Plasmanutfah, Perawatan dan Kegunaan pada Tanaman Tebu (Saccharum officinarum) - part VI

TAIWAN

Pekerjaan Cytology dari HW. Li dan rekannya, mempublikasikan suatu seri permulaan tentang exploitasi Saccarum complex, sehubungan usaha peningkatan tebu di Taiwan S spontaneum dan Michantus sp keduanya endemik di Taiwan.

S spontaneum awal dikoleksi untuk meningkatkan variasi karakteristik agronomy tebu dan mendapat tanaman kebal terhadap Downy Mildew. Selanjutnya ditangani oleh Lo dan Sun (1969) memakai S Spontanium untuk karakterisasi. Dari tahun 1957 – 1958 telah di karakterisasi sebanyak 158 klon berdasarkan tinggi batang, diameter, panjang dan lebar daun, dan brix, berikutnya dan 158, diambil 137 untuk karakterisasi pembungaan, fiber, juice purity, dan kadar gula. Beberapa klon terdapat kadar gula, purity melebihi gelagah jepang di Taiwan hanya sedikit dokumen tentang penggunaan S. Spontanium walaupun pemasukan Lo dan Sun menunjukkan suatu yang menjanjikan.

Shang dkk (1969) dalam mempelajari F₁, BC₁ dan BC₂ yang berasal dari klon tunggal S spontanium dan NCo310 dan tebu nobel klon NC 19, menyimpulkan bahwa karakter buruk S spontanium  bisa diperbaiki dengan nobilisasi. Beberapa keturunan BC2 dari Nco310 menunjukkan perbaikan karakter agronomi dan adaptasi pada kondisi lingkungan yang sesuai, walaupun diekploitasi penggunaan S. Spontaneum tidak terlihat banyak digunakan.

Koleksi Miscanthus di Taiwan, bermula M. Sinensis dan M. Floridulus telah diamati 86 % dari 129 klon, kebal terhadap downy mildow, dan semua dari 124 klon tahan terhadap smut.20 yang ditahan Downy mildow dari klon M. Sinensis dan M floridulus disilangkan sebagai tetua betina untuk menghasilkan 3200 seedling hibrida komersial. Sekitar 21 % dari keturunan tipe Mischanthus berdaun sempit dan beberapa batang kurus. 139 individu terseleksi di karakterisasi sebagian besar mempunyai brix mendekat tebu normal diameter batang sangat kecil apabila tetuanya Mischanthus, per rumpun terdapat 11-76 batang sedang semua Saccharum kurang dari 10 batang.

Material F1 menjanjikan untuk mengembangkan klon komersial pada nobilisasi berikutnya. Semua klon ini kebal terhadap downy mildow dimana 81sangat tahan terhadap smut, dan 27 sangat sensitif.

32 dari 50 F1 yang tersaring adalah betina pada 1981sejumlah besar keturunan BC1 dari persilangan hibrida komersil. Pada karakterisasi berikutnya, hibrida F1 ini merupakan vigor yang kuat untuk panjang batang. Hibrida F1 yang di uji untuk toleransi terhadap kekeringan dan keasaman, terdapat 5 yang lebih toleransi dari pada klon lokal klon ini di silang baik dengan klon komersil, menghasilkan 93BC1 dan diuji terhadap penyakit.

Walau menggunakan keturunan F1, Saccharum X Mischanthus yang produksinya menjanjikan, tapi tidak toleransi terhadap smut hasil dari nobilisasi ini selanjutnya masih di tunggu.

