Thursday, December 2, 2010

Genetik

Definisi Genetik.

Genetik merupakan bidang sains yang mengkaji fenomena pewarisan dan variasi dalam kesemua makhluk hidup, samada manusia mahupun bakteria. Istilah "genetik" pertama kali diperkenalkan oleh pakar genetik British William Bateson. Beliau juga bertanggungjawab dalam memperkembangkan penemuan kajian Gregor Mendel. Dalam organisma hidup, maklumat genetik disimpan dalam kromosom yang dibentuk daripada molekul DNA dan sejenis protein yang dikenali sebagai histon. Maklumat genetik perlu berinteraksi bersama faktor luaran yang lain seperti permakanan dan persekitaran untuk menentukan faktor fizikal dan perlakuan organisma secara keseluruhan.
Kini bidang genetik boleh dibahagikan kepada dua peringkat: genetik klasik dan genetik molekul. Sebahagian besar genetik klasik merupakan sumbangan ujikaji Gregor Mendel dan penemuan gen-gen terangkai. Genetik molekul terbit daripada penemuan kod genetik dan perkembangan teknik pengklonan. Walaupun genetik molekul lebih berguna dari segi aplikasinya dalam perubatan dan forensik, genetik klasik masih digunapakai.

Sejarah bidang genetik.
Jean-Baptiste Lamarck pernah mengemukakan teori evolusinya yang mencadangkan bahawa sesuatu ciri yang diperolehi semasa jangka hayat sesuatu organima boleh diwarisi oleh generasi yang berikutnya, tetapi teori ini lenyap selepas penerbitan The Origins of the Species oleh Charles Darwin. Antara tokoh terawal dalam bidang ini ialah seorang paderi Augustian, Gregor Mendel. Sumbangan terbesar beliau adalah kajiannya dengan pokok kacang pis yang membuktikan kewujudan unit-unit diskrit, atau gen, yang membawa maklumat genetik. Penemuan DNA sebagai unsur genetik dibuktikan oleh Alfred Hershey dan Martha Chase pada tahun 1952. James Watson, Francis Crick dan Maurice Wilson berjaya menerangkan struktur DNA yang berbentuk gegelung dwi-heliks pada tahun 1953. Penemuan penting ini dikurniakan Hadiah Nobel tahun 1962 dalam Perubatan. Projek Genom Manusia pada tahun 2000 yang dipelopori oleh Craig Venter menunjukkan hasil yang menakjubkan; 3.1 billion unit nukleotid dalam tubuh badan manusia, hanya 1% (kira-kira 30,000 gen) ditranskripsikan kepada bentuk protein.
Prinsip-prinsip asas genetik Mendelian
Melalui pembiak-bakaan dalam pokok kacang pis (Pisum sativum), Mendel mendapati bahawa progeni memiliki rupa kedua-dua induk bunga jantan dan betina tanpa menghasilkan rupa perantaraan. Sebahagian besar eksperimen Mendel melibatkan pokok-pokok berbaka tulen kerana ia memudahkan pengukuran ciri-ciri yang "mutlak" seperti warna, bentuk, dan kedudukan anak pokok. Hasil eksperimennya banyak menggunakan analisis statistik dan prinsip kebarangkalian yang melibatkan saiz sampel yang besar, yang mengukuhkan lagi hasil penemuannya. Mendel mengatakan bahawa:
1. Pewarisan sesuatu ciri atau rupa ditentukan oleh “unit“ atau “faktor“ yang diwarisi oleh progeni, dan unit ini tidak berubah.
2. Individu mewarisi satu jenis unit dari setiap induk untuk sesuatu ciri tertentu.
3. Sesuatu ciri atau rupa tidak semestinya hadir pada inidividu tetapi boleh diwarisi oleh generasi yang berikutnya.
Kromoson
Maklumat genetik terletak dalam kromosom yang terdiri daripada organisasi DNA dan protein histon. Sel-sel hidup yang menghasilkan generasi sel-sel anak memindahkan maklumat genetiknya melalui kromosom dengan bilangan yang sama, kecuali sel gamet. Bentuk dan saiz kromosom adalah berlainan mengikut organisma tertentu. Bakteria mempunyai satu kromosom yang berbentuk gelungan yang panjang manakala organisma eukariot seperti manusia secara lazimnya mempunyai kromosom berbentuk linear yang wujud berpasangan yang serupa, kecuali kromosom seks X dan Y.
Perkataan 'kromosom' adalah gabungan dua perkataan bahasa Yunani yang bererti 'jasad' (soma) 'berwarna' (chroma). Kromosom biasanya diwarnakan dengan pewarna Giemsa supaya boleh dilihat dengan jelas di bawah mikroskop. Kromosom boleh diperhatikan sebagai bebenang kromatin yang berjalur. Jaluran ini boleh dibahagikan kepada eukromatin dan heterokromatin. Heterokromatin adalah kawasan yang padat, "berlipat", dan aktif dalam transkripsi gen. Eukromatin pula merangkumi kawasan yang terlibat dalam pengawalaturan gen. Strukturnya yang kurang padat membenarkan pengikatan RNA polymerase untuk memulakan transkripsi gen.
Bagi organisma diploid, kromosom autosomal (kromosom yang bermitosis) di turunkan kepada sel-sel progeni secara berpasangan. Kromosom seks X dan Y diwarisi oleh progeni melalui gabungan dua sel gamet yang haploid. Kesilapan semasa pembahagian sel, samada mitosis ataupun meiosis, boleh menyebabkan pelbagai sindrom kongenital seperti sindrom Turner dan sindrom Klinefelter, dan sindrom Down.

