ISSN 2085-216  e-ISSN 2337-3652 Tersedia daring http://jai.ipb.ac.id J. Agron. Indonesia, April 201, 47(1):-17 DOI: https://dx.doi.org/10.24831/jai.v47i1.18664
Verifikasi Lokus Aluminum Tolerance ( Alt ) pada Tiga Populasi BC 3 F 1 Padi
Verification of Aluminum Tolerance Loci (Alt) in Three BC 3 F 1 Rice Populations
Muhammad Rauful Mizan 1 , Desta Wirnas 2* , dan Joko Prasetiyono 3
1 Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
2 Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (Bogor Agricultural University), Jl. Meranti, Kampus IPB Darmaga, Bogor, 16680, Indonesia
3 Balai Besar Litbang Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian Jl. Tentara Pelajar, No. 3A, Cimanggu, Bogor 16111, Indonesia
Diterima 8 November 2017/Disetujui 25 Februari 201

## ABSTRACT
Most of marginal lands in Indonesia are in the form of acid dry land with low available P and high Al concentrations. Development of tolerant rice varieties to P deficiency and Al toxicity is one way to increase rice production. This study aimed to select BC 3 F 1 -Pup1+Alt genotypes from three crosses based on foreground and background markers. This research was conducted at the Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetic Resources Research and Development, Bogor, from August to December 2015. The materials used were 300 genotypes of BC 3 F 1 Dodokan-Pup1+Alt, BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1+Alt, BC 3 F 1 Batur-Pup1+Alt, and the parents. The research included selection in modified Yoshida’s nutrient solutions (0.5 ppm P dan 60 ppm Al) followed by foreground selection and background selection. Selection using Yoshida’s nutrient solution resulted in 150 genotypes with longer root than the recipient parent in each of the BC 3 F 1 populations. Selection with foreground markers using markers RM1361 and RM12031 produced 85 genotypes of BC 3 F 1 Dodokan-Pup1+Alt (56.6%), 105 genotypes of BC 3 F 1 Situ Bagendit-Pup1+Alt (70%), and 77 genotypes of BC 3 F 1 Batur-Pup1+Alt (51.33%). Selection using background markers revealed that genotype number 116 (BC 3 F 1 Dodokan-Pup1+Alt), number 2 (BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1+Alt), and number 129 (BC 3 F 1 Batur-Pup1+Alt) were the best genotypes with percentage of parent recovery of 95%, 90%, and 90.5%, respectively. These three genotypes were verified to have Alt loci and had the largest genetic proportion of restoring parents.
Keywords: Alt, background markers, foreground markers, Pup1, upland rice

## ABSTRAK
Sebagian besar lahan marjinal di Indonesia  adalah berupa lahan masam, yaitu lahan dengan ketersediaan hara P yang rendah dan konsentrasi Al yang tinggi. Perakitan varietas padi yang toleran terhadap kahat P dan keracunan Al merupakan salah satu solusi untuk mengatasi kendala budidaya padi gogo di lahan kering masam. Penelitian ini bertujuan menyeleksi genotipe BC 3 F 1 -Pup1+Alt berdasarkan marka foreground dan marka background.  Penelitian ini dilakukan Balai Besar Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik, Bogor dari bulan Agustus hingga Desember 2015. Materi yang digunakan adalah masing-masing 300 genotipe BC 3 F 1 Dodokan-Pup1+Alt, BC 3 F 1 Situ Bagendit-Pup1+Alt, BC 3 F 1 Batur-Pup1+Alt, dan tetua- tetuanya. Penelitian meliputi seleksi di larutan hara Yoshida yang dimodifikasi (0.5 ppm P dan 60 ppm Al), dilanjutkan dengan seleksi foreground dan seleksi background. Seleksi menggunakan larutan hara Yoshida menghasilkan 150 genotipe dengan akar lebih panjang dibandingkan tetua pemulihnya pada masing-masing populasi  BC 3 F 1 . Seleksi dengan marka foreground menggunakan marka RM1361 dan RM12031 menghasilkan sebanyak 85 genotipe Dodokan-Pup1+Alt, 105 genotipe Situ Bagendit-Pup1+Alt,  dan  77  genotipe  Batur-Pup1+Alt.  Seleksi  dengan  marka  background  menunjukkan  bahwa  genotipe nomor 116 (BC 3 F 1 Dodokan-Pup1+Alt), nomor 2 (BC 3 F 1 Situ Bagendit-Pup1+Alt), dan nomor 129 (BC 3 F 1 Batur-Pup1+Alt) adalah genotipe yang memiliki lokus Alt dengan persentase pemulihan tetua berturut-turut sebesar 95%, 90%, dan 90.5% . Ketiga genotipe tersebut telah diverifikasi memiliki lokus Alt dan memiliki proporsi genetik tetua pemulih terbesar.