USDA / ARS, HOUMA

Kondisi lingkungan Lousiana juga mempunyai tuntutan untuk mendapatkan kriteria seleksi klon tebu. Tujuannya memperhatikan timbulnya mosaik pada spntaneum dan karakter lain seperti populasi, anakan dan ratoon juga hasil tonage dari S. robustum yang tegak tujuan lain, yang di juga hasil tonage dari S. Robustum yang tegak tujuan lain yang di jabarkan oleh Dunckelman dan Breaux (1970 – 1972), exploitasi plasmanutfah liar untuk meningkatkan kekebalan mosaik borer, meningkatkan vigor ratoon pada musim dingin, dan mengurangi inversi paska beku, penggunaan plasmanutfah liar juga untuk memperluas dasar genetik di Loisiana. Sejak adanya pengaruh Smut, maka kekebalan Smut menjadi tujuan berikut.

Program dimulai pada akhir 1960 dengan pengulangan screening pada 208 S. Spontaneum untuk kekebalan mosaik klon terseleksi dari 71 klon yang resisten disilangkan untuk komersial dan klon yang mendekati komersial untuk menghasilkan F1 dan BC1 group yang resisten 32 klon dari 262 S. Spontaneum, selanjutnya dilakukan tehnik penyaringan melalui plasmanutfah baru.

Saat ini sekitar 25 % dari usaha Cane Breeding, atau 25.000 seedling di usahakan memanfaatkan plasmanutfah liar, khususnya S. Spontaneum. Kesimpulan terakhir tentang populasi pada F1 dari Indonesia E. Arundinancea dan klon hibrida komersil spesis liarini kelihatanya cepat.  

Karena sulitnya mendapatkan bunga pada S. Officinarum. Program menekankan klon komersial hibrida dalam persilangan nobilisasi untuk klon masak awal bisa diterima klon yang berbunga lebat dan berat tinggi.

Seleksi pada F1 dan berikut silang balik sangat penting untuk pertumbuhan karakter pada generasi awal type agronomi cukup bebas dan menjadi lebih terbatas pada generasi berikutnya, rentang pada F1 dan BC1 kecil 3-500 dan populasi 500-2000.

Apa yang telah dicapai pada program nobilisasi tinggi tahun 1960 ? Klon US 56-15-8 memberi pengaruh besar, dengan beberapa keturunan BC3 dan BC4 mempunyai hasal sama baik atau sedikit lebih baik dari klon komersial, kebanyakan sangat tahan terhadap mosaik S. Spontaneum lain tidak secepat dan sesukses ini sedikit perkembangan untuk toleransi terhadap dingin sudah ada, tapi kesulitan dalam Screening , transfer ketahanan mosasic sudah berhasil tapi tidak menaikan hasil secara spektakular perlu pemasukan plasmanutfah untuk mendapatkan peningkatan jangka panjang.

INDIA

Walaupun sudah ada plasmanutfah liar di India, namun sulit menemukan bukti melalui literatur yang ada. Panje 1956 menegaskan tujuan skema expedisi Spontaneum. Di Babu dan Ethirajan tidak dipelajari sejumlah karakter keturunan F1 antara klon komersil yang beradaptasi dan klon klon Spontaneum, hal yang diinginkan di transfer dari Spontaneum untuk beberapa persilangan adalah kadar gula, memakai S. Spontaneum sebagai materi, untuk memperoleh sifat agronomi dan ketahanan dan toleransi pada kondisi lingkungan di Subtriopika India.

Hasil penggunaan S. Spontaneum dengan Hawaiian dan Puerto rico komersial dalam proyek dilaporkan oleh Sankaranarayanan (1978) dilakukan 200 persilangan.

Pemanfaatan outbred dan inbreed S. Spontaneum dilakukan keturunannya terdiori dari berbagai karakter agronomi, beberapa diantaranya mempunyai genotip yang menjanjikan dari segi hasil karakteristik dari Spontaneum, vigor, kekerasan, anakan, ketahanan kering, dan toleransi kebekuan dan aturan dalam breeding tebu dijabarkan oleh Panje (1972). Sedangkan karakter keurangan dan kelebihannya dalam plasmanutfah di teliti oleh pekerja di Coimbatore tidak banyak literatur yang menyebutkan exploitasi Spontaneum secara sistematis.

