Pengertian pemuliaan silang kembali atau backcrossing adalah salah satu teknik dalam pemuliaan tanaman atau hewan yang bertujuan untuk mengintroduksi atau memperbaiki satu atau beberapa sifat genetik tertentu pada individu yang telah mengalami pemuliaan sebelumnya.
Tujuan utama dari backcrossing adalah untuk memperoleh individu atau keturunan yang memiliki sebagian besar sifat dari induk yang telah diubah, tetapi juga memiliki sifat atau gen yang ingin diperkenalkan atau dipertahankan dari individu lain yang menjadi sumber genetik yang diinginkan.
Pengertian Pemuliaan Silang Kembali Menurut Para Ahli
Para ahli dalam bidang pemuliaan tanaman dan hewan telah memberikan berbagai pengertian tentang backcrossing, berikut adalah beberapa di antaranya:
1. American Society of Agronomy
Menurut American Society of Agronomy, pengertian pemuliaan silang kembali “teknik pemuliaan tanaman yang melibatkan persilangan individu hasil persilangan (F1) dengan salah satu dari orang tua yang digunakan dalam persilangan awal.”
2. Prof. B. B. Singh
Prof. B. B. Singh, seorang ilmuwan pemuliaan tanaman terkenal, mendefinisikan backcrossing sebagai “proses mengawinkan hibrida (F1) dengan salah satu dari orang tua yang menjadi penyumbang sifat yang diinginkan dan menjalani persilangan berulang-ulang dengan salah satu dari orang tua tersebut.”
3. The American Genetic Association
Menurut The American Genetic Association, pengertian pemuliaan silang kembali “proses pemuliaan di mana individu hasil persilangan (F1) disilangkan kembali dengan salah satu dari orang tua asal untuk mentransfer satu atau beberapa sifat genetik spesifik dari orang tua asal tersebut ke dalam populasi hasil silangan.”
Dalam pemuliaan, backcrossing sering digunakan untuk mengintroduksi atau memperbaiki sifat-sifat tertentu seperti ketahanan terhadap hama, penyakit, atau sifat-sifat lain yang diinginkan dalam populasi tanaman atau hewan.
Teknik ini memungkinkan pemulia untuk memperoleh individu dengan sifat-sifat yang diinginkan sambil mempertahankan sebagian besar karakteristik dari induk yang telah diubah sebelumnya.
Baca Juga : Perkawinan Silang : Pengertian, Tujuan, Proses dan Isu
Tujuan Pemuliaan Silang Kembali
Tujuan utama dari pemuliaan silang kembali (backcrossing) adalah untuk mengintroduksi atau mempertahankan sifat-sifat genetik tertentu dalam populasi tanaman atau hewan, sambil mempertahankan karakteristik lainnya dari induk yang telah diubah sebelumnya.
Beberapa tujuan khusus dari pemuliaan silang kembali antara lain:
1. Mempertahankan Sifat-sifat yang Diinginkan
Salah satu tujuan utama adalah mempertahankan atau memperbaiki sifat-sifat genetik yang diinginkan dalam individu atau populasi.
Proses ini dapat mencakup sifat-sifat seperti produktivitas, kualitas, ketahanan terhadap hama atau penyakit, atau sifat-sifat lain yang dianggap penting dalam konteks pemuliaan.
2. Transfer Genetik
Pemuliaan silang kembali digunakan untuk mentransfer genetik dari satu individu atau varietas ke dalam varietas lain yang dianggap lebih unggul dalam hal sifat tertentu.
Proses ini memungkinkan pemulia untuk menggabungkan keunggulan genetik dari dua varietas atau spesies yang berbeda.
3. Konservasi Genetik
Dalam beberapa kasus, tujuan pemuliaan silang kembali adalah untuk mempertahankan variasi genetik yang ada dalam populasi. Ini penting dalam konservasi tanaman atau hewan yang terancam punah atau memiliki genetika yang berharga.
4. Pengembangan Kultivar Baru
Pemuliaan silang kembali dapat digunakan untuk mengembangkan varietas atau kultivar baru yang menggabungkan sifat-sifat yang unggul dari varietas yang berbeda.