Kata kunci: Alt, larutan hara Yoshida, marka background, marka foreground, padi gogo, Pup1

## PENDAHULUAN
Padi  merupakan  tanaman  monokotil  dari  famili Poaceae yang memiliki dua belas pasang kromosom. Padi dapat  dibedakan  menjadi  dua  berdasarkan  budidayanya, yaitu  padi  yang  ditanam  di  lahan  tergenang  (sawah)  dan padi  yang  ditanam  di  lahan  kering  (gogo).  Padi  sawah merupakan  andalan  utama  pemerintah  Indonesia  untuk mencapai  pangan,  namun  dengan  semakin  meningkatnya jumlah  penduduk  menyebabkan  meningkatnya  kebutuhan beras nasional.
Budidaya  padi  gogo  merupakan  salah  satu  cara untuk  meningkatkan  produksi  beras  dalam  negeri,  namun masih  terdapat  kendala,  seperti  rendahnya  kesuburan tanah,  tingginya  tingkat  kemasaman  tanah,  keracunan aluminium  (Al),  dan  kahat  fosfor  (P)  (Apriliani et  al ., 2017;  Prasetiyono,  2010).  Terbentuknya  ikatan  antara  Al dan  P  menyebabkan  tidak  tersedianya  unsur  P  sehingga pemupukan  tidak  efisien  (Suhartini,  2010;  Lestari et  al ., 2017).  Fosfor merupakan unsur penting yang dibutuhkan selama fase pertumbuhan vegetatif dan generatif  pada padi (Tasliah et al ., 2016). Hingga saat ini banyak peneliti yang mencoba  mengembangkan  padi  gogo  agar  memiliki  sifat toleransi terhadap keracunan Al dan kahat P sehingga tetap mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik pada kondisi lahan  dengan  keracunan Al  dan  kahat  P  (Suhartini et  al ., 200). Pengembangan  varietas  melalui  piramida  genetik untuk  padi  toleran  Al  di  Indonesia  dimulai  dengan mengintrogresikan sifat toleransi kahat P (lokus Pup1 ) dari Kasalath dan NIL-C433 ke dalam tiga varietas gogo lokal Indonesia  (Dodokan,  Situ  Bagendit,  dan  Batur)  hingga didapatkan  galur-galur  yang  memiliki  tambahan  segmen toleransi terhadap kahat P (lokus Pup1 ) pada ketiga varietas dan  masing-masing  disebut  dengan  Dodokan- Pup1 ,  Situ Bagendit- Pup1 , dan Batur- Pup1 (Prasetiyono, 2010; Chin et  al .,  2011).  Genotipe  Dodokan- Pup1 ,  Situ  Bagendit- Pup1 dan  Batur- Pup1 kembali  dikembangkan  dengan mengintroduksikan  sifat  toleransi  terhadap  keracunan  Al (lokus Alt ) yang berasal dari genotipe Dupa melalui metode marker-assisted  backcrossing .  Melalui  pengembangan  ini berhasil didapatkan tiga genotipe padi gogo yang memiliki lokus Pup1 dan Alt (Dodokan- Pup1 + Alt ,  Situ  Bagendit- Pup1 + Alt, dan  Batur- Pup1 + Alt ).  Hingga  saat  ini  proses piramida genetik antara lokus Pup1 dengan lokus Alt sudah mencapai generasi BC 3 F 1 yang diseleksi menggunakan marka molekuler  untuk  mendapatkan  varietas  padi  dengan  sifat toleran kahat P dan keracunan Al. Penelitian ini bertujuan menyeleksi genotipe BC 3 F 1 - Pup1 + Alt dari tiga persilangan berdasarkan marka foreground dan marka background .

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  dilaksanakan  di  Laboratorium  Biologi Molekuler  dan  Rumah  Kaca,  Balai  Besar  Penelitian  dan Pengembangan  Bioteknologi  dan  Sumber  Daya  Genetik Pertanian  (BB  BIOGEN),  Bogor,  Jawa  Barat.  Waktu pelaksanaan dimulai pada bulan Agustus sampai Desember 2015.

## Materi Genetik Tanaman
Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 300 genotipe  dari  masing-masing  BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt , Situ Bagendit- Pup1 + Alt , dan Batur- Pup1 + Alt ; tetua pemulih yang  terdiri  dari  Dodokan- Pup1 ,  Situ  Bagendit- Pup1 , dan Batur- Pup1 (ketiga tetua tersebut merupakan varietas Dodokan,  Situ  Bagendit,  dan  Batur  yang  memiliki  lokus Pup1 ); Dupa sebagai tetua donor lokus Alt sekaligus sebagai genotipe  cek  toleran  Al  dalam  uji  larutan  hara  Yoshida; varietas lokal Kasalath (tetua donor lokus Pup1 sekaligus sebagai genotipe cek sensitif Al). Penelitian ini dilakukan melalui tiga tahap seleksi, yaitu (1) seleksi dalam  larutan hara  Yoshida  berdasarkan  panjang  akar,  dilanjutkan  (2) seleksi berdasarkan marka foreground dan jumlah anakan, dan (3) seleksi berdasarkan marka background .

