Pemuliaan tanaman merupakan salah satu cara meningkatkan hasil yang optimal, di samping perbaikan teknik budidaya. Salah satu teknik pemuliaan adalah pemuliaan mutasi (mutation breeding), yang menggunakan teknologi nuklir untuk menginduksi mutasi pada materi genetik.
Nuklir mempunyai energi yang tinggi untuk mengubah struktur atau komposisi materi genetik tanaman seperti kromosom dan DNA (deoxyribonucleic acid), sehingga diperoleh varietas tanaman yang diinginkan. Di Indonesia, pemuliaan mutasi ini antara lain dilakukan di Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (Patir), Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan), Jakarta.
Sorgum merupakan salah satu tanaman yang dilakukan pemuliaan mutasi di Patir sejak 1996.
Dihasilkan sorgum varietas Pahat (Pangan Sehat) yang dilepas berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertanian (SK Mentan) Nomor 490A Tahun 2013 tanggal 19 November 2013, varietas Samurai 1 yang dilepas dengan SK Mentan Nomor 191 Tahun 2014 tanggal 7 Februari 2014 dan varietas Samurai 2 yang dilepas dengan SK Mentan Nomor 192 juga tanggal 7 Februari 2014.
Tiga jenis sorgum
Di dunia, secara garis besar, sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench.) terdiri atas tiga jenis, yaitu sorgum biji atau sorgum pangan (grain sorghum), sorgum pakan (forage sorghum), dan sogum manis (sweet sorghum). Struktur ketiga jenis tanaman sorgum ini berbeda satu sama lainnya.
Sorgum pangan yang dipanen itu bijinya. Warna biji putih bersih dan banyak mengandung karbohidrat, lemak, dan protein sehingga cocok untuk pangan. Pada pemuliaan tanaman untuk menghasilkan sorgum pangan, mengarahkan produksi bijinya tinggi dengan cara memendekkan tanaman sehingga hasil fotosintesa lebih banyak mengalir ke biji, bukan ke batang dan daun.
Pada saat dipanen, biasanya berumur sekitar 90 – 95 hari, batang sorgum pangan ini masih hijau sehingga dapat dimanfaatkan untuk pakan sapi. Tetapi jika dibanding sorgum pakan, biomassa (batang dan daun) sorgum biji lebih rendah dari sorgum pakan. Pada pemuliaan sorgum pakan, diarahkan untuk meningkatkan lebih banyak produksi biomassa, terutama batang dan daun.
Sogum pakan dipanen pada saat bijinya masak susu. Biji, batang, dan daun sorgum pakan ini dicacah, lalu difermentasi. Sapi sangat senang dengan pakan tersebut. Sapi perlu memakan biji sorgum karena protein tertinggi itu di biji. Kalau bijinya keras, kurang bagus untuk pakan sapi.
Jadi, pada sorgum pakan, bijinya tidak dipanen untuk pangan tapi dimanfaatkan untuk pakan sehingga sorgum pakan dipanen pada saat bijinya masak susu. Bijinya belum keras seperti pada pemanenan sorgum pangan. Memang ada biji yang dipanen matang tapi untuk dijadikan benih.
Pada pemuliaan sorgum manis, mirip dengan sorgum pakan. Pemuliaan diarahkan mendapatkan batang yang besar. Batangnya yang besar dapat diperas untuk menghasilkan nira. Kemudian nira sorgum dapat diolah lebih lanjut menjadi gula kristal, nektar, gula cair, kecap, dan bioetanol.
Pemanenan sorgum manis ini dilakukan menjelang terbentuknya biji. Pada kondisi tersebut, hasil fotosintesa banyak mengalir ke batang sehingga kandungan niranya pada saat tinggi-tingginya. Jika sudah terbentuk biji, hasil fotosintesa akan mengalir ke biji sehingga kadar niranya bisa rendah.
Pemuliaan mutasi Pahat
Suatu hari Prof. Dr. Soeranto Human, M.Sc., 62, berkunjung ke Cina. Peneliti sorgum Patir-Batan ini menyaksikan perkembangan sorgum di Negeri Tirai Bambu itu sangat baik. Sarjana Agronomi dari IPB Bogor itu tertarik varietas Zhengzu. Melalui tukar-menukar materi genetik yang difasilitasi International Atomic Energy Agency (IAEA), Batan mendapat benih Zhengzu.
Dari literatur IAEA, dosis optimal meradiasi benih sorgum itu antara LD (Lethal Dose) 20 dan LD 50. Maksudnya begini. Jika dari 100 benih yang diradiasi dengan sinar gamma Cobalt-60 itu 20 benih mati (tidak tumbuh saat ditanam) berarti LD 20, tapi kalau yang mati 50, berarti LD 50.