Sains Genetik.

Sains genetik cuba mengkaji hukum dan proses berkenaan pewarisan ciri-ciri oleh tumbuh-tumbuhan dan haiwan. Bidang ini cuba mengungkai persoalan mengenai sifat kimia dan fizikal genetik yang diturunkan oleh sesuatu organisma, cara-cara bahan genetik diturunkan kepada sesuatu organisma dan tindakbalas bahan genetik dalam organisma tersebut. Antara ciri nyata yang biasa diwarisi iaitu dari segi bentuk daun, kandungan klorofil dan kewujudan akar. Bahan genetik sel merujuk kepada kandungan kromoson dalam nukleus sel organisma berkenaan. Setiap kromoson membawa beribu-ribu unit pewarisan organisma yang dikenali sebagai gen.Setiap gen menentukan pewarisan ciri tertentu.
Sesuatu ciri mungkin ditentukan oleh lebih daripada satu gen. Contohnya ketebalan tempurung kelapa sawit dikawal oleh satu gen major manakala ciri seperti kualiti lateks, ketinggian pokok padi dan daya pengeluaran hasil tanaman ditentukan oleh lebih daripada satu gen. Kajian sains genetik membantu kita memahami bagaimana tanaman mewarisi ciri-ciri tertentu. Kefahaman ini dapat membantu usaha pembiakbakaan, iaitu suatu proses mengubah dan memperbaiki kandungan genetik tanaman kepada ciri-ciri yang dikehendaki. Varieti merupakan sekumpulan tumbuhan yang mempunyai sifat tertentu yang membezakannya daripada kumpulan tumbuhan lain dalam spesis yang sama. Misalnya pelbagai jenis padi pernah dihasilkan seperti MR84, MR185, MR167 dan MR211(MR=MARDI rice). Varieti baru yang mampu memperbaiki ciri sesuatu tanaman dihasilkan melalui proses kacukan, pemilihan dan ujian baka. Proses ini mengambil masa yang agak panjang.
Klon pula merujuk kepada sekumpulan tumbuhan yang dibiak daripada pokok induk yang sama melalui cara aseks.Klon-klon Pilmor (Pil D65 dan Pil D84), Prang Besar (PB25 dan PB 86) dan klon-klon seperti RRIM 703 dan RRIM 803 merupakan contoh klon getah yang berjaya. Kacukan antara spesis juga telah dilakukan kepada pokok getah. Klon-klon getah yang terdapat di Malaysia berasal daripada 22 pokok yang dibawa masuk oleh Sir Henry Wickman pada tahun 1922. Oleh itu, tabung gen (iaitu sumber gen-gen untuk pembiakbakaan) sangat kecil. Institut Penyelidikan Getah Malaysia (RRIM) telah membawa masuk sembilan spesis Hevea dari Amerika Selatan sebagai sumber gen baru untuk program pembiakbakaan. MARDI telah berjaya menghasilkan MR84 yang meliputi 70 % keluasan penanaman padi di Semenanjung Malaysia. MARDI juga memperkenalkan satu lagi variety baru iaitu MR 185 yang mampu menghasilkan 6 metrik tan/hektar padi semusim iaitu peningkatan sebanyak 11 % berbanding MR84. Kelapa sawit di negara kita yang diusahakan secara komersil mempunyai tiga bentuk genetic yang berdasarkan ketebalan tempurung. Varieti ini dikenali sebagai Tenera, Dura dan Pisifera.

Ciri-ciri tumbuhan yang dikehendaki.

Matlamat utama pembiakbakaan adalah untuk mendapatkan jenis tumbuhan yang lebih baik daripada sedia ada. Pembiakbakaan adalah satu proses mengubah dan memperbaiki kandungan genetik atau genotip individu/populasi kepada lebih superior atau yang dikehendaki. Sebelum pengetahuan bidang genetik ditemui, bidang pembiakbakaan lebih dikenali sebagai suatu seni. Pembiakbakaan ketika itu memilih pokok yang lebih baik hanya menggunakan kemahiran dan kebijaksanaan. Ciri tanaman yang dikehendaki semasa melakukan pembiakbakaan adalah seperti berikut :

1.Cepat mengeluarkan hasil.

