Pada daerah penanda RM3472 berbeda nyata bobot 1000 butir antara genotipe H dengan B, tetapi genotipe A tidak berbeda nyata dengan genotipe H
menurut uji Duncan 5. Daerah penanda RM3472 juga dapat diduga adanya daerah QTL bobot 1000 butir walaupun tidak sekuat daerah ketiga penanda
lainnya. Pada karakter bobot 1000 butir antar genotipe berbeda nyata pada tiga penanda yang digunakan RM28048, RM28195, RM1986 menurut uji lanjut
Duncan 5. Hal ini dapat menjadi salah satu pendugaan awal bahwa pada ketiga daerah penanda ini terdapat daerah QTL yang bertanggung jawab terhadap bobot
1000 butir.
Berdasarkan pada ukuran genom dan jarak penanda, ambang nilai LOD antara 2 dan 3 diperlukan untuk memastikan positif salah secara keseluruhan pada
taraf 5 Lander dan Botstein 1989. Dalam penelitian ini dilakukan 10,000 permutasi pada masing-masing sifat dengan tingkat signifikansi 0.05
membutuhkan batas LOD 1.83 untuk menyatakan hubungan yang signifikan antara lokus penanda dengan QTL. QTL utama menjelaskan 26 variasi bobot
1000 butir dideteksi dalam interval RM28048 dan RM1986 posisi 53.5 cM
– 73 cM dengan B11143D yang menyumbangkan alel tersebut Tabel 3, Gambar 6.
Daerah RM28195 dan RM1986 memiliki nilai LOD tertinggi untuk daerah QTL terkait bobot 1000 butir sekitar 13.00. Daerah penanda RM1986 juga
menunjukkan nilai additive effect yang tinggi yaitu -0.62. Nilai negatif menyatakan bahwa alel dari B11143D yang mampu meningkatkan bobot 1000
butir pada populasi ini. RM28048 memiliki nilai LOD terhadap daerah QTL bobot 1000 butir sebesar 11.50. Pada penelitian ini teridentifikasi QTL yang terletak di
wilayah genom yang sama dengan hasil penelitian Xiao et al. 1996 dan Hua et al. 2002 yang berhasil menemukan QTL terkait bobot biji pada latar belakang
genetik yang beragam.
3.3.3 Pemilihan Individu
Pemilihan individu dilakukan pada individu-individu tanaman yang memiliki daerah homozigot dengan Ciherang pada penanda RM3472 namun
masih dalam keadaan heterozigot pada ketiga penanda yaitu RM28048, RM28195, dan RM1986 Lampiran 3. Terdapat 7 individu terpilih dari hasil
seleksi foreground ini yaitu individu tanaman BIOR-85-190, BIOR-85-193, BIOR-85-224, BIOR-85-238, BIOR-85-255, BIOR-85-281, dan BIOR-85-302.
Ketujuh individu tanaman terpilih ini selanjutnya akan diamati secara molekuler pada daerah kromosom 1
– 11 atau yang sering disebut dengan istilah seleksi background. Kegiatan ini bertujuan untuk melihat seberapa besar tanaman terpilih
memiliki genetik yang sama dengan tetua berulang pada daerah yang tidak terindikasi adanya QTL bobot 1000 butir. Kegiatan seleksi background didasarkan
atas informasi peta genetik dari individu yang digunakan untuk pengembangan populasi BC
3
F
2
Gambar 2. Pengamatan molekuler dilakukan pada wilayah heterozigot untuk membersihkan daerah diluar target menggunakan penanda SSR
polimorfik pada kromosom 2 RM233, RM279, RM5897, kromosom 4 RM335, RM1359, kromosom 5 RMw513, kromosom 7 RM500, kromosom 8 RM25,
RM72, RM404, RM1235, RM223, kromosom 9 RM24175, kromosom 10 RM5348, dan kromosom 11 RM332, RM202, RM254, RM5926, RM1812.
