MUTAN GANDUM GENERASI M5 DI LINGKUNGAN OPTIMUM
3.2 Metode Penelitian
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Agustus 2012 di kebun percobaan Balai Penelitian Tanaman Hias, Cipanas dengan ketinggian 1100 m dpl.
Bahan Genetik
Materi genetik yang digunakan adalah 98 galur putatif mutan gandum generasi M5 yaitu 16 genotipe M5-Dewata, 9 genotipe M5-Selayar, 25
14
genotipe M5-Oasis, 22 genotipe M5-Rabe, 21 genotipe M5-Kasifbey, dan 5 genotipe M5-Basribey, serta enam varietas pembanding (cek) yaitu Dewata, Selayar, Oasis, Rabe, Kasifbey, dan Basribey.
Prosedur Percobaan
Percobaan disusun dalam bentuk rancangan perbesaran dengan genotipe sebagai perlakuan. Genotipe yang digunakan dalam percobaan ini dikelompokkan menjadi dua yaitu galur putatif mutan generasi M5 dan varietas pembanding, sehingga total genotipe yang digunakan adalah 104 genotipe. Generasi M5 ditanam tanpa ulangan, sedangkan keenam varietas pembanding diulang tiga kali. Areal percobaan dibuat dalam tiga blok dengan ukuran 1.5 m x 50.4 m yang masing-masing blok mewakili setiap ulangan dan setiap blok dibagi menjadi plot dengan ukuran 1 m x 1.5 m. Penanaman dilakukan dengan cara dilarik dan jarak antar larikan sebesar 30 cm dan setiap plot terdiri dari tiga larikan. Pemupukan dilakukan dua kali, yaitu pemupukan pertama pada umur 10 hari setelah tanam dengan dosis 150 kg ha-1 Urea, 200 kg ha-1 SP36 dan 100 kg ha-1 KCl. Pemupukan kedua pada umur 30 hari setelah tanam dengan dosis 150 kg ha-1 Urea.
Pengamatan dilakukan pada lima tanaman contoh dalam setiap plot dengan peubah-peubah sebagai berikut: tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Umur berbunga dan umur panen pada setiap satuan percobaan.
Analisis Data
Analisis ragam dilakukan dengan menggunakan sofware SAS v9.1. Nilai heritabilitas arti luas dihitung berdasarkan pemisahan nilai kuadrat tengah harapan (Tabel 3.1).
Tabel 3.1 Sidik ragam rancangan perbesaran (augmented design)
SK Db JK KT EKT Blok r-1 JKb KTb Genotipe (m+c)-1 JKg KTg Mutan (M) m-1 JKm KTm �2 +��2 Cek (C) c-1 JKc KTc �2 + �2 M x C 1 JKmxc KTmxc
Galat (c-1)(r-1) JKe KTe �2
Total (rc+m)-1 JKT
SK= sumber keragaman, db= derajat bebas, JK= jumlah kuadrat, KT= kuadrat tengah, EKT= estimasi kuadrat tengah, r=ulangan, m=galur putatif mutan, c= varietas pembanding
Sharma (2006)
Perhitungan komponen ragam diperoleh berdasarkan rumus berikut:
�2 = � / ; �
�2 = (� � − � )/ ; ��2 = ��2+�2 ;
ℎ2 = �
15 Keterangan:
ℎ2 = heritabilitas arti luas; �2 = ragam lingkungan; �
�2 = ragam fenotipe;
��2 = ragam genetik (mutan); x = nilai tengah seluruh genotipe. Nilai heritabilitas diklasifikasikan sebagai berikut:
0 < h2 < 20% (rendah); 20% < h2 < 50% (sedang); 50% < h2 < 100% (tinggi). (Zen & Bahar 1996)
Kriteria koefisien keragaman genetik (KKG) relatif adalah sebagai berikut: rendah (0% < x < 25%);
agak rendah (25% < x < 50%); cukup tinggi (50% < x < 75%); tinggi ( 75% < x < 100%) (Moedjiono & Mejaya 1994).
