Info Teknologi » Hibridisasi pada Ubijalar

wiwit

Hibridisasi (persilangan) merupakan langkah awal program pemuliaan. Pemulia tanaman dan hewan telah melakukan persilangan untuk mentransfer karakter yang berguna antarspesies. Pada ubijalar, persilangan secara konvensional masih merupakan cara termudah untuk meningkatkan ragam genetik. Persilangan dapat menghasilkan spesies baru dengan tingkat ploidi sama atau berbeda, mentransfer karakter adaptif antarspesies, dan secara umum melepas kendala genetik pada evolusi fenotipik. Hibridisasi bertujuan untuk mendapatkan gabungan gen-gen terbaik dari tetuanya, sehingga diperoleh varietas baru berdaya hasil tinggi dengan daya adaptasi umum maupun khusus. Kegiatan persilangan dilakukan dengan perencanaan yang meliputi pemilihan tetua dan cara persilangan (hand pollination dan open pollination). Ubijalar (Ipomoea batatas) merupakan tanaman berumah satu dimana pada satu bunga terdapat organ jantan dan betina. Bunga ubijalar tumbuh pada ketiak daun, berbentuk menyerupai terompet/canvonulatus, tersusun dari lima helai daun mahkota, lima helai daun bunga, kuncup di bagian pangkal dan mekar di bagian ujungnya. Mahkota bunga berwarna putih atau putih keunguan, bagian tepi bunga bergelombang, pada bagian mahkota terlihat berbentuk bintang. Bunga ubijalar mekar pada pagi hari mulai pukul 04.00−11.00. Bila terjadi penyerbukan bunga akan membentuk buah. Buah ubijalar berbentuk bulat berkotak empat, berkulit keras dan berbiji.

Macam-macam persilangan pada ubijalar:

1. Persilangan bebas (open pollination)

Persilangan bebas (open pollination) atau dapat juga disebut sebagai penyerbukan alami pada ubijalar dibantu oleh serangga, biasanya dari golongan Hymenoptera dan Coleoptera, namun paling banyak adalah lebah (Hymenoptera). Persilangan bebas terjadi pada pagi hari (pukul 04.00−11.00). Informasi mengenai persilangan bebas ini masih sangat sedikit dipublikasikan. Banyak serangga (lebah, kumbang, kupu-kupu, dan ngengat) telah diamati berada pada bunga ubijalar menyebabkan terjadinya penyerbukan. Serbuk sari menempel pada serangga-serangga tersebut dan kemudian serbuk sari tersebut menempel pada putik sehingga terjadi penyerbukan.

2. Persilangan terkendali (hand pollination)

Persilangan terkendali (hand pollination), secara teknis dimulai dengan pemilihan tetua, dilanjutkan dengan kastrasi, persiapan serbuk sari (polen) bunga tetua jantan, persilangan, dan pemeliharaan. Persilangan terkendali akan berhasil bila memperhatikan faktor-faktor berikut yaitu: 1) Induk persilangan yang akan digunakan, 2) Metode persilangan, dan 3) Waktu persilangan. Waktu penyerbukan yang tepat untuk ubijalar sangat beragam tergantung pada lingkungan setempat, iklim, musim dan panjang hari. Di Indonesia saat penyerbukan yang tepat untuk ubijalar dimulai dari setelah matahari terbit sampai pukul 09.00 pagi. Bunga ubijalar mekar menjelang matahari terbit dan saat itu pistil telah siap diserbuki kemudian kotak sari pecah beberapa saat (5−10 menit) setelah matahari terbit dan siap digunakan untuk penyerbukan. Di luar negeri untuk daerah beriklim sedang waktu yang optimum untuk penyerbukan antara pukul 08.00‒10.00 pagi (musim hujan) dan pukul 07.00−09.00 (musim semi). Fase anthesis pada bunga ubijalar ditandai dengan terjadinya pemekaran yang sempurna dari kuncup bunga dimana petal membuka secara sempurna sementara putik mulai keluar dari dalam selubung petal. Benang sari yang melekat pada petal sudah mulai terlihat dari luar. Setelah bunga membuka penuh, maka tidak terjadi lagi pertumbuhan pada beberapa bagian bunga terutama dari segi panjang. Tanaman ubijalar hanya membutuhkan waktu sekitar 25−30 hari dari saat penyerbukan sampai buah masak. Pemanenan sebaiknya dilakukan 30 HSA (hari setelah anthesis) untuk menunggu kadar air yang cukup rendah dan kulit benih yang lebih mengeras sehingga dapat mengurangi resiko kerusakan fisik benih. Secara normal keberhasilan persilangan pada ubijalar bervariasi antara 1%–47% untuk tetua yang berbeda. Rata-rata keberhasilan persilangan sebesar 35% sudah dapat dianggap baik pada ubijalar. Apabila hasil persilangan sendiri (selfing) adalah 0%, hal tersebut menunjukkan adanya indikasi self incompatibility pada ubijalar. Keberhasilan hibridisasi buatan bergantung pada faktor tanaman, lingkungan, dan manusia. Pada ubijalar terjadinya pembuahan sangat dipengaruhi oleh sifat kompatibilitas dan kematangan organ reproduksi. Permasalahan utama pada keberhasilan hibridisasi adalah adanya sifat self incompatible dan cross incompatible serta sterilitas. Sebagian besar klon-klon ubijalar yang ada di Indonesia mempunyai tingkat self incompatibility yang tinggi, sehingga sangat sulit untuk mendapatkan biji-biji dari hasil penyerbukan sendiri. Tingkat cross incompatibility tergantung pada kondisi persilangan. Faktor yang menyebabkan sterilitas adalah lingkungan, genetik, penyakit, dan fisiologi. Sterilitas pada ubijalar diduga disebabkan oleh tingkat ploidi yang tinggi. Proses yang terjadi pada meiosis mengakibatkan cacat dan rekombinasi yang menyebabkan distribusi gen tidak seimbang. Embrio yang dihasilkan tidak sempurna dan kombinasi gen tidak berfungsi secara benar.

Tahapan persilangan terkendali (hand pollination) pada ubijalar disajikan pada Gambar 1, Gambar 2, dan Gambar 3.

Wiwit Rahajeng