Q&A in AGH635 Course: Apakah Tanaman yang Diperbanyak Secara Vegetatif, Baik Tetua P1 atau P2 dan Silangan F1-nya, Dapat Digunakan Untuk Membuat Mapping Population untuk Studi Marker Molekuler?

F2 Intercross dari klon

Gbr. 1. Apakah tanaman F1 yang diperbanyak secara vegetatif (klonal) dapat digunakan untuk menghasilkan Mapping Population F2 Intercross? Untuk penjelasannya, silakan lihat di teks.

Seorang alumnus yang sebelumnya pernah berasosiasi dengan PMB Lab. dalam program MSc. (S2)-nya di IPB menanyakan sebuah pertanyaan berikut:

Apakah Tanaman yang Diperbanyak Secara Vegetatif, Baik Tetua P1 atau P2 dan Silangan F1-nya, Dapat Digunakan Untuk Membuat Mapping Population untuk Studi Marker Molekuler?

Bagi teman-teman yang tidak familier dengan apa itu Mapping Population dan apa saja macam-macam Mapping Population yang dapat dibuat, silakan check di beberapa tautan (link) berikut (Mapping Population; F2 intercross; F2 Backcross; Pseudo-Testcross; Bulk Segregant Analysis).

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, baiklah kita tengok skenario persilangan yang disajikan pada Gbr. 1. Diasumsikan bahwa Tetua P1 adalah tetua yang homosigot atau heterosigot pada alel-alel di dalam lokus-lokusnya dan bersifat resisten. Tetua P2 adalah tanaman yang rentan. Jarak genetik antara P1 dan P2 relatif jauh sehingga banyak lokus yang alel-alelnya polimorfik untuk kedua tetua tersebut. P1 dan P2 dapat diperbanyak secara klonal dengan mata tempel (okulasi). Individu F1 merupakan salah satu tanaman F1 terpilih hasil persilangan antara P1xP2, yang mempunyai sifat resisten (membawa sifat resisten yang diturunkan dari tetua P1). Tanaman F1 tersebut juga dapat diperbanyak secara klonal dengan menggunakan mata tempel (okulasi). Ada dua macam populasi tanaman F2 (masing-masing sebanyak 200 bibit) yang diproduksi dengan dua cara berbeda, yaitu: Populasi F2(A) diproduksi dari selfing satu tanaman F1 saja (Populasi F2[A] terdiri atas bibit berasal dari 200 benih yang dipanen dari satu Klon F1-1) dan Populasi F2(B) diproduksi dari 10 tanaman F1 (Populasi F2[B] terdiri atas bibit berasal dari 200 benih yang dipanen [masing-masing 20 benih] dari klon F1-1 sd. F1-10; Dalam hal ini: klon F1-1 hanya berkontribusi 20 benih dari 200 total bibit; demikian pula untuk masing-masing F1-2 sd. F1-10 juga berkontribusi 20 benih; F1-1 sd. F1-10 adalah hasil perbanyakan klonal dari satu tanaman F1).

Mari kita bahas potensi permasalahan yang ada sebelum menjawab pertanyaan di atas. Memastikan bahwa tanaman F1-1 sd. F1-10 adalah betul-betul klon dari tanaman F1 terpilih hasil persilangan antara P1 x P2 sangat perlu dilakukan. Dalam perbanyakan klonal terdapat potensi tercampurnya klon lain ke dalam klon tertentu yang dipelajari akibat kesalahan dalam memberi label entres, memberi label bibit hasil okulasi, dan lain sebagainya. Jika hal ini terjadi, maka populasi klonal yang digunakan tidak sepenuhnya homogeneous genotipenya. Ketika selfing dilakukan pada populasi klonal F1 yang tercampur seperti itu, maka pola segregasi yang didapat tidak mengikuti pola segregasi standar yang diharapkan sehingga dapat terjadi kesalahan dalam analisis linkage yang dilakukan.

Selain itu, memastikan bahwa klon F1-1 sd. F1-10 semuanya bersifat resisten juga perlu dilakukan. Dengan alasan yang sama seperti di alinea di atas, resistensi individu dalam populasi klonal yang digunakan perlu dievaluasi. Tanaman F1 yang resisten sebagai induk, jika diperbanyak secara klonal seharusnya turunan klonalnya juga mempunyai sifat resisten. Jika F1-1 sd. F1-10 adalah hasil perbanyakan klonal dari tanaman F1, maka F1-1 sd. F1-10 seharusnya juga resisten.

Jika ada individu hasil perbanyakan klonal dari tanaman F1 tertentu ternyata tidak menunjukkan sifat resisten, kemungkinan besar individu F1 ini bukan klon dari tanaman F1 terpilih sebagai induknya. Dengan demikian, individu yang dilabel sebagai hasil penyakan F1 tetapi tidak resisten semacam ini, harus dikeluarkan (disingkirkan) dari populasi F1 klonal, yang akan digunakan untuk memproduksi Mapping Population F2-Intercross.

