Kondisi Umum Penelitian
Penelitian dilakukan di lahan percobaan yang penggunaannya cukup intensif untuk penanaman tanaman hortikultura, khususnya cabai. Tomat dan cabai termasuk dalam suku yang sama sehingga kemungkinan terserang penyakit dari siklus penanaman sebelumnya sangat mungkin terjadi. Tomat ditanam pada lahan yang memiliki jenis tanah latosol. Tabel 54 menunjukkan kondisi curah hujan yang cukup berbeda, rata-rata pada percobaan 1 dan 2 (tahun 2012) lebih rendah dibandingkan dengan rata-rata pada percobaan 3 dan 4 (tahun 2013). Pecah buah terjadi ketika aliran air dan zat terlarut ke dalam buah bersamaan dengan waktu pemasakan buah yang mereduksi kekuatan dan elastisitas kulit buah tomat, pada kondisi lahan dengan kelembaban tanah tinggi tiba-tiba menurun karena irigasi dan hujan dapat meningkatkan pecah buah. Kelembaban rendah menurunkan kekuatan kulit buah dan meningkatkan tekanan akar. Selain itu selama hujan atau irigasi yang berlebihan, penetrasi air yang cepat pada buah juga dapat meningkatkan pecah buah. Intensitas cahaya tinggi dan suhu tinggi juga
dapat meningkatkan pecah buah, pada kondisi cahaya tinggi dan suhu tinggi zat terlarut padat dalam buah dan laju pertumbuhan buah lebih cepat. Kedua faktor tersebut berasosiasi meningkatkan pecah buah (Peet 1992).
Tabel 54 Kondisi iklim pada tahun 2012 dan 2013
Tahun 2012 Tahun 2013
Bulan Curah Hujan (mm) Suhu
(oC) Kelembaban (%) Curah Hujan (mm) Suhu (oC) Kelembapan (%) Rata Tertinggi Terendah
April 15.68 116.00 0.00 26.00 86.00 270.25 26.18 83.67
Mei 9.38 44.00 0.00 26.10 85.00 216.00 26.45 85.36
Juni 7.83 37.00 0.00 26.20 81.00 399.36 26.21 85.41
Juli 11.50 79.00 0.00 25.80 79.00 62.25 26.32 82.50
Agustus 11.29 58.00 0.00 25.80 74.00 360.18 25.38 84.67
Beberapa penyakit yang menyerang pada pertanaman tomat adalah penyakit cekik disebabkan oleh cendawan Pythium spp. dan Rhizoctonia spp. dan layu bakteri. Kelainan fisiologi busuk ujung buah (blossom-end rot). Selain penyakit dan kelainan fisiologi tersebut pada pertanaman tomat percobaan 3 dan 4 juga terserang gemini virus. Pengendalian penyakit dilakukan dengan cara mekanis dan kimia. Pengendalian secara mekanis yaitu dengan mencabut dan membuang tanaman yang telah terserang penyakit. Pengendalian secara kimia dengan menggunakan fungisida dan bakterisida. Gambar 38 menunjukkan serangan penyakit yang ada pada pertanaman tomat. Serangan penyakit-penyakit tersebut jika tidak dikendalikan secara intensif akan semakin meluas dan dapat mengurangi populasi tanaman. Kerusakan akibat penyakit layu bakteri, penyakit cekik dan gemini virus dapat menyebabkan tanaman yang terserang pertumbuhannya terhambat bahkan mengalami kematian. Kelainan fisiologi busuk ujung buah pada buah tomat menyebabkan rusaknya buah tomat.
Gambar 38 Kejadian penyakit pada pertanaman tomat. A. busuk ujung buah; B. layu bakteri; C dan D. gemini virus
Pembahasan Umum Hasil Penelitian
Pemuliaan pada tanaman tomat diarahkan pada peningkatan hasil, kualitas buah dan ketahanan terhadap berbagai kondisi cekaman baik biotik maupun abiotik. Hasil merupakan karakter agronomi penting dalam setiap program pemuliaan tanaman. Seleksi akan berjalan efektif apabila pewarisan karakter hasil pada suatu tanaman telah diketahui. Karakter komponen hasil atau karakter yang berkontribusi terhadap hasil juga berguna dalam rangka meningkatkan hasil (Díez dan Nuez 2008; Zdravković et al. 2011). Pecah buah pada tomat menjadi salah satu kendala pada pengembangan varietas unggul tomat di dataran rendah. Pecah buah dapat meningkatkan kehilangan hasil pada tanaman tomat, baik pada tomat yang dikonsumsi segar maupun tomat olahan. Kehilangan hasil akibat pecah buah telah dilaporkan berkisar 10-95% (Dorais et al. 2004; Liebisch et al. 2009;Hahn 2011) sehingga kajian pewarisan sifat pecah buah dalam kaitannya dengan hasil dirasakan sangat perlu dilakukan.
