Seleksi Famili F3 Hotong (Setaria italica L. Beauv) Menggunakan Indeks Terboboti dan Marka SNAP Berbasis Gen SiDREB2

Abstract

Setaria italica (L.) Beauv merupakan nama latin dari tanaman hotong atau jewawut, salah satu serealia yang berpotensi ditanam di lahan marginal dan dapat menjadi sumber pangan alternatif dengan nilai gizi yang baik. Hotong dilaporkan memiliki karbohidrat setara dengan nasi, indeks glikemik yang rendah, kandungan gizi yang baik dan mempunyai manfaat bagi kesehatan, sehingga dapat digunakan sebagai pengganti makanan sehat bagi pasien diabetes, mengurangi resiko penyakit jantung dan dapat digunakan sebagai pengobatan beberapa jenis kanker. Pengembangan varietas unggul tanaman hotong terus berkembang dengan ditemukannya marka molekuler. Efektivitas dan efisiensi seleksi dapat ditingkatkan dengan informasi keragaman genetik, heritabilitas, aksi gen, dan nilai korelasi. Penanda marka SNAP (single nucleotide amplified polymorphism), yang berasal dari gen SiDREB2 (Setaria italica Dehydration Responsive Element Binding) dikembangkan berdasarkan variasi pada basa ke-558. Alel A dikonfirmasi sebagai toleran dan alel G dikonfirmasi sebagai peka terhadap kekeringan/salinitas. Botok 10 merupakan genotipe lokal dari Nusa Tenggara Timur dengan karakter tanaman tinggi, produktivitas tinggi dan terkonfirmasi memiliki alel G, sedangkan ICERI-6 merupakan genotipe berasal dari Indonesian Cereals Research Institute (ICERI) dengan karakter tanaman pendek, umur berbunga pendek dan terkonfirmasi memiliki alel A. Persilangan genotipe Botok-10 dan ICERI-6 dapat digunakan untuk menghasilkan varietas hotong dengan habitus tanaman tidak terlalu tinggi, umur berbunga yang cepat, produktivitas tinggi serta toleran terhadap cekaman kekeringan atau salinitas. Seleksi pada generasi F2 dilakukan berdasarkan indeks seleksi menggunakan karakter bobot biji per tanaman, umur berbunga dan tinggi tanaman dilanjutkan seleksi pada generasi F3. Seleksi famili F3 berbantu marka SNAP berbasis gen SiDREB2 dan performa agronomi nomor-nomor famili F3 hasil persilangan Botok-10xICERI-6 penting untuk dilakukan. Penelitian terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama dilakukan untuk mendapatkan informasi variasi genotipe pada gen SiDREB2 pada famili F3 hotong hasil persilangan Botok-10xICERI-6 di Laboratorium Plant Molecular Biology 2. Percobaan kedua dilakukan untuk mengevaluasi performa agronomi nomor-nomor famili F3 hasil persilangan Botok-10xICERI-6, mengestimasi nilai ragam dan heritabilitas serta melakukan seleksi berdasarkan indeks terboboti dan segregan transgresif putatif. Percobaan pertama bertujuan untuk mengevaluasi toleransi individu F3 hotong terhadap cekaman kekeringan dan/atau salinitas, menduga keterkaitan variasi basa ke-558 gen SiDREB2 dengan karakter agronomi yang diamati dan menduga kemajuan seleksi berdasarkan seleksi marka SNAP berbasis gen SiDREB2. Hasil percobaan menunjukan bahwa seleksi berbantu marka SNAP berbasis gen SiDREB2 menghasilkan 29 nomor memiliki genotipe A/A, 121 nomor memiliki genotipe A/G dan 28 nomor memiliki genotipe G/G. Penurunan karakter tinggi tanaman, umur berbuga, dan peningkatan bobot biji per tanaman di generasi selanjutnya dapat terjadi berdasarkan diferensial seleksi dan perkiraan kemajuan seleksi yang didasarkan pada marka SNAP berbasis gen SiDREB2. Percobaan kedua adalah studi genetik dan seleksi famili F3 hasil persilangan Botok-10xICERI-6. Percobaan dilakukan menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak augmented dengan 5 kelompok. Materi genetik yang digunakan adalah 50 famili F3 hasil persilangan Botok-10xICERI-6 yang terdiri atas 29 genotipe A/A dan 21 genotipe A/G (berdasarkan marka SNAP berbasis gen SiDREB2). Lima genotipe pembanding menggunakan genotipe tetua (Botok-10 dan ICERI-6) dan genotipe lokal (Toraja, NTB-1, and Mauliru-2). Famili F3 hotong hasil persilangan Botok-10xICERI-6 memiliki nilai tengah umum yang lebih baik dari salah satu tetuanya pada karakter target prioritas. Karakter utama yang diamati yaitu bobot biji per tanaman, umur berbunga dan tinggi tanaman, yang menunjukan nilai heritabilitas sedang hingga tinggi. Hasil percobaan menunjukan bahwa seleksi terboboti menghasilkan 10 famili F3 terpilih dan 38 individu dengan indeks seleksi tertinggi dari 10 famili F3 terbaik tersebut direkomendasikan untuk dilanjutkan ke generasi selanjutnya. Kriteria heritabilitas terkait karakter target prioritas adalah sedang hingga tinggi dengan nilai duga pada populasi selanjutnya mengalami penurunan pada umur berbunga dan tinggi tanaman namun mengalami peningkatan pada bobot biji per tanaman. Hal ini sesuai dengan tujuan pemuliaan tanaman hotong yaitu menghasilkan varietas hotong genjah dengan habitus tanaman tidak terlalu tinggi dan produktivitas tinggi.