Pembiakbakaan Tebu Berdaya Tahan Iklim dan Tahan Penyakit

Pengenalan

Perubahan iklim akibat penyimpangan parameter cuaca mengubah iklim mikro tanaman dan seterusnya senario perosak serta penyakit. Tebu, sebagai tanaman berjangka panjang yang ditanam secara besar-besaran, sentiasa terdedah kepada ketidaktentuan cuaca sepanjang musim. Membangunkan stok genetik atau klon induk yang berdaya tahan iklim kini menjadi salah satu objektif utama pembiakbakaan tebu di seluruh dunia.

Artikel ini meringkaskan bab bertajuk “Potential parents for developing climate-resilient sugarcane varieties in India: A breeding perspective” (2022) dari India. Objektifnya ialah mengenal pasti induk yang berpotensi untuk membangunkan varieti tebu komersial yang tahan tekanan biotik dan abiotik. Dapatan dilengkapi oleh kajian pembiakbakaan di China (Qi et al., 2021), ulasan pembiakbakaan molekul (Rahman et al., 2019) dan bab mengenai tebu di Brazil (Santiago et al., 2010).

Sorotan Kajian Lepas

Bab ini merujuk kepada literatur mengenai tekanan iklim dan fisiologi tebu. Shah (2009) membincangkan perubahan iklim dan air bawah tanah di India, serta keperluan beralih kepada pengurusan simpanan akuifer, menekankan bahawa ketersediaan air pengairan akan menjadi semakin tidak menentu. Ini memberi justifikasi kepada keperluan varieti toleran kemarau.

Smith et al. (2005) mengulas pertumbuhan dan fungsi sistem akar tebu, dan mendapati sistem akar tidak digantikan sepenuhnya apabila ratun berlaku. Ini bermakna kesihatan akar daripada tanaman pertama mempengaruhi prestasi ratun, satu faktor penting dalam pemilihan varieti tahan tekanan. Silva et al. (2008) pula menunjukkan bahawa komponen hasil seperti bilangan batang, ketinggian dan berat batang boleh dijadikan penunjuk toleransi kemarau, walaupun diameter batang kurang stabil antara genotip.

Dari aspek bioteknologi, Gosal et al. (2009) mengulas pembangunan tumbuhan transgenik untuk toleransi tekanan abiotik dan penggunaan penanda molekul bagi mengenal pasti lokus sifat kuantitatif berkaitan kemarau. Daugrois et al. (1996) melaporkan gen utama ketahanan karat dalam kultivar ‘R570’ yang dikaitkan dengan penanda RFLP, iaitu laporan pertama pewarisan monogenik bagi ketahanan penyakit dalam tebu.

Dapatan Utama

Reput merah merebak ke kawasan tropika. Reput merah yang dahulunya dianggap penyakit penting di kawasan subtropika India kini turut menjadi penyakit utama di kawasan tropika, menyebabkan banyak varieti bergula tinggi dan berhasil tinggi ditarik keluar.

Induk tahan reput merah. Beberapa varieti dari India subtropika dan klon spesies asas Saccharum serta genus berkaitan seperti Erianthus dikenal pasti sebagai induk stabil yang tahan terhadap isolat Colletotrichum falcatum yang dominan di India.

Kulapuk lebih teruk pada ratun. Penyakit kulapuk oleh Sporisorium scitamineum jauh lebih ketara pada tanaman ratun berbanding tanaman pertama. Sumber ketahanan ditemui dalam klon S. officinarum.

Penyakit daun kuning dan teknologi transgenik. Penyakit daun kuning (YLD) menyebabkan kerosakan lebih besar daripada penyakit virus lain. Pemindahan gen protein selaput melalui teknologi transgenik atau RNAi dilihat sebagai strategi praktikal.

Induk toleran kemarau, banjir dan suhu tinggi. Varieti Co, sekutu Co dan kacukan antara spesies boleh digunakan sebagai induk toleran kemarau. Antara klon spesies, S. spontaneum, S. robustum dan Narenga toleran banjir, manakala S. robustum lebih baik pada suhu tinggi. Qi et al. (2021), menurut ringkasan SciSpace, melaporkan klon transgenik di China yang tahan serangga dan penyakit serta toleran kemarau dan kekurangan kalium.

