Pemuliaan kelapa sawit: jalan panjang merakit varietas unggul

Perkembangan industri kelapa sawit Indonesia yang menakjubkan selama 20 tahun terakhir tidak terlepas dari peran bahan tanaman di dalamnya. Meski hanya berkontribusi 7-8% dari total biaya produksi, namun keberadaan bahan tanaman sangat menentukan berhasil atau tidaknya suatu perkebunan. Pemilihan bahan tanaman dengan kualitas unggul menjamin tingkat produksi yang stabil untuk masa ekonomi selama 25 tahun.  Karakter unggul varietas kelapa sawit dapat dilihat dari mutu genetis (potensi hasil tinggi), mutu fisiologis (daya tumbuh), dan mutu morfologis (keseragaman dan higienitas benih).

Pemerintah Indonesia telah merilis 37 varietas kelapa sawit dengan berbagai karakter unggulan yang menyertainya. Varietas-varietas ini berasal dari 9 produsen benih (8 produsen dalam negeri, 1 produsen dari luar negeri), yang umumnya berlokasi di wilayah Sumatera. Dengan kapasitas produksi sekitar 225 juta benih per tahun, dan pilihan yang semakin beragam, sebenarnya tidak ada alasan bagi pekebun untuk  tidak menggunakan benih yang telah bersertifikasi secara resmi. Namun demikian, kesulitan dalam distribusi dan akses untuk mendapatkan benih unggul  masih sering terjadi khususnya di remote area, seperti area pengembangan di Kalimantan, Sulawesi, dan Papua. Upaya dari produsen benih melalui sistem waralaba bibit diharapkan mampu untuk mengurangi kesenjangan akses dalam mendapat benih kelapa sawit unggul.

Bagaimana sebuah varietas unggul kelapa sawit dirakit? Perakitan varietas unggul kelapa sawit dilakukan melalui proses yang sangat panjang, tenaga ahli dari berbagai bidang ilmu, lokasi pengujian yang luas, serta biaya yang tidak sedikit. Kegiatan perakitan ini memadukan antara teknologi, seni dan intuisi dalam proses persilangan, pengujian, seleksi, dan perbanyakan. Kita mengenal kegiatan perakitan varietas unggul ini sebagai aktivitas pemuliaan tanaman. Dalam proses pemuliaan kelapa sawit, setidaknya terdapat empat komponen yang menjadi persyaratan,  yaitu: (1) material genetik dengan variasi sifat di dalamnya, dikenal sebagai populasi dasar; (2) tujuan pemuliaan, yakni ideotype tanaman dengan sifat/karakter yang diinginkan; (3) metode seleksi, cara menguji dan memilih individu/populasi untuk sifat yang diinginkan; (4) reproduksi, metode perbanyakan benih/bahan tanaman dari individu hasil seleksi.

Material genetik

Empat benih kelapa sawit jenis dura yang diintroduksi oleh kolonial Belanda pada tahun 1848 di Kebun Raya Bogor, dan kemudian dikembangkan di daerah Deli, Sumatera Utara menjadi populasi dasar hampir seluruh program pemuliaan kelapa sawit di dunia.  Populasi ini dikenal sebagai dura Deli, yang memiliki karakter cangkang yang tebal, bobot tandan yang besar, dan jumlah tandan yang sedikit. Penemuan sifat ketebalan cangkang pada kelapa sawit pada 1941, yang berkorelasi dengan tingkat produksi minyak menjadi tonggak dasar untuk pelibatan populasi tenera/pisifera dalam program pemuliaan kelapa sawit. Populasi tenera/pisifera yang digunakan dalam pemuliaan kelapa sawit di Indonesia umumnya diintroduksi dari Afrika (Zaire, Kamerun, Nigeria, dan Pantai Gading). Populasi ini memiliki karakter cangkang yang tipis untuk tenera, non cangkang pada pisifera, bobot tandan yang rendah, dan jumlah tandan yang banyak. Kedua populasi, dura dan tenera/pisifera, memiliki sifat-sifat yang saling komplemen yang dibutuhkan dalam perakitan varietas unggul.