## Seleksi Larutan Hara Yoshida
Sebanyak  300  genotipe  dari  masing-masing persilangan  BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt ,  BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt ,  dan  BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt beserta tetua-tetua cek ditumbuhkan dalam cawan petri selama tiga hari lalu diletakkan di atas larutan hara Yoshida (Yoshida et al ., 176) yang dimodifikasi dengan pengurangan unsur hara  P  menjadi  0.5  ppm  (normalnya  adalah  10  ppm)  dan penambahan unsur Al sebesar 60 ppm.  Dalam larutan hara bibit padi diletakkan pada lubang yang dibuat pada styrofoam yang bagian bawahnya sudah diberi kain kasa nyamuk. Satu bak plastik berukuran 10 L diisi seluruh genotipe dalam satu persilangan.
Kadar keasaman (pH) larutan hara diukur setiap dua hari dan dijaga agar tetap pada pH 4 dengan menambahkan NaOH  atau  HCl  serta  dilakukan  penambahan  air  ( d H 2 O) apabila  terjadi  penurunan  air  dalam  bak  plastik  akibat penguapan.  Tanaman  dipelihara  sampai  berumur  dua minggu.  Aerator  dipasang  untuk  menjaga  homogenitas larutan.  Seleksi  di  larutan  hara  dilakukan  berdasarkan panjang  akar,  yaitu  dengan  memilih ±  150  genotipe  pada masing-masing populasi dengan kriteria memiliki akar lebih panjang dibandingkan tetua pemulihnya.

## Seleksi  Berdasarkan  Marka  Foreground  Lokus  Alt  dan Jumlah Anakan
Sebanyak  150  genotipe  untuk  masing-masing persilangan yang telah terpilih berdasarkan seleksi larutan hara  dipindahkan  ke  dalam  ember  dengan  media  tanah (kondisi  disawahkan),  dipelihara  di  rumah  kaca  hingga panen.  Data yang dicatat adalah data jumlah anakan pada fase vegetatif. Data ini dipergunakan untuk bahan pertimbangan pemilihan genotipe untuk seleksi background . Seleksi  dengan  marka foreground dilakukan menggunakan  marka  RM12031  dan  RM1361berdasarkan posisi QTL lokus Alt (Hidayatun, 2014) (Tabel 1).  Seleksi ini dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu isolasi DNA, amplifikasi DNA, dan elektroforesis. Isolasi DNA mengacu pada  metoda  Dellaporta et  al .  (183)  yang  dimodifikasi. Program PCR yang digunakan adalah untuk pemisahan awal
untai DNA pada suhu 4 °C selama 5 menit, dilanjutkan 35 siklus, yakni pemisahan untai DNA pada suhu 4 °C selama 60  detik,  penempelan  marka  pada  suhu  55  °C  selama  60 detik, dan perpanjangan marka pada suhu 72 °C selama 2 menit.  Perpanjangan  marka  terakhir  dilakukan  pada  suhu 72  °C  selama  7  menit.  Selanjutnya,  produk  PCR  tersebut dielektroforesis pada gel poliakrilamida 8% selama 2 jam pada 80 V. DNA diwarnai dengan merendam di dalam larutan EtBr dan didokumentasi menggunakan ChemiDocTM .
Genotipe yang dipilih adalah genotipe yang memiliki pita  heterozigot  untuk  kedua  marka foreground .  Data molekuler  dan  data  jumlah  anakan  inilah  yang  menjadi dasar pemilihan genotipe untuk seleksi menggunakan marka background .  Sebanyak  20  genotipe  untuk  masing-masing populasi yang memiliki pita heterozigot untuk kedua marka foreground dengan jumlah anakan terbanyak dipilih untuk keperluan tersebut.

## Seleksi Berdasarkan Marka Background
Dua puluh genotipe BC 3 F 1 terpilih dari masing-masing populasi BC 3 F 1 diseleksi kembali dengan marka background . Marka  yang  digunakan  adalah  marka  SSR  yang  bersifat polimorfik  untuk  tiap  lengan  kromosom.  Hasil  skoring pita yang muncul dari hasil seleksi background BC 3 F 1 pada kegiatan  ini  diakumulasikan  dengan  hasil  yang  diperoleh pada  penelitian  generasi  BC 2 F 1 sebelumnya  (Amdela, 2016). Proses analisis molekuler di laboratorium mengikuti pada saat seleksi menggunakan marka foreground . Pola  pita  yang  dihasilkan  dicatat  sebagai  “A”  yang mengikuti tetua pemulih, “B” yang mengikuti tetua donor (Dupa),  “H”  yang  mengikuti  kedua  tetua  (heterozigot), Visualisasi  proporsi  genetik  dilakukan  menggunakan perangkat  lunak graphical  genotypes 2.0  (GGT  2.0). Hanya satu genotipe yang memiliki proporsi genetik tetua pemulih tertinggi dari masing-masing populasi yang dipilih dilanjutkan ke tahap seleksi lebih lanjut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Seleksi Larutan Hara Yoshida