Luas atau sempitnya nilai keragaman genetik suatu karakter ditentukan berdasarkan ragam genetik menurut rumus berikut:
��2� = 22[ � � 2 ( �+2)+
� 2 ( +2)];
Keterangan: ��2�=standar deviasi ragam genetik; KTm2= kuadrat tengah
ragam genetik (mutan); KTe2= kuadrat tengah ragam lingkungan; r= ulangan; dbm= derajat bebas mutan; dbe= derajat bebas lingkungan.
Apabila ��2 > 2 ��2�: keragaman genetiknya luas, sedangkan ��2 < 2 ��2�:
keragaman genetiknya sempit (Asghar & Mehdi 2010). 3.3 Hasil dan Pembahasan
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa genotipe berpengaruh pada karakter tinggi tanaman, umur berbunga, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. Mutan yang diuji berpengaruh nyata terhadap karakter tinggi tanaman, umur berbunga, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. Cek atau varietas pembanding yang diuji berpengaruh nyata terhadap hampir semua karakter agronomi, kecuali pada karakter jumlah anakan, jumlah biji per malai dan jumlah biji per tanaman. Hal ini membuktikan bahwa terdapat keragaman yang tinggi sehingga menghasilkan perbedaan penampilan karakter di antara genotipe mutan serta di antara varietas pembanding yang diuji (Tabel 3.2). Mohibullah et al. (2011) melaporkan bahwa di antara 100 aksesi gandum terdapat keragaman pada karakter jumlah spikelet per malai, bobot biji per tanaman dan produksi per ha. Kumar et al. (2014) dan Baloch et al. (2013) juga melaporkan bahwa terdapat keragaman untuk karakter umur panen, umur berbunga, panjang daun bendera, jumlah anakan, tinggi tanaman, panjang malai, bobot biji per tanaman dan indeks panen.
16
Tabel 3.2 Hasil analisis ragam pengaruh genotipe, mutan, dan cek terhadap karakter agronomi gandum di dataran tinggi
Karakter Kuadrat tengah
Genotipe Mutan Cek
Tinggi tanaman 188.2** 177.1** 441.4**
Jumlah anakan 5.3** 4.8** 4.3**
Umur berbunga 9.9** 9.5** 13.8**
Umur panen 24.1** 23.1** 44.4**
Panjang malai 1.2** 1.1** 2.2**
Jumlah spikelet malai-1 4.4** 4.1** 11.3**
Jumlah floret hampa 26.3** 24.1** 41.1**
Persentase floret hampa 53.5** 4.9** 95.6**
Jumlah biji malai-1 55.1** 55.5** 55.7**
Bobot biji malai-1 0.1** 0.1** 0.1**
Jumlah biji tanaman-1 20222.1** 20295.1** 22848.7**
Bobot biji tanaman-1 31.2** 29.0** 45.6**
** = nyata pada taraf 1%; * = nyata pada taraf 5%
Uji DMRT memperlihatkan varietas Selayar nyata lebih tinggi tanamannya dibandingkan dengan varietas lainnya (Tabel 3.3). Varietas Dewata, Kasifbey dan Basribey nyata lebih lama umur berbunganya dibandingkan dengan varietas Selayar dan Rabe. Varietas Oasis dan Basribey nyata lebih lama umur panennya dibandingkan dengan varietas Selayar dan Rabe. Varietas Selayar nyata lebih panjang malainya dibandingkan dengan varietas Oasis, Rabe dan Basribey. Varietas Dewata dan Kasifbey nyata lebih banyak jumlah spiklet per malainya dibandingkan dengan varietas Selayar dan Rabe. Varietas Dewata dan Kasifbey nyata lebih banyak jumlah floret hampanya dibandingkan dengan varietas Rabe dan Basribey. Varietas Kasifbey nyata lebih besar persentase floret hampanya dibandingkan dengan varietas lainnya. Varietas Dewata dan Oasis nyata lebih besar bobot biji per malainya dibandingkan dengan varietas Selayar, Rabe dan Kasifbey. Menurut Zecevic et al. (2010) bobot biji per malai merupakan karakter komponen hasil yang sangat penting karena memiliki pengaruh langsung terhadap indeks panen dan hasil. Varietas Dewata, Oasis, Kasifbey dan Basribey nyata lebih berat bobot biji per tanamannya dibandingkan dengan varietas Rabe. Menurut Nur et al.
(2012) karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet, luas daun, kerapatan stomata, klorofil a dan ketebalan daun lebih dipengaruhi oleh faktor genetik dibandingkan faktor lingkungan.
