Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas...

12
Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012 29 Makalah Utama 3 Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung Tersedianya Varietas Unggul untuk Substitusi Produk Impor Suskandari Kartikaningrum dan Dedeh Siti Badriah Balai Penelitian tanaman Hias, Segunung, Jl. Raya Ciherang, PO Box 8 Sdl, Cipanas, Cianjur. ABSTRAK. Orchidaceae merupakan salah satu famili dari angiopsermae yang terbesar dan memiliki lebih dari 25.000 spesies. Indonesia memiliki 5000 spesies anggrek yang tersebar diseluruh Nusantara. Potensinya besar tersebut memberikan peluang penyilang-penyilang anggrek untuk membuat hybrid-hibrid silangan yang banyak digemari. Program pemuliaan dilakukan untuk memperbaiki ukuran dan warna bunga, begitu pula karakteristik lain seperti ketahanan bunga, panjang tangkai, bentuk daun, kemudahan budidaya, ketahanan penyakit dan viabilitas benih melalui seleksi tetua dalam hibridisasi anggrek. Anggrek Phalaenopsis, Dendrobium dan Vanda menjadi komoditi yang penting dalam pasar domestik maupun internasional. Permintaan anggrek yang terus meningkat menjadikan pemulia akan selalu mencari tipe-tipe baru dari yang belum pernah ada. Namun beberapa jenis anggrek menghadapi banyak kendala seperti inkompatibilitas, perbedaan ploidi dan kendala-kendala sebelum dan setelah fertilisasi. Aplikasi metode-metode seperti pemuliaan genom, poliploidi dan transformasi genetik pada anggrek dimaksudkan untuk mengatasi permasalahan dalam pembentukan varietas-varietas baru. Melalui aktivitas pemuliaan dan pemanfaatan sumber daya genetik tersebut diharapkan dapat menghasilkan varietas unggul baru dengan karakter-karakter unik yang dapat menggantikan anggrek-anggrek produk impor. Kata-kata kunci: Anggrek, pemuliaan, poliploidisasi, transformasi, Dendrobium, Phalaenopsis dan Vanda ABSTRACT. Suskandari Kartikaningrum and Dedeh Siti Badriah (2012) Orchid Breeding Innovation Supporting the Availability of New Superior Varieties of Orchid for Substituting Import Products. Orchidaceae is the largest family of Angispermae, comprising more than 25,000 species and 5000 orchid species are native in Indonesia. The large potential of orchid genetic resources brings the breeder continually trying to develop new varieties accepted in the market both national, regional and international. Breeding programs are designed to improve the size and color of the flowers as well as other characteristics such as, longevity, stalk length, leaf shape, easy of cultivation, disease resistance and the number of viable seeds through the selection of parents for hybridization. Phalaenopsis, Dendrobium and Vanda orchids are important commodities in all market either local, regional or international. Increasing the orchid market demand push breeder to create new types of orchid annually, although several problems such as incompatibility, various ploidy level, pre-fertilization and post-fertilization barrier are frequently faced. Such methods of genome breeding, polyploidization and genetic transformation were applied to overcome the barrier in creating new varieties. Via the breeding activities and utilization of orchid genetic resources expected can result new supeior varieties with unique characters substituting imported-orchid products Keywords: Orchid, breeding, polyploidization, transformation, Dendrobium, Phalaenopsis and Vanda

Transcript of Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas...

Page 1: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

29

Makalah Utama 3

Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung Tersedianya

Varietas Unggul untuk Substitusi Produk Impor

Suskandari Kartikaningrum dan Dedeh Siti Badriah Balai Penelitian tanaman Hias, Segunung, Jl. Raya Ciherang, PO Box 8 Sdl, Cipanas, Cianjur.

ABSTRAK. Orchidaceae merupakan salah satu famili dari angiopsermae yang terbesar dan

memiliki lebih dari 25.000 spesies. Indonesia memiliki 5000 spesies anggrek yang tersebar

diseluruh Nusantara. Potensinya besar tersebut memberikan peluang penyilang-penyilang

anggrek untuk membuat hybrid-hibrid silangan yang banyak digemari. Program pemuliaan

dilakukan untuk memperbaiki ukuran dan warna bunga, begitu pula karakteristik lain seperti

ketahanan bunga, panjang tangkai, bentuk daun, kemudahan budidaya, ketahanan penyakit dan

viabilitas benih melalui seleksi tetua dalam hibridisasi anggrek. Anggrek Phalaenopsis,

Dendrobium dan Vanda menjadi komoditi yang penting dalam pasar domestik maupun

internasional. Permintaan anggrek yang terus meningkat menjadikan pemulia akan selalu

mencari tipe-tipe baru dari yang belum pernah ada. Namun beberapa jenis anggrek menghadapi

banyak kendala seperti inkompatibilitas, perbedaan ploidi dan kendala-kendala sebelum dan

setelah fertilisasi. Aplikasi metode-metode seperti pemuliaan genom, poliploidi dan

transformasi genetik pada anggrek dimaksudkan untuk mengatasi permasalahan dalam

pembentukan varietas-varietas baru. Melalui aktivitas pemuliaan dan pemanfaatan sumber daya

genetik tersebut diharapkan dapat menghasilkan varietas unggul baru dengan karakter-karakter

unik yang dapat menggantikan anggrek-anggrek produk impor.