Tanaman yang cepat matang memerlukan tempoh masa yang singkat untuk mengeluarkan hasil. Tempoh matang yang pendek membolehkan penanaman ulangan berganda dilakukan. Usaha dijalankan untuk mengeluarkan varieti yang mempunyai tempoh matang yang singkat tetapi berupaya mengeluarkan hasil yang tinggi.
MARDI telah memperkenalkan varieti buah durian yang dapat mengeluarkan hasil yang lebih cepat berbanding baka sebelum ini iaitu jenis klon D99. Klon ini mempunyai tempoh matang selama 90 hari sahaja berbanding sebelum ini iaitu selama 125 hari. Durian Siam seperti D129 (Chanee), D130 (Kan Yan), dan D131 (Kato) mengambil masa matang kira-kira 125 hari dari peringkat pengeluaran bunga sehingga peringkat buah gugur. Baka yang cepat mengeluarkan hasil ini memberi pulangan yang lumayan disamping menjimatkan kos penjagaannya.
MARDI juga telah mengeluarkan varieti padi MR232 yang cepat matang dan boleh dituai dalam masa 103 hingga 113 hari sahaja hasil kacukan genetik antara W60 iaitu varieti beramilos dari Thailand dengan Y1157, satu baka tempatan yang mempunyai sifat morfologi pokok yang baik serta rintang terhadap penyakit dan perosak padi.
MARDI juga menghasilkan varieti ubi kayu yang dikenali sebagai MM92. Varieti ini hanya mengambil masa enam bulan untuk mengeluarkan hasil, berbanding dengan 12 bulan yang diperlukan oleh varieti Twig dan Perintis. MM92 dapat ditanam di kawasan tanah biasa atau tanah gambut.




2.Hasil yang tinggi.

Hasil yang tinggi merupakan tujuan kebanyakan program pembiakbakaan. Varieti yang terhasil boleh mengeluarkan hasil yang tinggi dan seterusnya dapat memenuhi keperluan makanan di dalam negara. Memandangkan keperluan makanan semakin mendesak akibat kekurangan makanan, penghasilan varieti baru yang berupaya mengeluarkan hasil yang tinggi amat diperlukan. Di Malaysia, kita masih lagi kekurangan makanan seperti beras dan terpaksa mengimport daripada negara China dan Thailand untuk memenuhi permintaan dalam negara. Oleh itu, pihak yang terlibat seperti MARDI telah menjalankan banyak penyelidikan untuk menghasilkan baka baru yang dapat meningkatkan hasil yang tinggi supaya pergantungan pada import menjadi semakin berkurangan.
MARDI telah berjaya menghasilkan varieti baru padi yang telah dilancarkan baru-baru ini. Varieti MR219 ini telah melalui pelbagai peringkat ujian dan menunjukkan keupayaan peningkatan hasil berbanding dengan varieti MR84 iaitu varieti utama padi ketika ini yang digunakan lebih 80% di kawasan padi di Malaysia. Pada keseluruhannya varieti MR 219 berupaya memberi hasil 10 hingga 15.0% lebih tinggi daripada varieti MR 84.
Klon getah RRIM 600, RRIM 900, RRIM 2000, PM10, PB 235 dan PB260 digunakan untuk penanaman getah semula di Malaysia. Klon-klon ini mengeluarkan hasil sebanyak 2500 hingga 3000 kg/hektar/tahun. Klon baru dalam siri RRIM 2000 diajngka akan mengeluarkan hasil antara 3500 hingga 4000 kg/haktar/tahun. Selain itu, kayu pokok getah klon baru ini juga sesuai dijadikan perabot.
Benih kopi polihibrid yang dikeluarkan oleh MARDI, iaitu MCL34, MCL43, MCL44 dan MCL46 (untuk kopi Liberica) dan MCR 09, MCR 10, MCR 11 dan MCR 16 ( bagi kopi Robusta) mampu mengeluarkan hasil sebanyak 1.7 tan metrik sehektar berbanding dengan 0.75 tan metrik sehektar untuk benih biasa.
MARDI juga telah memperkenalkan tiga klon baru kopi Liberica MKL5, MKL6 dan MKL7 yang mampu meningkatkan hasil buah kopi sebanyak 20 peratus bagi kopi jambu dan 10 peratus bagi kopi beras. Ia boleh mengeluarkan hasil sebanyak 25.1 tan kopi jambu dan 2.4 tan kopi beras bagi setiap sehektar setahun. Ia memang sesuai untuk diusahakan berdasarkan hasil yang banyak dan berkualiti tinggi.Usaha menghasilkan klon-klon baru tersebut dimulakan sejak 1992 dan 1995 dan sebanyak 11 klon yang berpotensi telah dipilih dan dibiakkan bagi percubaan hasil peringkat akhir di Stesen MARDI Kluang selama lapan tahun iaitu bermula 1996 hingga 2004. Jumlah pengeluarannya juga bertambah daripada 26 juta kilogram pada 2004 kepada 45 juta kilogram pada 2006.

3.Hasil yang berkualiti.