17 Tabel 3.3 Keragaan varietas pembanding gandum
Karakter Varietas
Dewata Selayar Oasis Rabe Kasifbey Basribey TT (cm) 092.2b 104.9a 074.5c 081.5bc 075.7c 076.0c JA (anakan) 011.8 013.1 011.3 009.8 011.3 012.8 UB (hari) 061.3a 057.7bc 059.7ab 055.7c 060.7a 060.3a UP (hari) 093.7abc 089.7c 098.7a 090.8bc 097.2ab 098.0a PM (cm) 011.3ab 011.9a 010.3bc 009.5c 011.4ab 010.5bc JSM (spikelet) 021.9a 018.0b 020.8ab 018.0b 022.6a 020.6ab JFH (floret) 010.7a 007.3ab 007.0ab 004.2b 012.6a 002.8b PFH (%) 014.8b 013.6b 013.4b 013.0b 022.8a 005.1c JBM (biji) 057.2 052.7 048.6 048.1 048.7 057.2 BBM (g) 002.2a 001.8b 002.1a 001.7b 001.8b 002.0ab JBT (biji) 532.6 515.2 399.8 340.6 420.7 561.7 BBT (g) 023.6a 019.0ab 020.6a 013.3b 021.7a 023.7a
TT= tinggi tanaman, JA= jumlah anakan, UB= umur berbunga, UP= umur panen, PM= panjang malai, JSM= jumlah spikelet per malai, JFH= jumlah floret hampa, PFH= persentase floret hampa, JBM= jumlah biji per malai, BBM= bobot biji per malai, JBT= jumlah biji per tanaman, BBT= bobot biji per tanaman. Huruf kecil merupakan hasil uji DMRT dibaca secara horizontal pada karakter yang sama. Angka dalam baris yang
diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α 5%.
Tabel 3.4 menunjukkan bahwa galur putatif mutan M5-Dewata berbeda nyata lebih kecil dibandingkan dengan varietas Dewata pada karakter tinggi tanaman, umur berbunga dan jumlah biji per tanaman. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Dewata dengan varietas Dewata maka melalui karakter tinggi tanaman, persentase floret hampa dan jumlah biji per tanaman dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya. Galur putatif mutan M5-Selayar berbeda nyata lebih kecil dibandingkan dengan varietas Selayar pada karakter tinggi tanaman, jumlah anakan dan panjang malai, namun berbeda nyata lebih besar pada karakter jumlah spikelet per malai. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Selayar dengan varietas Selayar maka melalui karakter persentase floret hampa, jumlah biji per malai dan jumlah biji per tanaman dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya. Komalasari dan Hamdani (2010) melaporkan bahwa terdapat perbedaan penampilan karakter hasil, jumlah malai per meter, jumlah biji per malai, panjang malai, bobot 1000 biji, tinggi tanaman, umur berbunga dan umur panen pada 15 varietas gandum yang diuji.
Semua karakter pada galur putatif mutan M5-Dewata memiliki nilai standar deviasi lebih besar dibandingkan dengan varietas Dewata. Pada galur putatif mutan M5-Selayar hampir semua karakter memiliki standar deviasi lebih besar dibandingkan varietas Selayar, kecuali karakter umur panen.