Kata-kata kunci: Anggrek, pemuliaan, poliploidisasi, transformasi, Dendrobium, Phalaenopsis

dan Vanda

ABSTRACT. Suskandari Kartikaningrum and Dedeh Siti Badriah (2012) Orchid

Breeding Innovation Supporting the Availability of New Superior Varieties of Orchid for

Substituting Import Products. Orchidaceae is the largest family of Angispermae, comprising

more than 25,000 species and 5000 orchid species are native in Indonesia. The large potential of

orchid genetic resources brings the breeder continually trying to develop new varieties accepted

in the market both national, regional and international. Breeding programs are designed to

improve the size and color of the flowers as well as other characteristics such as, longevity, stalk

length, leaf shape, easy of cultivation, disease resistance and the number of viable seeds through

the selection of parents for hybridization. Phalaenopsis, Dendrobium and Vanda orchids are

important commodities in all market either local, regional or international. Increasing the

orchid market demand push breeder to create new types of orchid annually, although several

problems such as incompatibility, various ploidy level, pre-fertilization and post-fertilization

barrier are frequently faced. Such methods of genome breeding, polyploidization and genetic

transformation were applied to overcome the barrier in creating new varieties. Via the breeding

activities and utilization of orchid genetic resources expected can result new supeior varieties

with unique characters substituting imported-orchid products

Keywords: Orchid, breeding, polyploidization, transformation, Dendrobium, Phalaenopsis

and Vanda

Page 2: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

30

PENDAHULUAN

Keberhasilan program pemuliaan ditentukan oleh pemilihan materi tetua yang

akan disilangkan dalam pasangan-pasangan yang terpilih, tergantung pada ketersediaan

kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan metode persilangan yang tepat dan

diikuti dengan evaluasi hasil persilangan. Pemuliaan anggrek dapat dilakukan melalui

beberapa metode pemuliaan yaitu pemuliaan konvensional, pemuliaan poliploidi,

pemuliaan genom, pemuliaan mutasi dan pemuliaan melalui transformasi genetik

(trangenik).

Pemuliaan konvensional/tradisional pada umumnya dilakukan dengan melakukan

persilangan anggrek yang bertujuan untuk mendapatkan varietas baru dengan warna dan

bentuk bunga yang menarik, menciptakan mahkota bunga yang kompak dan berstekstur

tebal sehingga dapat tahan lama sebagai bunga potong, menghasilkan jumlah kuntum

banyak dan mencegah kuntum bunga yang rontok dini akibat kelainan genetik serta

meningkatkan produksi bunga. Oleh karena itu pemuliaan anggrek diupayakan untuk

memperluas keragaman genetik pada bentuk dan warna yang unik, disenangi konsumen,

frekuensi berbunga tinggi dan tahan terhadap patogen penyebab penyakit serta cekaman

lingkungan (Soedjono 1997; Tang dan Chen 2008).

Untuk mendapatkan hasil persilangan dengan karakter yang diinginkan, maka

perlu memahami karakter-karakter yang dimiliki oleh tanaman induknya. Karakter-

karakter pada tanaman ada yang bersifat dominan dan ada yang bersifat resesif.

Misalnya pada Vanda tricolor sangat kuat mewariskan corak bintik dan aroma

wanginya, Phalaenopsis amboinensis mewariskan warna kuning yang dominan.

Keberhasilan persilangan juga ditentukan oleh kekerabatan tanaman dan terkait pula

dengan perbedaan genom tanaman dan inkompatibilitas tanaman. Selain itu tingkat

ploidi tanaman juga menentukan keberhasilan tanaman.

PEMULIAAN ANGGREK PHALAENOPSIS

Tipe anggrek Phalaenopsis menurut Fighetti (2005) dibagi 5 yaitu tipe standard,

multiflora, novelty, miniatur hibrid dan spesies. Namun menurut Ginsberg (2005)

Phalaenopsis dibagi menjadi standard dan non standard (novelty). Pada awalnya

pemulia anggrek Phalaenopsis berkonsentrasi pada upaya mendapatkan anggrek bertipe

standar dengan warna putih produktif serta tangkai kokoh. Namun selanjutnya arah

pemuliaan difokuskan pada tipe standar dengan warna bunga yang lebih beragam,

seperti warna kuning, pink dan merah. Tipe standard terdiri atas bunga besar berwarna

putih, semi alba, pink, candy stripe, French spot. Namun sebagian orang juga

mengkategorikan multiflora pada tipe standard, dengan corak warna sama dengan tipe

standard, tetapi berukuran kecil. Sedang tipe novelty biasanya berwarna merah, orange,

kuning, dan bercorak bebas. Munculnya tipe novelty anggrek Phalaenopsis didasari

oleh budaya orang Taiwan yang beranggapan warna putih merupakan simbol kematian,

Page 3: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

31

sehingga di Taiwan kurang populer. Namun akhir-akhir ini ada kecederungan pasar

internasional mulai jenuh dengan tipe bunga yang ada. Konsumen menghendaki adanya

penemuan tipe baru anggrek Phalaenopsis yang berbeda dengan tipe yang ada saat ini.

Hal tersebut menjadi tantangan bagi para pemulia anggrek Phalaenopsis untuk

menemukan tipe-tipe baru sesuai dengan preferensi konsumen di dalam dan luar negeri.

Warna merah dan kuning menjadi arah pemuliaan anggrek di Taiwan dan menjadi

prioritas utama, sedang ukuran dan jumlah kuntum menempati urutan kedua (Marwoto

2010).