Tujuan ini bertujuan untuk memenuhi permintaan pasar yang berubah atau mengatasi masalah baru yang muncul.
5. Pemuliaan Seleksi
Pemuliaan silang kembali juga digunakan dalam pemuliaan seleksi, di mana individu yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan dipilih secara berulang-ulang untuk disilangkan kembali dengan induk yang memiliki sifat-sifat tersebut.
Proses ini bertujuan untuk meningkatkan kemurnian genetik dalam populasi.
6. Pemulihan Genetik
Dalam situasi di mana varietas tertentu telah mengalami deplesi genetik atau kehilangan sifat-sifat penting, pemuliaan silang kembali dapat digunakan untuk memulihkan atau menggantikan sifat-sifat yang hilang tersebut.
Dengan demikian, pemuliaan silang kembali adalah alat yang kuat dalam pemuliaan tanaman dan hewan yang memungkinkan pemulia untuk mencapai berbagai tujuan, termasuk pengembangan varietas yang lebih unggul, peningkatan ketahanan terhadap hama dan penyakit, serta pemeliharaan dan pelestarian keanekaragaman genetik.
Langkah-langkah dalam Pemuliaan Silang Kembali
Pemuliaan silang kembali (backcrossing) adalah proses yang melibatkan beberapa langkah penting untuk mencapai tujuan mentransfer atau memperbaiki sifat-sifat genetik tertentu dalam populasi tanaman atau hewan.
Berikut adalah langkah-langkah umum dalam pemuliaan silang kembali:
1. Pemilihan Induk Awal
Pilih individu atau varietas yang akan menjadi orang tua asal (induk awal) yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan, tetapi mungkin kurang diinginkan dalam sifat-sifat lainnya.
2. Pemilihan Induk yang Akan Diperbaiki (Induk Target)
Pilih individu atau varietas yang memiliki sifat-sifat yang akan diperbaiki atau diperkenalkan ke dalam populasi. Induk ini disebut juga sebagai “induk target.”
3. Pemilihan Induk F1 (Generasi Pertama)
Lakukan persilangan antara orang tua asal dan induk target untuk menghasilkan generasi pertama (F1). Generasi F1 adalah hibrida dari kedua induk tersebut.
4. Seleksi Generasi F1
Identifikasi individu-individu F1 yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan.
Pilih individu F1 yang paling sesuai dengan tujuan pemuliaan.
5. Pemuliaan Silang Kembali (Backcrossing)
Silangkan individu F1 yang terpilih kembali dengan salah satu dari orang tua asal (induk awal) yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan.
Hasil persilangan ini akan menghasilkan generasi BC1 (Backcross 1).
6. Seleksi Generasi BC1
Identifikasi individu BC1 yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan. Pilih individu yang paling mendekati tujuan pemuliaan.
7. Lanjutan Pemuliaan Silang Kembali
Proses backcrossing dapat diulangi berulang-ulang sesuai dengan tujuan pemuliaan. Setiap generasi backcross (BC) akan semakin mendekati sifat-sifat yang diinginkan.
8. Generasi Stabilisasi
Proses pemuliaan silang kembali terus diulang hingga individu-individu dalam populasi mempertahankan sebagian besar sifat-sifat yang diinginkan dan karakteristik lainnya dari induk awal.
9. Evaluasi Hasil Akhir
Setelah beberapa generasi pemuliaan silang kembali, hasil akhir dievaluasi untuk memastikan bahwa populasi telah mencapai tujuan pemuliaan yang diinginkan, seperti peningkatan ketahanan terhadap hama atau penyakit, atau perbaikan kualitas.
10. Pengujian dan Pelepasan
Jika hasil pemuliaan memenuhi syarat, populasi baru dapat diuji lebih lanjut untuk kinerja di lapangan atau kecocokannya untuk keperluan tertentu, dan jika berhasil, dapat dilepas sebagai varietas atau hibrida yang baru dan lebih unggul.
Pemuliaan silang kembali adalah proses yang memerlukan waktu dan ketelatenan karena melibatkan beberapa generasi persilangan dan seleksi.
