Pengelolaan Penyakit
Tanaman: Tanaman Tahan
Teknologi Pengelolaan Penyakit
Disampaikan oleh Danar Wicaksono
Proses penyiapan
• Seleksi alam memunculkan tanaman yg mempunyai ketahanan horizantal yg tinggi→ ras
pribumi (land race). Proses tersebut berjalan sangat lambat.
• Pakar pemuliaan mempercepat proses dengan
• pemeliharaan, pemilihan, membiakkan individu tahan,
• hibridisasi sehingga dapat dirakit genotipe yang variasinya lebih besar,
• mengadakan infeksi buatan sehingga individu yg rentan akan mati dengan segera.
2
Proses penyiapan
• Salah satu cara adalah dengan memilih individu tahan dari suatu populasi, lalu
membiakkannya dan mengadakan pemilihan terus sampai terdapat galur murni yg tahan (pure
resistant lines).
Contoh:
Kacang tanah Schwarz 21 yg tahan terhadap layu bakteri (Pseudomonas solanacearum) adalah hasil
seleksi tahun 1921-1926 dari kacang tanah yg berasal dari daerah Plumbon dan Majalengka
(Cirebon), wilayah yg terkenal menderita gangguan berat penyakit layu bakteri.
3
Proses penyiapan
• Cara yg efektif tapi sulit adalah mengadakan penyilangan antara varietas tanaman tanamn
tahan dengan yang rentan.
• Menyilangkan keturunannya dengan induk (penyilangan balik (back cross)).
4
Lebih menguntungkan
• Biaya diperlukan untuk pengelolaan penyakit dengan kultivar tahan hanyalah biaya untuk
mendapatkan kultivar tahan, dan biaya untuk mengganti tumbuhan rentan dengan
kultivar tahan.
• Cara ini lebih menguntungkan dibanding pengendalian secara kimiawi atau karantina.
• Ditinjau dari sudut ekonomi, penghematan tenaga dan resiko yg kurang kalau sekiranya
terjadi kesalahan→ merupakan cara pengendalian terbaik
5
Syarat kultivar tahan
• Dapat tetap dipertahankan oleh tanaman dalam berbagai macam kondisi pertumbuhan dan
bermacam-macam tingkat serangan.
• Stabil secara genetik, artinya suatu induk yg tahan harus menurunkan keturunan yg tahan
dan seragam.
6
Ketahanan terhadap berbagai ras
• Jika patogen mempunyai ras, sebaiknya kultivar mempunyai ketahanan terhadap ras yang
mungkin menyerangnya.
• Satu varietas unggul sebaiknya mempunyai ketahanan terhadap beberapa penyakit.
7
Ketahanan terhadap berbagai ras
Contoh:
1. Kacang tanah var. Kelinci, Anoa, Rusa tahan terhadap becak daun (Cercosporidium
personatum & Cercospora arachidicola), karat daun (Puccinia arachidis), layu bakteri
(Pseudomonas solanacearum)
2. Jagung var. Arjuna tahan terhadap bulai (Peronosclerospors maydis) dan karat (Puccinia
sorghi).
3. Tebu klon Ps 41, Ps 56, BZ 132 dan BZ 148 tahan terhadap penyakit gom (Xanthomonas
albilineans) dan mozaik, Ps 41 dan Ps 56 tahan terhadap penyakit hangus (Ustilago
scitaminea), bahkan di Sumatera Selatan Ps 56 juga tahan terhadap kering daun (
Stagonospora sacchari.
8
Ketahanan terhadap berbagai penyakit
• Ketahanan terhadap suatu penyakit belum tentu mempunyai korelasi dengan ketahanan
terhadap penyakit lain.
Contoh:
Jenis
Tahan
Rentan
Tebu POJ 2878
Mozaik dan gom (blendok)
(Xanthomonas albilineans)
Pokahbung (Fusarium moniliforme
var. subglutinans)
Tebu POJ 2961
Mozaik dan gom (blendok)
(Xanthomonas albilineans)
Pokahbung (Fusarium moniliforme
var. subglutinans)
Tebu POJ 2967
Pokahbung (Fusarium moniliforme
var. subglutinans)
Mozaik dan gom (blendok)
(Xanthomonas albilineans)
9
Ketahanan terhadap berbagai penyakit
• Umumnya 1 pasang gen hanya menentukan ketahanan terhadap satu ras tertentu.
• Namun, ada kemungkinan bahwa 1 pasang gen dapat membawa ketahanan terhadap beberapa
ras patogen.
• 1 pasang gen ketahanan mungkin hanya bekerja pada jangka waktu tertentu dalam
perkembangan tanaman atau dalam keadaan luar tertentu.
Misal:
Pada serealia ketahanan terhadap penyakit karat hanya umum terjadi pada tanaman yg telah
tua, sedang semai dapat mati karena penyakit tersebut.
10
Kamu sudah duduk 15 menit
Berdiri dan istirahatlah
1 menit untuk meningkatkan
fokus belajar mu
Selamat melanjutkan
Tantangan Tanaman Tahan
a. tidak adanya sumber gen tahan.
• Lebih mudah menemukan gen tahan terhadap patogen yg kisaran inangnya sempit daripada
patogen polifag.
• Jika ada, ras pribumi merupakan pilihan pertama dijadikan tetua pemuliaan.
• Jika ras pribumi tidak ada, sumber ketahanan dicari di daerah asal tanaman.
Misal:
Padi di India, tebu dari Irian Jaya dan pulau sekitarnya, pala & cengkeh dari Indonesia Timur, Ubi,
talas, kelapa, pisang dari Asia Tenggara (Indonesia-Malaysia), gandum dari Asia barat, kopi arabika
dari Etiopia, dll
12
Tantangan Tanaman Tahan
b. Sumber gen ketahanan mungkin mempunyai perbedaan yg terlalu jauh dengan tanaman yg akan
ditingkatkan ketahanannya.