Tipe standar Phalaenopsis biasanya berasal dari Phal. amabilis, Phal.

Rimestadiana dan Phal. aphrodite yang berwarna putih dan Phal. schilleriana yang

berwarna pink. Melalui analisis pedigree 12 varietas Phalaenopsis standar putih produk

Taisuco merupakan keturunan dari Phal amabilis, Phal. rimestadiana, Phal. aphrodite,

Phal. schilleriana, Phal.stuartiana dan Phal. Sanderiana. Sedang varietas novelty atau

disebut dengan Harlequin biasanya mempunyai corak spot dan totol dan biasanya tidak

stabil. Tipe ini bervariasi dalam bentuk ukuran dan ditemukan bahwa temperatur sangat

berpengaruh terhadap munculnya corak totol tersebut (Figheti 2004), makin dingin

temperatur ekspresi totol makin meningkat. Tipe Harlequin dimulai di Taiwan pada

saat Phal. Golden Peoker ”Brother” mulai di meriklon tahun 1990 an. Golden Peoker

ini berasal dari 12 spesies Phalaenopsis, diantaranya Phal. gigantea, Phal.

leuddemanniana, Phal. amboinensis dan Phal. Faciata dengan kontribusi genetik

berturut-turut 25%, 18.75%, 12.5% dan 6.25%. (Tang dan Chen 2008).

Dari hasil survey preferensi konsumen diperoleh informasi bahwa tipe yang

paling banyak digemari ialah Phalaenopsis bunga kecil yang dikombinasikan dengan

karakter warna cerah dan beroma wangi. Karakter tersebut diperoleh dari tetua P.

violacea. Namun beberapa tahun kemudian terjadi perubahan preferensi pada tipe

novelty dimana bunga yang disukai mengarah pada bunga yang berukuran kombinasi

antar novelty dengan tipe standar. Meskipun demikian pada saat itu tipe bunga lama

yang berwarna putih dan pink masih tetap bertahan diproduksi dalam jumlah besar

sesuai permintaan pasar (Marwoto 2010).

Siklus pertumbuhan Phalaenopsis panjang (2-3 tahun). Menggunakan hibridisasi

tradisional untuk mentransfer karakter-karakter yang berguna ke dalam varietas

komersial membutuhkan waktu yang lama. Sementara beberapa spesies anggrek adalah

cross-incompatibel, sehingga membatasi perbaikan tanaman. Sehingga pendekatan dan

teknik baru diperlukan untuk memproduksi Phalaenopsis superior untuk kebutuhan

pasar.

Untuk mendapatkan ukuran bunga yang besar, pemulia anggrek memanfaatkan

kejadian endopoliploidi dalam tanaman anggrek (Hsu et al. 2012). Genom anggrek pada

umumnya memiliki jumlah kromosom n=19. Satu set penuh materi genetik

mengandung pasangan kromosom sehingga jumlah kromosom 2n = 2x= 38 yang

disebut dengan tanaman diploid, maka bentuk triploidnya adalah 2n = 3x = 57 dan

Page 4: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

32

tetraploid adalah 2n = 4x = 76. Sedangkan tanaman dengan jumlah kromosom yang

bukan merupakan kelipatan dari genomnya disebut tanaman aneuploid. Tanaman

anggrek juga dapat ditingkatkan level ploidinya secara buatan dengan menggunakan

agen antimitotik contohnya yang sering digunakan adalah colchicine. Tanaman-tanaman

dengan level ploidi yang berbeda ini dimanfaatkan dalam pemuliaan poliploidi untuk

mendapatkan tanaman tetraploid yang pada umumnya berukuran besar. Apabila sudah

mulai bergerak dengan pemuliaan poliploidi, maka sebelum melakukan persilangan,

semua sumber tetua harus diketahui level ploidinya. Berikut adalah beberapa tetua yang

sudah diketahui ploidinya (Tabel 1).

Tabel 1. Level ploidi anggrek-anggrek dari Taiwan

Diploid Triploid Tetraploid Aneuploid

George

Vazques

Perfection Os Paifang’s Queen

Brother

Liu tuen Sen Yuda Sun

Malibu Imp Brother Sandra Aucland Buddha Sogo Champion Golden Buddha*

Dotty

Woodson

Jenco Ruby

Princess

Brother Yew La Flora Goldiana Red Hot Imp

Princess

kaiulani

Sogo Rose Brother Pirate King Brother

Glamour

Leucadia lava flow

Red Elf Takuy’s Red Fire Super Stupid Brother Utopia Deventarian

”Treva”*

Balck Eagle Brother Fancy

Free

Brother Sally taylaor Sogo Yew Ambobuddha

Ambonosa Sogo Cock Black rose Sandra Ai Gold*

Tobasco Tex Sweet Memory Brother Jungle Cat Brother purple Franz List

Zuma Garnet Sogo Grape Taipei gold ”Gold Star” Golden Peoker Ember

Sogo Red Bird Paifang’s Aucland Brother peacock Cordova

Brother Pico

Mary

Fortune Buddha

”Tinny”

