg-6b/PsJ 6radiasi 24/PsJ 15 39 60 66 No.26R isolate
- tahan. check **) Tetep 64Kencana -- check Sumatra Barat;rentan. 66 - Bogor.
Bandung; 39 - Ujung Pandang; 60 - Cianjur;
73
DISKUSI
ANDI M. DAMDAM :
Say a pernah membaca beberapa literatur mengenai usaha beberapa peneliti mencari toleransi beberapa galur, varietas tanaman seperti padi, jagung, kedelai, dan sebagainya terhadap kadar AI tanah (AI dapat meracuni tanaman). Apakah ada kemungkinan penerapan teknik mutasi untuk mencari galur-galur tanaman yang tahan terhadap kadar AI tanah yang tinggi. Mengingat program pengapuran yang akhir-, akhir ini selalu akan digalakkan yang diperuntukan untuk menekan aktivitas AI tanah yang tinggi. MUGIONO :
Kemungkinan untuk mendapatkan galur-galur tanaman yang toleran terhadap keracunan aluminium dengan teknik mutasi sangat banyak. Dari hasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan di BATAN, nampaknya ada beberapa mutan padi yang lebih toleran terhadap keracunan AI daripada varietas induknya. ISHAK: Untuk memperbaiki varietas padi dalam waktu singkat, mana yang lebih baik, aplikasi teknik nuklir atau teknik konvensional? MUGIONO :
Untuk memperbaiki varietas padi dalam waktu singkat saya cenderung bahwa teknik nuklir (mutasi) lebih baik daripada teknik konvensional. Pada teknik nuklir (mutation breeding), pada generasi M4 atau MS sudah didapatkan galur-galur mutan yang homogen. Sedang pada teknik konvensional galur-galur yang homogen bam akan diperoleh umumnya setelah generasi F7 atau Fg. Apabila suatu sifat tanaman yang diharapkan dikontrol oleh 2 gen yang linkage, dengan teknik konvensional keadaan ini tidak dapat dipecahkan, tetapi dengan teknik mutasi masalah ini akan ,dapat dipecahkan. E. LUBIS : Dalam Tabel 3 terlihat sejumlah galur Seratus Malam mutan yang bereaksi tahan terhadap g ras bIas dominan. Data ini sungguh menarik karena dalam satu kali langkah didapat galur mutan yang bereaksi tahan. Saya ingin menanyakan apakah ada korelasi negatif dengan menggunakan dosis rendah. Karena pada percobaan di Kebun Percobaan Muara dan Tamanbogo dengan dosis 0,4 kGy justru reaksi galur mutan terhadap ke g ras bIas menunjukkan penurunan atau apakah Seratus Malam yang digunakan berbeda.
74
MUGIONO
:
Sampai sejauh ini saya belum melakukan penelitian apakah ada hubungan (korelasi) antara dosis yang dipergunakan untuk radiasi dengan mutan tahan yang didapatkan. Kalau pada dosis radiasi 0,10 dan 0,20 kGy saya telah mendapatkan galur-galur mutan yang tahan terhadap 8 isolat bias, mungkin adalah suatu kebetulan. Sedang pada dosis 0,30 kGy ke at as tidak didapatkan mutan yang tahan, mungkin hal ini karena populasi tanaman yang diuji relatif sangat sedikit. Varietas Seratus Malam yang saya pergunakan untuk penelitian juga berasal dari BPTP Bogor.
75