Beberapa genotipe BC 3 F 1 dari masing-masing populasi memiliki akar yang lebih panjang dibandingkan dengan tetua pemulihnya (Tabel 2). Hal ini menunjukkan bahwa ketiga populasi  BC 3 F 1 memiliki  kemampuan  mengembangkan akarnya pada kondisi kahat P dan keracunan Al. Genotipe tersebut  diduga  memiliki  lokus Pup1 dan Alt .  Genotipe
yang memiliki lokus Pup1 umumnya memiliki penampilan akar yang normal sehingga efisien dalam penyerapan hara P  pada  kondisi  kahat  hara  (0  µM  dan  100  µM  KH 2 PO 4 ) (Kottearachchi  dan  Wijesekara,  2013).  Sementara  itu,  Al yang meracuni tudung akar menyebabkan kerusakan pada sel-sel meristematik sehingga penampilan akar lebih pendek, oleh  karena  itu,  karakter  panjang  akar  sering  digunakan sebagai  kriteria  utama  untuk  seleksi  toleransi  genotipe terhadap keracunan Al (Suhartini, 2010; Prasetiyono et al ., 2012). Varietas lokal Dupa memiliki akar yang lebih panjang dibandingkan  seluruh  genotipe  yang  diuji  (Tabel  2).  Hal ini  menunjukkan  kalau  Dupa  merupakan  jenis  padi  yang toleran terhadap keracunan Al. Penelitian ini sejalan dengan Purnamaningsih  dan  Mariska  (2008)  yang  menunjukkan Dupa memiliki nilai panjang akar relatif (PAR) yang lebih besar  ketika  diuji  pada  berbagai  konsentrasi  cekaman Al. Berbeda dengan Dupa, Kasalath merupakan varietas yang sensitif  terhadap Al  sehingga  varietas  Dupa  dan  Kasalath sering  digunakan  sebagai  tetua  kontrol  positif  maupun negatif terhadap cekaman Al.

## Seleksi  Berdasarkan  Marka  Foreground  Lokus  Alt  dan Jumlah Anakan
Setelah  pengujian  dengan  dua  marka  RM12031  dan RM1361, diperoleh 85 genotipe BC 3 F 1 Dodokan- Pup1+Alt (56.6%),  105  genotipe  BC 3 F 1 Situ  Bagendit- Pup1+Alt (70%),  dan  77  genotipe  BC 3 F 1 Batur- Pup1+Alt (51.33%) Nama primer Rantai basa (‘5-’3) Ukuran pita (bp) RM12031 (forward) ATGCTTGCAGACAATCGATGC 25 (reverse) CTCTCCGCCTAAACAACTTGTGC RM1361 (forward) TCCCTAGCTAGCTCTCCATCTCC 214 (reverse) AGTACTACCGCTACATGTCTTCTTGG Tabel 1.  Marka-marka yang digunakan untuk mendeteksi lokus Alt pada seleksi foreground
Genotipe Rata-rata panjang akar (cm) Rentang panjang (cm) Dupa .4 7.6-11 Kasalath 0.2 0.1-0.3 Dodokan- Pup1 2.6 1.0-3.3 BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt 3.6 1.5-7.5 Situ Bagendit- Pup1 2.0 1.0-2.3 BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt 4.1 2.0-8.0 Batur- Pup1 1.0 0.1-2.0 BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt 2.6 1.0-7.0
Tabel  2.  Rata-rata  perhitungan  panjang  akar  hasil  seleksi hara Yoshida (60 ppm Al dan 0.5 ppm P) populasi BC 3 F 1
yang  memunculkan  pita  heterozigot  pada  dua  marka  uji (Tabel 3). Hal ini menunjukkan peluang untuk mendapatkan genotipe yang memiliki lokus Alt dalam populasi BC 3 F 1 Situ Bagendit paling besar. Hal ini memberikan banyak peluang untuk  memilih  20  genotipe  terbaik  berdasarkan  jumlah anakan terbanyak. Contoh amplifikasi menggunakan marka foreground untuk lokus Alt disajikan dalam Gambar 1. Marka foreground (RM12031  dan  RM1361)  ini merupakan  konversi  posisi  marka  SNP  yang  diperoleh Hidayatun  (2014)  pada  lokasi  lokus Alt ke  dalam  marka mikrosatelit.  Marka  SNP  terkait  dengan  lokus Alt  berada pada  posisi  sekitar 158.8  cM dengan  LOD  3.482.  Posisi tersebut  selanjutnya  digunakan  sebagai  dasar  pemilihan marka  mikrosatelit.  Marka  RM12031  dan  RM1361 tersebut dipilih dari sekian banyak marka mikrosatelit yang digunakan dalam studi polimorfisme antar tetua (data tidak ditampilkan). Marka yang polimorfik antara Dodokan- Pup1 , Situ  Bagendit- Pup1 ,  Batur- Pup1 dengan  Dupa  digunakan sebagai marka foreground , demikian pula metode yang sama
digunakan  untuk  menyeleksi  marka-marka  mikrosatelit yang tersebar di seluruh kromosom padi.
