Kajian tindak gen ketahanan terhadap cekaman kekeringan pada akar padi beras merah

SUDHARMAWAN, Anak Agung Ketut, Promotor Prof. (Emer.) Dr. Ir. Woerjono Mangoendidjodjo, M.Sc

2009 | Disertasi |

Gen tidak hanya elemen-elemen yang memisah dan menghasilkan pengaruh individu yang jelas, tetapi interaksi gen satu dengan lainnya memberikan fenotipe yang berbeda secara menyeluruh. Pada penelitian ini dipelajari tindak gen ketahanan terhadap cekaman kekeringan dalam kaitan dengan sifat akar dengan analisis genetika klasik dan analisis genetika kuantitatif, yang dilaksanakan pada bulan Maret 2004 sampai November 2005, di kebun percobaan Fakultas Pertanian Universitas Mataram. Selat, Soba, dan Kenya adalah tiga varietas padi tahan dan Sri adalah varietas rentan terhadap cekaman kekeringan. Persilangan antar tahan dan tahan dengan rentan dihasilkan generasi F1, F2, BC1 dan BC2, dengan pelakuan cekaman tanpa pemberiaan air sampai 50 hari setelah tanam. Model adititif-dominan menjelaskan adanya cekaman kekeringan pada persilangan Selat-Sri dalam kaitan dengan sifat diameter akar dan pada persilangan Selat-Soba dalam kaitan dengan sifat panjang akar. Interaksi non alelik atau epistasis dalam pewarisan sifat panjang akar, diameter akar, jumlah akar dan diameter akar kering pada persilangan Selat dengan Sri, Selat dengan Soba dan Kenya dengan Sri. Persilangan Selat dengan Soba komplementer pada panjang akar dan sifat berat akar kering, pada diameter akar terjadi dominan sempurna, duplikat pada jumlah akar. Persilangan Selat dengan Sri pada panjang akar dan diameter akar jumlah lokus yang terlibat lebih dari dua, pada jumlah akar bersifat duplikat, dan pada berat akar kering bersifat komplementer. Persilangan Kenya dengan Sri pada panjang akar jumlah lokus yang terlibat lebih dari dua, pada sifat diameter akar dan berat akar kering bersifat duplikat, pada sifat jumlah akar terjadi epistasis dominan. Hasil ini menunjukkan bahwa ketiga varietas tahan memilik i gen ketahanan yang berbeda dan dikendalikan oleh banyak gen yang berlainan, yang bersama -sama mendorong ke arah ketahanan terhadap cekaman kekeringan. Nilai heritabilitas tinggi pada semua persilangan untuk semua sifat, dan kemajuan genetik juga tinggi, kecuali sifat jumlah akar pada semua persilangan.

Genes are not only elements that separate and produce clear individual influences, but interactions between one gene and another gives a different phenotype altogether. Drought stress resistance in rice was studied genetically using classical and biometrical approaches with respect to root characteristics. Three resistant rice varieties, Selat, Soba, and Kenya, and a non-resistant one, Sri, were crossed to one another to produce F1, F2, BC1 and BC2 generations in the experimental field of Fakultas Pertanian Universitas Mataram from March 2004 to November 2005. Drought stress condition was imposed by not giving water since planting up to fifty days, and normal cultural practices thereafter. Additive – dominant model was sufficient to explain drought resistance in Selat – Sri crossing in terms of root diameter, and in Selat – Soba crossing in terms of root length. Epistatic gene action was required to explain for the others. Drought resistance gene in Selat and Soba acted complementarily with respect to root length and root dry weight, duplicate in terms of root number, but complete dominance with respect to root diameter. These imply that Selat and Soba, have different drought resistant gene(s). In Selat – Sri cross, drought resistance seemingly controlled by two genes for root length and root dry weight, acting in duplicate manner for the first but complementarily for the later. More than two genes were involved for the other root characteristics. However, in Kenya – Sri cross, different results was obtained. Though two genes were involved in root dry weight, but the genes acted in duplicate fashion, rather than complementarily. Two genes, acting in epistatic dominance mannier were responsible for root number. More than two genes were involved for the other root characteristics. The results indicated that the three resistant varieties posses different genes for drought stress when considered in terms of root characteristics with some of which responsible for certain root characters, but together leads to drought resistance. Heritability was high for all traits but root number in any crosses, leading to high genetic advance.

Kata Kunci : Padi, Pewarisan, Cekaman kekeringan, Analisis segregasi, Analisis rerata generasi, rice, inheritance, drought stress, segregated analysis, generation means analysis