Diskusi tentang exploitasi Saccharum liar, nobilisasi S. Spontaneum terdapat 5 program besar dengan tujuan, breeding strategi seleksi filosofi umum dan sejumlah program lain yang tidak di bahas disini.

NEW  APPRPOACHES 

Bagaimanapun ada beberapa yang lain yang berpengaruh dalam membuat masalah ini. Afrika Selatan baru saja membuat program exploitasi plasmanutfah liar tahun 1983 dilakukan dipersilangan dengan memakai S. Officinarum, S. Spontaneum, S. Robustum yang dimabil dari Indonesia dan New Guinea (1976/ 1977). Allison menganjurkan perlunya menggunkan material genetik yang tidak beradaptasi dan untuk variabilitas gen dan kita memakai peningkatan secara populasi, yang biasa digunakan pada permukaan jagung, mungkin skenarionya seperti di bawah ini.

-          Pilih 7-10 klon dimana sama-sama mempunyai range karakter dan bergabung dengan baik dimana performancenya lebih baik daripada induk atau kontrol

-          Group yang terpilih akan disilang dengan semua kombinasi keturunannya mungkin akan tumbuh sejauh generasi kedua.

-          Klon yang superior, di Screening untuk agronomi dan ketahanan penyakit dan sulam dengan kontrol, setengah dari keturunannya mungkin bisa diuji hasil dan peformance terbaik disilangkan untuk materi putaran berikutnya.

-          Akhirnya klon komersil yang diharapkan dari persilangan antara kontrol dan klon terpilih dari program seleksi.

Melakukan skema brulang-berulang pada tebu dengan suatu program di satu lingkungan dan mengajukan yang tidak berbunga, atau satu aksesi yang diberi fasilitas untuk membuat berbunganya dari beberapa kelemahan dari skema ini bila memakai hanya 1 klon kontrol. Suatu waktu bila proram seleksi telah selesai, catatan tentang kontrol sebagai komersial bisa jadi satu tetua yang tidak diinginkan kedua mempunyai basse genetik yang sempit dimana populasi 1-10 klon. Kedua hal ini walaupun kontras tapi masih dipakai pada exploitasi persilangan untuk calon klon pemilihan.

CYTOLOGI  ASPECTS  OF  NOBILIZATION

2 aspek cytologi dengan efek utama dalam perkembangan dan hasil suatu nobilisasi. 1transmisi kromosom somatik pada persilangan saccharum 2 kekurangan yang nyata pada pasangan kromosom antara S. Spontaneum dan S. Officinarum.

TRANSMISI  KROMOSOM  PADA  NOBILISASI

Bremer (1925) menemukan bahwa ketika S. Officinarum berlaku secara normal pada pertukaran kromosom haploid pada persilangan intraspesifik terjadi pertukaran somatik saat dipolinasi oleh S. Spontaneum. Pada saat dipakai klon S. Spontaneum yang berbeda hasil yang diharapkan adalah random ketika S.Officinarum di polinasi oleh S robustum, maka pertukaran kromosom haploid lengkap, tapi jika dengan S. Sinensis maka menghasilkan 2 ntn hibrida.

Untuk memantapkan pola yang sudah ada, price (1961) melakukan persilangan percobaan secara intensive untuk perpindahan kromosom pada persilangan inter maupun intraspesifik Saccharum, demikian juga Roach (1969) melakukan uji ulang pada hibrida S. Spontaneum 64 dan 96 kromosom. Dia menemukan bahwa keturunan dari polinasi S. Officinarum dengan 4 klon Spontaneum 80 kromosom yang berbeda menghasilkan hibrida n + n dan 2 n + n dengan proporsi yang berbeda beda. Kelihatan proporsinya tergantung apakah S. Officinarum atau S. Spontaneum yang menjadi jantan apakah S. Officinarum atau S. Spontaneum yang menjadi jantan dan betina, kelihatannya ada faktor non genetik seperti perbedaan proporsi pada saat dilakukan ditempat dan waktu yang berbeda.

