Pembentukan Galur-Galur Dihaploid Padi Sawah Tadah Hujan Toleran Kekeringan Melalui Kultur Antera

Abstract

Kekeringan merupakan kendala utama yang menyebabkan rendahnya produksi dan stabilitas produksi padi di ekosistem tadah hujan. Pembentukan padi sawah tadah hujan yang toleran kekeringan dan memiliki hasil tinggi merupakan salah satu solusi untuk mengatasi kendala dalam peningkatan produktivitas padi, dengan cara menyilangkan tetua donor toleran kekeringan dengan tetua padi sawah yang memiliki potensi hasil tinggi. Pembentukan varietas padi sawah tadah hujan toleran kekeringan secara konvensional membutuhkan waktu yang relatif lama. Kultur antera dapat mempercepat diperolehnya galur-galur murni pada generasi pertama. Dengan demikian pemanfaatan kultur antera dapat meningkatkan efisiensi proses seleksi, menghemat biaya, waktu dan tenaga kerja. Penelitian pertama terdiri atas 2 percobaan, yaitu penapisan calon tetua padi sawah yang toleran terhadap cekaman kekeringan pada fase bibit, dan pembentukan galur dihaploid (doubled haploid) padi sawah melalui kultur antera. Percobaan pertama bertujuan untuk mendapatkan calon tetua persilangan yang memiliki toleransi terhadap cekaman kekeringan pada fase bibit. Percobaan kedua bertujuan untuk mendapatkan individu galur-galur dihaploid yang dapat diseleksi lebih lanjut. Percobaan pertama dilakukan di rumah kaca KP. Muara, Balai Besar Penelitian Padi, Bogor pada bulan Maret-Mei 2013. Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok dengan 3 ulangan. Percobaan kedua terdiri atas dua kegiatan, yaitu persilangan dan kultur antera F1. Persilangan dilakukan di rumah kaca KP Muara BB Padi pada bulan Maret sampai September 2013. Bahan yang digunakan pada kegiatan ini yaitu 6 kombinasi persilangan. Hasil persilangan berupa benih-benih F1 tersebut digunakan sebagai bahan kegiatan kultur antera. Kultur antera dilakukan di rumah kaca BB Biogen dan Laboratorium Kultur Jaringan BB Biogen pada bulan Oktober sampai Juni 2014. Percobaan dilaksanakan menggunakan rancangan acak lengkap dengan 14 ulangan. Perlakuan terdiri atas enam asal persilangan (F1) yaitu: INPARI 18 x IR83140-B-11-B, INPARI 18 x B12825E-TB-1-25, INPARI 18 x IR87705-14-11- B-SKI-12, INPARI 22 x IR83140-B-11-B, Bio-R81 x O18b-1, dan Bio-R82-2 x O18b-1. Media induksi kalus adalah media N6 + 2.0 NAA mg L-1 + 0.5 kinetin mg L-1 + 10-3 M Putresin, sedangkan media regenerasi kalus adalah media MS + 0.5 NAA mg L-1 + 2.0 kinetin mg L-1 + 10-3 M putresin. Berdasarkan indeks terboboti diperoleh lima genotipe yang memiliki nilai indeks tertinggi yaitu IR83140-B-11-B, IR87705-14-11-B-SKI-12, INPAGO 8, B12825E-TB-1-25 dan IR87706-215-B-B-B. Terpilih tiga genotipe (IR83140-B-11-B, B12825E-TB-1- 25, dan IR87705-14-11-B-SKI-12) untuk dijadikan calon tetua padi sawah tadah hujan yang memiliki toleransi terhadap cekaman kekeringan pada fase bibit dan memiliki daya tumbuh kembali yang baik. Hasil percobaan kultur antera menunjukkan bahwa keenam asal persilangan (F1) yang diuji pada penelitian ini memberikan respon yang bervariasi terhadap kultur antera padi. Asal persilangan (F1) Bio-R82-2 x O18-b1 dan Bio-R8 x O18-b1 menghasilkan respon induksi kalus dan regenerasi tanaman paling baik. Kedua asal persilangan tersebut juga memberikan jumlah tanaman tertinggi yang berhasil diaklimatisasi sebanyak 108 tanaman dan 102 tanaman. Sebanyak 53 tanaman dihaploid (33.97% dari total tanaman hijau) telah berhasil diidentifikasi. Penelitian kedua bertujuan untuk mendapatkan informasi tentang parameter genetik terhadap karakter agronomi dan hasil galur-galur dihaploid. Percobaan dilakukan, di rumah kaca BB Biogen pada bulan September 2014 sampai Januari 2015. Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua ulangan. Percobaan menguji 60 galur dihaploid hasil kultur antera. Hasil penelitian menunjukkan terdapat keragaman karakter antar galur dihaploid hasil kultur antera. Karakter-karakter yang diamati memiliki variabilitas genetik luas, kecuali karakter hasil gabah kering per rumpun. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi yaitu, tinggi tanaman, panjang daun bendera, panjang malai, umur 50% berbunga, umur panen, jumlah gabah hampa per malai, dan bobot 1000 butir. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas sedang yaitu, jumlah anakan produktif, jumlah gabah isi per malai, persentase gabah isi per malai, dan hasil gabah kering per rumpun. Berdasarkan nilai heritabilitas, nilai koefisien korelasi, koefisien sidik lintas maka karakter yang dapat digunakan untuk menyusun indeks seleksi bagi hasil gabah kering per rumpun pada galur-galur dihaploid hasil kultur antera adalah karakter persentase gabah isi per malai, jumlah anakan produktif, jumlah gabah isi per malai, bobot 1000 butir, dan tinggi tanaman. Berdasarkan seleksi indeks, setiap peubah yang terpilih diberikan nilai pembobotan. Diperoleh 19 galur dihaploid yang memiliki nilai indeks tertinggi. Penelitian ketiga bertujuan untuk mendapatkan galur dihaploid yang toleran terhadap cekaman kekeringan. Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Muara, BB Padi pada bulan Oktober sampai Desember 2014. Bahan yang digunakan yaitu 60 galur dihaploid (DH) hasil kultur antera, Salumpikit (cek toleran kekeringan), dan IR 20 (cek peka kekeringan). Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok dengan 3 ulangan. Berdasarkan seleksi indeks terhadap uji penapisan kekeringan pada fase bibit, terpilih 16 galur dihaploid yang memiliki nilai indeks seleksi tertinggi. Keenambelas galur dihaploid tersebut memiliki toleransi terhadap cekaman kekeringan dan memiliki daya tumbuh kembali yang baik. Dari ketiga penelitian yang telah dilakukan, terpilih 7 galur dihaploid yang memiliki nilai indeks tertinggi pada masing-masing seleksi indeks. Ketujuh galur dihaploid toleran kekeringan dan memiliki karakter agronomi baik serta potensi hasil yang tinggi. Dengan demikian, ketujuh galur dihaploid hasil kultur antera berpotensi untuk diuji daya hasilnya di sawah tadah hujan.