Kualiti atau mutu tanaman yang dikeluarkan biasanya berdasarkan kelazatan, kandungan gula dan nutrien yang tinggi serta warna isi atau bentuk buah yang seragam. Untuk memenuhi kriteria di atas penyelidikan berterusan perlu dilakukan.
MARDI menghasilkan varieti ubi kayu yang baru iaitu Sri Kanji 1 dan Sri Kanji 2. Kedua-dua varieti baru, Sri Kanji 1 dan Sri Kanji 2, mempunyai kandungan kanji yang lebih tinggi dengan ketara dibandingkan dengan Black Twig. Oleh itu, varieti ini dapat meningkatkan daya pengeluaran kanji daripada satu unit tanah yang diusahakan. Pengilang kanji yang telah memproses kanji lebih daripada 30 tahun menunjukkan penerimaan yang baik terhadap kedua-dua varieti baru ini. Sri Kanji 1 dan Sri Kanji 2 melebihi perintis dari segi kandungan kanji. Selepas 12 bulan ditanam, hasil ubi basahnya sama (32-38 t/ha) dengan varieti MARDI yang lama dan memberi hasil yang sekurang-kurangnya 15% lebih tinggi, dan juga kandungan kanji yang lebih. Kedua-dua varieti baru ini dengan hasil dan kandungan kanji yang lebih tinggi mungkin dapat meningkatkan daya pengeluaran kanji di kawasan penanaman ubi kayu yang masih ada di Semenanjung Malaysia.
Buah betik varieti Hawaiian Sunrise Solo mempunyai saiz buah yang terlalu kecil walaupun mempunyai rasa yang sedap. Program pembiakbakaan terhadap varieti ini telah menghasilkan betik Eksotika. Kualiti betik Eksotika lebih baik kerana mempunyai saiz buah yang besar dan rasa yang sedap.
Klon keledek Gendut merupakan klon baru yang telah dihasilkan oleh MARDI. Kini MARDI sedang berusaha menggalakkan ubi keledek Gendut digunakan sebagai makanan kesihatan.
Pelanggan sanggup membayar harga yang lebih tinggi untuk mendapatkan buah-buahan yang lebih baik. Contohnya klon durian D24 dianggap sebagai salah satu klon yang terbaik dan digemari di pasaran tempatan.
Maspine mempunyai ciri pengelangan yang baik. Di antara ciri-ciri pengalengan yang istimewa adalah saiz buahnya yang sederhana besar (1.8 kg) berbentuk silinder dan berkulit nipis dan kadar perolehan (recovery) yang tinggi (lebih 20%) berbanding varieti Gandul (6-18%). Ukuran diameter empulurnya yang kurang dari 30 mm juga membuatnya mudah diterima pihak kilang. Warna isi Maspine kuning keemasan dan warna keemasan ini didapati kekal selepas pemperosesan. Isi Maspine juga tidak mudah pecah apabila dipotong bulat untuk ditinkan. Maspine megandungi pH yang sesuai untuk pengalengan. Kandungan asid Maspine adalah rendah (0.58%) manakala kadar gulanya adalah tinggi iaitu 14-17% ketika segar. Kandungan TSS yang meningkat kepada 16-18% selepas diproses dapat membantu menjimatkan input gula semasa pemprosesan. Maspine berpotensi tinggi dalam industri pengkalengan dan boleh digunakan sebagai varieti alternatif kepada varieti Gandul. Selain dari nanas yang ditinkan dalam jus, Maspine juga sesuai dibuat jus untuk diminum segar, dikalengkan tanpa gula atau dibotolkan sebagai jus nanas jernih (clarified) berkarbonat atau tanpa karbonat. Imbangan kandungan gula yang tinggi dan asid yang rendah menjadikan cita rasa Maspine manis dan enak ’tanpa gigitan’, sesuai untuk ia dijadikan hidangan pencuci mulut (dessert). Selain dari itu, produk kering dan produk separa kering juga boleh dihasilkan dari Maspine. Dalam pada itu, daun Maspine yang tidak berduri pula berpotensi digunakan sebagai makanan ternakan.Dengan bercirikan daun tanpa duri, tanaman Maspine senang dikendalikan di ladang. Keadaan ini memudahkan penuaian buah dan seterusnya meningkatkan kecekapan tenaga kerja. Unsur ini dapat mengurangkan kos pengeluaran. Kandungan gula semula jadi yang tinggi dapat menjimatkan input gula semasa pemprosesan, sekaligus mengurangkan kos pemprosesan dalam industri nanas kaleng.

4.Tahan pada penyakit dan perosak.

