Pemuliaan Tanaman Dapat Dilakukan dengan Dua Cara, Ini Teknik dan Contoh Hasilnya

Liputan6.com, Jakarta Pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara konvensional dan nonkonvensional. Pemuliaan tanaman merupakan upaya untuk memperbaiki kualitas tanaman dengan cara mengubah susunan genetiknya. Dengan mengubah susunan genetiknya, tanaman jadi memiliki sifat yang lebih baik, seperti yang diinginkan.

Menurut Widodo seperti dikutip dari Nuraida (2012), pemuliaan merupakan ilmu dan seni yang mempelajari adanya pertukaran dan perbaikan karakter tanaman yang diwariskan pada suatu populasi baru dengan sifat genetik yang baru. Pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara penangkaran, persilangan, dan seleksi.

Dari penjelasan tersebut, dapat diketahui bahwa pemuliaan tanaman merupakan sebuah ilmu, teknik, atau upaya untuk menciptakan varietas tanaman yang dianggap lebih baik dari segi karakter. Pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara yang bervariasi, mulai dari seleksi, penangkaran, dan persilangan.

Selanjutnya dalam artikel ini akan dijelaskan mengenai tujuan dari pemuliaan tanaman beserta teknik pemuliaan tanaman, seperti yang sudah dirangkum Liputan6.com dari berbagai sumber, Jumat (20/6/2025).

Berdasarkan pengertiannya menurut Widodo, pemuliaan merupakan ilmu dan seni yang mempelajari adanya pertukaran dan perbaikan karakter tanaman yang diwariskan pada suatu populasi baru dengan sifat genetik yang baru. Pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara penangkaran, persilangan, dan seleksi.

Dari pengertian tersebut dapat diketahui tujuan dari pemuliaan tanaman, yakni memperbaiki kualitas tanaman agar menjadi lebih baik. Adapun perbaikan kualitas ini mencakup peningkatan kuantitas dan kualitas tanaman.

Peningkatan kuantitas ini bertujuan untuk membuat tanaman dapat menghasilkan lebih banyak hasil panen dengan lebih cepat. Sedangkan peningkatan kualitas dimaksudkan agar tanaman memiliki ukuran, kandungan tertentu, warna, penambahan dan pengurangan hal tertentu.

Pemuliaan tanaman dalam meningkatkan kuantitas dan kualitas tanaman ini nantinya bisa menghasilkan tanaman dengan varietas unggul, peningkatan produktivitas tanaman, dan daya tahan tanaman terhadap serangan hama.

Menghasilkan Varietas Unggul

Seperti yang sudah sedikit dibahas sebelumnya, pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara penyilangan. Metode penyilangan ini nantinya akan menciptakan tanaman dengan sifat fisik atau fenotip yang berbeda.

Sebagai contoh terdapat tanaman mangga dengan buah yang manis, kecil, tetapi jangka waktu panen cukup lama. Kemudian, terdapat pula pohon mangga dengan buah besar dan jangka waktu panen cepat, tetapi memiliki rasa masam. Dengan melakukan penyilangan pada kedua spesies tanaman itu dapat menghasilkan tanaman mangga dengan buah yang manis, besar dengan jangka waktu panen yang cepat. Sehingga hal tersebut akan berdampak baik bagi peningkatan pada kualitas tanaman.

Meningkatkan Produktivitas Tanaman

Pemuliaan tanaman juga diharapkan dapat meningkatkan produktivitas tanaman. Misalnya saja, dengan munculnya varietas unggul hasil pada tanaman akan lebih maksimal. Sebagai contoh, misalnya padi yang tadinya hanya dapat menghasilkan 3 hektar per hektar sawah, dengan pemuliaan tanaman kemudian dapat menghasilkan 4 ton padi per hektar sawah.

Daya Tahan Tanaman

Pemuliaan tanaman juga bertujuan untuk menciptakan jenis tanaman yang memiliki daya tahan yang lebih kuat. Jadi tanaman hasil dari pemuliaan tanaman ini diharapkan dapat bertahan dari serangan hama serta kekeringan, sehingga mengurangi risiko gagal panen.