Tujuan pemuliaan

Produksi minyak yang tinggi masih menjadi fokus utama dalam program pemuliaan kelapa sawit. Fokus lainnya adalah merakit varietas yang memiliki sifat ketahanan/toleransi terhadap penyakit, khususnya Ganoderma. Seiring dengan tuntutan konsumen yang menaruh perhatian kepada faktor kualitas minyak, tujuan pemuliaan juga diarahkan untuk merakit varietas dengan kandungan beta karoten dan asam lemak tak jenuh yang tinggi, dan tambahan komponen minor lainnya seperti tocopherol dan tocotrienol. Karakter-karakter yang memudahkan untuk panen, seperti tanaman dengan laju pertumbuhan meninggi yang lambat, tangkai tandan yang panjang, buah yang tidak mudah memberondol, dan perbedaan warna buah yang jelas antara tandan mentah dan tandan matang juga mulai menjadi perhatian para pemulia kelapa sawit.

Metode seleksi

Metode klasik

Seleksi awal pada populasi dasar  dilakukan dengan  memilih individu terbaik berdasarkan karakter produksi minyak yang tinggi. Pemilihan individu berproduksi minyak tinggi dilakukan berdasarkan karakter komponen hasil yang mudah diidentifikasi secara morfologi dan cepat dalam analisis laboratorium, seperti karakter persentase mesokarp pada buah.  Karakter ini memiliki tingkat heritabilitas yang tinggi, selalu diwariskan dari tetua kepada turunannya. Individu-individu terpilih tersebut selanjutnya saling disilangkan untuk mengeksploitasi sifat-sifat terbaik mengikuti strategi seleksi yang telah ditetapkan.

Saat ini dikenal dua strategi seleksi yang digunakan secara luas, yakni reciprocal recurrent selection (RRS), dan family/individuals palm selection (FIPS). RRS bertujuan untuk mengeksploitasi heterosis pada persilangan antara orijin-orijin tertentu. Material genetik pada strategi RRS dibagi menjadi dua grup heterotik, A dan B, yang memiliki sifat-sifat komplementer (melengkapi) di antara keduanya. Metode RRS memiliki keterbatasan dengan adanya inbreeding depression di masing-masing grup (A dan B) sebagai akibat proses silang dalam (selfing) yang berulang kali.  Strategi FIPS bertujuan untuk menseleksi tetua berdasarkan nilai fenotipik dan daya gabung umumnya. Bila ada satu individu terpilih, maka individu lain yang masih dalam satu famili juga dapat dipilih.

Di dalam setiap strategi pemuliaan, terdapat proses pengujian di lapang untuk mengetahui daya hasil dari persilangan antar tetua. Pengujian dilakukan dengan menanam hasil persilangan berdasarkan desain percobaan tertentu di berbagai lokasi. Pengujian dilakukan minimal 7 tahun, untuk mengetahui keragaan pertumbuhan saat masa belum menghasilkan (sekitar 3 tahun)  dan keragaan produksi (tanaman menghasilkan, TM) selama 4 tahun.  Pada masa pengujian ini, berbagai paramater seleksi diamati, khususnya yang berkaitan dengan hasil dan komponen hasil, toleransi terhadap penyakit, dan kualitas minyak yang dihasilkan. Persilangan terbaik dengan produksi minyak yang tinggi selanjutnya dipilih untuk diperbanyak. Reproduksi/perbanyakan benih dari persilangan terbaik dilakukan melalui persilangan terkontrol (controlled pollination) dari kedua tetua, dan juga melalui teknik kultur jaringan.

Teknik molekuler

Metode lain yang saat ini tengah dikembangkan untuk mendukung pemuliaan kelapa sawit adalah teknik molekuler. Metode ini diarahkan untuk mencari marka molekuler di level DNA yang berasosiasi dengan karakter-karakter unggulan, sehingga kegiatan seleksi nantinya dapat dilakukan lebih awal, dan dapat mereduksi siklus seleksi. Penggunaan marka molekuler untuk membantu kegiatan seleksi dikenal sebagai marker assisted selection (MAS). Metode ini sudah banyak diterapkan untuk pemuliaan tanaman semusim seperti jagung, gandum, dan barley. Untuk tanaman kelapa sawit, penelitian tentang metode ini tengah berjalan, sehingga masih memerlukan waktu untuk penerapannya.