Price (1957) mengulas tentang, type perpindahan kromosom pada persilangan saccharum secara intergenetik, maka setelah bebrapa hibrida yang kurang autentik dikeluarkan di dapat : n+n, n+2n, 2n+n dan 2n+2n.

Perpindahan kromosom maternal pada S. Officinarum adalah yang paling penting untuk mendapatkan hibrida komersil, tapi dasar ini tidak pernah dapat dijelaskan secara memuaskan.

Literatur yang menjelaskan mekanisme gamet-gamet diploid pada Saccharum diulas oleh Rooch (1969) juga harlan dan de wet (1975). Laporannya berbeda tapi gamet-gamet diploid maupun haploid di produksi pada Saccharum, tergantung generanya. Parthasarathy (1946) bahwa persilangan antar 2 family yang masih dekat, mengurangi fungsi gamet-gamet apabila hubungannnya lebih jauh kesesuaian persilangan diperkirakan tidak mengurangi gamet-gamet kelihatannya kontradiksi dengan hipotesisnya tentang tipe hibrida pada persilangan intergenera Saccharum, namun penggunaan taxonomy klasik dalam penentuan hubungan, tidak luas tidaklah baik sebagai petunjuk kesamaan genetik keseluruan. Roach (1972) membuktikan bahwa hibrida dari persilangan Saccharum tergantung segregasi dari sejumlah kecil gen major, berbeda dengan Parthasarathy yang mengatakan segregasi pada semua genom.

Pola perpindahan kromosom pada nobilisasi Saccharum Spontaneum secara umum di ringkas sebagai berikut :

S. Officinarum x S. Spontaneum        -> 2 n+n F1 dengan pengecualian lain

     2n = 80 S.Spontaneum

S. Officinarum x 2n+ n F1                  -> 2n+n BC1 dengan frequenci aneploid kebanyakan

                                                                 < 2n+n  n+n  BC1 jarang

S. Officinarum x n+n F1                     -> n+n Proporsi masing-masing BC1 tergantung

     tetuanya 2n+n

2n+n F1 x sesama                               -> n+n F2 dengan Freg aneuploid kebanyakan <n+n

Komersial x F1                                    -> n+n hibrida dan 2n+n jarang, F1 x Komersial

Infoemasi diatas berasal dari : Price (1957, 1961, 1963) Roach (1969,1972, 1978) dan kandasami (196). Data ini dianggap konsisten oleh Roach, dimana kromosom S. Spontaneum ada pada kedua tetua perpindahan kromosom n+n akan menonjol.

GENE  TRANSFER  IN  NOBILIZATION

Pengurangan gen secara cepat pada S. Spontaneum selama nobilisasi, di duga kemungkinannya allosydensis, namun price (1967) melalui percobaannya dan literatur yang ada, tidak dapat membuktikannya.

Kromosom Narenga dan Sclerostachya dilaporkan berpasangan dengan semua S. Officinarum, tapi terjadi hanya setelah kromosom S. Officinarum berkurang sampai 10 dekade silang balik implikasi dari penelitian ini bahwa variabel genetik tersedia selama nobilisasi, dan dihasilkan dari segregasi dan rekombinasi. Brown dan kawan-kawan (1969) melakukan pemeliharaan beberapa spesis asli, gabungan karakter, pada tebu-tebu hibrida.

Mullins dan Roach (1985) menunjukkan hubungan genetik pada generasi nobilisasi dari ash dan serat dan gula adalah konsisten, pada pola respon yang berbeda antara tebu liar dan nobel kemungkinan pengurangan rekombinasi oleh induksi patahan kromosom dibahas oleh price dan warker (1960).

