Pemetaan Genetik, Pengembangan Marka Molekuler, dan Introgresi Gen Arsitektur Malai dalam Upaya Perakitan Varietas Padi Tipe Baru dengan Produksi Tinggi

Abstract

Salah satu upaya untuk meningkatkan produktivitas padi adalah dengan perakitan varietas padi tipe baru melalui rekayasa arsitektur tanaman, terutama pada bagian malai. Sebagai organ yang langsung terkait dengan karakter hasil, malai tersusun atas beberapa bagian, termasuk arsitektur percabangannya. Karakteristik arsitektur malai diwariskan secara kuantitatif, namun hingga kini gen mayor yang berfungsi dalam regulasi perkembangan arsitektur malai belum banyak dipelajari. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab dalam perkembangan arsitektur malai tanaman padi melalui pemetaan genetik. Gen tersebut juga akan digunakan untuk mengembangkan marka molekuler spesifik alel, yang selanjutnya diaplikasikan dalam kegiatan introgresi berbantuan marka. Penelitian dirancang untuk dilaksanakan selama tiga tahun, yang pada tahun pertama telah dilakukan pemetaan genetik pada 90 galur populasi recombinant inbred lines hasil silangan IR64 x Hawara Bunar dan populasi 206 aksesi padi varietas lokal asal Indonesia. Analisis genotipe dilakukan dengan menggunakan marka single nucleotide polymorphism yang diperoleh dari teknik sekuensing genom total. Analisis fenotipe dilakukan menggunakan beberapa karakter arsitektur malai. Pemetaan berbasis pautan dan asosiasi dilakukan secara bersamaan untuk mengidentifikasi QTL berikut kandidat gen yang berperan dalam perkembangan struktur malai, terutama karakteristik terkait biji. Sejumlah QTL dan gen mayor yang berasosiasi dengan karakteristik biji dan bulir beras, baik ukuran, bentuk, dan warna sebagai bagian dari arsitektur malai telah dipetakan pada beberapa kromosom tanaman padi. Penelitian ini penting untuk dilanjutkan, terutama dalam upaya memperluas dampaknya pada aspek peningkatan produktivitas tanaman padi. Penelitian tahun kedua akan dilakukan pengembangan marka molekuler spesifik alel untuk seleksi sifat terkait malai dari gen-gen yang teridentifikasi pada tahap penelitian tahun pertama. Penelitian pada tahun ketiga akan dilakukan introgresi alel sifat malai lebat ke dalam genom padi varietas elit Indonesia melalui seleksi dengan bantuan marka hasil penelitian tahun kedua. Kandidat galur atau galur harapan padi dengan produktivitas tinggi diharapkan dapat diperoleh pada akhir penelitian multitahun ini. Sebagai riset dasar, penelitian ini juga diharapkan memberi kontribusi penting dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.