EKSPLORASI KERAGAMAN PLASMA NUTFAH PADI LOKAL ASAL TANA TORAJA DAN ENREKANG BERDASARKAN KARAKTERISASI MORFOLOGI

EKSPLORASI KERAGAMAN PLASMA NUTFAH PADI LOKAL ASAL TANA TORAJA DAN ENREKANG BERDASARKAN KARAKTERISASI MORFOLOGI Zulkifli Maulan 1 , Tutik Kuswinan 2 , Nadira R. Sennang 3 , Syatrianty A. Syaif 4 Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas “45” Makassar 1 , Jurusan Hama dan Penyakit Tanaman, Fakultas pertanian, Universitas Hasanuddin 2 , Laboratorium Ekologi, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin 3 , Laboratorium Benih, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin 4 , E-mail: [email protected]

ABSTRACT Exploration of local rice germplasms is an activity to search for, collect and examine the types of local rice crops, in order to secure those types from extinction, and use it as a source in the improvement or creation of new varieties with desirable traits. This study aims to determine the genetic diversity of local rice germplasm based on morphological characterization. A descriptive qualitative analysis method was used consisted of exploration, collection and analysis of kinship. 18 accessions of local rice were observed namely Pare Ambo, Pare Bau, Pare Birrang, Pare bumbungan, Pare Kobo, Pare Lalodo, Pare Lea, Pare Rogon, Pare Tallang, Pare Kamida, Pare Lambau, Pare Solo, Pare Pulu Mandoti, Pare Lotong, Pare Pallan, Pare Mansur, Pare Pinjan and Pare Salle. Morphological characters that can be used to distinguish the local rice accessions are character stems (number of tillers, the surface of the rod , the rod surface color, number of nodes, stem angle, stem diameter, stem segments color, plant height, stem rigidity and crumpling), leaf (leaf length, leaf width, leaf surface, leaf angle, flag leaf angle, the upper surface of the leaf bl ade, leaf blade color, leaf neck color, ligula length, leaf ligula color, the color of the leaf ear, leaf feather color, leaf midrib color, shape of the leaf tongue), flower (amount of grain in a panicle, grain shape, grain size, grain surface, grain surface color, end grain circumstances, the tail on the grain end, the color of the tail on the grain end, grain stalk color, discharge panicle, panicle length, panicle type, secondary panicle branches, panicle axis, loss), fruit/grain (grain shape, grain size, grain surface, the surface color of grain, grain end circumstances, the tail on the grain end, the color of the tail on the grain end, grain stalks color, grain fertilisation, lemma and palea colors, the presence of the lemma and palea, stril lemma color , stril lemma length, grain end color, grain end fur, grain end coat color, long fur), beans/rice (rice shape, rice size, rice color, length of seeds, seed width, seed thickness) and other supporting (age of the plant and results). Based on clustering anal ysis using the program NTSYS - pc verson 2.0 on all morphological data resulted in a dendrogram with similarity coefficients ranged from 0.50 to 0.80 in the 3 groups of local rice accessions. Group 1 consists of two sub- groups: a subgroup consisting of Pare Ambo and Pare Birrang and b subgroups consisting of Pare Kamida . Group 2 consists of 5 sub- groups, sub- groups c consisting of Pare Bau, Pare Lambau and Pare bumbungan, d subgroups consisting of Pare Kobo, Pare Pallan , Pare Pinjan, and Pare Salle, e subgroup consisting of Pare Lea, Pare Tallang and Pare Mansur, f subgroup consisting of Pare Solo, g subgroup consisting of Pare Pulu Mandoti and Pare Lotong. Group 3 consists of one sub- group h subgroups consisting of Pare Lalodo and Pare Rogon. Keywords : Germplasm diversity, local rice, morphology

347

PENDAHULUAN Indonesia merupakan Negara dengan kekayaan alam yang melimpah. Saat ini Indonesia menduduki peringkat ketiga dunia dalam hal keanekaragaman hayati. Khusus untuk padi, Indonesia memiliki beberapa padi liar dengan keragaman spesies tinggi dan memiliki sekitar 17.000 asesi plasma nutfah. Keragaman spesies ini merupakan modal dasar yang sangat berharga untuk perakitan dan perbaikan varietas padi (Suhartini, 2010). Plasma nutfah tanaman

pangan merupakan aset yang sangat penting sehingga harus dilestarikan.