Menurut Umarie, et al., (2023) sebagaimana dikutip dalam buku berjudul Pengantar Pemuliaan Tanaman (2023) oleh Jabal Rahmat Ashar dkk. dijelaskan, pemuliaan tanaman merupakan proses penting dalam bidang pertanian. Tiga hal pokok dalam pemuliaan tanaman yaitu keragaman sifat, seleksi dan varietas unggul baru. Keragaman sifat terdiri atas keragaman antar jenis (padi, kedelai, jagung, kacang dsb); antar populasi/varietas (padi : IR 64, Mekongga, Inpari 33, Ciherang, dsb) dan antar individu dalam populasi (populasi keturunan hasil persilangan). Keragaman sifat merujuk pada variasi genetik yang muncul akibat adanya perbedaan dalam alel-alel yang terdapat dalam gen-gen suatu individu dalam suatu populasi.

Menurut Siswati et al., (2015) sebagaimana dikutip dalam kajian yang dipublikasikan di Jurnal Ilmiah Pertanian Vol. 19 No. 2, 2022, 126-136, tahapan awal pada program pemuliaan tanaman yaitu melakukan evaluasi terhadap genotipe tanaman melalui karakterisasi atau sifat agronomi. Karakterisasi tanaman bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman karakter tanaman agar dapat dijadikan bahan informasi dalam kegiatan pemuliaan tanaman.

Menurut Sutjahjo et al., (2015) masih dari sumber yang sama, keberhasilan pemuliaan tanaman dapat ditentukan oleh adanya keragaman genetik yang luas.

Dilansir dari Lindungihutan, secara umum, cara pemuliaan dapat dibedakan menjadi dua, yakni teknik konvensional dan teknik nonkonvensional.

Teknik Konvensional

Teknik konvensional artinya pemuliaan dapat dilakukan dengan cara yang sudah menjadi kebiasaan di masyarakat. Adapun teknik konvensional dalam pemuliaan tanaman antara lain adalah persilangan, introduksi, manipulasi genom, dan rekayasa genetik. Berikut penjelasannya:

a. Teknik Persilangan

Teknik persilangan adalah teknik penyilangan pada gamet yang sesuai, dengan tiap gamet terdapat sifat berbeda guna membentuk varietas baru. Metode pemuliaan tanaman ini merupakan teknik yang sering dipakai oleh petani dan orang yang sering bergelut dengan tanaman, karena murah, efektif, dan efisien.

b. Teknik Introduksi

Teknik introduksi adalah teknik dengan mendatangkan induk yang dari tempat lain, lalu dikembangbiakan dengan proses vegetatif.

c. Manipulasi Genom

Manipulasi genom merupakan teknik dengan melakukan rekayasa pada struktur gen tanaman dan menghasilkan jenis tanaman yang unggul.

d. Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika adalah teknik dengan penggunaan unsur genetika sel serta mutasi gen.

Mengutip buku berjudul Pemuliaan Tanaman (2022) oleh Try Koryati dkk. Pada pemuliaan konvensional varietas-varietas baru yang memiliki karakter sesuai dengan yang diharapkan, dirakit dengan cara menyilangkan individu-individu yang memiliki karakter unggul yang tampak secara morfologi/fenotip, tetapi informasi yang diperoleh secara fenotip ini seringkali memberikan hasil yang tidak konsisten, karena karakter yang tampak bukan semata-mata menggambarkan informasi secara genetik tetapi sudah dipengaruhi oleh lingkungan.

Teknik Nonkonvensional

Teknik nonkonvensional merupakan teknik pemuliaan pemuliaan tanaman yang melibatkan teknologi yang lebih modern. Melalui teknik ini, pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara kloning gen, marka molekuler, dan transfer gen.

Kloning gen adalah teknik yang dilakukan dengan penyalinan gen agar menerima sifat unggul tertentu yang berasal dari spesies tanaman lain. Marka molekuler merupakan teknik dengan mengurutkan DNA tertentu pada sebuah genom dan berguna untuk identifikasi spesies tertentu. Transfer gen adalah teknik pemuliaan tanaman dengan memasukan gen dengan jenis organisme berbeda menuju ke DNA tanaman, dengan tujuan menghasilkan sifat unggul. Hasil pada teknik ini sering disebut sebagai tanaman transgenik.

