Studi Fiksasi Karakter Kandungan Zinc Tinggi Pada Populasi Turunan Padi Biofortifikasi Serta Variabilitas Ekspresinya Pada Lahan Tadah Hujan

Abstract

Biofortifikasi padi untuk Zn tinggi menjadi paradigma baru dalam program pencegahan masalah stunting di negara-negara berkembang yang pangan utamanya beras. Studi-studi perlu dilakukan untuk menjadi dasar strategi pemuliaan padi biofortifikasi. Penelitian ini bertujuan untuk uji cepat (skrining) kandungan Zn tinggi pada berbagai populasi persilangan, memperoleh informasi kendali genetik dan kemajuan seleksi karakter Zn, mengidentifikasi potensi perakitan varietas padi dengan hasil dan kandungan Zn tinggi, informasi pola akumulasi kandungan Zn, dan memperoleh materi genetik baru berupa galur harapan turunan padi biofortikasi berkandungan Zn tinggi, stabil, dan adaptif di lahan sawah tadah hujan. Tahapan penelitian terdiri atas: 1) Uji cepat (skrining) kandungan zinc tinggi pada populasi F1 berbagai persilangan berdasarkan analisis X-ray fluorescene; 2) Studi kendali genetik, keragaman, heritabilitas, segregasi transgresif, kemajuan seleksi karakter hasil dan Zn pada beberapa populasi biparental padi biofortifikasi; 3) Studi sebaran dan analisis sidik lintas kandungan Zn galur-galur padi biofortifikasi berdasarkan warna beras pecah kulit; 4) Studi pola akumulasi kandungan Zn pada genotipe Zn biji tinggi, sedang, dan rendah; 5) Kandungan asam fitat galur-galur padi biofortifikasi dan korelasinya dengan karakter Zn, Fe, dan hasil; 6) Analisis GGE karakter kandungan Zn dan hasil tanaman padi pada dua agroekosistem (irigasi dan tadah hujan). Penelitian berhasil memperoleh 9 populasi F1 biparental dan 16 populasi multiple cross dengan kandungan Zn biji lebih tinggi dari Inpari IR Nutri Zinc. Karakter Zn pada populasi hasil persilangan memiliki keragaman genetik sedang luas dengan daya waris (h2 ns) tergolong sedang-tinggi sehingga seleksi dapat dilakukan pada generasi awal. Karakter kandungan Zn biji dikendalikan oleh banyak gen dengan aksi gen aditif. Indeks segregan transgresif tertinggi karakter kandungan Zn diperoleh pada populasi hasil persilangan tetua Zn tinggi berjarak fenotip dekat yakni Inpari IR Nutri Zinc/UG-1. Terdapat potensi diperolehnya varietas padi berkandungan Zn dan daya hasil tinggi pada jenis beras putih maupun hitam. Asam fitat tidak berkorelasi nyata dengan karakter Zn dan hasil. Terdapat pola akumulasi Zn yang berbeda pada organ tanaman antara genotipe Zn tinggi dan Zn rendah-sedang. Genotipe Zn biji tinggi banyak mengakumulasi mineral Zn di biji dan batang dibandingkan di akar sedangkan genotipe Zn biji rendah banyak mengakumulasi Zn di akar dibandingkan biji dan batang. Interaksi GxE berpengaruh sangat nyata terhadap karakter hasil dan Zn biji. Agroekosistem tadah hujan musim kering terindikasi sebagai lingkungan yang paling ideal untuk seleksi galur Zn dan hasil tinggi. Diperoleh galur harapan potensial Zn dan hasil tinggi diantaranya: G5 (BP 35650-1-3), G6 (BP 35650-7-1), G10 (BP 35650-12-1), G13 (BP 35650-16-1), G17 (BP 35650-19-2), G20 (BP 35650-22-3), G24 (BP 35650- 30-1), dan G32 (BP 35650-38-2).