Tanaman
Diinginkan Tahan terhadap
Sumber gen ketahanan
Kentang (Solanum
tuberosum)
Pseudomonas solanacearum Kentang liar (S. phureja & S.
demissum)
Tomat
Phytopthora infestans
Kapas umum
Xanthomonas campestris pv. Kapas Asia (Gossypium cernuum)
Malvacearum
Tomat liar (Lycopersicon
glandulosum & L. peruvianum)
Tantangan
sulit disilangkan
menghasilkan keturunan
yg mandul
sulit disilangkan
13
Tantangan Tanaman Tahan
c. Gen yg menentukan ketahanan sukar digabung dengan gen lain yg diinginkan.
• Sering ada hubungan yg erat antara sifat yg baik (kuantitas & kualitas tinggi) dengan
kerentanan sehingga kedua sifat tersebut sukar atau tidak dapat dipisahkan → gen yg
menentukan ketahanan & sifat2 yg tidak diinginkan ada dalam 1 kromosom.
• Harus memilih salah satu sifat antara ketahanan atau sifat baik, keduanya tidak dapat
disatukan dalam 1 tanaman.
14
Tantangan Tanaman Tahan
d. Perlu varietas yang tahan beberapa ras patogen sekaligus.
•
Pada umumnya gen yg menentukan ketahanan terhadap 1 ras patogen berbeda dengan gen
yg menentukan ketahanan terhadap ras lain dari patogen yg sama.
•
Kalau kita ingin merakit suatu kultivar yg tahan terhadap patogen tertentu yg mempunyai
banyak ras kita harus menggabungkan banyak gen dalam satu tanaman→ sukar & butuh
waktu
15
Tantangan Tanaman Tahan
e. Ada peningkatan virulensi patogen karena tambahan ketahanan tumbuhan inang.
Kultivar baru yg mempunyai ketahanan vertikal (hanya punya 1 atau beberapa gen ketahanan)
seakan ‘menyaring’ ras-ras lemah dari yang virulen pada suatu populasi patogen, sehingga hanya
ras virulen yg tinggal bertahan. Tekanan seleksi terhadap pathogen → seakan-akan terjadi
peningkatan virulensi patogen & terjadi penurunan ketahanan kultivar baru.
: used of plant resistance
: time
16
Tantangan Tanaman Tahan
f. Ada penurunan ketahanan.
Untuk kultivar yg dibiakkan secara vegetatif atau dengan penyerbukan sendiri,
mempertahankan kemurnian varietas tahan tidak sulit, tapi tidak untuk kultivar yg
mengadakan penyerbukan silang→ varietas tersebut dapat turun ketahanannya karena
pencampuran2.
17
Kamu sudah duduk 15 menit
Berdiri dan istirahatlah
1 menit untuk meningkatkan
fokus belajar mu
Selamat melanjutkan
Penggunaan ketahanan vertical dan horizontal
1.
Ketahanan vertikal tidak mungkin berguna bagi
tanaman tahunan atau bagi tanaman yg sukar
dimuliakan.
2.
Ketahanan vertikal lebih berguna untuk
menghadapi ‘penyakit berbunga sederhana’
daripada, penyakit berbunga majemuk’.
3.
Ketahanan vertikal tidak mungkin berguna untuk
menghadapi patogen yang mutabilitas vertikalnya
tinggi.
19
Penggunaan ketahanan vertical dan horizontal
4.
Ketahanan vertikal tidak akan berguna jika kultivar
yg diusahakan mempunyai genotipe seragam dan
ditanaman monokultur pada hamparan yg luas.
5.
Ketahanan vertikal mungkin akan lebih berguna jika
tekanan pemantapan (stabilizing pressure) dapat
dimanfaatkan.
6.
Menghadapi patogen biotrof paling sedikit
dibutuhkan 2 gen ketahanan vertikal yg kuat,
sedang untuk patogen nekrotof cukup satu.
Patogen biotrof selalu hidup berhubungan dengan
jaringan hidup, sedang patogen nekrotof dapat
hidup saprofitik.
20
Penggunaan ketahanan vertical dan horizontal
7.
Pola tanam dalam ruang bagi kultivar dengan
ketahanan vertikal terutama berguna untuk
menghadapi ‘penyakit berbunga majemuk’ → 1
hamparan ditanami berbagai kultivar
8.
Pola tanam dalam waktu bagi kultivar dengan
ketahanan vertikal terutama berguna untuk
menghadapi ‘penyakit berbunga sederhana’ →
kultivar digilir dalam 1 area
9.
Ketahanan vertikal kurang berguna untuk
menghadapi penyakit yg terbawa oleh alat pembiak
(umbi, biji, setek, dll)
21
Penggunaan ketahanan vertical dan horizontal
10. Ketahanan vertikal akan cepat buyar jika proteksi
yg diberikan tidak lengkap.
11. Ketahanan vertikal akan lebih berguna bagi daerah
yg mempunyai musim tertutup.
12. Ketahanan vertikal akan lebih berguna bila
pengendalian dengan peraturan pemerintah/UU
dimungkinkan
22
Penggunaan ketahanan vertical dan horizontal
13. Ketahanan vertikal akan lebih berguna jika dibantu
dengan ketahanan horizontal yg diperlukan.
14. Buyarnya 1 kultivar dengan ketahanan vertikal yg
kompleks mungkin berakibat pada lebih sedikit
penyakit daripada buyarnya ketahanan vertikal yg
sederhana.
23