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, pemuliaan tanaman dapat menghasilkan jenis tanaman baru dengan kualitas yang lebih baik, baik dari segi produktivitas dan daya tahannya terhadap serangan hama. Selain itu, varietas unggul ini biasanya juga mengalami perbaikan ukuran maupun rasa dari varietas sebelumnya. Contoh hasil dari pemuliaan tanaman antara lain adalah golden rice dan pomato.

Golden rice adalah beras yang tadinya mengandung sekitar 1,6 mikrogram/gram provitamin A. Namun setelah dilakukan pemuliaan tanaman, golden rice sekarang memiliki 31 mikrogram/gram provitamin A, yang dapat memenuhi kebutuhan vitamin A harian.

Pomato merupakan tanaman hibrida hasil persilangan antara kentang dan tomat. Meski kedua jenis tanaman tersebut berbeda, namun keduanya masuk dalam keluarga keluarga Solanaceae. Pomato adalah tanaman hibrida yang dapat menghasilkan tomat ceri yang tumbuh di batang, dan di saat yang sama menumbuhkan umbi berupa kentang putih.

Dari sejumlah penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan cara persilangan, introduksi, manipulasi genom, manipulasi genetika, kloning gen, dan transfer gen.

Apa yang dimaksud dengan pemuliaan tanaman?

Pemuliaan tanaman adalah proses ilmiah yang dilakukan untuk meningkatkan mutu genetik tanaman. Tujuannya antara lain untuk menghasilkan varietas unggul yang memiliki produktivitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit, serta sesuai dengan kondisi lingkungan tertentu. Kegiatan ini mencakup seleksi, persilangan, dan pengujian sifat-sifat genetik tanaman.

Apa saja dua cara utama dalam pemuliaan tanaman? 

Pemuliaan tanaman dapat dilakukan dengan dua cara utama, yaitu:

- Pemuliaan konvensional, yang dilakukan melalui persilangan, seleksi, atau introduksi secara alami.

- Pemuliaan modern atau bioteknologi, yang menggunakan teknik laboratorium seperti kultur jaringan, rekayasa genetika, atau penanda molekuler untuk mempercepat dan meningkatkan akurasi seleksi sifat unggul. 

Apa teknik yang umum digunakan dalam pemuliaan tanaman konvensional? 

Dalam metode konvensional, teknik yang umum digunakan meliputi:

- Persilangan (hibridisasi): mengawinkan dua varietas berbeda untuk mendapatkan keturunan unggul.

- Seleksi: memilih individu terbaik dari populasi berdasarkan sifat yang diinginkan.

- Mutasi alami atau buatan: untuk menghasilkan variasi genetik yang bermanfaat.

Metode ini banyak diterapkan pada tanaman pangan seperti padi, jagung, dan kedelai.

Apa teknik pemuliaan tanaman dengan pendekatan modern? 

Pemuliaan modern menggunakan teknologi berbasis laboratorium, seperti:

- Kultur jaringan, untuk memperbanyak tanaman secara cepat dan seragam.

- Rekayasa genetika, untuk menyisipkan gen tertentu ke dalam tanaman.

- Marker-assisted selection (MAS), yaitu seleksi tanaman berdasarkan penanda DNA yang berkaitan dengan sifat unggul.

Teknik ini sangat membantu dalam mempercepat proses pemuliaan dan meningkatkan akurasi hasil. 

Apa contoh hasil nyata dari pemuliaan tanaman? 

Beberapa contoh hasil dari pemuliaan tanaman antara lain:

- Jagung hibrida, yang memiliki hasil panen lebih tinggi dan umur panen lebih pendek.

-  Padi varietas Inpari, tahan terhadap cekaman air dan penyakit.

- Tomat tahan layu bakteri, hasil dari rekayasa genetika.

- Cabai bebas virus, hasil kultur jaringan dan seleksi molekuler.

Contoh-contoh tersebut menunjukkan kontribusi nyata pemuliaan dalam mendukung ketahanan pangan.