Dalam konteks P1 dan P2 merupakan galur murni yang homosigot, maka peneliti juga bisa menggunakan 10 individu tanaman F1 yang berasal dari 10 benih hasil persilangan P1 dan P2-nya. Genotipe dari sepuluh benih F1 seperti ini akan bersifat homogeneous. Dalam hal ini tidak perlu melakukan kloning dari satu individu tertentu (untuk mendapatkan 10 tanaman F1 yang homogeneous). Populasi F2-Intercross dapat dihasilkan dari proses selfing satu individu F1 saja atau dari bulking (pencampuran) progeni yang dihasilkan dari selfing 10 tanaman F1 dengan genotipe homogeneous tersebut. Harus ditekankan kembali bahwa hal ini hanya bisa digunakan jika tetua P1 dan P2-nya, masing-masing merupakan tetua galur murni yang homosigot.

Yang dilakukan akan berbeda ketika tetua P1 merupakan tetua donor sifat resisten yang heterosigot. Misalkan dari persilangan P1 x P2 (P2 merupakan tetua yang rentan) dihasilkan 10 benih F0:1 dan setelah ditanam menjadi 10 individu tanaman F1. Dalam hal ini, 10 tanaman F1 hasil persilangan tersebut genotipenya akan heterogeneous (antar 10 individu F1 tersebut akan berbeda-beda genetipenya).

Dilihat dari fenotipenya, 10 tanaman F1 hasil persilangan yang didapat juga akan bersegregasi untuk sifat resisten dan rentan. Oleh karenanya, dari 10 tanaman F1 harus dipilih salah satu tanaman yang resisten. Selain mempunyai fenotipe resisten, maka satu tanaman F1 yang terpilih juga harus sebanyak mungkin membawa marker yang spesifik untuk tetua P1 (tetua donor sifat resisten). Tanaman F1 terpilih ini dapat digunakan untuk memproduksi benih F2 melalui proses selfing.

Dalam kasus tertentu, benih yang diproduksi dari satu tanaman F1 terbatas jumlahnya (misalnya pada kacang tanah, hanya dihasilkan 20 benih/tanaman). Mapping population F2-intercross menginginkan jumlah individu sekitar 180-200 tanaman. Untuk itu, akan memerlukan paling tidak 9-10 tanaman F1 untuk mendapatkan progeni sebanyak 200 individu.

Untuk mengatasi hal tersebut, maka tanaman F1 terpilih yang teruji resisten terhadap penyakit (berarti membawa genom yang berasal dari tetua P1 dan di dalam genom tersebut membawa lokus pengendali sifat resisten asal tetua P1) dapat diperbanyak terlebih dahulu secara klonal sehingga didapatkan 10 klon tanaman F1 terpilih. Jika dari selfing dari masing-masing klon dapat dipanen minimal 20 benih, maka selfing dari 10 klon akan menghasilkan minimal 200 benih F2.

Mapping Population sebagaimana yag dicontohkan dalam Gbr. 1, baik tipe F2(A) atau tipe F2(B) sama-sama bisa digunakan untuk melakukan studi kosegregasi antar marker atau antar marker dengan gen pengendali fenotipe. Kedua tipe populasi F2 tersebut sama-sama dapat digunakan sebagai Mapping Population F2-intercross, dengan catatan bahwa tidak terjadi kesalahan dalam proses perbanyakan klonalnya.

Kesimpulannya: Tanaman yang diperbanyak secara vegetatif, baik yang diperbanyak secara klonal adalah tetua P1 dan P2-nya atau individu F1 tertentu sebagai hasil persilangan kedua tetuanya, dapat digunakan untuk membuat Mapping Population.

Demikianlah salah satu jawaban yang dapat diberikan untuk pertanyaan alumnus PMB Lab. terkait dengan Mapping Population. Semoga informasi yang telah diposting tersebut ada manfaatnya. Semoga juga dapat menjadi sepotong kecil ‘gading atau belang’ yang dapat ditinggalkan bagi kolega yang membacanya. Feedback dan masukan dari teman-teman sangat diharapkan untuk meningkatkan pemahaman bersama, silakan berikan feedback dan masukan di kolom komentar.

Baca juga (Read also):

About PMB Lab: Prof. Sudarsono

This blog is dedicated as a communication media among alumni associated with PMB Lab, Dept. of Agronomy and Horticulture, Fac. of Agriculture, IPB, Bogor – Indonesia. It contains various information related to alumni activities, PMB Lab’s on going activities and other related matters.
This entry was posted in Kuliah (Courses), Q & A and tagged , , , , . Bookmark the permalink.

One Response to Q&A in AGH635 Course: Apakah Tanaman yang Diperbanyak Secara Vegetatif, Baik Tetua P1 atau P2 dan Silangan F1-nya, Dapat Digunakan Untuk Membuat Mapping Population untuk Studi Marker Molekuler?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s