Brother passion Summer Wine

Brother Love

Song

Brother Fancy Salu spot

Red Buddha

Brother ruby Strawberry Wine Queen spot Mahalo

Pago Pago Ching Her Goddess Brother Kaisar Red Thrill

Penang Chingruey’s goddess Salu Peoker Rebel

Store Hot Chngruey’s Blood Red

Sun

Golde Amboin Spirit House

Orchid word Golden Sun Brother Delight Cadiz rock*

Sogo Pony SaraLee ”Eye Dee” Brother Passion

Golden Bells

Keterangan: * mendekati tetraploid

Untuk memberikan gambaran permasalahan dalam penggunaan tanaman poliploid

di atas, contohnya adalah Phal Goden Buddha dan Phal Zuma Garnet yang merupakan

Phalaenopsis warna merah pertama yang diproduksi oleh Carlos Figheti. Dua anggrek

tersebut disilangkan dan menghasilkan tanaman aneuploid yang diregister dengan nama

Phal. Cordova yang steril. Berdasarkan apa yang kita ketahui dengan kromosom dan

Page 5: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

33

kaitannya dengan sterilitas tanaman, Phal. Cordova jangan digunakan sebagai tetua

dalam persilangan. Sedang tanaman triploid, masih dapat digunakan dalam persilangan

dengan memanfaatkan gamet yang tidak terreduksi, namun menghasilkan biji dengan

jumlah sedikit dan ada kemungkinan akan diperoleh tanaman aneuploid yang steril.

Mengembalikan tanaman triploid yang steril menjadi fertil dengan menggandakan

kromosom juga tidak akan menghasilkan ploidi yang stabil. Doritaneopsis juga banyak

ditemukan bersifat steril diantaranya Dtps Ever Spring Prince, Dtps Queen Beer (KHM

159), Dtps Taida Salu (KHM 101) dan Phal Brother Girl. Untuk melihat perilaku empat

tanaman tersebut, tanaman di selfing, disilang dengan Phal Irene dan sogo Yukadian

bersifat tetraploid. Yang berhasil hanya Dtps Ever Spring Prince dan Taida Salu

(pistilate) dengan yang normal.

Metode pemuliaan poliploidi biasanya menggunakan agen antimitotik seperti

colchicine untuk menginduksi penggandaan kromosom, yang diaplikasikan melalui

kalus/plb/plantlet tanaman anggrek. Suatu penelitian poliploidi yang sedang dilakukan

di Taiwan dengan mengaplikasikan colchicine pada kuncup bunga muda untuk

menginduksi gamet 2n. Polinia yang dihasilkan dari kuncup bunga muda itu kemudian

diserbukkan untuk mengatasi kegagalan persilangan interspesifik yang disebabkan oleh

sterilitas tanaman (Hsu et al. 2012).

Di alam tidak ada Phalaenopsis berwarna merah sehingga untuk mendapatkan

warna merah dapat dengan mengkombinasikan antara dua pigmen. Tanpa pigmen yang

kuat dari warna kuning, warna merah yang kuat tidak akan diperoleh. Yang memiliki

warna kuning yang kuat adalah Phal. Liu Tuen Shen, Golden Amboin, dan Goldiana.

Penggunaan Phal. Taipei gold ”Gold Star” yang tetraploid juga dapat menghasilkan

Phalaenopsis merah yang berukuran besar.

Untuk mendapatkan Phalaenopsis bertipe spot dan berukuran besar dapat dengan

menyilangkan tipe novelty dengan tipe standar. Di Taiwan persilangan tipe standar

putih Phal Mounth Kaala dengan Phal pulchra menghasilkan tanaman triploid pink

dengan spot lavender. Suatu peluang yang kecil mendapatkan tanaman tetraploid yang

berasal dari pollen 2n yang tidak tereduksi dicapai oleh Phal. Paifang’s Queen Brother.

Satu teknologi baru lagi dikembangkan oleh peneliti-peneliti dari Taiwan dengan

metode transformasi yang diaplikasikan pada polinia anggrek Phalaenopsis. Metode ini

relatif lebih mudah untuk menginduksi dan meregenerasikan kalus melalui kultur biji

Phalaenopsis. Dengan metode ini tidak ditemukan kimera pada tanaman. Metode

transformasi yang biasanya digunakan dengan melalui regenerasi kalus memiliki faktor

pembatas karena setiap genotipe bersifat spesifik sistem kultur jaringan. Tantangan saat

ini untuk transformasi genetik adalah meneliminasi langkah kultur jaringan. Pendekatan

baru melalui transformasi secara in vivo dengan mediasi sel Agrobacterium yang di ko

kultivasi bersama-sama dengan polinia. Setelah polinia diinfeksi oleh Agrobaterium,

polinia di serbukkan pada pada stigma. Setelah perkembangan embriogenesis, tanaman

transgenik dapat diperoleh melalui biji. Metode ini relatif lebih sederhana dan cepat

Page 6: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

34

karena tidak memerlukan sistem regenerasi kalus (kultuf jaringan). Walaupun tingkat

keberhasilan transformasi 0.2%, tetapi dari beribu-ribu biji yang diperoleh, peluang

untuk mendapatkan tanaman transgenik masih terbuka. Deteksi transforman dapat

menggunakan emisi green fluoresencet protein (GFP) di bawah eksitasi sinar biru.