Didalam plasma nutfah

terkandung sifat-sifat yang diperlukan untuk pembentukan atau perbaikan sifat varietas unggul yang diinginkan. Namun demikian sumber daya genetik terus menerus mengalami kemorosotan akibat rendahnya perhatian dan pemanfatan sumber daya genetik serta berubahnya praktik pertanian tradisional. Introduksi varietas unggul berumur genjah ke sentra produksi padi di berbagai wilayah dapat menyebabkan erosi genetik dari varietas lokal yang ada di daerah tertentu (Mishra et al, 2009). Adanya erosi genetik akibat praktik

pertanian modern menyebabkan

semakin terasa pentingnya koleksi dan konservasi plasma nutfah. Daerah-daerah penghasil padi biasanya memiliki varietas lokal mengandung keragaman genetik semakin terdesak ke wilayah-wilayah pedalaman yang sulit dijangkau (Rabbani et al, 2008). Untuk mengantisipasi erosi gen tanaman perlu dilakukan pelestarian bahan genetik tanaman melalui kegiatan eksplorasi, karakterisasi, rejuvinasi, dan dokumntasi (Hanarida et al, 2005). Program pembangunan pertanian memerlukan varietas tanaman yang mempunyai hasil tinggi, tahan hama dan penyakit, dan toleran cekaman lingkungan spesifik. Untuk membentuk varietas unggul diperlukan antara lai n varietas lokal maupun kerabat liarnya sebagai tetua. Varietas lokal berperan penting sebagai tetua yang adaptif pada lokasi spesifik, sedangkan kerabat liar dan varietas introduksi dapat digunakan sebagai tetua

ketahanan

terhadap hama penyakit (Rais, 2004). Aksesi-aksesi padi lokal banyak digunakan oleh petani diperbagai Kabupaten, tetapi dalam jumlah yang relative sedikit. Hal ini akibat meluasnya penggunaan varietas unggul nasional. Hingga kini, plasma nutfah padi lokal masih banyak yang belum dikarakterisasi dan dievaluasi (Silitonga 2008), oleh karena itu diperlukan identifikasi, konservasi dan klassifikasi agar dapat dimanfaatkan dalam progra m pemuliaan (Bhuyan et al, 2007). Karakterisasi merupakan kegiatan dalam rangka mengidentifikasi sifat-sifat penting yang bernilai ekonomi atau yang merupakan penciri dari varietas yang bersangkutan.

Karakter yang dapat diamati dapat berupa karakter

morfologi, karakter agronomi, karakter fisiologi, dan karakter molekuler (DNA). Karakter morfologi yang diamati di lapangan terdiri atas karakter morfologi yang bersifat kualitatif dan kuantitatif. Karakter yang diamati hendaknya tidak dipengaruhi oleh lingkungan. Penanda morfologi digunakan untuk mengidentifikasi variasi yang selanjutnya diseleksi sebagai materi perbaikan sifat suatu tanaman pada program pemuliaan tanaman. Berdasarkan dari karakterisasi sifat morfologi, sehingga dapat diketahui pengelompokan dari aksesi padi lokal tersebut.

METODE PENELITIAN Eksplorasi padi lokal Sulawesi Selatan Eksplorasi plasma nutfah padi lokal dilakukan pada daerah -daerah yang menanam padi lokal, utamanya di 348

daerah dataran tinggi seperti Tana Toraja dan Enrekang. Benih padi akan dikoleksi dari petani yang membudidayakan padi-padi lokal.

Benih akan dikoleksi dengan jumlah yang cukup untuk masing-masing genotipe, sehingga

memungkinkan langsung dilakukan pengujian lebih lanjut. Adapun benih padi lokal has il eksplorasi yang temukan di kabupaten Tana Toraja yaitu, pare Bau, pare Tallang, pare Laloda, pare Birrang, pare Rogon, pare Ambo, pare Kobo, pare Lea dan pare Bumbungan, sedangkan di kabupaten Enrekang yaitu, pare Salle, pare Pulu Lotong, pare Pinjan, pare Pallan, pare Solo, pare Mansur, pare Kamida, pare Pulu Mandoti dan pare Lambau. Padi lokal hasil eksplorasi tersebut ditanam di lahan petani.