18
Tabel 3.4 Hasil uji t karakter agronomi galur putatif mutan gandum (M5- Dewata, M5-Selayar) dengan varietas tetua asalnya (Dewata, Selayar) dan kisaran populasi galur putatif mutan gandum generasi M5
Karakter Rataan Prob | t |
Dewata M5-Dewata
Tinggi tanaman (cm) 92.2 + 4.0 82.8 + 12.0 0.032
Jumlah anakan 11.8 + 1.5 9.2 + 2.1 0.086
Umur berbunga (hari) 61.3 + 1.2 57.1 + 5.3 0.011 Umur panen (hari) 93.7 + 1.5 95.7 + 4.3 0.166 Panjang malai (cm) 11.3 + 0.2 10.5 + 1.4 0.053 Jumlah spikelet malai-1 21.9 + 0.7 20.6 + 2.7 0.117 Jumlah floret hampa 10.7 + 0.3 10.6 + 5.8 0.953 Persentase floret hampa 14.8 + 0.9 16.7 + 8.6 0.420 Jumlah biji malai-1 57.2 + 5.8 52.7 + 7.6 0.326 Bobot biji malai-1 (g) 2.2 + 0.1 2.0 + 0.3 0.064 Jumlah biji tanaman-1 532.6 + 35.5 436.6 + 139.4 0.033 Bobot biji tanaman-1 (g) 23.6 + 4.9 16.5 + 5.3 0.147
Karakter Rataan Prob | t |
Selayar M5-Selayar
Tinggi tanaman (cm) 104.9 + 3.8 85.2 + 10.1 0.001
Jumlah anakan 13.1 + 0.6 9.5 + 2.7 0.005
Umur berbunga (hari) 57.7 + 1.2 58.3 + 2.2 0.521 Umur panen (hari) 89.7 + 5.4 95.8 + 4.9 0.164 Panjang malai (cm) 11.9 + 0.4 10.2 + 0.8 0.001 Jumlah spikelet malai-1 18.0 + 0.9 20.0 + 1.9 0.043 Jumlah floret hampa 7.3 + 1.8 10.3 + 6.0 0.217 Persentase floret hampa 13.6 + 3.1 17.1 + 9.5 0.354 Jumlah biji malai-1 52.7+ 0.6 51.7 + 8.8 0.756 Bobot biji malai-1 (g) 1.8 + 0.0 1.8 + 0.4 0.849 Jumlah biji tanaman-1 515.2 + 104.3 446.3 + 149.1 0.418 Bobot biji tanaman-1 (g) 19.0 + 0.3 15.9 + 5.6 0.141
Berbeda nyata jika prob | t | < 0.05, berbeda sangat nyata jika prob | t | < 0.01
Galur putatif mutan M5-Oasis berbeda nyata lebih kecil dibandingkan dengan varietas Oasis pada karakter jumlah anakan, namun berbeda nyata lebih besar pada karakter jumlah biji per malai. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Oasis dengan varietas Oasis maka melalui karakter jumlah biji per malai dan bobot biji per tanaman dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya. Galur putatif mutan M5-Rabe berbeda nyata lebih besar dibandingkan dengan varietas Rabe pada karakter tinggi tanaman, jumlah spikelet per malai, jumlah floret hampa dan persentase floret hampa. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Rabe dengan varietas Rabe maka melalui karakter tinggi tanaman dan persentase floret hampa dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya (Tabel 3.5).
19 Hampir pada semua karakter galur putatif mutan M5-Oasis memiliki standar deviasi lebih besar dibandingkan dengan varietas Oasis, kecuali karakter panjang malai dan jumlah spikelet per malai. Begitu juga dengan galur putatif mutan M5-Rabe hampir pada semua karakter memiliki standar deviasi lebih besar dibandingkan dengan varietas Rabe, kecuali karakter jumlah anakan.
Tabel 3.5 Hasil uji t karakter agronomi galur putatif mutan gandum (M5-Oasis, M5-Rabe) dengan varietas tetua asalnya (Oasis, Rabe) dan kisaran populasi galur putatif mutan gandum generasi M5
Karakter Rataan Prob | t |
Oasis M5-Oasis
Tinggi tanaman (cm) 74.5 + 10.5 82.6 + 11.2 0.336
Jumlah anakan 11.3 + 0.5 9.9 + 2.2 0.014