PEMULIAAN ANGGREK DENDROBIUM

Pemuliaan poliploidi anggrek Dendrobium banyak dilakukan di Hawai dan

Thailand melalui hibridisasi intraseksi dan hibridisasi interseksi. Persilangan anggrek

Dendrobium interseksi banyak menghasilkan hibrid-hibrid yang steril. Sterilitas hybrid

ini terjadi akibat tidak teraturnya kromosom antara genom tetua selama meiosis. Salah

satu cara untuk mengembalikan kesuburan tanaman adalah dengan menggandakan

kromosomnya, sehingga diperoleh tanaman amphidiploid. Peristiwa ini disebut dengan

”pemuliaan genom” dengan memanfaatkan kondisi amphidipoid. Keuntungan dari

program pemuliaan genom ini adalah tanaman dapat diperbanyak dengan biji dengan

keturunan yang seragam, dengan hasil perbanyakan yang relatif cepat, mudah dan

murah dibandingkan dengan meriklon (Leonhardt 2000). Sebagian besar anggrek

Dendrobium adalah triploid dan tetraploid biasanya salah satu tetuanya adalah

amphidiploid. Amphidiploid adalah tanaman dengan komplemen genom diploid

lengkap setiap spesies tetuanya. Kondisi ini menyebabkan amphidiploid dianggap

seolah-olah adalah suatu spesies. Jika amphidiploid disilangkan dengan spesies lain atau

dengan amphidiploid lain, populasi hibrid progeninya relatif seragam dari biji. Sebagian

besar anggrek komersial yang beredar di pasar adalah tetraploid (Tabel 2).

Tabel 2. Jumlah kromosom anggrek Dendrobium komersial

Accession

number Cultivar Parents of cultivar

Chromosome

number

D411 Sonia, Bom 17 Caesar x Tomie Drake 81

D421-1 Sonia, Bom 28 Caesar x Tomie Drake 89

D425-3 Sonia, Bom 28 Caesar x Tomie Drake 76

D453 Sonia, Bom 16 mutant Caesar x Tomie Drake 81

D454 Sonia, Bom 28 mutant Caesar x Tomie Drake 71, 76

D444 Sonia, Chao Praya Caesar x Tomie Drake 76

D438 Sonia, Red Caesar x Tomie Drake 76

D409 Ekapol, Small Panda Lim Hepa x Tomie Drake 76

D420 Ekapol, Big Panda Lim Hepa x Tomie Drake 76

D439 Ekapol, Red No. 1 Lim Hepa x Tomie Drake 76

D450 Ekapol, Genting Lim Hepa x Tomie Drake 80

D458 Queen Southeast Hawaiian Beauty x Tomie Drake 76

D424 Sabin (not known) 80

Page 7: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

35

D430 Sabin (not known) 80

D419 Poh Kiew Doreen x Bodhi Ngern 80

D441 Waipahu Pink Walter Oumae x Waipahu Beauty 76

D426 Waipahu Valley King x D. stratiotes 60, 70, 76

D446 Jonnie Osterholt D. phalaenopsis x Walter Qumae 76, 78

D435 Terri Ann Hasabe Walter Oumae x Doreen 58, 59

D442 Terri Ann Hasabe Walter Oumae x Doreen 59

D451

Walter Oumae x

Waipahu Walter Oumae x Waipahu 76

D436 BM White (not known) 76

D437 Pattaya Beauty

Margaret Joan Fell x Ng Eng

Cheow 76

D440

Pattaya Beauty, T

Orchids

Margaret Joan Fell x Ng Eng

Cheow 76

Sumber: Department of Horticulture, CTAHR. University of Hawaii at Manoa

Genus Dendrobium dikelompokkan ke dalam seksi-seksi berdasarkan struktur

reproduksinya. Beberapa seksi yang banyak digunakan dalam persilangan adalah

Phalaenanthe, Ceratobium/Spatulata, Eugenanthe dan Latourea. Poligon persilangan

Dendrobium digambarkan dalam Gambar 1.

Genom atau set kromosom disimbolkan dengan huruf yang menunjukkan seksi

taksonomik suatu spesies. Dendrobium phalaenopsis Fitzgerald dan D. bigibbum F.

Mueller berasal dari seksi Phalaenanthe, diwakili dengan huruf "P". Seksi ini

merupakan bunga yang besar, bentuk flat. Dendrobium antennatum Lindley and D.

stratiotes Rchb. f. dari seksi Spatulata, diwakili oleh huruf "C" (yang merupakan

singkatan dari nama seksi sebelumnya Ceratobium). Seksi ini merupakan tanaman yang

vigoritas dan banyak memproduksi banyak bunga kecil yang mempunyai petal atas

yang terpuntir (tipe antelope). Dendrobium macrophyllum A. Richard dan D. spectabile

(Blume) Miquel, bentuknya unik, tahan lama, termasuk seksi Latourea ("L" genome),

sedangkan D. canaliculatum R. Brown dan D. carronii Lavarack and Cribb termasuk

seksi Eleutheroglossum ("E" genome). Beberapa genom yang meungkin diantaranyaa

adalah PC, CC, PPC, PPL, PPE, PCL, PCE, PPCC, PPPC, PCCC, PPPE dan lain-lain.

Bunga potong biasanya memiliki genom PPCC, naun banyak juga yang digunakan

sebagai bunga pot, walaupun bentuknya besar.

Dibandingkan dengan kultivar yang diperbanyak secara klonal, Dendrobium yang

diperbanyak dengan biji memiliki keuntungan lebih mudah, murah dan cepat diproduksi

serta bebas virus. Semua kultivar dari Universitas of Hawaii dibuat oleh Kamemoto.