Kombinasi  antar  kedua  kriteria  seleksi  ( foreground dan  jumlah  anakan  terbanyak)  dijadikan  acuan  untuk memilih  20  genotipe  BC 3 F 1 untuk  seleksi background . Prasetiyono  (2010)  menyatakan  bahwa  marka foreground merupakan marka yang terpaut erat dengan gen atau lokus yang  diinginkan  (dibawa  tetua  donor)  sehingga  dengan munculnya  pita  yang  posisinya  sama  dengan  tetua  donor dapat dipastikan genotipe tersebut memiliki gen atau lokus yang dimaksud. Untuk lokus Pup1 sendiri telah diidentifikasi sebanyak  35  marka foreground yang  dapat  digunakan sebagai alat seleksi (Prasetiyono dan Tasliah, 2012). Marka foreground yang  digunakan  pada  generasi BC 3 F 1 hanya untuk lokus Alt saja, sedangkan untuk lokus Pup1 tidak  dilakukan  dengan  asumsi  tidak  hilang  karena proses silang balik dari BC 1 sampai BC 3 selalu menggunakan tetua  yang  sudah  memiliki  lokus Pup1 dalam  kondisi homozigot  sehingga  setiap  proses  silang  balik  dipastikan selalu membawa lokus Pup1 . Primer Populasi Skoring pita Pita heterozigot kedua primer* A B C H 0 RM12031 BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt 53 0 0 1 6 85 RM1361 57 0 0 0 3 RM12031 BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt 45 0 0 105 0 105 RM1361 45 0 0 105 0 RM12031 BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt 62 0 0 82 6 77 RM1361 56 0 0 87 7
Tabel 3. Hasil tabulasi seleksi marka foreground (RM12031 dan RM1361) pada genotipe BC 3 F 1 terpilih
Keterangan: A = homozigot tetua pemulih; B = homozigot tetua donor; C = tidak mengikuti keduanya; H = heterozigot; 0 = tidak ada pita DNA yang muncul; * = pita heterozigot pada dua marka di genotipe yang sama
Gambar  1.  Dokumentasi  pita  sebagian  nomor  hasil  seleksi foreground pada  populasi  BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt menggunakan  marka RM1361 dan RM12031; Tetua-A = tetua pemulih Dodokan- Pup1
Pita RM1361 Pita RM12031

## Seleksi Berdasarkan Marka Background
Seleksi  molekuler background dilakukan  pada  20 genotipe masing-masing populasi persilangan terpilih hasil seleksi  marka foreground dan  jumlah  anakan  terbanyak (Tabel  4).  Jumlah  marka background berhasil  dianalisis adalah 52 marka pada populasi BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt (rata-rata  4.33  marka  per  kromosom),  52  marka  untuk BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt (4.33 marka per kromosom), dan 54 pasang marka pada BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt (4.5 marka per kromosom). Seleksi berdasarkan marka background ini biasanya dilakukan sejak genotipe BC 1 F 1 , dilanjutkan BC 2 F 1 , BC 3 F 1 , dan BC 3 F 2 . Penghitungan jumlah marka background adalah bersifat kumulatif, artinya hasil yang telah diperoleh dari generasi sebelumnya akan digunakan pada perhitungan berikutnya, begitu seterusnya sampai generasi BC 3 F 2 . Pada generasi  BC 3 F 2 inilah  diharapkan  setiap  kromosom  akan berisi marka untuk setiap 10 cM (umumnya 10-15 marka/ kromosom) yang bisa memberikan informasi tentang status marka apakah homozigot atau heterozigot.
Prasetiyono  (2010)  telah  melakukan  seleksi menggunakan marka background ini sejak genotipe BC 1 F 1 sampai  dengan  BC 2 F 2 dan  diperoleh  informasi  marka-
marka  setiap  10 cM setiap  kromosomnya.  Keberhasilan seleksi background ini  tergantung  tingkat  polimorfisme antar tetua yang digunakan. Jumlah marka yang diperoleh umumnya lebih banyak pada padi tipe indica vs japonica dibandingkan indica vs indica atau japonica vs japonica (Prasetiyono et al ., 2008). Bahkan, seleksi background ini tidak bisa dilakukan bila marka mikrosatelit yang digunakan tidak ada yang menunjukkan polimorfis. Hal ini terjadi pada persilangan Code dengan IR64-NIL- qTSN4 atau IR64-NIL- qDTH8 ,  yaitu  kedua  tetua  tersebut  sama-sama  memiliki background IR64 (Tasliah et al ., 2015).