Sulitnya transfer gen dari S. Spontaneum selama nobilisasi tidak hanya disebabkan kurangnya pasangan kromosom. Pada persilangan dan silang balik dengan S. Officinarum, kontribusi S. Spontaneum berkurang hingga ¼ dari komponen haploid di generasi BC21, walaupun saat meiosis tidak ada kromosomyang berkurang, namun aneuploid lebih sedikit dari pada jalan kromosom yang diharapkan pada silang balik. Roach menemukan pada pengujian 39 BC1 hibrida, rata-rata 54 kromosom lebih sedikit dari pada yang dapat diharapkan daripada jumlah kromosom tetuanya.

Price (1967) menyebutkan bahwa efek dosis pada nobilisasi bisa diatur  dengan efek gene S. Spontaneum yang tidak diinginkan bisa ditekan dengan keberadaan gen S. Officinarum. Roach menguji antara keberadaan dan pentingnya efek dosis selama nobilisasi Budden hagen (1977) dalam referensinya tentang pemuliaan tebu untuk penyakit “ luasnya gen dan kekebalan diberikan oleh Spesis lain. Khususnya S. Spontaneum. Jika dosisnya turun menjadi sekitar 20 % dari genotip, maka ketahanannya berkurang efek dosis dan sulitnya perpindahan gen merupakan masalah besar untuk memindahkan karakter yang diinginkan seperti kekebalan penyakit dan toleransi suhu dingin dari pada S. Spontaneum

PROGRES  AND  PROBLEM  IN  NOBILIZATION

Heinz mengulangi penggunaan S. Spontaneum pada program breeding di Hawaii, sementara para breeder lain sedang membahas S. Spontaneum dimana sejak 5-7 dekade yang lalu, belum ada komersil yang dihasilkan melalui hibrida S. Spontaneum mulai di Jawa, India dan Philifine

Pada ulasan umum tentang penggunaan spesis liar untuk peningkatan hasil, stalker (1980) mencatat, walaupun literatur berisi tentang laporan hibrida interspesifik, tapi jumlahnya sangat terbatas “ kemudian dia melanjutkan beberapa hibrida dihasilkan atas beberapa pendapat “ penambahan variability genetik” dimana biasanya nilainya kecil membuat hibrida dan melaporkan asal-usul dan karakter uniknya mungkin perlu untuk akademuk tapi nilai komersilnya kecil melakukan hibrida, perilangan dan seleksi dimana materi yang dihasilkan bermanfaat untuk para petani adalah hal berbeda.

Roach (1984) membuat daftar beberapa factor pada kurangnya keberhasilan komersil pada program nobilisasi.

- Gancete fitness         =          Gamet dari sumber adaptasi atau liar bermatu rendah.

- Poly ploidy               =          Pertambahan kromosom terlalu cepat, diatas optimum  100-125

- Chromosom balance =          Balance tidak diketahui secara tepat mungkin saat tertentu

mencapai optimum

- Chromosone erosian =          Erosi bisa terjadi dan kehilangan karakter yang diinginkan.

- Dosage effect           =          Effect bisa menutupi hal yang diinginkan

- Genetic exchange     =          Pertukaran kelihatannya sangat terbatas.

- Geration interval       =          Interval agak panjang pada breeding konvensional populasi,

kesimpulan pada intensitas seleksi dibawah standard siklus

komersial.

PROSPECTS  FOR  NOBILIZATION

Dengan terbatasnya sampling plasmanutfah tebu dalam hubungannya dengan besarnya ragam yang tersedia, kelihatannya tidak dapat dibayangkan bila tidak ada kontribusi hibridisasi namun pemasukkan plasmanutfah tebu liar bisa disaring pada populasi yang besar untuk lebih dari 50 tahun.

Ini dikomentari oleh Robbelen (1979) sebagai “ pertanyaan, sisa varietas masih bisa menguntungkan dari ragam quantitatif dengan adanya sumber alami atau yang sudah lolos atau varietas asing yang mencapai hasil tinggi diatas level, pada pembahasan tentang pemanfaatan spesis liar untuk meningkatkan hasil, stalker (1980) mencatat “ Intergritas penotip harus dipertahankan untuk menjamin hasil varietas yang tinggi.