Dari rujukan diperoleh bahwa pada LD 20 ini dosis radiasi sinar gamma dari Cobalt-60 adalah 300 Gy dan LD 50 pada dosis 400 Gy. Nah, untuk memperoleh keragaman genetik sorgum Zhengzu, cukup meradiasi benihnya dengan sinar gamma Cobalt-60 antara dosis 300 – 400 Gy.
Menurut doktor lulusan University of Norway itu, jumlah benih yang diradiasi minimal 200 benih agar diperoleh keragaman genetik sorgum yang banyak. “Salah satu tujuan pemuliaan mutasi itu untuk meningkatkan keragaman genetik sorgum sehingga diperoleh banyak pilihan untuk mengembangkan tanaman sorgum,” kata kelahiran Tanjung Enim, 13 Oktober 1958, itu.
Benih tetua Zhengzu diradiasi dengan sinar gamma Cobalt-60 dengan dosis 300 Gy. Hasil radiasi diseleksi dengan bioteknologi. “Di Batan, biotek ini bukan untuk membuat tanaman transgenik, tetapi menyeleksi benih mutan unggul yang diinginkan,” kata Soeranto beberapa waktu lalu.
Setelah diseleksi, sorgum mutan hasil radiasi dimurnikan sampai beberapa generasi sehingga diperoleh tanaman yang seragam (homozigot) sesuai dengan harapan. Misalnya sorgum pangan Zh-30 dengan tinggi sekitar 160 cm (lebih rendah dari tetuanya, Zhengzu) dengan umur panen 90 – 95 hari. Produktivitas biji kering 5,8 ton per ha, lebih tinggi dari tetuanya, yang 2 – 3 ton.
Setelah uji multilokasi, sorgum mutan Zh-30 dirilis dengan nama varietas Pahat (Pangan Sehat) pada tanggal 19 Nopember 2013. Dari Pahat ini, bijinya dapat diolah, antara lain menjadi beras sorgum dan tepung sorgum. Dari tepung sorgum dapat diolah lebih lanjut menjadi makanan berbasis sorgum seperti pizza, klepon, apem, kue lapis, pastel, bakpia, kue tar, dan sebagainya.
Di Indonesia, sistem produksi benih tanaman pangan, termasuk sorgum, menganut alur kelas benih yang berjenjang. Benih penjenis (breeder’s seed) dihasilkan pemulia, antara lain seperti Pahat yang dihasilkan Patir-Batan.
Kemudian benih penjenis diperbanyak menghasilkan benih dasar (foundation seed). Dari benih dasar dihasilkan benih pokok (stock seed). Dari benih pokok ini, penangkar menghasilkan benih sebar (extention seed). Benih sebar inilah yang ditanam oleh petani.
Samurai 1 dan 2
Di Batan, jumlah peneliti sorgum empat orang. Mereka meneliti benih mutan seangkatan Pahat. Selain bijinya bagus, berwarna putih, dan tepungnya bagus, ternyata batang keturunan Zhengzu ini juga manis. Kadar niranya tidak kalah dengan sorgum manis yang sudah ada di Indonesia seperti Numbu dan Kawali. Kemudian benih Pahat diradiasi dengan sinar gamma dari Cobalt-60.
Diperoleh sorgum mutan dengan kode Patir 1, Patir 2, Patir 3, Patir 4, dan seterusnya. Dari hasil analisa, kadar nira Patir 1 dan Patir 4 sekitar 12 persen. Padahal varietas asalnya 10 – 11 persen. Lolos uji multilokasi, Patir 1 dirilis dengan nama varietas Samurai 1 dan Patir 4 Samurai 2.
Jadi, sebenarnya, tetua Zhengzu itu bisa menurunkan sorgum pangan dan sorgum manis. Tetapi kalau untuk bisnis harus memilih salah satu. Sebab, sistem tanaman itu kompensasi. Jika yang diharapkan itu bijinya, maka hasil fotosintesa diarahkan mengalir ke biji dengan memendekkan batang tanaman. Tetapi jika yang diharapkan nira, maka hasil fotosintesa diarahkan ke batang.
Samurai 1 itu batangnya tinggi sehingga biomassanya, terutama batangnya besar. Varietas ini juga bisa untuk sorgum manis dan sorgum pakan. Bedanya, kalau sorgum manis dipanen pada saat menjelang terbentuknya biji, sedangkan sorgum pakan dipanen ketika bijinya masak susu.
Calon varietas baru
Tahun 2020 ini Patir-Batan sudah melakukan uji multilokasi untuk melepas tiga varietas sorgum pakan. Termasuk uji ketahanan penyakit di Balai Penelitian Tanaman Serealia, Badan Litbang Kementerian Pertanian, Maros, Sulawesi Selatan. Semua berkas sudah masuk ke Kementerian Pertanian. Tetapi kondisi pandemi Covid-19 ini, agaknya yang membuat pelepasan itu tertunda.
