Nono Carsono, SP., M.Sc.,Ph.D.

Calon Promotor Program Padjadjaran Excellence Fastrack Scholarship Tahun 2021

Nama Lengkap : Nono Carsono, SP., M.Sc.,Ph.D.

E-mail: n.carsono@unpad.ac.id

Bidang Keahlian : Budi Daya Pertanian

Scopus Author ID : 13103920500

Prodi S2 Calon Mahasiswa: Agronomi

Prodi S3 Calon Mahasiswa: Ilmu Pertanian

Judul Penelitian yang Ditawarkan:
Analisis Fenotipik yang Presisi untuk Toleransi Kekeringan Padi sebagai Strategi adaptasi terhadap perubahan iklim

High Precision Phenotyping for Drought Tolerance in Rice as an Adaptation Strategy of Climate Change

Abstrak:
Padi merupakan tanaman pangan yang berperan penting dalam mencapai ketahanan pangan, pengentasan kemiskinan, dan mendorong kemakmuran ekonomi. Namun, permintaan untuk produksi beras secara berkelanjutan terancam oleh perubahan iklim global, dan perubahan jangka panjang dalam iklim global terutama peningkatan suhu dan perubahan curah hujan. Di Indonesia, luas lahan pertanian yang terkena dampak kekeringan seluas 102.654 ha, dan total lahan yang kehilangan hasil adalah 9.940 ha pada tahun 2019. Hal ini menjadikan pengembangan padi toleran kekeringan dan metode untuk menilai secara tepat padi toleran kekeringan lebih penting untuk menopang produksi beras, terutama di daerah tadah hujan. Namun sampai saat ini genotipe padi toleran kekeringan masih sangat terbatas, sebagian besar budidaya padi tahan kekeringan ditujukan untuk dataran rendah, sedangkan daerah penghasil padi di Indonesia meliputi daerah dataran rendah, sedang, dan dataran tinggi. Pengembangan budidaya padi tahan kekeringan telah dirintis di Laboratorium Pemuliaan Tanaman Universitas Padjadjaran. Hibridisasi antara IR-20 (sensitif) dan Salumpikit (genotipe toleran kekeringan) telah dilakukan. Telah dilakukan penapisan fenotipe dan molekuler pada sekitar 334 tanaman F2, sehingga terpilih 47 tanaman terpilih. Diantaranya, tiga tanaman (# 2, # 140, dan # 259) dinilai sebagai genotipe terbaik (data tidak dipublikasikan) berdasarkan evaluasi daun menggulung dan fertilitas bulir gabah. Toleransi kekeringan diwariskan secara kuantitatif, menunjukkan banyak gen yang terlibat, dan interaksi genotipe oleh lingkungan, sehingga sulit untuk dinilai. Dalam riset ini, beberapa sifat yang sesuai akan dideteksi dengan pencitraan dan alat sensorik akan digunakan untuk mengidentifikasi sifat yang kuat terkait toleransi kekeringan pada padi. Pemilihan genotipe padi toleran kekeringan menggunakan metode penilaian cepat, non-destruktif, dan non-invasif, yang akan dikonfirmasi dengan genotipe dan profil ekspresi beberapa gen terpilih. Metode evaluasi yang komprehensif akan memberikan data yang lengkap untuk menganalisis dan meningkatkan pengembangan metode pemuliaan padi tahan kekeringan di Indonesia terutama di daerah dataran rendah, sedang, dan dataran tinggi. Tujuan dari proyek penelitian ini adalah a) mengembangkan dan memperoleh metodologi yang sesuai dengan fenotipe presisi tinggi yang bertujuan untuk menyeleksi sifat padi pada respons kekeringan b) mendapatkan genotipe padi unggul yang toleran kekeringan dengan menggunakan alat pencitraan dan sensorik. Riset ini akan melibatkan mahasiswa sarjana dan pascasarjana dan menragetkan untuk menerbitkan beberapa artikel di Asian Journal of Plant Science.

Abstract:
Rice is a vital food crop that plays an important role in achieving food security, alleviating poverty, and promoting economic prosperity. However, the demand for sustainable rice production is threatened by global climate change, and long-term changes in the global climate mainly increased temperature and precipitation changes. In Indonesia, the agricultural land area affected by drought was 102.654 ha, and the total land with yield loss was 9.940 ha in 2019. It makes the development of drought tolerant rice and methods to assess precisely rice tolerant to drought is more critical to sustaining rice production, especially in rain-fed growing areas. However, until now, the rice genotype tolerant to drought is very limited, most drought-tolerant rice cultivars were designated for lowland, while rice-growing regions in Indonesia are covering low, medium, and upland areas. The development of drought-tolerant rice cultivar has been initiated in Plant Breeding Laboratory, Universitas Padjadjaran. The hybridization between IR-20 (sensitive) and Salumpikit (drought tolerant genotype) has been conducted. Phenotypic and molecular screening has been performed on around 334 F2 plants, resulting in 47 selected plants selected. Among them, three plants (#2, #140, and #259) were scored as the best genotypes (unpublished data) based on leaf rolling and fertile spikelet and SSR evaluation. Drought tolerance traits are quantitatively inherited, suggesting many genes are involved, and genotype by environment interaction exists, making it difficult to assess. In this project, some corresponding traits would be detected by imaging and sensory tools will be utilized to identify the strong drought tolerance-related traits in rice. Selection of drought-tolerant rice genotypes using a fast, non-destructive, and non-invasive method of assessment, which will be confirmed by genotyping and expression profiling of some selected genes. A comprehensive method of evaluation will provide complete data to analyze and enhance the development of breeding methods for drought-tolerant rice in Indonesia especially in low, medium, and upland areas. The goals of the research project are a) to develop and obtain a suitable methodology with high precision phenotyping aiming at selecting rice traits in drought responses b) to obtain superior rice genotypes that tolerant to drought using imaging and sensory tools. This project will involved bachelors and post-graduated students in the Faculty of Agriculture, and aim to two published papers in the Asian Journal of Plant Science.