Tujuannya adalah untuk menghasilkan individu atau populasi dengan sifat-sifat genetik yang diinginkan sambil mempertahankan karakteristik lainnya dari populasi yang telah diubah sebelumnya.
Baca Juga : Pengertian Keturunan: Seleksi dan Evaluasi
Keuntungan Pemuliaan Silang Kembali
Pemuliaan silang kembali (backcrossing) memiliki sejumlah keuntungan yang membuatnya menjadi teknik yang penting dalam pemuliaan tanaman dan hewan.
Berikut adalah beberapa keuntungan utama dari pemuliaan silang kembali:
1. Pertahankan Karakteristik yang Diinginkan
Salah satu keuntungan utama dari pemuliaan silang kembali adalah kemampuannya untuk mempertahankan atau memperbaiki sifat-sifat genetik tertentu yang diinginkan dalam populasi, sementara sebagian besar karakteristik lainnya dari induk yang telah diubah tetap dipertahankan.
Tentunya hal ini memungkinkan pemulia untuk mencapai tujuan spesifik dalam pemuliaan tanaman atau hewan.
2. Transfer Genetik
Pemuliaan silang kembali memungkinkan transfer sifat-sifat genetik yang diinginkan dari satu individu atau varietas ke individu atau varietas lain yang dianggap lebih unggul dalam hal sifat tertentu.
Proses ini memungkinkan pemulia untuk menggabungkan keunggulan genetik dari dua sumber yang berbeda.
3. Pemulihan Sifat-Sifat yang Hilang
Teknik ini dapat digunakan untuk memulihkan sifat-sifat genetik yang mungkin telah hilang dalam populasi tanaman atau hewan karena pemuliaan sebelumnya atau perubahan lingkungan.
Proses ini membantu dalam pemulihan keanekaragaman genetik.
4. Peningkatan Ketahanan
Dengan menggunakan pemuliaan silang kembali, pemulia dapat meningkatkan ketahanan tanaman atau hewan terhadap hama, penyakit, dan stres lingkungan lainnya.
Proses ini dapat mengurangi penggunaan pestisida dan meningkatkan produktivitas.
5. Pengembangan Varitas atau Hibrida Baru
Pemuliaan silang kembali adalah alat yang penting dalam pengembangan varietas baru atau hibrida yang memiliki sifat-sifat unggul yang diinginkan oleh petani, produsen, atau konsumen.
Proses ini memungkinkan untuk menghasilkan tanaman atau hewan yang lebih sesuai dengan kebutuhan pasar.
6. Konservasi Genetik
Pemuliaan silang kembali juga digunakan untuk pelestarian dan konservasi genetik tanaman atau hewan yang langka atau terancam punah.
Proses ini membantu dalam mempertahankan keanekaragaman genetik yang berharga.
7. Pemuliaan Seleksi
Teknik ini memungkinkan pemulia untuk meningkatkan kemurnian genetik dalam populasi dengan seleksi yang cermat terhadap individu-individu yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan.
8. Pengurangan Risiko
Dengan pemuliaan silang kembali, risiko kegagalan pemuliaan atau penurunan kualitas populasi dapat dikelola dengan lebih baik, karena sebagian besar sifat-sifat yang diinginkan telah dipertahankan.
Pemuliaan silang kembali adalah alat yang kuat dalam pemuliaan karena memungkinkan pemulia untuk mencapai tujuan pemuliaan yang spesifik sambil mempertahankan karakteristik yang penting dari populasi yang telah diubah sebelumnya.
Tantangan dalam Pemuliaan Silang Kembali
Meskipun pemuliaan silang kembali (backcrossing) adalah teknik yang bermanfaat dalam pemuliaan tanaman dan hewan, ada sejumlah tantangan yang dapat dihadapi dalam proses ini.
Beberapa tantangan utama dalam pemuliaan silang kembali antara lain:
1. Kerugian Genetik
Setiap generasi backcrossing dapat menyebabkan kerugian genetik, terutama jika proses tersebut tidak dilakukan dengan hati-hati.
Pemilihan individu yang salah atau persilangan yang tidak sesuai dapat mengakibatkan hilangnya keragaman genetik yang penting dalam populasi.
2. Waktu yang Dibutuhkan
Pemuliaan silang kembali adalah proses yang memerlukan waktu yang lama.