Rata-rata  pemulihan  genotipe  tetua  pada  populasi BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt sudah mencapai 84.4%. Genotipe dengan  perolehan  pita A  terendah  adalah  genotipe  nomor 12,  42,  dan  76  yang  sama-sama  memiliki  jumlah  pita homozigot A  sebanyak  41  marka  atau  dengan  persentase pemulihan sebesar 77.5%, sedangkan genotipe nomor 116 merupakan genotipe yang paling banyak menunjukkan pita yang sama dengan tetua pemulih, yaitu sebanyak 48 marka atau  sebesar  5%  pemulihan  tetua.  Populasi  BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt ,  rata-rata  persentase  pemulihan  tetua sebesar  78%.  Genotipe  nomor  100  merupakan  genotipe yang memiliki persentase pemulihan terendah, yaitu sebesar
No
Dodokan- Pup1 + Alt Situ Bagendit- Pup1 + Alt Batur- Pup1 + Alt Kode individu Jumlah anakan Kode individu Jumlah anakan Kode individu Jumlah anakan 1 17 17 150 25 2 14 2 2 17 148 22 12 13 3 104 16 145 20 28 12 4 13 15 85 18 35 12 5 62 15 3 18 40 12 6 117 15 136 18 61 12 7 140 15 141 18 132 12 8 8 14 2 17 18 11 12 14 48 17 52 11 10 14 14 5 17 54 11 11 20 14 100 17 64 11 12 24 14 146 17 78 11 13 26 14 6 16 82 11 14 35 14 38 16 87 11 15 37 14 52 16 8 11 16 4 14 65 16 8 11 17 76 14 87 16 124 11 18 81 14 2 16 12 11 1 116 14 143 16 13 10 20 42 13 53 15 1 10 Rata-rata 14.6 17.6 11.4 Tabel 4. Dua puluh genotipe BC 3 F 1 terpilih berdasarkan seleksi marka ( foreground ) dan jumlah anakan pada masing-masing persilangan
BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt
BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt
BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt No Proporsi gen (%) No Proporsi gen (%) No Proporsi gen (%) A B H A B H A B H 8 80.0 5.0 15.0 2 0.0 5.0 5.0 2 81.0 4.8 14.2 12 77.5 5.0 17.5 6 77.5 5.0 17.5 12 78.6 4.8 16.6 13 87.5 2.5 10.0 38 85.0 5.0 10.0 13 81.0 4.8 14.2 14 85.0 5.0 10.0 48 75.0 7.5 17.5 18 81.0 4.8 14.2 17 87.5 5.0 7.5 52 75.0 7.5 17.5 1 81.0 4.8 14.2 20 0.0 2.5 7.5 53 75.0 5.0 20.0 28 81.0 2.4 16.6 24 87.5 2.5 10.0 5 85.0 5.0 10.0 35 81.0 4.8 14.2 26 87.5 5.0 7.5 65 85.0 5.0 10.0 40 83.3 2.4 14.3 2 82.5 5.0 12.5 85 77.5 7.5 15.0 52 83.3 2.4 14.3 35 82.5 5.0 12.5 87 67.5 7.5 25.0 54 78.6 2.4 1.0 37 80.0 5.0 15.0 2 75.0 7.5 17.5 61 85.7 2.4 11. 42 77.5 5.0 17.5 3 72.5 10.0 17.5 64 76.2 4.8 1.0 4 82.5 2.5 15.0 100 70.0 7.5 22.5 78 81.0 4.8 14.2 62 0.0 2.5 7.5 136 80.0 10.0 10.0 82 81.0 2.4 16.6 76 77.5 2.5 20.0 141 77.5 10.0 12.5 87 83.3 2.4 14.3 81 85.0 5.0 10.0 143 85.0 10.0 5.0 8 81.0 2.4 16.6 104 87.5 5.0 7.5 145 75.0 10.0 15.0 8 73.8 2.4 23.8 116 5.0 2.5 2.5 146 77.5 12.5 10.0 124 83.3 2.4 14.3 117 87.5 2.5 10.0 148 72.5 12.5 15.0 12 0.5 2.4 7.1 140 85.0 2.5 12.5 150 82.5 7.5 10.0 132 88.1 2.4 .5 Rata-rata 84.8 3. 11.4 Rata-rata 78.0 7. 14.1 Rata-rata 81.7 3.4 15.0
Tabel 5. Persentase proporsi genetik dari genotipe padi terpilih masing-masing persilangan
Keterangan: A = homozigot tetua pemulih; B = homozigot tetua donor; H = heterozigot; No. 116, 2, dan 12 menunjukkan galur yang memiliki proporsi genetik tertinggi di dalam satu populasi
70%,  sedangkan  genotipe  nomor  2  merupakan  genotipe yang paling banyak menunjukkan pita A sebanyak 47 marka dengan persentasi pemulihan tetua sebesar 0% (Tabel 5). Rata-rata pemulihan genotipe pada populasi BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt adalah 81.68%, dengan genotipe nomor 8 yang memiliki  persentase  pemulihan  tetua  terendah  sebesar 73.8%, sedangkan  genotipe nomor 12 memiliki persentase pemulihan  tetua  tertinggi,  yaitu  sebesar  0.5%  (Tabel  5). Genotipe yang memiliki persentase pengembalian genetik tertinggi  ternyata  tidak  selalu  memiliki  jumlah  anakan terbanyak (Tabel 4). Hal ini menunjukkan seleksi di rumah kaca/lapang tetap harus dilakukan untuk mengetahui hasil yang  diperoleh.  Seleksi  menggunakan  marka  molekuler membantu  pemulia  dalam  memilih  genotipe  yang mengandung  lokus  atau  gen  yang  diinginkan,  sedangkan seleksi  di  rumah  kaca  atau  lapang  bisa  memilih  genotipe terbaik  dari  genotipe  yang  memiliki  lokus  atau  gen  yang diinginkan.