Tujuh tanaman terpilih dari hasil seleksi foreground memiliki bobot 1000 butir yang lebih besar daripada Ciherang, namun masih lebih kecil daripada
B11143D Tabel 4. Hal ini karena tujuh tanaman terpilih ini memiliki daerah QTL bobot 1000 butir dari B11143D pada kromosom 12 yang bertanggung jawab
sekitar 25 bobot 1000 butir. Kisaran bobot 1000 butir dari ketujuh individu ini adalah 23.60 g
– 25.50 g. Selisih nilai maksimal dan minimal bobot 1000 butir dari ketujuh individu ini sebesar 1.90 g. Individu 281 memiliki bobot 1000 butir
tertinggi, sedangkan individu 238 memiliki bobot 1000 butir terendah di antara tanaman terpilih. Beberapa sifat lainnya seperti tinggi tanaman, jumlah malai
produktif, panjang daun bendera, jumlah gabah isi, persentase gabah isi, dan bobot gabah per rumpun masih beragam pada tanaman terpilih ini.
Gambar 7. Peta genetik padi galur BIOR1-85-193 populasi BC
3
F
2
. Terdapat 2 individu terpilih dari hasil seleksi background yaitu individu no.
193 dan individu no. 302. Individu no. 193 sudah memiliki sekitar 88 latar belakang genetik yang sama dengan Ciherang Gambar 7. Pemulihan latar
belakang genetik pada individu no. 193 ini hanya mengalami sedikit peningkatann tetapi tidak ada introgresi tetua donor pada kromosom 1
– 11. Hal inilah yang menjadi dasar pemilihan individu no. 193 untuk dilanjutkan pada populasi
berikutnya dalam kegiatan pemetaan lanjut. Individu no. 302 sudah memiliki sekitar 95 latar belakang genetik yang sama dengan Ciherang tetapi terdapat 1
daerah introgresi tetua donor yaitu B11143D pada kromosom 4 Gambar 8. Pemulihan latar belakang genetik pada individu no. 302 mengalami peningkatan
yang cukup tinggi walaupun terdapat 1 daerah introgresi tetua donor pada penanda RM1359 kromosom 4. Alasan individu no. 302 ini terpilih karena 5
individu lainnya Individu no. 190, 224, 238, 255, dan 281 memiliki introgresi tetua donor yang lebih banyak. Selain itu juga karena benih individu no. 193 tidak
mencukupi untuk pembentukan populasi BC
3
F
3
.
Gambar 8. Peta genetik padi galur BIOR1-85-302 populasi BC
3
F
2
. 3.3.4 Manfaat bagi Pemuliaan dan Penemuan Gen
QTL utama terkait bobot 1000 butir yang teridentifikasi dalam penelitian ini akan bermanfaat untuk seleksi dengan bantuan penanda. QTL ini memberikan
kontribusi sebesar 26 dari variasi bobot 1000 butir dengan latar belakang genetik Ciherang. Aplikasi seleksi berbantuan penanda untuk pemuliaan melalui
silang balik telah berhasil dilakukan untuk perbaikan sifat yang dikendalikan oleh satu atau beberapa QTL dengan dampak yang besar Singh dan Singh 2015.
Keberadaan wilayah QTL dari penelitian ini dan studi-studi lain terkait identifikasi QTL yang menggunakan latar belakang genetik berbeda memberikan
pengetahuan bahwa QTL akan efektif untuk perbaikan bobot gabah pada beragam varietas padi modern. Daerah QTL juga memberikan informasi untuk pemetaan
lebih lanjut dan identifikasi gen kandidat. Galur populasi BC
3
F
2
yang heterozigot pada wilayah yang diapit oleh RM28048 dan RM1986 dipilih dan keturunan dari
galur ini akan membentuk populasi BC
3
F
3
yang digunakan dalam pemetaan lebih lanjut. Penanda tambahan di sekitar dan di antara RM28048 dan RM1986
diperlukan untuk pengamatan molekuler genotyping pada populasi BC
3
F
3
berukuran besar dalam identifikasi rekombinan. Pola rekombinasi ini akan menjadi dasar penetapan batas QTL dengan daerah yang lebih kecil untuk
memudahkan identifikasi gen kandidat target.