Banyak kultivar yang dikembangkan oleh pemulia hobies dan komersial di kloning

untuk produksi komersial sebagai kultivar bunga pot.

Page 8: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

36

50 – 100%50 – 100%

5-24%5-24%

20-40%20-40%

0-4%0-4%

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Phalaenanthe

Eleutheroglossum

Nigrohirsutae

Eugenanthe

Stachyobium

Ceratobium

Latourea

callista

Gambar 1. Peluang keberhasilan persilangan antar seksi dalam

Dendrobium (Winfret dan Kamemoto 1969)

PEMULIAAN ANGGREK VANDA

Belajar dari negara Thailand yang sudah maju dengan program pemuliaan Vanda,

bahwa hibrid Vanda yang tumbuh di Thailand dimulai sejak 40 tahun lalu. Pada saat itu

semua anggrek Vanda diimpor dari Hawaii. Program pemuliaan Vanda di Thailand

dibagi 3 periode. Periode pertama ditujukan pada peningkatan jumlah tanaman begitu

juga jumlah penganggrek yang tertarik menanam Vanda. Periode ke dua ditujukan pada

selain melanjutkan periode pertama juga memperbaiki kualitas bunga. Periode ketiga

peningkatan permintaan seedling Vanda oleh penganggrek lokal dan akan mencapai

trend pada akhirnya (Sophonsiri 1984).

Sejalan dengan menurunnya permintaan di pasar lokal di Thailand, maka

pemuliaan Vanda dilakukan hanya untuk tujuan ekspor. Persyaratan yang diminta tidak

selalu sama. Penganggrek Thailand memilih Vanda dengan corak biru tua , kuning dan

merah. Bentuk bunga harus bulat penuh dengan sepal petal overlapping. Ukuran dan

jumlah bunga tidak penting. Penganggrek Jepang memilih Vanda biru terang dan pink.

Kemekaran bunga dan ukuran sesuai dengan proporsinya. Penganggrek dari Amerika

menyukai warna kecoklatan, kemerahan, kuning atau kuning dengan bintik merah,

bunga flat dan besar. Penganggrek Australia menyukai biru abu-abu dari V.

Rothschildiana dan warna kuning kecoklatan seperti pada V. Tananchai. Penganggrek

Taiwan menyukai warna ungu merah tua dan biru tua, seperti V. Fuch’s Delight. Sedang

penganggrek Filipina menyukai warna pink dari V. Sanderiana dan kuning seperti V.

Alicia Ono.

Genus-genus dari sub tribe Sarcanthinae yang biasanya digunakan sebagai tetua

pada persilangan intergenerik dan bernilai ekonomi adalah Vanda, Arachnis,

Ascocentrum, Aerides, Vandopsis dan Phalaenopsis (de Vogel 1990). Diantara genus-

Page 9: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

37

genus dalam sub tribe Sarcanthinae itu dapat disilangkan. Poligon persilangan diantara

genus-genus dalam sub tribe Sarchantinae disajikan pada Gambar 2.

Program perbaikan anggrek Vanda secara konvensional melalui persilangan antar

spesies maupun antar genus seringkali menghadapi kendala inkompatibilitas, yang

gejalanya dapat terjadi sebelum fertilisasi, sesudah fertilisasi, maupun setelah

perkecambahan biji. Hal ini kemungkinan berhubungan dengan tingkat kekerabatan.

Fertilitas merupakan kondisi yang penting karena rekombinasi genetik yang efektif

tidak mungkin tercapai bila sejumlah gen tadi hilang pada proses pewarisan dari

generasi satu ke generasi berikutnya.

NeofinetiaPhalaenopsis Luisia

DoritisRenanthera

RhyncostylisAscoglosum

SarcochilusAscocentrum

TrichoglotisArachnis

VandopsisAerides

Gastrocilus AcampeVanda

NeofinetiaPhalaenopsis Luisia

DoritisRenanthera

RhyncostylisAscoglosum

SarcochilusAscocentrum

TrichoglotisArachnis

VandopsisAerides

Gastrocilus AcampeVanda

Gambar 2. Polygon persilangan anggrek secara intergenerik dalam sub tribe Sarcanthinae

Pemanfaatan autotetrapoid dan amphidiploid untuk menghasilkan multigeneric

hybrid melibatkan 2-4 genus telah dilakukan dengan hasil yang baik. Menurut

Kamemoto (1959) ; Tanakan dan Kamemoto (1961):

Banyak intergenerik dan intragenerik pada vanda aliansi mengalami abnormalitas

meiosis dan rendahnya fertilitas serta sulitnya perpasangan kromosom.

Polyploid Vandaceous cenderung memiliki ukuran bunga besar, dan tegar

Amphidiploid semiterete Vanda memiliki meiosis yang normal dan tingginya

fertilitas

Sedang bentuk diploid nya infertil

Kondisi tersebut menyebabkan persilangan anggrek kerabat Vanda untuk

memperbaiki karakternya dilakukan melalui pemuliaan genom. Genom/set kromosom

pada anggrek sub tribe Sarcanthinae disimbolkan dengan genus. A merupakan

Arachnis, Rh merupakan Rhyncostilis, Vs atau S merupakan genom Vanda. Empat

genus tersebut yang paling banyak dilakukan oleh pemulia.