A
C D
Keragaman genetik sangat diperlukan dalam program pengembangan varietas tomat tahan terhadap pecah buah dan berdaya hasil tinggi adaptif di dataran rendah. Genotipe tomat yang dikelompokan berdasarkan pada tingkat kemiripan membentuk kelompok-kelompok genotipe yang mempunyai karakteristik tertentu. Hadiati et al. (2009) menyatakan bahwa dalam mengembangkan galur-galur tetua dibutuhkan informasi variabilitas fenotipik dan genetik yang cukup luas, jarak genetik yang luas dari plasma nutfah donor, sehingga tetua-tetua yang terbentuk akan menjadi dua grup besar dengan jarak genetik yang besar dan daya gabung yang luas. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa nilai heritabilitas pada semua karakter yang diamati tergolong tinggi, sehingga membantu dalam pemilihan genotipe tetua. Pemilihan genotipe dengan karakter yang berbeda sebagai bahan tetua persilangan akan memberikan manfaat untuk mempelajari parameter genetik, daya gabung dan heterosis suatu sifat. Genotipe dengan ketahanan terhadap pecah buah berbeda dan daya hasil berbeda diharapkan akan memberikan informasi kendali genetik yang bermanfaat pada tahapan seleksi selanjutnya. Pemilihan tetua pada penelitian ini berdasarkan informasi kriteria ketahanan genotipe tomat dan didukung oleh hasil analisis pola hubungan kekerabatan antar genotipe tomat (Gambar 16).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa tetua yang digunakan mengalami perubahan kriteria ketahanan terhadap pecah buah. Perubahan kriteria ketahanan pada genotipe tomat diduga terjadi karena adanya interaksi antara genotipe dan lingkungan. Perbedaan lingkungan dalam hal ini adalah perbedaan musim/tahun penanaman antara tahun 2012 dan tahun 2013 sehingga dilakukan analisis ragam gabungan. Hasil analisis ragam gabungan dari percobaan 2012 dan percobaan 2013 menunjukkan bahwa interaksi antara genotipe dan tahun sangat nyata (Tabel 55).
Tabel 55 Kuadrat tengah gabungan karakter indeks pecah buah tahun 2012 dan 2013
a** = berpengaruh nyata pada α = 0.01%, * = berpengaruh nyata pada α = 0.05%
Tabel 55 menunjukkan bahwa baik tahun, genotipe dan interaksi antara genotipe dan tahun memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap karakter indeks pecah buah. Interaksi antara genotipe dan lingkungan yang nyata akan mempengaruhi ekspresi tanaman (Syukur et al. 2012). Hal ini berarti bahwa genotipe yang sama akan memberikan respon ketahanan terhadap pecah buah yang berbeda pada lingkungan yang berbeda.
Gambar 39 menunjukkan respon genotipe tetua tomat terhadap ketahanan pecah buah yang ditanam pada musim yang berbeda yaitu tahun 2012 dan tahun 2013. Perubahan kriteria ketahanan terjadi pada genotipe IPBT3 (rentan menjadi
agak rentan), IPBT13 (agak tahan menjadi agak rentan), IPBT64 (sangat tahan menjadi tahan) dan IPBT78 (tahan menjadi agak tahan). Perubahan kriteria ketahanan ini diduga karena kondisi lingkungan, dalam hal ini adalah ditunjukkan oleh curah hujan yang berbeda antara tahun 2012 dan 2013. Curah hujan tahun 2012 lebih rendah dibandingkan dengan tahun 2013 (Tabel 54).