Perbincangan

Perebakan reput merah ke kawasan tropika menunjukkan bagaimana perubahan iklim dan pergerakan bahan tanaman boleh mengubah peta penyakit. Penarikan varieti bergula tinggi akibat reput merah memberi kerugian besar kepada industri, kerana varieti tersebut mengambil masa lebih sedekad untuk dibangunkan.

Dapatan bahawa kulapuk lebih teruk pada ratun berkait rapat dengan isu pengurusan ratun. Varieti yang mudah dijangkiti kulapuk akan cepat merosot selepas tuaian pertama, sekali gus memendekkan kitaran ratun. Oleh itu, ketahanan kulapuk merupakan ciri penting bagi varieti yang dirancang untuk beberapa pusingan ratun.

Kebanyakan varieti tebu dunia berasal daripada asas genetik yang sempit (pengetahuan am). Penggunaan spesies liar seperti S. spontaneum, S. robustum dan Erianthus meluaskan asas ini. Bagi Malaysia, yang bergantung pada varieti import, kerjasama dengan pusat pembiakbakaan serantau boleh membantu mendapatkan varieti sesuai dengan iklim tropika lembap, termasuk toleran banjir.

Implikasi kepada Pengusaha dan Agensi

1. Pilih varieti dengan rekod ketahanan terhadap reput merah dan kulapuk.

2. Gunakan bahan tanaman bersih daripada sumber benih pembiak untuk mengelakkan penyakit daun kuning.

3. Bagi kawasan mudah banjir, pertimbangkan varieti yang membawa gen S. spontaneum atau S. robustum.

4. Agensi penyelidikan boleh memanfaatkan penanda molekul untuk mempercepatkan pemilihan.

Kesimpulan

Reput merah kini menjadi penyakit utama di kawasan tropika, manakala kulapuk lebih teruk pada ratun. Induk tahan penyakit telah dikenal pasti dalam varieti subtropika, S. officinarum dan Erianthus, manakala spesies liar menyumbang toleransi terhadap kemarau, banjir dan suhu tinggi. Gabungan pembiakbakaan konvensional, penanda molekul dan teknologi transgenik mempercepatkan pembangunan varieti tebu berdaya tahan iklim.

Rujukan

1. Potential parents for developing climate-resilient sugarcane varieties in India: A breeding perspective. (2022). Dalam Agro-industrial Perspectives on Sugarcane Production under Environmental Stress. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3955-6_4

2. Qi, Y., Gao, X., et al. (2021). Sugarcane breeding, germplasm development and related molecular research in China. Sugar Tech, 24. https://doi.org/10.1007/s12355-021-01055-6

3. Rahman, M., Sultana, S., Nath, D., et al. (2019). Molecular breeding approaches for disease resistance in sugarcane. Dalam Disease Resistance in Crop Plants. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-20728-1_7

4. Santiago, A. D., Rossetto, R., Ivo, W. M., et al. (2010). Chapter 5: Sugarcane. Dalam Sugarcane Bioethanol. Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/9781849732048-00077

5. Shah, T. (2009). Climate change and groundwater: India’s opportunities for mitigation and adaptation. Environmental Research Letters, 4(3), 035005. https://doi.org/10.1088/1748-9326/4/3/035005

6. Smith, D. M., Inman-Bamber, N. G., & Thorburn, P. J. (2005). Growth and function of the sugarcane root system. Field Crops Research, 92(2–3). https://doi.org/10.1016/j.fcr.2005.01.017

7. Silva, M. A., da Silva, J. A. G., Enciso, J., et al. (2008). Yield components as indicators of drought tolerance of sugarcane. Scientia Agricola, 65(6). https://doi.org/10.1590/S0103-90162008000600008

8. Gosal, S. S., Wani, S. H., & Kang, M. S. (2009). Biotechnology and drought tolerance. Journal of Crop Improvement, 23(1). https://doi.org/10.1080/15427520802418251

9. Daugrois, J.-H., Grivet, L., Roques, D., et al. (1996). A putative major gene for rust resistance linked with a RFLP marker in sugarcane cultivar ‘R570’. Theoretical and Applied Genetics, 92. https://doi.org/10.1007/BF00224049

Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.

Kata kunci: tebu, pembiakbakaan, reput merah, Colletotrichum falcatum, kulapuk, penyakit daun kuning, toleran kemarau, spesies liar