Selain sorgum pakan, Patir-Batan juga akan melakukan uji multilokasi 15 sorgum mutan untuk pangan. Tinggi batangnya di bawah 100 cm. Dengan memendekkan batang, hasil fotosintesa banyak mengalir ke biji sehingga produktivitasnya tinggi. Lagi-lagi gegara pandemi Covid-19, uji multilokasi itu tertunda. Dari 15 mutan, sesuai aturan, maksimal tiga dulu yang boleh dirilis.
Untuk menghasilkan sorgum pangan dengan batang pendek ini, dosis radiasi sinar gamma dari Cobalt-60 terhadap benih sorgum mutan koleksi Batan dari tetua Zhengzu bukan 300 Gy seperti pada sorgum Pahat, tetapi 400 Gy. Banyak peneliti dari luar negeri ketika berkunjung ke Batan terkagum-kagum dengan sorgum pangan batang pendek dan produktivitas lebih tinggi dari Pahat.
Kesejahteraan masyarakat
Menurut Soeranto, banyak orang yang mengasosiasikan bahwa jika produktivitas tanaman itu tinggi berarti transgenik, yang menghasilkan tanaman GMO (genetically modified organism).
Padahal tidak selalu demikian. “Apapun pemulia itu, kalau hasilnya tinggi diasosiasikan dengan GMO. Padahal kita nggak membuat GMO seperti yang dibayangkan orang selama ini. Dalam menghasilkan benih unggul sorgum mutan, Batan menggunakan biotek tetapi untuk menyeleksi mutan yang unggul. Dulu seleksi dengan dilihat, tapi sekarang dengan biotek,” kata Soeranto.
Pada pemuliaan mutasi, kata Soeranto, tidak mungkin terjadi perpindahan genetik dari suatu tanaman atau makhluk ke tanaman atau makhluk yang lain. Sebab, mutasi itu hanya mengubah apa yang ada di dalam tanaman itu sendiri. Jadi, “Mutasi itu aman karena di alam juga terjadi mutasi. Secara fenotipe, mutasi alami baru tampak dalam waktu sekitar 30 tahun,” kata Soeranto.
Sementara mutasi pada benih sorgum itu dipercepat, tidak harus menunggu sampai 30 tahun. Jadi, sorgum yang dihasilkan dari benih mutan buah karya Patir-Batan, menurut Soeranto, aman dikonsumsi. Sebab, mutasi itu hanya mengubah materi genetik pada tanaman yang sama.
Selain aman, mengonsumsi sorgum juga kenyang dan sehat. Sorgum mengandung kalium, vitamin B17, kalsium, magnesium, fosfor, dan vitamin B2. Bagi penderita diabetes, sangat cocok untuk mengonsumsi nasi sorgum karena Indeks Glikemik (IG)-nya rendah. Dengan IG rendah, maka perubahan karbohidrat menjadi gula dan pelepasannya ke darah menjadi relatif sedikit.
Selain itu, sorgum juga bebas gluten (gluten-free) sehingga cocok untuk orang yang intoleransi gluten seperti penderita celiac. Pada penderita penyakit autoimun ini, jika mengonsumsi gluten, sistem kekebalan tubuh akan bereaksi yang dapat merusak lapisan usus halus dan menghambat penyerapan nutrisi. Akibatnya, penderita celiac akan mengalami diare, lemas, dan anemia.
Bagi petani, menanam sorgum sangat menguntungkan karena salah satu tanaman serealia ini dapat diratun. Setelah dipanen, sisa tanaman dapat tumbuh lagi tanpa perlu penanaman baru. Ratun dapat dilakukan 2 – 3 kali. Dengan demikian biaya produksinya relatif lebih murah.
Selain rendah input (misalnya pupuk) dan dapat ditanam di lahan kering, sorgum tergolong tanaman C4 sehingga hemat menambat sinar matahari untuk fotosintesa. “Untuk menghasilkan 5 kg karbohidrat, lebih efisien pakai tanaman C4 dalam menambat sinar matahari,” kata Soeranto. Bandingkan padi yang tergolong tanaman C3, jumlah sinar matahari yang ditambat lebih besar.
Dengan demikian, pemuliaan mutasi sorgum ini dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat. “Prospek pangan itu ada di sorgum. Selain bikin kenyang, sorgum itu bikin sehat. Sorgum itu tahan tumbuh di lahan marjinal: kekeringan. Nggak perlu air sawah yang harus menggenang seperti menanam padi. Benih sorgum itu, dibuang di batu-batu aja bisa tumbuh,” kata Soeranto.