Pendekatan yang menjadi terobosan besar dalam pemuliaan tanaman adalah pembentukan populasi doubled haploid yang diperoleh dari hasil penumbuhan tepung sari (pollen) pada media kultur jaringan yang dikombinasikan dengan perlakuan hormon. Ide pembentukan populasi doubled haploid berdasar pada teori bahwa sifat heterosis pada turunan F1 akan dapat dieksploitasi secara penuh bila tetua-tetua dari F1 tersebut dalam kondisi homozigot. Meski beberapa permasalahan dalam vigor tanaman akan ditemui, seperti pertumbuhan yang kurang dan albino pada daun sebagai dampak dari berkumpulnya gen-gen yang resesif, namun teknologi ini memberikan harapan bagi pemulia untuk dapat merakit varietas dengan tingkat produksi mendekati potensial genetiknya.

Teknologi alternatif lainnya adalah melalui proses rekayasa genetik. Teknologi ini mengubah susunan genetik pada tanaman yang berdampak kepada berubahnya jalur biosintesis untuk karakter yang diinginkan. Salah satunya melalui proses transformasi yakni penyisipan potongan DNA asing, yang telah diketahui efek genetiknya, yang disisipkan ke dalam rangkaian DNA dari populasi pemuliaan.  Metode ini telah diterapkan pada beberapa komoditas penting seperti jagung dan kedelai, khususnya untuk sifat ketahanan terhadap hama. Untuk kelapa sawit, penelitian tentang transformasi genetik telah diinisiasi oleh beberapa lembaga riset luar negeri, namun masih memerlukan waktu yang cukup panjang untuk memperoleh hasil yang stabil.

Perbanyakan bahan tanaman

Controlled pollination

Setelah proses seleksi yang menghasilkan galur-galur terbaik, proses lanjutannya adalah perbanyakan bahan tanaman. Proses ini melibatkan tetua dura dan tetua pisifera dari persilangan yang terpilih, melalui penyerbukan terkontrol (controlled pollination). Bunga betina dari tetua dura diisolasi sebelum anthesis dengan menggunakan kantung kertas khusus polinasi. Selanjutnya, tepung sari dari tetua pisifera diserbukkan ke bunga betina saat masa anthesis. Sekitar 145-150 hari setelah penyerbukan, tandan sudah dapat dipanen untuk memperoleh benih kelapa sawit hasil reproduksi. Dalam proses reproduksi ini, pengawasan yang ketat harus dilakukan di semua lini untuk menjamin bahwa benih yang dihasilkan adalah murni hasil persilangan dura (D) dan pisifera (P) terpilih.

Kultur jaringan

Perbanyakan lain dapat dilakukan melalui proses kultur jaringan. Proses ini menggunakan pupus (daun muda) dari individu-individu hasil seleksi sebagai sumber ortet. Potongan pupus ditumbuhkan dalam rangkaian media, baik padat maupun cair, yang mengandung zat-zat yang merangsang pertumbuhan. Proses kultur jaringan ini memerlukan waktu yang cukup lama, sekitar 18 bulan hingga diperoleh bibit kelapa sawit dalam bentuk planlet. Keunggulan dalam proses ini adalah bibit kelapa sawit yang dihasilkan memiliki pertumbuhan seragam dan tingkat produktivitas yang lebih tinggi.

Pelepasan varietas

Dalam proses perbanyakan bahan tanaman, ada beberapa hal yang perlu untuk diperhatikan khususnya yang berkaitan dengan komersialisasi. Setiap bahan tanaman kelapa sawit yang akan dilempar ke pasaran memerlukan izin resmi dari pemerintah. Oleh karena itu, setiap lembaga harus mengajukan proposal pelepasan varietas sebelum benih yang dihasilkannya dapat dijual ke publik. Pemerintah melalui Tim Penilai dan Pelepas Varietas akan menguji, menilai, dan memberikan rekomendasi kelayakan varietas yang diajukan. Proses ini mencakup verifikasi pengujian keturunan di lapangan dan kesiapan produksi benih, serta proses pemaparan oleh pengusul di depan sidang pelepasan varietas.