Tumbuhan yang tahan pada penyakit merujuk kepada kemampuan pokok tersebut menangkis atau menghalang perkembangan patogen dan serangan perosak. Tahap tahan pada penyakit dan perosak membolehkan penggunaan racun kimia dapat dikurangkan. Selain itu ciri-ciri yang terdapat pada pokok tersebut seperti berbulu, berduri atau mengeluarkan bau yang tidak menyenangkan boleh menghalang perosak daripada menghampiri tanaman tersebut.
Hasil penyelidikan saintis dari Perkhidmatan Penyelidikan Pertanian (ARS), Pusat Penyelidikan Pertanian Lembangan Pasifik di Hilo, Hawaii, Amerika Syarikat menerusi kerjasama Universiti Hawaii-Manoa dan syarikat Pharmacia di Michigan telah berjaya menghasilkan betik varieti baru iaitu Rainbow yang dapat melindungi daripada ancaman virus ringspot. Varieti Rainbow ini hasil gabungan betik isi merah (Sun up) dengan betik isi kuning.
MARDI juga menghasilkan Ciku CM 19 selepas kajian selama 13 tahun dilakukan. Ciku CM 19 didapati teguh terhadap penyakit ketumbuhan pada batang dan cabang. Penyakit ketumbuhan pada batang dan cabang menyebabkan membengkak dan boleh mengurangkan penghasilan buah yang baik dan berkualiti. Selain itu juga, boleh menyebabkan pokok ciku menjadi mati. Melalui varieti baru ini, pokok ciku dapat resistan pada penyakit ketumbuhan.
Tahap resistan terhadap penyakit dan perosak biasanya disebabkan oleh halangan mekanik daripada bahagian tumbuhan seperti duri resin, bulu atau bahan kimia yang tidak disukai oleh perosak. Sifat pokok tomato dan kacang soya yang berbulu menyebabkan vektor virus seperti lelompat daun dan afid tidak menghampiri tanaman tersebut, maka penggunaan racun makhluk perosak atau racun kimia dapat dikurangkan.

5.Bernilai estetik.

Warna, bentuk atau aroma mempunyai nilai estetik yang tinggi. Ciri warna dikaitkan dengan hasil yang cukup masak atau matang dan menarik. Bau yang sangat beraroma merupakan salah satu nilai estetik pada pandangan pembeli atau pengusaha. Buah yang seragam dari segi bentuk juga mempunyai nilai estetika yang tinggi dan memudahkan penjualan atau mengeksport ke luar negara.
Penyelidikan di Stesen MARDI Pontian telah menghasilkan nanas jenis Josapine. Pemilihan dibuat daripada populasi hibrid F1 hasil daripada kacukan antara Nanas Johor (Induk betina) dan Nanas Sarawak (Debunga).Ciri-ciri buah iaitu mempunyai kulit muda yang berwarna ungu gelap berubah menjadi merah jingga apabila masak, buah berbentuk silinder, matanya besar membonjol seperti Nanas Spanish dan yang penting isi kuning keemasan dengan tekstur yang agak rangup dan kering. Selain itu ianya sangat manis (TSS 16 hingga 17 % dengan perisa asid yang seimbang.
Institut Penyelidikan dan Pembangunan Pertanian Malaysia (MARDI) terus mengorak langkah memajukan industri pertanian negara.Terbaru, institut ini memperkenalkan ubi keledek varieti "VitAto" atau "Ipomea batatas", tergolong dalam famili "Convolculaceae" yang kaya dengan karbohidrat dan vitamin A. Kajian terhadap VitAto mengambil masa lebih lima tahun. Selain itu, VitAto kaya dengan bahan anti-oksidan seperti "Beta karotena" yang ditukar menjadi vitamin A di dalam badan, vitamin C, vitamin E dan "anthocyanin".Bahan antioksidan ini penting dalam badan untuk mengelak kerosakan sel dan DNA seterusnya boleh menghalang masalah seperti kanser dan kecacatan kepada janin selain melambatkan proses penuaan.Kandungan beta karotena yang ada pada ubi keledek itu mampu kekal bila ia diproses menjadi tepung dan didapati pula tepungnya lebih berkhasiat jika dibandingkan dengan tepung gandum di pasaran dari segi serabut diet dan vitamin C. Serabut diet dan zat kalium dalam ubi ini agak tinggi yang mampu mengelakkan penyakit kencing manis, sembelit dan kemungkinan berlakunya kanser usus besar.
Selain itu, tanaman hiasan juga mempunyai nilai estetika seperti buna-bungaan dapat menceriakan sesuatu kawasan. Bunga keratan seperti kekwa, bunga ros, dan teluki biasanya dibeli oleh penduduk Malaysia kerana nilai estetikanya.
Bau beras wangi MRQ 50 keluaran Malaysia mempunyai kualiti sama dengan beras Basmathi. Bau yang wangi merupakan nilai estetika dan digemari oleh orang ramai.
Buah rambutan berwarna merah seperti R 161 lebih digemari oleh penduduk tempatan berbanding klon R156 yang berwarna kuning. Bagi betik pula tekstur dan warna isi adalah dua aspek estetik yang terpenting untuk betik hibrid Titisan 19.
Manakala bentuk buah pisang dalam tandan yang tidak seragam menyebabkan kesukaran mengimport. Pengusaha ladang pisang memilih klon yang mempunyai bentuk buah pada tandan yang lebih seragam.

2.5.2 KAEDAH MENGHASILKAN VARIETI BARU

Jabatan Pertanian Malaysia memandang serius mengenai perkembangan varieti baru yang telah berjaya dihasilkan. Varieti baru yang telah berjaya dihasilkan melalui penyelidikan seharusnya diberi perlindungan penguatkuasaan. Oleh itu wujudnya Penguatkuasaan Akta Perlindungan Varieti Baru Tumbuhan(PVBT) 2004 yang bertujuan untuk :-

• Untuk memberi perlindungan hak pembiakbaka bagi varieti baru tumbuhan dan pengiktirafan serta perlindungan ke atas sumbangan yang diberi oleh petani, masyarakat tempatan dan pribumi.