Karakterisasi Morfologi (Penanda Morfologi) Metode yang digunakan untuk analisis karakter morfologi tanaman padi adalah menggunakan program NTSYS-pc version 2,0. Karakter yang diamati terdiri dari batang (jumlah anakan, permukaan batang, warna permukaan batang, jumlah nodus, sudut batang, diameter batang, warna ruas batang, tinggi tanaman, ketegaran batang dan kerebahan), daun (panjang daun,

lebar daun,

permukaan daun, sudut daun, sudut daun bendera,

permukaan atas helaian daun, warna helaian daun, warna leher daun, panjang lidah daun, warna lidah daun , warna telinga daun, warna bulu daun, warna pelepah daun, bentuk lidah daun), bunga (jumlah bulir dalam satu malai, bentuk bulir, ukuran bulir, permukaan bulir, warna permukaan bulir, keadaan ujung bulir, ekor pada ujung bulir, warna ekor pada ujung bulir,

warna tangkai bulir, keluarnya malai, panjang malai, tipe malai, cabang malai

sekunder, poros malai, kerontokan), buah/gabah (bentuk gabah, ukuran gabah,

permukaan gabah, warna

permukaan gabah, keadaan ujung gabah, ekor pada ujung gabah, warna ekor pada ujung gabah, warna tangkai gabah, fertelisasi gabah, warna lemma dan palea, keberadaan pada lemma dan palea, warna lemma stril, panjang lemma stril, warna ujung gabah, bulu ujung gabah, warna bulu ujung gabah, panjang bulu), biji/beras (bentuk beras, ukuran beras, warna beras, panjang biji, lebar biji, ketebalan biji) dan pendukung lainnya (umur tanaman dan hasil).

HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplorasi Plasma Nutfah Hasil eksplorasi plasma nutfah padi lokal Tana Toraja dan Enrekang telah diperoleh 18 aksesi padi local yang dapat digunakan untuk tujuan konservasi dan perlindungan varietas serta program pemuliaan. Aksesi padi lokal tersebut adalah Pare Ambo, Pare Bau, Pare Birrang, Pare Bumbungan, Pare Kobo, Pare Lalodo, Pare Lea, Pare Rogon, Pare Tallang yang berasal dari Tana Toraja, Sedangkan aksesi padi lokal dari Enrekang adalah Pare Kamida, Pare Lambau, Pare Solo, Pare Pulu mandoti, Pare Lotong, Pare Pallan, Pare Mansur, Pare Salle dan Pare Pinjan.

Berdasarkan Analisis Cluster Morfologi Kesamaan karakter morfologi yang teramati dari 18 aksesi padi lokal dalam penelitian ini dapat menunjukkan kedekatan dalam hubungan kekerabatan yang dimiliki. kedekatan dalam

Oleh karena itu dilakukan pengujian

hubungan kekerabatan yang dimiliki oleh 18 aksesi padi lokal tersebut denga n menggunakan

dendrogram seperti terlihat pada Gambar 1. 349

Berdasarkan dendrogram dari 18 aksesi padi lokal yang diuji, pada koefisien kemiripan 0,50-0,80 membentuk tiga kelompok yaitu Kelompok I terdiri dari 2 sub kelompok yaitu sub kelompok a terdiri atas Pare Ambo dan Pare Birrang dan sub kelompok b terdiri atas

Pare Kamida.

Kelompok II terdiri atas 5 sub kelompok yaitu sub

kelompok c terdiri atas Pare Bau, Pare Lambau dan Pare Bumbungan, sub kelompok d terdiri atas Pare Kobo, Pare Pallan, Pare Pinjan dan pare Salle, sub kelompok e terdiri atas Pare Lea, Pare Tallang dan Pare Mansur, sub kelompok f terrdiri atas Pare Solo, sub kelompok g tediri atas Pare Solo, sub kelompok g terdirrdiri atas Pare Pulu Mandoti dan Pare Lotong. Kelompok III terdiri atas satu sub kelompok yaitu sub kelompok h yang terdiri atas Pare Lalodo dan Pare Rogon. Analisis kemiripan terhadap 18 aksesi padi lokal menghasilkan

koefisien kemiripan fenotipik (KF)

