Multi Toleransi terhadap Cekaman Abiotik pada Galur-galur Dihaploid Padi Sawah Hasil Kultur Kultur Antera

Abstract

Peningkatan produksi padi tidak dapat mengandalkan lahan-lahan subur. Hal ini diakibatkan terjadinya alih fungsi lahan dan pengaruh perubahan iklim global yang menyebabkan lahan-lahan pertanian mengalami berbagai cekaman abiotik seperti kekeringan, rendaman dan salinitas. Hal ini memerlukan varietas unggul yang memiliki daya hasil tinggi, juga harus multitoleran terhadap cekaman abiotik. Pemuliaan konvensional membutuhkan waktu lama dalam proses perakitan varietas unggul padi. Diperlukan kombinasi antara pemuliaan konvensional dengan teknik kultur antera, dan uji cepat dalam menyeleksi galurgalur padi. Saat ini varietas padi yang memiliki sifat multitoleran terhadap cekaman abiotik belum tersedia. Tujuan umum dari penelitian ini ialah untuk mendapatkan galur-galur padi sawah dihaploid yang memiliki sifat agronomi baik, berdaya hasil tinggi dan multitoleran terhadap cekaman abiotik. Penelitian pertama bertujuan untuk mendapatkan F1 dari persilangan tetua terpilih dan untuk mendapatkan galur-galur dihaploid melalui kultur antera yang dapat diseleksi lebih lanjut. Genotipe yang digunakan pada persilangan ini yaitu delapan populasi F1. Berdasarkan daya induksi kalus, daya regenerasi dan efisiensi kultur populasi CGH1 memiliki daya kultur paling tinggi. Hal ini kemungkinan disebabkan penggunaan galur dihaploid sebagai salah satu tetuanya. Secara keseluruhan jumlah tanaman hijau yang berhasil diaklimatisasi adalah 508 tanaman dengan jumlah tanaman dihaploid spontan yang diperoleh adalah 158 tanaman (31,1%). Populasi F1 yang menggunakan HS4-11-1-2 sebagai tetua betina, seperti pada populasi CGH1(HS4-11-1-2/B13926E-KA-23) dan populasi CGH2 (HS4-11-1-2/CG8-93-1-1) masing- masing berkontribusi menghasilkan tanaman dihaploid spontan sebanyak 45,4% dan 34,9%. Galur DH yang diperoleh dari penelitian ini kemudian dikarakterisasi secara agronomis dan diuji toleransinya terhadap cekaman abiotik. Penelitian kedua bertujuan untuk menyeleksi galur-galur dihaploid dengan potensi hasil yang tinggi dan memiliki penampilan agronomi baik berdasarkan indeks seleksi. Genotipe yang diuji ialah 89 galur DH hasil kultur antera ditambah 4 varietas pembanding. Model indeks seleksi disusun dengan mempertimbangkan hasil analisis ragam, analisis korelasi, analisis lintas, analisis komponen utama, dan ideotipe tanaman yang dituju. Hasil studi ini mengungkapkan terdapat keragaman sifat agronomi yang diuji dari galur-galur DH. Model seleksi indeks yang disusun adalah sebagai berikut: I (nilai indeks) = 3*0,8 hasil + 0,9 jumlah gabah total per malai - 0,9 tinggi tanaman. Berdasarkan model tersebut, diperoleh 85 galur dengan nilai indeks dan produksinya lebih tinggi dibanding Inpari 41. Galur-galur dihaploid terpilih selanjutnya diikutsertakan pada pengujian observasi pada kondisi optimum dan pengujian cekaman abiotik fase bibit di rumah kaca. Penelitian ketiga bertujuan untuk mendapatkan galur-galur dihaploid hasil kultur antera yang memiliki karakter agronomi baik, dan hasil tinggi. Pengujian observasi pada kondisi optimum menggunakan seleksi indeks yang bernilai positif. v Tiga puluh enam galur dihaploid yang memiliki karakter tinggi tanaman (89,3- 142,3 cm), jumlah anakan produktif (11,1-17,5), umur berbunga (72,4-88,0 HSS), panjang malai (23,4-30,9 cm), panjang daun bendera (20,5-46,6 cm), bobot malai (2,9-9,6 g), jumlah gabah isi per malai (40,0-156,6 butir), jumlah gabah hampa per malai (10,2-84,0 butir), persentase gabah isi per malai (39,3-89,7%), bobot 1000 butir (24,5-28,7 g), serta hasil gabah (3,9-7,3 t/ha). Galur-galur terpilih tersebut mempunyai potensi untuk diuji lebih lanjut di sawah irigasi, dan di lahan sub optimum. Penelitian keempat bertujuan untuk mendapatkan galur-galur dihaploid hasil kultur antera yang toleran terhadap cekaman kekeringan/salinitas/rendaman pada fase bibit. Berdasarkan analisis indeks seleksi diperoleh 33 galur DH yang toleran terhadap kekeringan fase bibit, 31 galur DH toleran rendaman, dan 49 galur DH yang toleran salinitas berdasarkan nilai indeks seleksi yang positif. Berdasarkan analisis diagram Venn dihasilkan dua galur DH yang multitoleran dengan hasil tinggi dan agronomi baik. Penelitian kelima bertujuan untuk mendapatkan informasi terkait karakter morfologi dan fisiologi galur-galur dihaploid yang memiliki toleransi tunggal, ganda atau multitoleran serta mekanisme toleransinya. Hasil studi morfofisiologi terhadap cekaman kekeringan fase reproduktif diperoleh 5 galur dihaploid yang diuji menunjukkan respon moderat sampai agak toleran berdasarkan hasil gabah per plot dan skor kekeringan. Mekanisme pada penelitian ini merupakan gabungan dari dehydration avoidance dan dehydration tolerance. Berdasarkan persentase jumlah tanaman yang hidup setelah perlakuan rendaman sesaat selama 12 hari, dan vigor tanaman setelah disurutkan, maka diperoleh 3 galur (G22, G24 dan G63) yang toleran terhadap rendaman. Mekanisme dari galur-galur yang survive termasuk mekanisme toleran. Berdasarkan hasil gabah per rumpun dan skoring terhadap cekaman salinitas fase reproduktif menggunakan pot, diperoleh 2 galur toleran (G60 dan G44) dan 3 galur moderat (G24, G63, dan G22). Mekanisme salinitas dari galur-galur dihaploid yang diuji merupakan mekanisme toleran.