Karena melibatkan beberapa generasi persilangan dan seleksi, dapat memakan waktu bertahun-tahun atau bahkan beberapa dekade untuk mencapai tujuan pemuliaan yang diinginkan.
3. Biaya
Pemuliaan silang kembali bisa mahal. Ini melibatkan pemeliharaan dan pengujian banyak individu selama beberapa generasi, serta peralatan dan fasilitas yang dibutuhkan untuk menjalankan eksperimen pemuliaan.
4. Kecocokan Genetik
Tantangan penting dalam pemuliaan silang kembali adalah memastikan bahwa individu yang digunakan untuk backcrossing memiliki kecocokan genetik yang tinggi dengan populasi yang ingin diubah.
Jika tidak, transfer genetik yang diinginkan mungkin tidak berhasil.
5. Resiko Kesalahan Pemilihan
Kesalahan dalam pemilihan individu untuk backcrossing dapat menghasilkan hasil yang tidak diinginkan.
Resiko ini dapat menyebabkan hilangnya sifat-sifat genetik yang penting atau bahkan memperkenalkan sifat-sifat yang tidak diinginkan dalam populasi.
6. Penyakit dan Hama
Pemuliaan silang kembali juga dapat meningkatkan risiko terhadap penyakit dan hama tertentu, terutama jika sifat-sifat yang diinginkan yang ditransfer juga memiliki kerentanan terhadap organisme patogen atau hama tertentu.
7. Kompleksitas Genetika
Dalam beberapa kasus, sifat-sifat yang diinginkan dalam pemuliaan bisa sangat kompleks secara genetik, dan pengembangan individu yang memenuhi syarat bisa menjadi tantangan.
Sifat-sifat yang dikendalikan oleh banyak gen atau interaksi genetik yang kompleks dapat memerlukan upaya yang lebih besar dalam pemuliaan silang kembali.
8. Evaluasi Hasil
Mengukur keberhasilan pemuliaan silang kembali dan mengidentifikasi individu yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan dapat menjadi sulit. Ini memerlukan pengujian dan evaluasi yang cermat.
Pemuliaan silang kembali adalah proses yang memerlukan perencanaan yang matang, pengawasan ketat, dan pemahaman yang mendalam tentang genetika individu dan populasi.
Meskipun ada tantangan dalam pemuliaan silang kembali, teknik ini tetap menjadi alat yang penting dalam pengembangan tanaman dan hewan yang memiliki sifat-sifat genetik yang diinginkan.
Kesimpulan
Pengertian pemuliaan Silang Kembali (Backcrossing) adalah teknik yang penting dan berharga untuk mengintroduksi atau mempertahankan sifat-sifat spesifik dari satu varietas atau garis tanaman dalam varietas lain.
Teknik ini melibatkan berbagai langkah, termasuk pemilihan varietas penerima, persilangan dengan varietas yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan, seleksi keturunan, dan penyilangan kembali berulang jika diperlukan.
Keuntungan utama dari pemuliaan silang kembali adalah kemampuannya untuk memperkenalkan sifat-sifat yang diinginkan dalam varietas tanaman yang sudah ada dengan cepat, sementara tetap mempertahankan karakteristik genetik dari varietas penerima.
Teknik ini sering digunakan untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap hama, penyakit, atau kondisi lingkungan tertentu.
Meskipun memiliki banyak keuntungan, pemuliaan silang kembali juga memiliki tantangan, seperti hilangnya keragaman genetik dan waktu yang diperlukan untuk mencapai tujuan pemuliaan yang diinginkan.
Namun, dengan pemilihan dan seleksi yang tepat, teknik ini dapat menjadi alat yang efektif dalam pengembangan varietas tanaman yang lebih baik dan lebih sesuai dengan kebutuhan pertanian, termasuk dalam konteks pertanian organik yang mematuhi prinsip-prinsip berkelanjutan dan alami.
Seorang tenaga pengajar di Fakultas Pertanian dan Peternakan UIN Suska RIAU dengan bidang keahlian Pemuliaan tanaman dan fisiologi tumbuhan. Semoga web ini bermanfaat.