tertinggi adalah antara Pare Pinjan- Pare Pallan yaitu 80% dan nilai KF terendah adalah antara Pare Lalodo-Pare Birrang dan Pare Puluh Mandoti- Pare Lea yaitu 50 %. Semua pasangan tanaman aksesi padi lokal dengan nilai KF tinggi umumnya merupakan tanaman aksesi padi lokal dengan kategori sama, sedangkan pasangan tanaman aksesi padi lokal yang memilki KF kecil umumnya merupakan tanaman aksesi padi lokal dengan kategori berbeda. Sesuai dengan Cahyarini et al (2004) bahwa kemiripan dikatakan jauh apabila kurang dari 0,6 atau 60%. Deng an demikian pengelompokan tersebut membuktikan bahwa aksesi padi yang mempunyai tingkat kemiripan 80% berarti berasal dari tetua yang sama. Berdasarkan tingkat kemiripan terlihat bahwa Pare Pinjan dan Pare pallan mempunyai hubungan kekerabatan yang sangat dekat kedua aksesi padi lokal tersebut yang memiliki tingkat kemiripan dengan nilai 0,80 (80%). Ini sesuai dengan pendapat Lee (1998), individu yang berkerabat dekat akan mempunyai jarak genetik yang dekat, sedangkan bila berkerabat jauh akan mempunyai jarak genetik yang jauh. Ahmad et al (1980), dikutip Daradjat et al (1991) melaporkan bahwa genotip yang berasal dari daerah yang sama tidak selalu berada dalam klaster yang sama, artinya diversitas geografi tidak selalu ada hubungannya dengan diversitas genetik.

PT1 PT3 PE1 PT2 PE2 PT4 PT5 PE6 PE9 PE8 PT7 PT9 PE7 PE3 PE4 PE5 PT6 PT8

0.50

0.55

0.60

0.65 Koefisien Kemiripan

350

0.70

0.75

0.80

Gambar 1. Dendrogram Berdasarkan Penanda Morfologi

Selanjutnya Erlina (2011), bahwa pada klaster yang sama dicirikan dengan nama genotip yang hampir sama. Hal ini menunjukkan bahwa genotip-genotip tersebut dibentuk dari populasi yang sama, sehingga tingkat kekerabatannya lebih dekat.

Namun sebaliknya ada genotip dengan nama yang sangat berbeda tetapi

kekerabatannya sangat tinggi, karena kemungkinan materi genetic

tingkat

tersebut berasal dari induk yang sama tetapi

terpencar ke berbagai tempat yang berbeda sehingga diberi nama yang berbeda oleh kolektornya. Jika ada kolektor baru yang mengumpulkan aksesi padi lokal pada berbagai tempat maka tidak menutup kemungkinan turunan dari sumber

populasi yang sama akan terkoleksi namun dengan nama yang berbeda, tanpa mengetahui sejarah dan

silsilahnya. Semakin tinggi tingkat kepercayaan pengelompokan berarti semakin kuat kemiripan genetik dari galur dalam kelompok tersebut. Sehingga apabila persilangan dilakukan antar individu

dalam kelompok yang sama

(dengan tingkat kepercayaan pengelompokan yang tinggi) yang berarti bahwa invidu -invidu tersebut secara genetik memiliki kemiripan yang kuat, maka peluang terjadinya inbreeding akan semakin tinggi. Oleh sebab itu persilangan dalam kelompok yang sama harus dihindari. Menurut Warburton et al. (2005), galur -galur tidak terklaster berdasarkan fenotipe, adaptasi lingkungan, tipe atau warna biji, umur panen, atau respon heterotik, tapi galur -galur yang berkerabat secara pedigree biasanya berbeda pada klaster yang sama. Berdasarkan hubungan kekerabatan diantara 18 genotip maka diperoleh kisaran nilai jarak genetic dan terbentuk kelompok heterotik, artinya bahwa di dalam satu kelompok heterotik memiliki genetik yang kuat sehingga pasangan galur tersebut dihindari untuk disilangkan. Sedangkan peluang untuk terjadinya heterosis adalah dengan melakukan rekombinasi antar kelompok heterotik.

Semakin jauh jarak genetik antar genotip, maka akan memiliki efek

heterosis yang tinggi apabila disilangkan. Walaupun demikian, dalam seleksi materi untuk persilangan, tidak hanya faktor jarak genetik yang diperhitungkan, tapi karakter-karakter lain yang menarik dan menonjol perlu diikut sertakan untuk menghasilkan rekombinan yang baik. Untuk itu perlu diketahui korelasi antara karakter vegetative dan genaratif, sehingga lebih terarah dan efektif. Menurut Pabendon et al. (2007), jika nilai rata-rata jarak genetik dalam klaster lebih kecil dari rata-rata umum (≤ 0,7) maka persilangan di dalam klaster harus dihindari karena dimungkinkan terdapat kemiripan genetik antar genotip tersebut. Sebaliknya jika rata-rata jarak genetik dalam klaster lebih besar dari rata-rata umum (≥ 0,7) maka persilangan pada klaster yang sama bisa dilakukan. Berdasarkan uji persilangan di lapangan yang telah banyak dilakukan pada kelompok heterotik dengan jarak genetik 0,7 sudah memberikan hasil heterosis yang tinggi.