Visualisasi  proporsi  genetik  12  kromosom  dari tanaman  yang  memiliki  persentase  pemulihan  tetua tertinggi  ditampilkan  pada  Gambar  2,  3,  dan  4.  Rata-rata keseluruhan  kromosom  terdapat  warna  merah  (A)  yang menunjukkan bahwa bagian  tersebut sudah sama dengan masing-masing  tetua  pemulihnya  (Dodokan- Pup1 ,  Situ Bagendit- Pup1 ,  dan  Batur- Pup1 ).  Beberapa  bagian  juga terlihat  adanya  warna  hijau  (H)  yang  menandakan  masih adanya segmen heterozigot, dan warna biru (B) (kromosom 1) yang menunjukkan bahwa genotipe tersebut membawa lokus Alt dari tetua donor (Dupa) (berdasarkan seleksi marka foreground ).  Seleksi  marka background yang  didasarkan pada  besarnya  persentase  proporsi  tetua  pemulih  pada genotipe merupakan kriteria penting untuk mempersingkat proses pemuliaan karena mampu secara cepat mengurangi proporsi genom tetua donor dengan mengeliminir genotipe- genotipe yang masih membawa segmen tetua donor melalui hasil pita polimorfik yang muncul.
BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt No Proporsi gen (%) No Proporsi gen (%) No Proporsi gen (%) A B H A B H A B H 8 80.0 5.0 15.0 2 0.0 5.0 5.0 2 81.0 4.8 14.2 12 77.5 5.0 17.5 6 77.5 5.0 17.5 12 78.6 4.8 16.6 13 87.5 2.5 10.0 38 85.0 5.0 10.0 13 81.0 4.8 14.2 14 85.0 5.0 10.0 48 75.0 7.5 17.5 18 81.0 4.8 14.2 17 87.5 5.0 7.5 52 75.0 7.5 17.5 1 81.0 4.8 14.2 20 0.0 2.5 7.5 53 75.0 5.0 20.0 28 81.0 2.4 16.6 24 87.5 2.5 10.0 5 85.0 5.0 10.0 35 81.0 4.8 14.2 26 87.5 5.0 7.5 65 85.0 5.0 10.0 40 83.3 2.4 14.3 2 82.5 5.0 12.5 85 77.5 7.5 15.0 52 83.3 2.4 14.3 35 82.5 5.0 12.5 87 67.5 7.5 25.0 54 78.6 2.4 1.0 37 80.0 5.0 15.0 2 75.0 7.5 17.5 61 85.7 2.4 11. 42 77.5 5.0 17.5 3 72.5 10.0 17.5 64 76.2 4.8 1.0 4 82.5 2.5 15.0 100 70.0 7.5 22.5 78 81.0 4.8 14.2 62 0.0 2.5 7.5 136 80.0 10.0 10.0 82 81.0 2.4 16.6 76 77.5 2.5 20.0 141 77.5 10.0 12.5 87 83.3 2.4 14.3 81 85.0 5.0 10.0 143 85.0 10.0 5.0 8 81.0 2.4 16.6 104 87.5 5.0 7.5 145 75.0 10.0 15.0 8 73.8 2.4 23.8 116 5.0 2.5 2.5 146 77.5 12.5 10.0 124 83.3 2.4 14.3 117 87.5 2.5 10.0 148 72.5 12.5 15.0 12 0.5 2.4 7.1 140 85.0 2.5 12.5 150 82.5 7.5 10.0 132 88.1 2.4 .5 Rata-rata 84.8 3. 11.4 Rata-rata 78.0 7. 14.1 Rata-rata 81.7 3.4 15.0 Tabel 5. Persentase proporsi genetik dari genotipe padi terpilih masing-masing persilangan
Keterangan: A = homozigot tetua pemulih; B = homozigot tetua donor; H = heterozigot; No. 116, 2, dan 12 menunjukkan galur yang memiliki proporsi genetik tertinggi di dalam satu populasi
Gambar 3. Hasil analisis proporsi genetik tetua pemulih pada genotipe nomor 2 BC 3 F 1 Situ Bagendit- Pup1 + Alt 1
Gambar 2. Hasil analisis proporsi genetik tetua pemulih pada genotipe nomor 116 BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt

## KESIMPULAN
Peubah  panjang  akar    pada    pengujian    toleransi keracunan  Al  menggunakan  larutan  hara  Yoshida  sangat praktis  dan  memberikan  hasil  yang  valid.  Seleksi menggunakan  marka foreground dan background memberikan  hasil  genotipe  BC 3 F 1 terpilih  dari  masing- masing  persilangan  adalah  nomor  116  untuk  BC 3 F 1 Dodokan- Pup1 + Alt ,  nomor  2  untuk  BC 3 F 1 Situ  Bagendit- Pup1 + Alt ,  dan  nomor  12  untuk  BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt . Ketiga  genotipe  tersebut  terverifikasi  memiliki  lokus Alt ( Aluminum tolerance ) dan memiliki proporsi genetik tetua pemulih terbesar dibandingkan genotipe lainnya. Genotipe terbaik berdasarkan analisis molekuler tidak selalu memiliki jumlah anakan terbanyak.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  dibiayai  oleh  DIPA  BB  Biogen  yang berjudul  MAS  padi  efisien  Fosfor  ( Pup1 )  dan  toleran Aluminium ( Alt ) dengan nomor register 178.011.003.011.