Umur berbunga (hari) 59.7 + 2.1 58.1 + 2.3 0.352 Umur panen (hari) 98.7 + 3.5 95.9 + 4.8 0.349 Panjang malai (cm) 10.3 + 1.0 10.5 + 0.9 0.746 Jumlah spikelet malai-1 20.8 + 2.4 20.4 + 1.7 0.793 Jumlah floret hampa 7.0 + 3.5 9.2 + 5.1 0.395 Persentase floret hampa 13.4 + 5.5 14.9 + 8.1 0.696 Jumlah biji malai-1 48.6 + 1.0 54.5 + 8.4 0.003 Bobot biji malai-1 (g) 2.1 + 0.2 2.0 + 0.3 0.491 Jumlah biji tanaman-1 399.8 + 162.0 481.3 + 147.5 0.493 Bobot biji tanaman-1 (g) 20.6 + 1.4 17.8 + 5.0 0.052
Karakter Rataan Prob | t |
Rabe M5-Rabe
Tinggi tanaman (cm) 81.5 + 1.9 89.7 + 17.3 0.046
Jumlah anakan 9.8 + 3.7 9.6 + 2.6 0.953
Umur berbunga (hari) 55.7 + 2.3 57.8 + 3.4 0.251 Umur panen (hari) 90.8 + 1.8 94.2 + 4.7 0.051 Panjang malai (cm) 9.5 + 0.4 10.3 + 1.4 0.067 Jumlah spikelet malai-1 18.0 + 0.8 20.5 + 2.7 0.005 Jumlah floret hampa 4.2 + 1.1 12.3 + 4.2 0.000 Persentase floret hampa 13.0 + 0.7 19.7 + 6.0 0.000 Jumlah biji malai-1 48.1 + 0.9 51.0 + 8.0 0.114 Bobot biji malai-1 (g) 1.7 + 0.0 1.8 + 0.3 0.318 Jumlah biji tanaman-1 340.6 + 192.8 448.9 + 166.1 0.451 Bobot biji tanaman-1 (g) 13.3 + 4.0 15.9 + 5.7 0.378
Berbeda nyata jika prob | t | < 0.05, berbeda sangat nyata jika prob | t | < 0.01
Galur putatif mutan M5-Kasifbey tidak ada yang berbeda nyata dengan varietas Kasifbey untuk semua karakter. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Kasifbey dengan varietas Kasifbey maka melalui karakter tinggi tanaman dan umur panen dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya. Galur putatif mutan M5-Basribey berbeda nyata lebih besar dibandingkan dengan varietas Basribey pada karakter jumlah floret hampa dan persentase floret hampa. Berdasarkan besarnya selisih nilai standar deviasi antara M5-Basribey
20
dengan varietas Basribey maka melalui karakter jumlah biji per malai dan bobot biji per tanaman dapat diperoleh galur putatif mutan yang lebih baik dari varietas pembandingnya (Tabel 3.6).
Beberapa karakter galur putatif mutan M5-Kasifbey memiliki standar deviasi lebih besar dibandingkan dengan varietas Kasifbey, kecuali karakter panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret hampa, jumlah biji per malai dan bobot biji per tanaman. Semua karakter galur putatif mutan M5-Basribey memiliki standar deviasi lebih besar dibandingkan dengan varietas Basribey.
Tabel 3.6 Hasil uji t karakter agronomi galur putatif mutan gandum (M5-Kasifbey, M5-Basribey) dengan varietas tetua asalnya (Kasifbey, Basribey) dan kisaran populasi galur putatif mutan gandum generasi M5
Karakter Rataan Prob | t |
Kasifbey M5-Kasifbey
Tinggi tanaman (cm) 75.7 + 8.3 84.1 + 14.1 0.236 Jumlah anakan 11.3 + 0.9 10.0 + 2.1 0.095 Umur berbunga (hari) 60.7 + 1.5 58.2 + 2.1 0.089 Umur panen (hari) 97.2 + 2.0 97.7 + 5.1 0.745 Panjang malai (cm) 11.4 + 1.4 10.3 + 1.1 0.329 Jumlah spikelet malai-1 22.6 + 2.4 20.9 + 1.7 0.364 Jumlah floret hampa 12.6 + 6.2 11.8 + 4.5 0.859 Persentase floret hampa 22.8 + 5.8 18.6 + 7.2 0.375 Jumlah biji malai-1 48.7 + 8.6 52.4 + 7.1 0.553 Bobot biji malai-1 (g) 1.8 + 0.2 1.9 + 0.3 0.676 Jumlah biji tanaman-1 420.7 + 229.5 467.8 + 134.2 0.762 Bobot biji tanaman-1 (g) 21.7 + 7.6 16.9 + 5.4 0.402
Karakter Rataan Prob | t |
Basribey M5-Basribey
