PEWARISAN KARAKTER FENOTIP DAN IDENTIFIKASI KANDIDAT GEN TERPAUT KETAHANAN TERHADAP BULAI PADA JAGUNG (Zea mays L.)

ERTI HAMIMI, Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr.Sc.

2017 | Tesis | S2 Biologi

Jagung merupakan tanaman penting di Indonesia karena menjadi salah satu sumber kebutuhan pokok. Produktivitas jagung yang rendah belum mencukupi kebutuhan rakyat Indonesia, sehingga jagung masih menjadi komoditas pangan impor peringkat ketiga. Salah satu penyebab yang dapat menurunkan produktivitas jagung adalah penyakit bulai. Bulai merupakan penyakit yang sering dihadapi oleh petani jagung karena dapat mengakibatkan kehilangan hasil 90%, bahkan gagal panen. Pemuliaan tanaman menjadi salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan persilangan antara jagung 'Talenta' dan jagung 'Provit A1' untuk mendapatkan benih yang unggul dan secara genetik tahan bulai. Hasil persilangan antara jagung 'Talenta' dan jagung 'Provit A1' menunjukkan bahwa populasi jagung F1 dan jagung F1 res memiliki karakter kombinasi kedua induknya, terutama dilihat berdasarkan warna biji, bentuk biji, dan kandungan gula dan karoten jagung. Berdasarkan hasil identifikasi menggunakan karakter bentuk dan ukuran konidium, cendawan penyebab bulai yang menginfeksi jagung adalah Peronosclerospora maydis. Pengamatan jagung terhadap infeksi bulai menunjukkan adanya disease incident pada F1 sebesar 26.09% dan F1 res sebesar 30.43%, sehingga kedua populasi tersebut dimasukkan pada populasi agak tahan (20-40%). Setelah dilakukan chi square test didapatkan hasil yang sama pada F1 dan F1 res yang menunjukkan bahwa pewarisan gen ketahanan memiliki perbandingan 3:1 yang menunjukkan bahwa pewarisan dikendalikan secara poligen. Identifikasi kandidat gen ketahanan BZIP34 dan BAK1 dilakukan pada jagung yang tahan dan terinfeksi bulai. Hasil analisis sequence menunjukkan bahwa pada gen BZIP34 dan BAK1 terjadi indel mutation pada kultivar yang terinfeksi (tidak tahan).

Maize is an important crop in Indonesia because it is one of the main food resources. The low productivity of maize has not met the needs of Indonesian, therefore maize is still at the third rank in imports. One of the causes that decrease maize productivity is downy mildew. Downy mildew is the most important disease often faced by maize farmer because it is able to cause the decreasing of harvest production up to 90%, even failed harvest. Plant breeding is one of the solutions to solve the problem by maize crossing between 'Talenta' and 'Provit A1' maize in order to gain superior maize seed that genetically resistant to downy mildew. The result of crossing showed that the F1 and F1 res populations had combination characters of the parental, especially based on seed color, seed shape, content of sugar and carotene of corn. The identification of fungi based on the shape and the size of conidium showed that the fungi belong to Peronosclerospora maydis. Based on the observation of maize toward the infection of downy mildew, it was occurred disease incident in F1 population 26.09% and F1 res 30.43%, therefore both of the populations were classified into less resistant (20-40%). Furthermore, the result of chi square test proved that the inheritance of resistance gene toward downy mildew of F1 and F1 res populations had comparison 3:1. It showed that the inheritance was controlled polygenic. The identification of resistance gene candidates BZIP34 and BAK1 were conducted in resistance cultivar and very susceptible cultivar. The sequence analysis result of BZIP34 and BAK1 genes showed that there were indel mutation in susceptible plants.

Kata Kunci : jagung hibrida, bulai, karakter fenotip, ketahanan bulai, identifikasi kandidat gen ketahanan