Persilangan untuk menghasilkan Aranda sudah dikenal sejak lama, bahwa

generasi pertama. Dari Aranda diploid sangat steril. Rencana program pemuliaan

polyploid dapat membantu produksi Aranda yang lebih baik. Hibridisasi anggrek

Page 10: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

38

Aranda ini tidak berdasarkan genetika Mendel saja. Prinsip pemuliaan genom harus

diinkoporasikan. Konstitusi genetik untuk bunga potong adalah tipe triploid ASS dan

tipe tetraploid ASSS. Keuntungan hibrid generasi backcross diterapkan pada Vanda dan

Asocenda dengan peningkatan kebulatan bentuk.

Hasil silangan anggrek pada dasarnya merupakan gabungan dari kedua tetuanya,

tetapi pada anggrek gabungan karakter dari kedua tetua yang dapat diatur oleh satu atau

banyak gen belum diketahui. Sifat-sifat dominan dan resesif pada anggrek diketahui dari

pengalaman menyilangkan atau dengan mempelajari hasil silangan yang telah ada

sesuai dengan silsilahnya (Irawati 1991).

Genus Ascocentrum merupakan tetua yang populer karena warnanya yang

mencolok yaitu merah oranye yang tidak dimiliki genus Vanda, ukuran tanamannya

kecil. Persilangannya dengan genus Vanda akan menghasilkan genus baru yang belum

pernah ada di alam yaitu digenerik Ascosenda yang fertil dengan ukuran tanamannya

lebih kecil dari Vanda, rajin berbunga dan kadang-kadang ukuran bunganya lebih besar

dibanding dengan bagian vegetatifnya (Irawati 1991). Persilangan Ascocenda yang

diploid dengan genus digenerik Aranda (hasil persilangan antara genus Arachnis dan

Vanda) yang diploid menghasilkan genus baru yaitu trigenerik Mokara (hasil

persilangan tiga genus Arachnis x Ascocentrum x Vanda) yang triploid dan steril.

Persilangan Ascocenda dengan Arachnis dihasilkan Mokara diploid yang fertil, tetapi

mempunyai bunga lebih kecil dengan tangkai lebih pendek jika dibandingkan dengan

triploidnya (Lee et al. 1990). Baru-baru ini breeder Taiwan berhasil menyilangkan

antara Phalaenopsis amabilis dengan Ascocentrum menghasilkan bunga Asconopsis

yang berwarna orange melalui embrio rescue. Persilangan intergenerik dalam sub tribe

Sarcanthinae sudah banyak dilakukan breeder-breeder anggrek Vanda. Persilangan

intergenerik harus memahami kekerabatan dan inkompatibilitas antara dua tetua yang

disilangkan. Aplikasinya dengan mengkombinasikan dengan penyelamatan embrio

setelah persilangan akan meningkatkan keberhasilan persilangan yang dilakukan.

Dengan melihat poligon persilangan intergenerik dalam sub tribe Sanrcanthinae, masih

terbuka banyak peluang untuk mendapatkan genus-genus baru hasil persilangan

intergenerik.

Dalam mengantisipasi produk anggrek impor diperlukan kebijakan impor dan

ekspor yang dibangun dalam upaya meningkatkan devisa negara yang sangat diperlukan

bagi pembangunan perekonomian nasional. Upaya untuk menutup kran impor tidak

akan mengatasi masalah apabila tidak diikuti dengan peningkatan sumber daya

manusianya, dalam hal ini peningkatan mutu para breeder dalam negeri. Apabila

ditelusuri lebih jauh, Thailand dan Taiwan mendapat pengakuan Internasional sebagai

produsen anggrek terbaik karena perjuangan yang panjang dalam peningkatan mutu

produksinya. Di dalam negeri sendiri hasil breeding dapat dikatakan setara dengan hasil

produk luar negeri. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya breeder-breeder luar yang

sengaja datang membeli tanaman hasil breeding breeder dalam negeri. Indonesia pernah

Page 11: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

39

mendapat pengakuan dunia sebagai penghasil anggrek hibrid terbagik ke dua di dunia

setelah Inggris.

Indonesia memiliki kekayaan anggrek-anggrek alam yang banyak digunakan

untuk menghasilkan silangan-silangan yang bermutu. Contohnya hasil silangan yang

saat ini masih dipakai sebagai induk silangan di Asia dan Hawaii adalah Dendrobium

Caesar yang merupakan silangan antara Dendrobium phalaenopsis dan stratiotes, yang

berasal dari Indonesia. D. Caesar didaftarkan di Royal Horticulture Society di London

pada tahun 1930. Anggrek ini menurunkan hybrid-hybrid anggrek cut flower, pot plant

sampai novelties. Selain itu Indonesia juga memiliki sumber daya manusia yang banyak

dan ditunjang dengan iklim yang sesuai untuk tumbuh kembangnya anggrek.

Merupakan suatu pengalaman bagi breeder Di Indonesia apabila sumber emasya tidak

dikelola dengan baik sehingga kesempatan ini dimanfaatkan negara lain.

PENUTUP

1. Pengembangan varietas-varietas baru akan membuka eksploitasi penggunaan

keragaman genetik dalam beberapa spesies anggrek untuk menciptakan tipe-tipe baru

yang mudah diaplikasikan.

2. Pemilihan metode pemuliaan didasarkan pada permasalahan yang dihadapi tanaman

anggrek guna mendapatkan hasil persilangan yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut

3. Penciptaan inovasi baru dengan membuat tipe-tipe baru tanaman anggrek dengan

memanfaatkan sumber daya yang dimiliki guna mengganti impor tanaman anggrek

dari luar.