Perolehan selanjutnya dibuat dari nobilisasi dan prosedurnya mungkin lebih njlimet, dengan tujuan luas dari “ Penambahan variabel gen” Plasmanutfah yang tidak terleseksi, maka populasi seedling tidak boleh sedikit.

Keberhasilan exploitasi genetik tebu, sebaiknya dilanjutkan dengan karakteriasi secara teliti dan evaluasi plasmanutfah yang tersedia, tujuan yang jelas sebelum hibridisasi, dan apresiasi terhadap faktor-faktor yang berlangsung.

KESIMPULAN

COLLECTION

Tanaman tebu mempunyai sejarah panjang yang bisa di binggakan mulai koleksi plasmanutfah, dan perkembangannya meliputi kerjasama internasional. Pada tahun belakangan ISSCT mesponsori pengoleksiandengan bekerjasama dengan IBPGR. Koleksi mendatang sebaiknya lebih spesifik karena koleksi yang lalu sudah tidak terhitung dan banyak yang terbuang.

CONSERVATION

Pelestarian dokumentasi plasmanutfah dilapangan bisa ditemukan ketua komite, D.J Heinz selalu aktif mendorong agar dilakukan dokumentasi yang lebih baik di USDA, World Collection melalui kerjasama dengan USDA GRIN tersedia katalog koleksi. Data ini diperiksa secara kesinambungan.

Di Miami tidak menyediakan lingkungan bebas stress, walaupun dimodifikasi dengan irigasi. Di India sebaliknya memelihara pada lingkungan bebas stress, disini dilakukan percobaan-percobaan secara serius dan melakukan spesifikasi dan karakterisasi, sayangnya dokumentasinya kurang memadai seperti tidak adanya katalog yang dipublikasi untuk beberapa tahun.

Dorongan yang lain, kalau bukan dukungan, harus ditawarkan kepada World Collection untuk mengatasi kekurangan ini.

CHARACTERIZATION

Karakterisasi pada plasmanutfah  tebu juga sangat kurang, Penambahan karakterisasi penting, untuk mendiscripsikan plasmanutfah lebih baik. Walaupun yang disebut diatas kurang, World Collection masih  meneruskan perkembangannya. Mungkin kita tidak akan mendapatkan kesimpulan, sebelum adanya tingkattan nilai genetik dan keunikannya tapi karakterisasi yang baik merupakan kebutuhan vital.

GENERAL

Menelaah masalah World Colletion membutuhkan kebijaksanaan dengan membicarakan suatu facta bahwa pemeliharaan saat ini harus menyiapkan badan keuangan sendiri USDA, factanya mempunyai beberapa program yang berharga belum ada program bantuan untuk pemeliharaan. Apabila menginginkan adanya perbaikan pada pemeliharaan dan dokumentasi harus ada keuangan tambahan disini ada 3 langkah untuk hal ini.

-          ISSCT hendaknya menambah dukungan terhadap warld collection prioritas kebenaran di ISSCT masih perlu dipertanyakan, membutuhkan keuangan lebih untuk mengalasi kerugian konservasi yang lalu.

-          IBPGR hendaknya menjadi sumber keuangan untuk membenahi aktifitas koleksi World Collection

-          Program – program breeding yang berhubungan dengan World Collection dalam sistem plasmanutfah internasional, handaknya memberikan kontribusi keuangan, khususnya organisasi yang dibawah ISSCT perlu dukungan tambahan juga bagi para breeder dan administrator hendaknya merepon dengan cepat.

Konservasi dan koleksi wold Colection selanjutnya bisa lebih kuat dengan adanya penambahan World Collection ke 3. Cuba menginginkan memelihara World Collection yang dinyatakannya pada kongres ISSCT tahun 1983.