Tinggi tanaman (cm) 76.0 + 4.4 75.4 + 5.2 0.895 Jumlah anakan 12.8 + 0.5 10.3 + 2.9 0.130 Umur berbunga (hari) 60.3 + 0.6 58.8 + 2.2 0.209 Umur panen (hari) 98.0 + 3.6 99.4 + 4.1 0.640 Panjang malai (cm) 10.5 + 0.6 10.4 + 0.9 0.899 Jumlah spikelet malai-1 20.6 + 0.5 20.1 + 1.6 0.574 Jumlah floret hampa 2.8 + 0.5 8.4 + 3.8 0.033 Persentase floret hampa 5.1 + 1.4 13.8 + 6.1 0.038 Jumlah biji malai-1 57.2 + 1.3 54.2 + 8.6 0.487 Bobot biji malai-1 (g) 2.0 + 0.1 2.2 + 0.3 0.313 Jumlah biji tanaman-1 561.7 + 30.0 505.7 + 206.9 0.584 Bobot biji tanaman-1 (g) 23.7 + 1.1 20.3 + 8.3 0.414
Berbeda nyata jika prob | t | < 0.05, berbeda sangat nyata jika prob | t | < 0.01
Tabel 3.4, Tabel 3.5 dan Tabel 3.6 menunjukkan bahwa masing- masing populasi galur putatif mutan gandum M5 memiliki nilai standar deviasi beragam dan lebih tinggi pada setiap karakter. Hal ini disebabkan oleh genotipe yang diuji merupakan hasil mutasi sehingga dapat diartikan
21 bahwa pemuliaan mutasi dapat memperbesar keragaman genetik, sehingga penampilan yang dihasilkan akan memiliki dua kemungkinan yaitu lebih baik dari varietas tetua asalnya atau sebaliknya. Soedjono (2003) menyatakan bahwa kegiatan pemuliaan memerlukan keragaman genetik yang luas untuk memperoleh varietas unggul baru dengan sifat-sifat yang diinginkan. Mutasi induksi merupakan terobosan dalam perbaikan sifat tanaman terutama yang sukar diperbaiki secara konvensional.
Hasil pendugaan nilai ragam genotipe, ragam fenotipe, ragam lingkungan dan heritabilitas disajikan pada Tabel 3.7. Nilai duga heritabilitas berkisar 26.2–85.4%. Terdapat 10 karakter yang memiliki nilai heritabilitas yang tinggi yaitu karakter tinggi tanaman, jumlah anakan, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. Nilai heritabilitas yang tinggi mampu memberikan informasi bahwa seleksi efektif dilakukan pada karakter tersebut. Sleeper dan Poelhman (2006) menyatakan bahwa heritabilitas merupakan tolok ukur yang menentukan apakah perbedaan penampilan suatu karakter disebabkan oleh faktor genetik atau lingkungan.
Nilai duga heritabilitas suatu karakter perlu diketahui untuk menentukan karakter tersebut lebih banyak dipengaruhi oleh faktor genetik atau lingkungan. Nilai heritabilitas yang tinggi berarti faktor keragaman genetik berperan penting dalam penampilan fenotipe pada tanaman. Nilai heritabilitas yang tinggi ini memberikan arti bahwa faktor genetik memberikan kontribusi penting dalam proses seleksi berikutnya karena seleksi pada populasi yang memiliki heritabilitas tinggi akan lebih efektif daripada populasi yang memiliki heritabilitas rendah (Yunianti et al. 2010; Ishak 2012; Sabu et al. 2009). Hal ini disebabkan pengaruh genetiknya yang lebih besar dari pada pengaruh lingkungan yang berperan dalam ekspresi karakter tersebut. Beberapa penelitian telah menggunakan nilai heritabilitas sebagai kriteria seleksi pada beberapa komoditi tanaman, antara lain Wirnas
et al. (2006) pada kedelai, Sudarmadji et al. (2007) pada wijen, Saleem et al. (2008) pada padi, Martono (2009) pada nilam, Sa’diyah et al. (2009) pada kacang panjang dan Arif et al. (2012) pada cabai.
Hasil penelitian gandum beberapa peneliti, antara lain Budiarti et al.