DAFTAR PUSTAKA

de Vogel, E. F., 1990. South-East Asean wild orchids. Present knowledge, future nuclei of

attention. In Proccedings of The Seventh asean Orchid congress. Central Research

Institute for Horticulture and Directorate of Horticulture Production. Department of

Agriculture Indonesia. p 137-147

Fighetti, C. 2004. Passing the torch. Phalaenopsis-J Int Phalaenopsis All, Winter 2004:20–31.

Fighetti, C. 2005. Phalaenopsis. http:www.bbg.org/gar2/topic/indoor/handbook/ bestorchids

/11.html#bio#bio. Diakses 1 Agustus 2005.

Ginsberg, H. S. 2005. Novelty Phalaenopsis Breeding in Taiwan. pp 10.

Hsu, S.T., H.T. Chuang, and T.M. Shen. 2012. Breeding barrier in red Phalaenopsis orchid.

ISHS Acta hort 878.

Hsu, S.C., T.C. Cheng, P. Ballanos-villegas, S.W. Chin and F.C. Chen. 2012. Polen mitotic

behavior in relation to Phalaenopsis breeding. ISHS Acta hort 878.

Irawati. 2002. Pelestarian jenis anggrek di Indonesia. Prosiding Seminar Nasional Anggrek

Indonesia 2002. Jogjakarta 26 Oktober 2002. p 9 – 17

Kamemoto, H. 1959. The origin and sifnificance of polyploidy in Vanda. Pac. Orchid Soc. Bull.

16:77-93.

Page 12: Inovasi Pemuliaan Anggrek Mendukung ersedianya Varietas Unggulbalithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2012-029-040-inovasi-pemuliaan... · kisaran materi yang luas dalam program, pemilihan

Prosiding Seminar Nasional Anggrek 2012

40

Leonhardt, K.W. 2000. Potted, Blooming Dendrobium Orchids. ASHS-2000 Symposium:

Potted Orchid Production in the New Millennium.

http://primera.tamu.edu/orchids/leonhardt. htm

Marwoto, B. 2010. Perakitan hybrid tipe baru anggrek Phalaenopsis bunga standar

(Phalaenopsis amabilis) dan bunga multiflora (kuning atau bercorak) untuk membentuk

tran pasar (warna kuning dan multiflora dengan bentuk petal dan sepal overlapping.

Soedjono, S. 1997. Pemuliaan Tanaman Anggrek. Buku Komoditas No. 3. Balai Penelitian

Tanaman Hias. Puslit Hortikultura. Badan Litbang Pertanian. Jakarta

Stock, D. 2012. Breeding for tetraploid red Phalaenopsis. www.bigleaforchids.com/info. diakses

tanggal 16 Juni 2012.

Tang, C.Y. and W.H. Chen. 2008. Breeding and Development of New Varieties in

Phalaenopsis. In WH Chen and HH Chen. Orchid Biotechnology. © World Scientific

Publishing Co. Pte. Ltd. © World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.

http://www.worldscibooks.com/lifesci/6424.html

Sophonsiri, T. 1984. New Trends in Vanda Breeding. Proceeding of the Fifth Asean Orchid

Congress Seminar. Singapure 1-3 August. p 319-321.

Tanaka, R. and Kamemoto, H. 1961. Meiotic chromosome behaviour in some intergeneric

hybrids of the Vanda alliance. Am. J. Bot. 48 : 573-583

Winfred, G. J. And H. Kamemoto. 1969. Genome and karyotype relationships in the genus

Dendrobium (Orchidaceae). I. Crossability. Amer. J. Bot. 56: 521-526

TANYA-JAWAB

Pertanyaan

1. Bu Dr. Endang Semiarti (UGM)

Bahan anti mitotic apa yang digunakan untuk penggandaan kromosom? Saran: bahan

lain yang dapat digunakan sebagai agen anti mitotic adalah Vinchristin yang berasal

dari ekstrak tanaman tapak dara, produk dari Bp. Budi Daryono.

Ide dari penanya: bagaimana kalau anggrek dibuatkan haploid selanjutnya digandakan

menjadi haploid ganda.

2. Pak Azis (Direktorat)

Anggrek Dendrobium memiliki segmen pasar dalam negeri dan luar negeri, ekspor kea

rah mana? Konsumen petani menghendaki tanaman yang mudah dirawat, budidaya

cepat, bunga flat warna? Arah pemuliaan?

3. Pak Rahmat (PAI)

Apakah silangan-silangan Balithi sudah diregistrasi?

Jawab

1. Bahan anti mitotic menggunakan colchicin. Saran penggunaan anti mitotic lain seperti

vinchristin akan ditindak lanjuti, asalkan memiliki harga yang bersaing dengan bahan

lain dan efektifitas tidak lebih rendah dari bahan yang sudah ada. Ide pembuatan

haploid/haploid ganda akan ditindak lanjuti

2. Arah pemuliaan Dendrobium: menyediakan bunga pot dan bunga pot, yang memiliki

warna yang belum pernah ada di pasar, disamping warna yang sudah ada.

3. Anggrek-anggrek silangan Balithi sudah diregistrasi di PVT, tetapi belum diregistrasi di

Sander’s List (Royal Horticulture society), karena harus menelusur tetua silangan

dahulu, supaya tidak ada duplikasi register.