Gambar 39 Respon 6 genotipe tomat terhadap ketahanan pecah buah
Hasil pendugaan parameter genetik dan daya gabung sangat penting pada program pemuliaan tanaman tomat selanjutnya. Informasi ragam aditif dan ragam dominan yang dihasilkan dapat digunakan untuk menduga arah pengembangan varietas. Program perakitan varietas galur murni dapat dikembangkan jika ragam DGU berpengaruh nyata dan genotipe memiliki nilai duga DGU yang baik. Genotipe IPBT78 merupakan genotipe dengan nilai DGU yang baik pada sebagian besar karakter yang diamati, kecuali pada karakter indeks pecah buah. Dengan demikian genotipe ini dapat dipertimbangkan untuk dikembangkan menjadi varietas galur murni. Program perakitan varietas hibrida dapat dilakukan jika ragam DGK berpengaruh nyata dan memiliki nilai duga DGK yang baik. Informasi ringkas ragam, parameter genetik, daya gabung dan heterosis ditunjukkan pada Tabel 56-58.
Kombinasi persilangan terbaik pada setiap karakter diwakili sedikitnya satu kombinasi persilangan. Pemilihan kombinasi yang akan dikembangkan lebih lanjut disesuaikan dengan tujuan pada perbaikan karakter yang dipilih, untuk perbaikan karakter pecah buah misalnya, dapat dipilih kombinasi persilangan IPBT1×IPBT64. Kombinasi persilangan IPBT78×IPBT13 dapat dipilih untuk memperbaiki karakter bobot per buah. Informasi tersebut dapat bermanfaat dalam kegiatan seleksi selanjutnya. Interaksi gen, pengaruh ragam aditif dan non aditif, proporsi gen dominan terhadap gen resesif dan jumlah gen pengendali sangat penting untuk mengetahui aksi gen dalam mengekspresikan suatu karakter. Karakter yang dikendalikan satu gen relatif lebih mudah pengelolaan dalam perakitan varietas dibandingkan karakter dengan jumlah gen pengendali yang lebih banyak.Tabel 50 Nilai ragam, daya gabung dan heterosis terbaik hasil kombinasi
persilangan tetua tomat
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
IPBT1 IPBT3 IPBT13 IPBT64 IPBT73 IPBT78
In d ek s p ec ah b u ah Tahun 2012 Tahun 2013
Tabel 56 Nilai ragam, daya gabung dan heterosis terbaik hasil kombinasi persilangan tetua tomat pada karakter indeks pecah buah, hasil dan komponen hasil
Karakter
Ragam Tetua Kombinasi persilangan
Aditif Dominan DGU
terbaik Nilai DGU DGK terbaik Nilai DGK MPH terbaik Nilai MPH BPH terbaik Nilai BPH Indeks pecah
buah 1.10 3.83
IPBT73 -0.33 IPBT1×IPBT64 -1.68 IPBT78×IPBT64 -100.00 IPBT78×IPBT64 -100.00 IPBT64 -0.28 IPBT73×IPBT78 -1.58 IPBT73×IPBT78 -100.00 IPBT73×IPBT78 -100.00 IPBT78 -0.14 IPBT13×IPBT1 -1.16 IPBT1×IPBT64 -99.57 IPBT1×IPBT64 -99.78 Hasil per
tanaman (g tan-1)
27.39 28.53
IPB T13 204.92 IPBT1 × IPBT73 297.77 IPBT3×IPBT1 58.78 IPBT3×IPBT1 42.23 IPBT78 159.62 IPBT73 × IPBT3 482.39 IPBT78×IPBT3 53.08 IPBT78×IPBT3 36.22 IPBT3 34.15 IPBT13 × IPBT73 183.53 IPBT64×IPBT1 47.74 IPBT64×IPBT1 33.86 Bobot buah