KESIMPULAN 1.

Hasil eksplorasi diperoleh 18 aksesi padi lokal yang berasal dari Tana Toraja dan Enrekang.

2.

Karagaman

berdasarkan

karakteristik

morfologi

dengan

koefisien

membagi menjadi tiga kelompok utama. Kelompok I terdiri dari

kemiripan

antara

0,50 -0,80

3 aksesi padi lokal yaitu Pare Ambo

(PT1), Pare Birrang (PT3), dan Pare Kamida (PE1). Kelompok II terdiri dari 1 3 aksesi padi lokal yaitu Pare Bau (PT2), Pare Lambau (PE2), Pare Bumbungan (PT4), Pare Kobo (PT5), Pare Pallan (PE6), Pare Pinjan (PE9), Pare Salle (PE8), Pare Lea (PT7), Pare Tallang (PT9), Pare Mansur (PE7), Pare Solo (PE3),

351

Pare Pulu Mandoti (PE4), Pare Lotong (PE5). Kelompok III terdiri dari 2 aksesi padi lokal yaitu Pare Lalodo (PT6) dan Pare Rogon (PT8).

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Hasanuddun yang telah memberikan izin melakukan penelitian dan ucapan yang sama disampaikan kepada Dikti yang telah memberikan dukungan dana dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA Bhuyan N, N. Basanta, K. Borah and R.N. Sarma. (2007). Genetic diversity analysis in traditional lowland nice (oryza sativa L.) of Assam using RAPD and ISSR markers Current Science. 93 (7):697-972. Cahyarini RD, Yunus A, Purwanto E. ( 2004). Identifikasi Keragaman Genetik Beberapa Varietas Lokal Kedelai di Jawa Berdasarkan Analisis Isozim. Agrosains 6 (2):79-83. Daradjat, A.A., M. Noch, dan M.T. Danakusuma. (1991). Diversitas Genetik Pada Beberapa Sifat Kuantitatif Tanaman Terigu (Triticum aestivium L.). Zuriat 2 (1): 21-25. Erlina D, Yunus M, dan Muh.Azrai. (2011). Karakterisasi Genetik Koleksi Plama Nutfah Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) Berbasis Marka SSR (Simple Sequence Repeats). Hanarida, I.S., M. Hasanah, S. Adisoemarto, M. Thohari, A. Nurhadi & I.N. Orbani. (2005). Seri Mengenal Plasma Nutfah Tanaman Pangan. Bogor: Komisi Nasional Plasma Nutfah. Lee, M. (1998). DNA Markers for Detecting Genetic Realtionship among Germplasm Revealed for Establishing Heterotic Groups. Presented at The Maize Training Course, CIMMYT, Texcoco, Mexico, August 25 1998 Mishra B, R,K. Singh, & D. Senadhira. ( 2009). Enhancing genetic resources and breeding for problem soil http://www.idrc.ca/en/ev-85296-2011-DO TOPIC.html (diakses 14 Februari 2009). Pabendon, M.B., Mejaya M.J., Koswara.J., dan Aswidinnoor H. ( 2007). Analisis Keragaman Genetik Inbrida Jagung Berdasarkan Marka SSR dan Korelasinya dengan Data fenotipik F1 Hasil Silang Uji. Jurnal Penelitian Pertanian Tanaman Pangan Vol. 26 No. 2. Rabbani MA, Pervaiz ZH and Masood MS. ( 2008). Genetic diversity analysis of traditional and improved cultivars of Pakistan rice (Oryza sativa L.) using RAPD markrs. Electronic Journal of Biotechnology. 11(3):1-8. Rais, S.A. ( 2004). Eksplorasi Plasma Nutfah Tanaman Pangan Di Provinsi Kalimantan Barat. Bo go r : Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian Bogor. Rohlf, F.J. ( 1989). NTSYS-pc. Numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 1,80. Applied Biostatistics Inc. New York. Silitonga TS. (2008). Konservasi Dan Pengembangan Sumberdaya Genetik Padi Untuk Kesejahteraan Petani. Makalah disampaikan pada Pekan Budaya Padi di Subang Jawa Barat. Suhartini, Tintin. ( 2010). Keragaman Karakter Morfologi Plasma Nutfah Spesies padi Liar (Oryza Spp). Buletin Plasma Nutfah 1:17-28.

352