3.4 Simpulan
Dari beberapa karakter komponen hasil yang diteliti, belum ditemukan daerah QTL untuk karakter jumlah malai produktif, panjang daun bendera,
panjang malai, jumlah gabah isi per malai, persentase gabah isi, dan bobot total. Akan tetapi pada kromosom 12 di posisi 53.5 cM
– 73 cM diduga memiliki daerah QTL bobot 1000 butir pada populasi turunan Ciherang х B11143D dengan
nilai LOD tinggi. Individu BIOR1-85-193 dan individu BIOR1-85-302 dapat digunakan untuk pemetaan lebih lanjut terkait bobot 1000 butir.
4 PEMETAAN LANJUT SIFAT BOBOT 1000 BUTIR PADA
KROMOSOM 12 Abstract
Increasing yield production become one of the main objectives of rice breeding program. There are two approaches to increase yield production i.e. Raising yield
potential of rice or suppressing the limiting factor of rice production. 1000-grain weight is one of the important trait that determine potential yield of rice. The aim
of this study is fine mapping of QTL linked 1000-grain weight on chromosome 12 to improve Ciherang cultivar. This study used the BC
3
F
3
population that consisted of two lines namely BIOR1-85-193 and BIOR1-85-302. All lines and parental of
the BC
3
F
3
population were observed morphologically and genotyped. Observation was conducted on days to heading, plant height, flag leaf length, panicles per
plant, panicle length, grains per panicle, 1000-grain weight, and yield per plant. Observation of genotype done using molecular markers RM28048, RM28064,
RM28195, RM28305, RM1986 and RM28433. The results showed that there was QTL linked 1000-grain weight at position 53.6 cM - 54.2 cM from BIOR1-85-193
but still required the addition marker. On chromosome 12 at position 71.2 cM - 80.4 cM there was QTL regions linked 1000 grain weight from BIOR1-85-302
with high LOD value. In addition, there were three markers that can be used as a marker for yield potential rice breeding program related 1000-grain weight
namely RM28305, RM1986 and RM28433.
Keywords: QTL, 1000-grain weight, LOD, BC
3
F
3
population.
Abstrak
Peningkatan produksi hasil menjadi salah satu tujuan utama program pemuliaan padi. Peningkatan produksi dapat dilakukan dengan dua pendekatan yaitu
meningkatkan potensi hasil padi atau menekan faktor penghambat produksi padi. Potensi hasil tersusun atas sifat komponen hasil yang kompleks salah satunya
adalah bobot 1000 butir. Bobot 1000 butir merupakan salah satu karakter penting yang menentukan hasil padi. Tujuan dari penelitian ini adalah pemetaan lebih
lanjut terkait QTL bobot 1000 butir pada kromosom 12 untuk memperbaiki kultivar Ciherang. Penelitian ini menggunakan populasi BC
3
F
3
yang terdiri dari dua galur yaitu BIOR1-85-193 dan BIOR1-85-302. Semua galur dan tetua dalam
populasi BC
3
F
3
diamati morfologi dan genotipenya. Pengamatan dilakukan pada karakter umur berbunga, tinggi tanaman, panjang daun bendera, jumlah malai per
tanaman, panjang malai, jumlah gabah isi per malai, bobot 1000 butir, dan bobot total per rumpun. Pengamatan genotipe dilakukan dengan menggunakan penanda
molekuler RM28048, RM28064, RM28195, RM28305, RM1986, dan RM28433. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat daerah QTL bobot 1000 butir di
posisi 53.6 cM
– 54.2 cM dari galur BIOR1-85-193 namun masih diperlukan adanya penambahan penanda. Pada kromosom 12 di posisi 71.2 cM
– 80.4 cM diduga memiliki daerah QTL bobot 1000 butir pada populasi galur BIOR1-85-302
dengan nilai LOD tinggi. Selain itu juga terdapat 3 marka yang bisa dijadikan penanda untuk program pemuliaan padi potensi hasil terkait bobot 1000 butir
yaitu RM28305, RM1986, dan RM28433.
Kata kunci: QTL, bobot 1000 butir, LOD, populasi BC
3
F
3
.