layak (g tan-1) 87587.40 -17582.84
IPB T78 3.10 IPBT64 × IPBT78 3.11 IPBT64×IPBT1 51.12 IPBT64×IPBT1 30.07 IPBT13 2.59 IPBT1 × IPBT73 3.63 IPBT3×IPBT1 55.90 IPBT3×IPBT1 37.88
Persentase bobot
buah pecah (% tan-1)
5.35 26.83
IPBT64 -1.44 IPBT73 × IPBT64 -5.06 IPBT78×IPBT73 0.00 IPBT78×IPBT73 0.00 IPBT73 -0.93 IPBT73 × IPBT78 -7.19 IPBT1×IPBT73 0.00 IPBT1×IPBT73 7.14
Jumlah buah 636.10 665.10
IPBT13 16.26 IPBT73 × IPBT3 48.37 IPBT73×IPBT3 82.54 IPBT73×IPBT3 50.36 IPB T3 9.70 IPBT13 × IPBT3 22.05 IPBT78×IPBT3 81.55 IPBT78×IPBT3 40.49 IPBT1 × IPBT3 19.71 IPBT3×IPBT73 60.24 IPBT3×IPBT73 32.00
Tabel 57 Nilai ragam, daya gabung dan heterosis terbaik hasil kombinasi persilangan tetua tomat pada karakter buah dan vegetatif Karakter
Ragam Tetua Kombinasi persilangan
Aditif Dominan DGU terbaik Nilai
DGU DGK terbaik Nilai DGK MPH terbaik Nilai MPH BPH terbaik Nilai BPH Bobot per buah
(g) 6.37 151.43
IPBT1 4.64 IPBT64 × IPBT78 10.35 IPBT78×IPBT13 37.24 IPBT78×IPBT13 31.15 IPB T78 4.81 IPBT78 × IPBT13 10.26 IPBT1×IPBT73 22.98 IPBT1×IPBT73 6.56 Panjang buah
(cm) 7.09 81.92
IPB T1 2.46 IPBT1 × IPBT78 5.85 IPBT1×IPBT13 9.35 IPBT1×IPBT13 5.86
IPB T78 4.61 IPBT1 × IPBT64 4.33
Diameter buah
(cm) 3.29 23.42
IPB T1 1.35 IPBT78 × IPBT13 4.25 IPBT78×IPBT13 15.42 IPBT78×IPBT13 9.44 IPB T73 0.89 IPBT1 × IPBT13 3.76 IPBT1×IPBT64 10.79 IPBT1×IPBT64 10.47 IPB T78 0.57 IPBT64 × IPBT78 3.37 IPBT1×IPBT13 8.1 IPBT1×IPBT13 5.03 Jumlah Rongga
(cm) 6.06 3.12
IPB T3 -0.68 IPBT78 × IPBT1 1 IPBT3×IPBT73 -46.5 IPBT3×IPBT73 -65.85 IPB T64 -0.45 IPBT64 × IPBT1 0.89 IPBT3×IPBT1 -25.51 IPBT3×IPBT1 -48.6 IPB T78 -0.6 IPBT3 × IPBT13 0.78 IPBT78×IPBT73 -22.54 IPBT78×IPBT73 -50.41 Tebal daging buah
(cm) 0.26 0.17
IPB T73 0.03 IPBT73 × IPBT78 0.47 IPBT3×IPBT1 20.75 IPBT3×IPBT1 8.09 IPB T64 0.02 IPBT1 × IPBT64 0.41 IPBT13×IPBT1 11.04 IPBT1×IPBT73 4.65 Padatan total
terlarut (oBriks) 0.13 0.45
IPB T73 0.26 IPBT1 × IPBT64 0.8 IPBT73×IPBT3 35.1 IPBT73×IPBT3 22.5 IPBT78 × IPBT64 0.72 IPBT73×IPBT3 35.1 IPBT73×IPBT3 22.5 Tinggi Tanaman
(cm)
42.15 273.74 IPB T73 11.26 IPBT73 × IPBT3 10.96 IPBT73×IPBT3 27.93 IPBT73×IPBT3 15.86 IPB T13 6.41 IPBT13 × IPBT78 10.23 IPBT78×IPBT64 15.57 IPBT78×IPBT64 12.75 IPBT13 × IPBT73 7.46 IPBT73×IPBT13 14.17 IPBT73×IPBT13 11.34 Panjang daun
(cm)
7.55 25.77 IPB T78 2.25 IPBT13 × IPBT64 3.94 IPBT78×IPBT13 21.14 IPBT78×IPBT13 5.36
IPBT73 × IPBT78 5.38 IPBT13×IPBT64 18.94 IPBT13×IPBT64 7.61
Lebar daun (cm) 5.67 12.59 IPB T78 1.58 IPBT13 × IPBT64 3.63 IPBT13×IPBT64 37.59 IPBT13×IPBT64 22.96
IPBT73 × IPBT78 3.39 IPBT78×IPBT13 25.4 IPBT78×IPBT13 8.26
Informasi parameter genetik dan informasi keragaan hibrida terbaik pada setiap karakter dapat membantu dalam pemilihan kombinasi persilangan yang akan dikembangkan lebih lanjut. Keragaan hibrida terbaik pada setiap karakter ditunjukkan pada Tabel 59-61.