• Untuk menggalakkan pelaburan dan pembangunan dalam pembiakbakaan varieti baru tumbuhan di kalangan sektor awam dan swasta.

• Untuk merangsang kemajuan pembiakbakaan dan menentukan aktiviti bersepadu berasaskan cluster yang lengkap di sepanjang rantaian nilai produk, khususnya untuk eksport.

• Untuk menggalakkan baka-baka yang bernilai tinggi dibawa masuk dari luar negara dan dimajukan dalam negara.

Selain itu Jabatan Pertanian juga telah menggubal dan menguatkuasa Akta Benih Tanaman bertujuan untuk :-

• Satu mekanisme perundangan bagi memastikan kedapatan benih berkualiti di dalam pasaran untuk kegunaan petani. Pada masa yang sama ia dapat menjamin kepentingan semua stakeholders dalam industri bijibenih.

• Sebagai langkah permulaan, satu Skim Pengesahan Benih Tanaman (SPBT) untuk tanaman buah-buahan akan dibangunkan ~ khususnya bagi menjamin benih berkualiti disahkan dari yang sub-standard.

Kebiasaanya petani pada masa dahulu menyimpan biji benih untuk digunakan pada musim akan datang kerana baginya biji benih tersebut sangat berharga dan sukar untuk diperolehi. Pengetahuan tentang pembiakbakaan moden belum lagi dilaksanakan pada masa itu. Kaedah yang biasa digunakan ialah memilih baka yang mempunyai ciri-ciri yang baik. Kejayaan dalam pembiakbakaan dapat menghasilkan varieti baru. Antara langkah-langkah yang perlu dilakukan ialah :-

1.Mengenal pasti baka yang berpotensi.

Penilaian dilakukan terhadap populasi tumbuhan sebelum memilih pokok induk yang sesuai.Bahan genetik pelbagai punca yang berbeza diperlukan sebelum pemilihan dapat dilakukan. Bahan genetik ini perlu dikekalkan dalam bentuk tertentu. Bahan genetik perlu disimpan kerana kebanyakan jenis tumbuhan sentiasa terancam oleh aktiviti manusia. Jenis tumbuhan yang dikenal pasti termasuk :-
a.Varieti yang sedang ditanam.
b.Tumbuhan lain daripada genus yang sama.
c.Tumbuhan liar yang tumbuh di tempat asal tanaman itu.
Contohnya :-
Varieti Nanas Johor 1 dan Nanas Sarawak digunakan dalam program pembiakbakaan Nanas Josapine. Kacukan kedua-dua spesis ini menghasilkan nanas yang mempunyai warna yang menarik dan lebih manis.
Bentuk pokok juga merupakan salah satu faktor penting yang menentukan keupayaan tumbuhan untuk mengeluarkan hasil yang tinggi. Contohnya, kebanyakan varieti padi baru ialah jenis yang rendah dan mempunyai susunan daun yang tegak. Bentuk pokok seperti ini lebih cekap menyerap cahaya matahari , tidak mudah rebah dan membolehkan hasil dituai dengan jentuai.
Ada juga varieti padi luar negara mempunyai sifat agronomi yang lebih baik tetapi kurang resistan dengan persekitaran tempatan. Varieti padi Peta dari Indonesia contohnya, kurang resistan terhadap penyakit karah dan sensitif pada tempoh siang dan malam. Resistan terhadap bantut virus hanya wujud pada spesis liar padi, Oryza nivara. Usaha menggabungkan gen daripada spesis ini dengan kandungan genetik padi biasa (Oryza sativa) menghadapi masalah kerana anak pokok hasil kacukan mungkin akan menjadi mandul.
Baka padi kacukan Q34 dan padi Khaw Dawk Mali(Thailand) menghasilkan baka baru iaitu MRQ50 yang mempunyai pokok yang sederhana tegak, batangnya sederhana tegak dan kuat.Beras baru ini mempunyai sifat wangi dan berkualiti seakan-akan beras Basmathi.
Elaeis guineensis dan Elaeis oleifera adalah dua spesis yang sering digunakan dalam program pembiakbakaan kelapa sawit. Kacukan kedua-dua spesis ini menghasilkan pokok yang lebih rendah di samping mengurangkan kos menuai.

2.Melakukan pemilihan.