(2004) menunjukkan nilai heritabilitas tinggi terdapat pada karakter umur berbunga, umur panen, jumlah anakan, jumlah malai dan bobot 100 butir. Laghari et al. (2010) melaporkan heritabilitas tinggi terdapat pada karakter tinggi tanaman, panjang malai, jumlah biji per malai dan bobot biji per malai. Khan dan Naqvi (2011) juga melaporkan bahwa heritabilitas tertingi pada kondisi kontrol terdapat pada karakter tinggi tanaman, jumlah spikelet, panjang malai dan jumlah biji. Baloch et al. (2013) melaporkan nilai heritabilitas tertinggi pada kerakter tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah biji per malai dan bobot biji per tanaman.
22
Tabel 3.7 Nilai duga ragam fenotipe, ragam genetik dan heritabilitas arti luas karakter agronomi galur putatif mutan gandum generasi M5
Karakter ��2 ��2 2��2� �2 h2bs KKG Tinggi tanaman 71.1 59.0 11.2 12.1 83.0 9.1 Jumlah anakan 2.6 1.6 0.5 1.0 61.7 13.0 Umur berbunga 3.7 3.2 0.6 0.5 85.4 3.1 Umur panen 11.4 7.7 2.2 3.7 67.4 2.9 Panjang malai 0.5 0.4 0.1 0.2 70.2 5.8
Jumlah spikelet malai-1 2.1 1.4 0.4 0.7 65.1 5.7 Jumlah floret hampa 11.2 8.0 2.0 3.2 71.5 26.3 Persentase floret hampa 6.3 1.6 2.2 4.6 26.2 7.4 Jumlah biji malai-1 24.6 18.5 4.2 6.1 75.2 8.2 Bobot biji malai-1 4.1×10-2 3.3×10-2 0.6×10-2 0.7×10-2 81.7 9.5 Jumlah biji tanaman-1 14794.2 6765.0 3944.4 8029.1 45.7 17.8 Bobot biji tanaman-1 13.0 9.7 2.2 3.4 74.2 18.4
Nilai KKG terendah ditunjukkan oleh karakter umur panen, sedangkan nilai KKG tertinggi dihasilkan oleh jumlah floret hampa dan bobot biji per tanaman. Kumar et al. (2014) melaporkan KKG terendah pada karakter umur berbunga dan umur panen sedangkan KKG tertinggi pada karakter jumlah anakan dan bobot biji per tanaman. Ali et al. (2008) melaporkan KKG terendah pada persentase fertilitas sedangkan tertinggi pada karakter bobot biji per tanaman. Natawijaya (2012), menunjukkan bahwa karakter luas daun bendera, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman memiliki keragaman genetik yang tertinggi sehingga tekanan seleksi dapat dilakukan pada karakter-karakter yang memperlihatkan keragaman genetik yang tinggi, selain itu karakter ini dapat digunakan sebagai karakter seleksi. Nur et al. (2012) juga melaporkan bahwa keragaman genetik yang luas mengindikasikan adanya peluang perbaikan karakter gandum melalui karakter tersebut. Karakter dengan nilai heritabilitas tinggi dan diikuti oleh keragaman genetik luas adalah jumlah anakan produktif, jumlah spikelet dan luas daun.
Nilai KKG absolut 46.46% ditetapkan sebagai nilai relatif 100%, sehingga diperoleh nilai absolut kriteria tersebut rendah (2.9% < x < 7.4%), agak rendah (7.4% < x < 17.8%), cukup tinggi (17.8% < x < 18.4%) dan tinggi (18.4% < x < 26.3%). Menurut Bahar dan Zen (1993), karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi, ragam genetik tinggi, pada umumnya akan memiliki nilai KKG tinggi untuk masing-masing karakter. KKG digunakan untuk mengukur keragaman genetik suatu sifat tertentu dan untuk membandingkan keragaman genetik berbagai sifat tanaman. Tingginya nilai KKG menunjukkan peluang terhadap usaha-usaha perbaikan yang efektif melalui seleksi. Berdasarkan pada nilai parameter genetik tersebut dapat dilakukan seleksi terhadap karakter kuantitatif tanpa mengabaikan nilai tengah populasi yang bersangkutan.
Perbaikan karakter tanaman melalui program pemuliaan tanaman membutuhkan informasi tentang keragaman genetik dan heritabilitas. Informasi tersebut menjadi modal awal sebagai acuan untuk melakukan seleksi. Menurut Roy (2000), heritabilitas dapat dijadikan sebagai alat ukur untuk menentukan karakter seleksi.