## DAFTAR PUSTAKA
Amdela,  E.P.  2016.  Deteksi  introgresi  lokus aluminium tolerance ( Alt ) dan phosphorus uptake 1 ( Pup1 ) pada tiga populasi BC 2 F 1 tanaman padi ( Oryza sativa L.) dengan bantuan marka molekuler. Skripsi. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Apriliani,  S.,  Suwarno,  F.C.  Yullianida.  2017.  Uji  cepat toleransi  genotipe  padi  gogo  terhadap  cekaman aluminium  (Al)  pada  fase  perkecambahan.  Bul. Agrohorti 5:126-136.
Chin,  J.H.,  R.  Gamuyao,  C.  Dalid,  M.  Bustaman,  J. Prasetiyono,  S.  Moeljopawiro,  M.  Wissuwa,  S. Heuer. 2011. Developing rice with high yield under phosphorus deficiency: Pup1 sequence to application. Plant Physiol. 156:1202-1216.
Dellaporta, S.L., J. Wood, J.B. Hicks. 183. A plant DNA minipreparation:  version  II.  Plant  Mol.  Biol.  Rep. 1:1-21.
Hidayatun, N. 2014. Genetics and physiological responses of  selected  Indonesian  rice  ( Oryza  Sativa Linn.) genotypes  of  aluminium  toxicity  and  phosphorus deficiency  experienced  in  acid  soil  condition. Dissertation.  University  of  the  Philippines  Los Baños.
Kottearachchi,  N.S.,  U.A.D.S.L.  Wijesekara.  2013. Implementation  of Pup1 gene  based  markers  for screening of donor varieties for phosphorus deficiency tolerance in rice. Ind. J. Plant Sci. 2:76-83.
Lestari, T., Trikoesoemaningtyas, S.W. Ardie, D. Sopandie.
2017.  Peran  fosfor  dalam  meningkatkan  toleransi tanaman  sorgum  terhadap  cekaman  aluminium.  J. Agron. Indonesia 45:43-48.
Gambar 4. Hasil analisis proporsi genetik tetua pemulih pada genotipe nomor 12 BC 3 F 1 Batur- Pup1 + Alt
Prasetiyono, J. 2010. Studi efek introgresi Pup1 ( P Uptake1 ) untuk meningkatkan toleransi padi terhadap defisiensi P. Disertasi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Prasetiyono,  J.,  H.  Aswidinnoor,  S.  Moeljopawiro,  D. Sopandie,  M.  Bustamam. . 2008.  Identifikasi  marka polimorfisme untuk pemuliaan padi toleran defisiensi fosfor. J. AgroBiogen 4:51-58.
Prasetiyono, J., Tasliah. 2012. Pemetaan, karakterisasi dan pengembangan primer-primer lokus Pup1 ( P uptake 1 )  pada  padi  untuk  peningkatan  toleransi  terhadap defisiensi fosfor. J. AgroBiogen 8:120-12.
Prasetiyono,  J.,  T.  Suhartini,  I.H.  Soemantri,  Tasliah,  S. Moeljopawiro,  H.  Aswidinnoor,  D.  Sopandie,    M. Bustaman.  2012.  Evaluasi  beberapa  galur- Pup1 tanaman padi ( Oryza sativa L.) pada larutan hara dan lapangan. J. Agron. Indonesia 40:83-0.
Purnamaningsih,  R.,  I.  Mariska.  2008.  Pengujian  nomor- nomor  harapan  padi  tahan Al  dan  pH  rendah  hasil seleksi in  vitro dengan  kultur  hara.  J. AgroBiogen 4:18-23.
Suhartini, T., J. Prasetiyono, M. Bustaman, I.H. Soemantri.
200.  Penampilan  padi  gogo  toleran  kahat  fosfor pada  tanah  ultisol.  J.  Penelitian  Tanaman  Pangan 28:10-117.
Suhartini,  T.  2010.  Pertumbuhan  akar  duapuluh  genotipe padi gogo pada kahat fosfor dan cekaman aluminium. Berita Biologi 10:375-383.
Tasliah,  Ma’sumah,  Kurniawan  Rudi  Trijatmiko,  Joko Prasetiyono. 2015. Analisis Molekuler dan Keragaan Agronomis  Galur-Galur  Padi  BC 1 F 1 Persilangan Code x qTSN4 dan Code x qDTH8. J. AgroBiogen 11:17-24.
Tasliah, Ma’sumah, J. Prasetiyono. 2016. Eksplorasi lokus Pup1 pada  55  genotipe  padi  berdasarkan  analisis marka  molekuler  dan  sekuensing.  J.  AgroBiogen 12:63-72.
Yoshida,  S.,  D.A.  Forno,  J.  Cock,  K.A.  Gomez.  176. Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. IRRI, Los Baños, PH.