Pemilihan dilakukan daripada pokok induk yang sesuai daripada populasi yang telah diperkenalkan sebelum kacukan dilakukan. Pokok induk ialah pokok yang mempunyai sifat-sifat tertentu yang ada pada varieti asal. Pemilihan menjadi lebih mudah dilakukan terhadap tumbuhan jika tumbuhan tersebut terdebunga dengan sendiri kerana kandungan genetiknya tidak bercampur dengan genetik asing dan tumbuhan ini mempunyai ciri-ciri yang seragam. Sistem pengacukan digunakan dengan meluas untuk menghasilkan varieti-varieti yang terkenal, contohnya varieti padi. Varieti Malinja terhasil daripada pemilihan pokok induknya iaitu Siam29 dengan Pe Bi Fun, Mahsuri dengan pokok induknya iaitu Tai Chung 65 dan Mayong Ebos 80. Ria (IR8) iaitu pokok induknya Peta dan Dee-Geo-Woo Gen. MR232 hasil daripada pemilihan padi varieti W60 iaitu varieti beramilos dari Thailand dengan Y1157, baka tempatan yang tahan pada penyakit dan perosak padi.
Pemilihan dilakukan setelah mengambil kira sifat yang dikehendaki dalam populasi tumbuhan yang mempunyai pelbagai sifat dan menilai dengan membandingkan prestasi pokok tersebut dengan pokok lain. Pokok yang induk juga boleh dipilih daripada varieti asal yang terdapat di dalam negara kita tetapi kebiasaannya juga digabungkan dengan varieti dari negara luar untuk memastikan baka yang dipilih bermutu tinggi. Begitu juga dengan klon buah-buahan tempatan dihasilkan melalui pemilihan buah-buahan tempatan yang sedia ada. Setelah dikumpul, akan dibuat penilaian terhadap pokok tersebut dari segi hasil yang diperolehi, sifat ketahanan pada penyakit ,ciri-ciri buah yang terhasil dan kesesuaian kawasan penanaman. Pembiakan aseks dilakukan bertujuan untuk memperbanyakkan varieti baru seperti klon D24 untuk durian dan klon B10 dan B12 untuk pokok belimbing.

3.Melakukan pengacukan.

Pengabungan bahan genetik daripada dua pokok induk dipanggil pengacukan. Pengacukan memindahkan sifat yang diperlukan daripada pokok induk asal yang terpilih. Hasil pengacukan ini menghasilkan pokok hibrid iaitu anak pokok baru yang mempunyai sifat-sifat baru yang diperolehi daripada gabungan pokok induk yang asal. Terdapat teknik moden yang giat dijalankan menggunakan bioteknologi, khasnya kejuruteraan genetik untuk melakukan pengacukan. Gen daripada pokok asal akan dimasukkan ke dalam kandungan kandungan genetik sesuatu tanaman lalu menghasilkan anak pokok yang mempunyai ciri seperti dikehendaki. Penggunaan teknik senapang gen untuk memasukkan gen ke dalam sel boleh dilawati melaui laman website http://www.agbiosafety.unl.edu/education/transformation.htm kemudian pilih ”View Gene Gun Animation”.
Contoh Betik Eksotika II melalui pengacukan. Betik Eksotika telah diisytiharkan oleh MARDI pada 1987. Ia dihasilkan melalui program pembiakan berulang menggunakan varieti Subang tempatan dan varieti Sunrise Solo yang dibawa masuk dari Hawaii. Betik Eksotika II diisytiharkan pada 1991 dan dihasilkan daripada hibrid F1. Hibrid ini ialah kacukan antara Eksotika dengan titisan 19. Hibrid ini hasil diperbaik daripada Eksotika disebabkan kulitnya yang licin dan kurang bintik buah. Buahnya 20% lebih besar daripada Eksotika dan mempunyai mutu penyimpanan yang lebih lama. Buah Eksotika beratnya antara 500 g sehingga 1 kg. Buah hermafrodit memanjang tetapi buah betina membulat. Rasanya manis (Brix 13-16%) dan isinya berwarna oren kemerah-merahan dengan bau yang harum.
Contoh lain iaitu durian MDUR88 iaitu hibrid generasi ketiga yang berjaya dihasilkan oleh MARDI hasil gabungan klon D24 dengan D10.Berat buah ini sekitar 1.5 hingga 2.0 kg dan mempunyai kulit berwarna hijau kuning bercahaya.
Josapine adalah hibrid nanas yang dikeluarkan oleh MARDI pada tahun 1996. Hibrid ini merupakan kacukan antara varieti Johor dan Sarawak yang menghasilkan buah seberat dalam lingkungan 1.2 hingga 1.5 kg, lebih manis dan beraroma berbanding dengan varieti lain. Kebanyakan ladang nanas pada mulanya ditanam dengan nanas jenis Masmerah (1960-1980). Selepas 1980an ladang nanas ditanam pula dengan varieti Gandul. Lain-lain varieti seperti Moris, N36, Sarawak, Selangor Sweet (Cayenne) dan Josapine diusahakan untuk kegunaan segar. Selama lebih 20 tahun berulang tanam, hasil nanas Gandul ditanah gambut mula menurun secara mendadak. Keadaan ini adalah di antara penyebab utama kemerosotan industri nanas terutamanya dalam perusahaan nanas kaleng. Untuk mengatasi kemerosotan bekalan nanas kaleng dan seterusnya mengujudkan semula daya saing dalam industri nanas, satu varieti baru nanas yang lebih cergas dan produktif, berhasil tinggi lagi berkualiti perlu diwujudkan. Atas keperluan ini varieti Maspine dibangunkan. Varieti ini berjaya dibangunkan selepas 10 tahun penyelidikan (1993-2004) dan telah diiystiharkan oleh YB Menteri Pertanian & Industri Asas Tani pada 5 Mei 2005 di Stesen MARDI Pontian, Johor. Sebelum diisytiharkan, Maspine dikenali sebagai titisan ‘73-50’. Maspine adalah hibrid kompleks hasil dari kacukan lima jenis nanas. Maspine tergulung dalam kumpulan nanas ‘Manzanah’, mempunyai ciri istimewa berdaun licin tanpa duri (piping-leaf). Maspine mewarisi kecergasan dari nanas Queen, kandungan gula yang tinggi dari Cayenne, warna kuning keemasan dan bentuk buah dari Singapore Spanish, ketahanan kepada penyakit dari Pernambuco dan berdaun licin tanpa duri dari Perolera. Dengan adanya ciri kesesuaian yang meluas (wide adapatability), Maspine sesuai dalam pelbagai keadaan persekitaran. Diserta dengan ketahanan terhadap penyakit reput teras (Bacterial Heart Rot, BHR), Maspine berpotensi tinggi dikembangkan ke kawasan tanah mineral yang biasanya lebih kondusif kepada penyakit BHR. Ciri positif Maspine ini amat bersesuaian dengan usaha untuk mengembangkan penanaman nanas hingga mencapai 35,000 hektar pada tahun 2010.