23 Tanaman gandum memiliki dua fase pertumbuhan yaitu fase vegetatif dan fase generatif. Fase vegetatif diawali pada masa perkecembahan, pertambahan tinggi, pembentukan daun dan pembentukan anakan. Fase generatif diawali ketika memasuki masa pembentukan bunga (floret) hingga panen. Masa pembentukan floret dibagi atas beberapa tahapan yaitu masa inisiasi (booting), masa munculnya floret (heading) dan masa pecahnya anter (anthesis). Kondisi suhu tinggi mempengaruhi masa pembentukan floret terutama pada saat masa munculnya floret hingga proses antesis (Calderini et al. 2001). Proses antesis terganggu akan berdampak pada viabilitas pollen sehingga proses pembuahan tidak terjadi. Proses pembuahan yang tidak terjadi berdampak pada kegagalan pembentukan biji sehingga menghasilkan floret hampa.
Selain untuk memperbaiki potensi hasil, tujuan perakitan varietas gandum di Indonesia juga diarahkan untuk memperbaiki toleransi terhadap suhu tinggi. Karakter persentase floret hampa sebagai penciri toleransi terhadap suhu tinggi dapat dipertimbangkan sebagai karakter seleksi (Natawijaya 2012). Oleh sebab itu, seleksi dilakukan pada karakter bobot biji per tanaman sebagai penciri untuk potensi hasil dan persentase floret hampa sebagai penciri untuk toleransi terhadap suhu tinggi.
Tabel 3.8 Rataan 30 galur-galur putatif mutan gandum generasi M5 terbaik berdasarkan bobot biji tanaman-1 dan persentase floret hampa
Genotipe BBT (g) PFH (%) Genotipe BBT (g) PFH (%) M5-Basribey-5 33.2 5.5 M5-Oasis-22 20.1 10.9 M5-Kasifbey-15 28.9 6.1 M5-Dewata-15 20.0 8.3 M5-Dewata-16 25.2 5.3 M5-Rabe-3 19.9 16.3 M5-Oasis-6 25.1 1.4 M5-Kasifbey-14 19.9 16.4 M5-Oasis-24 24.8 7.1 M5-Oasis-9 19.7 9.7 M5-Oasis-14 24.8 9.0 M5-Selayar-1 19.5 12.2 M5-Kasifbey-12 23.9 10.8 M5-Oasis-10 19.5 8.2 M5-Selayar-3 23.2 7.6 M5-Kasifbey-6 18.9 12.7 M5-Oasis-8 23.0 15.2 M5-Rabe-4 18.7 14.3 M5-Oasis-11 22.6 5.9 M5-Dewata-1 18.6 15.7 M5-Rabe-20 22.6 2.7 M5-Rabe-18 18.4 12.3 M5-Oasis-5 21.9 10.9 M5-Basribey-4 18.2 16.0 M5-Dewata-7 21.3 8.0 M5-Oasis-4 17.7 13.7 M5-Selayar-2 20.8 13.0 M5-Dewata-12 17.2 7.6 M5-Kasifbey-11 20.6 14.7 M5-Oasis-16 17.1 13.3
Rata-rata galur terseleksi 21.5 10.4
Rata-rata populasi awal 16.9 17.2
BBT= bobot biji per tanaman, PFH= persentase floret hampa.
Berdasarkan karakter bobot biji per tanaman dan persentase floret hampa dari 98 galur-galur putatif mutan gandum generasi M5 yang diuji, diperoleh 30 galur putatif mutan terbaik dengan kisaran nilai tengah bobot biji per tanaman (17.1–33.1) g dan persentase floret hampa (1.4–16.4)% (Tabel 8).
24
3.4 Simpulan
1. Terdapat perbedaan keragaan antara varietas pembanding pada karakter tinggi tanaman, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman.
2. Terdapat perbedaan keragaan antara galur-galur putatif mutan pada karakter tinggi tanaman, umur berbunga, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. 3. Nilai heritabiltas tinggi terdapat pada karakter tinggi tanaman, jumlah
anakan, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet, jumlah floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman.
4. Galur-galur putatif mutan terbaik berjumlah 30 galur dengan kisaran potensi hasil 17.1–33.1 g per tanaman dan persentase floret hampa 1.4–16.4 %.
25