Browsing by Author "Ismail, Abdelbagi M."

Now showing 1 - 2 of 2
  • No Thumbnail Available
    Item
    Developing Rice Varieties Tolerant to Abiotic Stresses Through Marker Assisted Backcrossing
    (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009-07-24) Mackill, David J.; Septiningsih, Endang; Pamplona, Alvaro M.; Sanchez, Darlene L.; Labios, Romeo V.; Heuer, SIgrid; Ismail, Abdelbagi M.
    Abstrak Perubahan iklim global memicu peningkatan intensitas cekaman abiotik seperti kekeringan, salinitas, dan rendaman banjir, yang secara signifikan mengancam produktivitas padi dan ketahanan pangan global. Pemuliaan tanaman konvensional sering kali membutuhkan waktu lama dan kurang akurat dalam memindahkan sifat toleransi multicekaman tanpa membawa sifat buruk dari tetua donor. Penelitian ini membahas pemanfaatan metode silang balik berbantuan markah molekuler (Marker-Assisted Backcrossing / MABC) untuk mempercepat integrasi Quantitative Trait Loci (QTL) atau gen potensial (seperti Sub1 untuk toleransi rendaman, QTL kekeringan, dan SalT untuk salinitas) ke dalam varietas padi unggul lokal (elite mega-varieties). Melalui seleksi depan (foreground selection) dan seleksi latar belakang (background selection), MABC berhasil memulihkan genom tetua penerima hingga lebih dari 90% hanya dalam 2 hingga 3 generasi silang balik. Hasil evaluasi fenotipe menunjukkan bahwa galur padi hasil piramidisasi gen (MABC) menunjukkan tingkat kelangsungan hidup dan stabilitas hasil panen yang tinggi di bawah tekanan cekaman lingkungan tanpa menurunkan potensi hasil pada kondisi normal. Strategi MABC terbukti menjadi alat yang efisien, presisi, dan cepat dalam merakit varietas super masa depan yang adaptif terhadap perubahan iklim. Abstract Global climate change drives the increasing intensity of abiotic stresses, such as drought, salinity, and submergence, posing a significant threat to rice productivity and global food security. Conventional crop breeding often requires a long time and lacks precision in transferring multi-stress tolerance traits without introducing linkage drag from donor parents. This study discusses the utilization of Marker-Assisted Backcrossing (MABC) to accelerate the integration of major Quantitative Trait Loci (QTLs) or target genes (such as Sub1 for submergence, drought QTLs, and SalT for salinity) into elite mega-varieties. By employing foreground and background selections, MABC successfully recovers more than 90% of the recurrent parent genome within only 2 to 3 backcross generations. Phenotypic evaluations demonstrate that the gene-pyramided lines generated via MABC exhibit high survival rates and yield stability under environmental stresses while maintaining original yield potential under non-stress conditions. The MABC strategy is proven to be an efficient, precise, and high-throughput tool for developing climate-resilient super rice varieties for the future.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Towards Enhanced and Sustained Rice Productivity in Flood-Prone Areas of South and Southeast Asia (Menuju Peningkatan dan Keberlanjutan Produktivitas Padi di Wilayah Rawan Banjir di Asia Selatan dan Asia Tenggara)
    (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009-07-24) Ismail, Abdelbagi M.; Vergara, Georgina; Mackil, David J.
    Abstrak Padi merupakan tanaman utama di sebagian besar wilayah tadah hujan dan rawan banjir di Asia Selatan dan Asia Tenggara, yang menjadi sumber pangan bagi jutaan keluarga petani subsisten. Produktivitas padi di ekosistem ini tergolong rendah karena belum tersedianya varietas unggul yang toleran terhadap cekaman abiotik yang umum terjadi. Kondisi hidrologis di wilayah ini sangat berat dan sulit diprediksi, sehingga sering terjadi banjir berulang dan terkadang cekaman kekurangan air. Kendala utama dalam ekosistem ini meliputi pertumbuhan awal tanaman yang buruk pada area tanam benih langsung, tingkat kelangsungan hidup yang rendah saat terjadi perendaman pada padi sistem pindah tanam, serta hasil panen yang rendah di area dengan genangan air diam dan air dalam. Pemahaman kita mengenai kendala dan tantangan yang dihadapi petani di wilayah-wilayah ini terus berkembang, dan prospek peningkatan produktivitas pun semakin terbuka lebar. Upaya pengembangan harus difokuskan pada penciptaan dan penyebaran varietas unggul tangguh yang menggabungkan toleransi terhadap berbagai cekaman utama, disertai dengan strategi pengelolaan tanaman dan hara yang tepat. Penggabungan gen toleransi rendaman *Sub1* dengan toleransi terhadap banjir saat perkecambahan serta toleransi terhadap banjir parsial jangka panjang akan menghasilkan varietas dengan daya adaptasi luas yang dapat ditanam oleh petani di wilayah yang sangat luas. Pilihan strategi pengelolaan mencakup peningkatan kesehatan bibit di persemaian melalui pengaturan kepadatan benih dan pengelolaan hara yang tepat, penanganan serta pengelolaan air dan hara yang baik saat pindah tanam, serta pengelolaan hara pascabanjir yang tepat untuk mendukung pemulihan tanaman, pembentukan anakan, dan peningkatan hasil panen. Di sebagian besar wilayah tadah hujan dan rawan banjir, terdapat potensi besar untuk pertanian musim kemarau; potensi ini dapat dimanfaatkan jika tersedia modal awal dan infrastruktur yang memadai, serta akses bagi petani terhadap varietas dan strategi pengelolaan yang tepat. Abstract Rice is the major crop in most rainfed and flood prone environments of South and Southeast Asia providing food for millions of subsistence farming families. Rice productivity in these ecosystems is quite low because of the unavailability of high-yielding varieties tolerant of prevailing abiotic stresses. Hydrological conditions are particularly harsh and unpredictable, leading to recurrent floods and sometimes, water deficit stress. Major constraints in these ecosystems include poor initial crop establishment in direct seeded areas, poor survival upon submergence in transplanted rice, and poor yield in stagnant flood and deepwater areas. Our understanding of the constraints and challenges facing farmers in these areas is progressively advancing, and prospects for increasing productivity are becoming increasingly dissemble. These scenarios should mainly focus on the development and deployment of resilient high yielding varieties combing tolerance of the most prevailing stresses, accompanied with their proper crop and nutrient management strategies. Combining the submergence tolerance gene Sub I with tolerance to flooding during germination as well as to longer-term partial flooding will result in varieties that are widely adapted and could subsequently be grown by farmers in vast areas. Management options should then include improving seedling health in the nursery through proper seed rate and nutrient management, proper handling and water and nutrient management upon transplanting, and proper post-flood nutrient management to enhance recovery, tillering and yield. In most of rainfed and flood-prone areas, great potential exists for dry season farming, which could be exploited given initial capital and infrastructure, and proper varieties and management strategies were made accessible to farmers.