4.Menguji generasi F1.

Hasil penggabungan bahan genetik kedua-dua pokok induk secara kacukan akan menghasilkan generasi baru yang dikenali anak pokok F1 anak pokok generasi pertama. Anak pokok F1 mempunyai sifat yang lebih baik sebab semua ciri-ciri asal pokok induk telah dipindahkan kepada anak pokok ini. Anak pokok F1 ini akan dijadikan punca biji benih untuk penanaman secara meluas oleh petani dan pengusaha pertanian. Pokok nanas Josapine adalah contoh pokok F1 yang dihasilkan melalui pengacukan. Biji benih pokok ini hasil kacukan debunga daripada jambak bunga jantan Sarawak yang disembur pada jambak bunga betina nanas Johor 1. Selain itu juga, pokok kelapa sawit jenis Tenera hasil kacukan daripada jambak bunga jantan Pisifera yang disembur pada jambak bunga betina Dura.
Menguji anak pokok generasi F1 merupakan amalan yang penting dalam proses pembiakbakaan. Pokok yang baik dipilih daripada satu populasi tumbuhan yang dihasilkan. Pengujian dilakukan berdasarkan sifat-sifat tertentu yang dikehendaki seperti ketahanan pada penyakit, daya pengeluaran dan mutu buah. Hasil yang diperolehi daripada ujian ini kemudiannya dibandingkan dengan anak pokok yang lain. Anak pokok yang berpotensi dikenal pasti dan digunakan untuk langkah seterusnya dalam proses pembiakbakaan. Umumnya biji benih generasi F1 digunakan sebagai punca biji benih. Biji benih ini juga dipanggil biji benih kacukan F1. Biji benih F1 ini tidak sesuai ditanam kerana prestasi pokok yang dihasilkan akan menjadi merosot . Ini kerana bahan genetik pokok asal itu telah disusun semula dan menghasilkan gabungan gen yang berbeza daripada pokok F1. Kaedah lama yang digunakan untuk pembiakbakaan tanaman tertumpu kepada penggunaan gen daripada spesis yang ada hubungan rapat sahaja. Baka dalam spesis yang sama atau liar adalah terhad dan ini menyebabkan kerja-kerja pembiakbakaan menjadi rumit.


Penutup.

Sumber pengajaran ini ditulis untuk rujukan kepada semua guru yang mengajar Sains Pertanian Tingkatan 4 berkaitan tajuk Genetik iaitu ciri-ciri tumbuhan yang dikehendaki dan kaedah menghasilkan varieti baru. Diharapkan sumber ini dapat memberi manfaat kepada semua dan boleh digunakan dalam proses pengajaran dan pembelajaran. Sumber ini juga memuatkan hasil varieti lama dan baru dihasilkan oleh MARDI. Diharapkan para guru boleh mengubahsuai dari semasa ke semasa mengenai maklumat di dalam sumber ini kerana maklumat varieti yang dihasilkan oleh agensi tertentu akan selalu berubah sesuai mengikut kehendak semasa.
Terima kasih yang tak terhingga kepada pensyarah saya iaitu Profesor Madya Dr.Ramlah bt. Hamzah dari Jabatan Pendidikan Sains dan Teknikal yang mendorong saya untuk menyiapkan sumber pengajaran ini.Akhir sekali, apa yang baik dari sumber ini hasil kerjasama semua pihak dan apa yang kurang dari sumber ini hasil dari kelemahan saya sebagai penulis sumber ini.

No comments:

Post a Comment