Pusat Kolaborasi IAEA
Kehebatan dan keunggulan dalam pemuliaan mutasi tanaman membuat Batan menjadi Pusat Kolaborasi IAEA (IAEA Collaborating Centre) untuk pelatihan pemuliaan tanaman 2017 – 2021. Sebelum dan sesudah 2017, banyak ilmuwan dari luar negeri seperti Burkina Faso, Mozambik, Tanzania, Malawi, Namibia, Malaysia, dan Austria berlatih pemuliaan tanaman di Patir-Batan.
Jangan heran jika kemudian Batan mendapat penghargaan luar biasa dari IAEA dan FAO (Food and Agriculture Organization), yaitu Outstanding Achievement Award untuk Plant Breeding Group, September 2014. “Mereka (ilmuwan) berlatih ke sini (Batan) dikirim IAEA. Kita dapat outstanding dari IAEA dan FAO. Jadi di bidang pemuliaan ini kita diakui dunia,” kata Soeranto.
Setiap orang yang berlatih ke Batan meminta benih Pahat. Jangan heran kalau varietas Pahat ini lebih dikenal di Afrika ketimbang di Indonesia. “Mereka lebih mengenal sorgum Pahat karena di sana tumbuh dengan bagus. Bisa menolong banyak orang dari kelaparan di Afrika,” jelasnya.
Bahkan, banyak ilmuwan dari luar negeri sudah melihat sorgum pangan batang pendek yang belum dirilis. Mereka heran, baru pertama kali melihat sorgum pangan yang berbatang pendek.
Di IAEA itu ada Mutant Varieties Database (MVD). Kebanyakan tanaman pangan. “Semua varietas mutan di dunia itu wajib dilaporkan ke IAEA. Bagaimana asal usul radiasinya. Ada nggak transfer gen. Umumnya tanaman pangan. Boleh dimanfaatkan seluruh dunia,” katanya.
Cina merupakan salah satu negara yang gencar mengembangkan sorgum, termasuk melalui pemuliaan mutasi. Di sejumlah restoran di Negeri Tirai Bambu itu, sebelum dihidangkan nasi, konsumen menikmati dulu nasi sorgum, setelah itu menikmati nasi biasa. Di Afrika, Bill & Melinda Gates Foundation, pendiri Microsoft, gencar mendukung pendanaan penelitian sorgum.
Pembangunan berkelanjutan
Pembangunan berkelanjutan merupakan pembangunan yang berprinsip memenuhi kebutuhan masyarakat sekarang tanpa mengorbankan pemenuhan kebutuhan masyarakat di masa depan.
Pemuliaan mutasi sorgum, merupakan salah satu cara mendukung pembangunan berkelanjutan. Sorgum dapat dimanfaatkan untuk pangan, pakan, gula, kecap, nektar, bioetanol, dan sebagainya.
Di tingkat Asia, fasilitas Patir-Batan termasuk tiga besar setelah Cina dan Malaysia. Indonesia masih di atas Vietnam. Tapi untuk pemuliaan mutasi padi, Vietnam sangat gencar. “Semua varietas padi lokal Vietnam dibikin mutannya dengan karakteristik tertentu, lalu dipromosikan di dunia. Beras yang diekspor Vietnam itu (kebanyakan) dari padi lokal mutan,” jelas Soeranto.
Di Patir-Batan, menurut Soeranto, juga melakukan penelitian padi lokal mutan tetapi atas nama daerah masing-masing bukan Patir-Batan. Batan lebih memilih pemuliaan mutasi sorgum dan bukan padi, karena pemuliaan padi sudah dilakukan lembaga lain, terutama melalui penyilangan.
Tetapi kalau melihat gencarnya Cina melakukan penelitian sorgum termasuk melalui pemuliaan mutasi dan begitu juga dengan Afrika, boleh jadi sorgum mempunyai prospek besar sebagai sumber pangan untuk memenuhi kebutuhan di masa depan.
Apalagi sekarang sorgum merupakan salah satu dari enam pangan lokal di samping sagu, jagung, ubi jalar, ubi kayu, dan sukun, yang sedang digencarkan pemerintah Indonesia untuk dikembangkan. Bahkan, sebuah perusahaan besar akan menjadikan sorgum sebagai makanan berkelas mewah.
Kita patut mengapresiasi Batan, yang visioner. Hampir seperempat abad melakulan pemuliaan mutasi sorgum. Di luar negeri dihargai, di dalam negeri jarang dilirik. Tetapi kini, jerih payah itu terlihat pada momen yang tepat. Bukan saja menghasilkan sorgum pangan, pakan, dan manis untuk memenuhi kebutuhan masyarakat pada saat ini, tetapi juga di masa depan.
Syatrya Utama | Email: syatrya_utama@yahoo.com