Tabel 58 Keragaan hibrida tomat terbaik hasil persilangan dialel pada karakter indeks pecah buah, hasil dan komponen hasil pada tanaman tomat
Karakter Hibrida Nilai tengah karakter
Varietas pembanding
Nilai tengah karakter Indeks pecah buah
IPBT78×IPBT64 0.00 Permata 7.72
IPBT73×IPBT78 0.00 Fortuna 23 2.13 IPBT1×IPBT64 0.04 New Mutiara 10.80 Hasil per tanaman
(g tan -1)
IPBT78×IPBT3 1807.28 Permata 912.21 IPBT78×IPBT13 1642.57 Fortuna 23 905.42 IPBT78×IPBT73 1654.67 New Mutiara
1613.9 3 Bobot buah layak
(g tan -1)
IPBT78×IPBT3 1524.80 Permata 838.36 IPBT78×IPBT13 1582.36 Fortuna 23 878.05 IPBT13×IPBT3 1406.33 New Mutiara
1332.6 4 Persentase bobot buah pecah (% tan -1) IPBT1×IPBT64 73.36 Permata 73.86 IPBT73×IPBT78 0.00 Fortuna 23 27.37 IPBT78×IPBT64 44.36 New Mutiara 281.29 Jumlah buah
IPBT73×IPBT3 131.85 Permata 42.68 IPBT3×IPBT73 112.58 Fortuna 23 23.65 IPBT78×IPBT3 119.04 New Mutiara 58.45
Tabel 59 Keragaan hibrida tomat terbaik hasil persilangan dialel pada karakter buah tomat
Karakter Hibrida Nilai tengah karakter Varietas pembanding Nilai tengah karakter Jumlah buah IPBT73×IPBT3 131.85 Permata 42.68 IPBT3×IPBT73 112.58 Fortuna 23 23.65 IPBT78×IPBT3 119.04 New Mutiara 58.45 Bobot per buah (g)
IPBT78 × IPBT13 64.19 Permata 44.24 IPBT1 × IPBT78 54.41 Fortuna 23 44.20 IPBT78 × IPBT64 52.97 New Mutiara 45.55 IPBT1 × IPBT64 52.29
Panjang buah (cm)
IPBT78 × IPBT64 5.12 Permata 4.73 IPBT64 × IPBT78 4.68 Fortuna 23 4.54 IPBT1 × IPBT78 4.58 New Mutiara 4.28 Diameter buah (cm)
IPBT78 × IPBT13 49.29 Permata 41.73 IPBT1 × IPBT13 47.30 Fortuna 23 41.63 IPBT1 × IPBT64 46.92 New Mutiara 43.00 Jumlah Rongga
IPBT78 × IPBT64 2.63 Permata 2.47 IPBT64 × IPBT78 2.77 Fortuna 23 3.28 IPBT3 × IPBT78 2.90 New Mutiara 3.17 Tebal daging buah
(cm)
IPBT78 × IPBT64 5.15 Permata 5.74 IPBT13 × IPBT64 5.11 Fortuna 23 4.51
New Mutiara 4.95
Padatan total
Tabel 60 Keragaan hibrida tomat terbaik hasil persilangan dialel pada vegetatif tanaman tomat
Karakter Hibrida Nilai tengah karakter Varietas pembanding Nilai tengah karakter Tinggi Tanaman
IPBT78 × IPBT13 89.76 Permata 92.50 IPBT78 × IPBT64 90.40 Fortuna 23 83.41 IPBT13 × IPBT64 92.46 New Mutiara 88.79 Panjang daun
IPBT78 × IPBT1 36.84 Permata 36.23 IPBT78 × IPBT13 36.05 Fortuna 23 28.40 IPBT3 × IPBT1 33.82 New Mutiara 35.87 Lebar daun
IPBT78 × IPBT1 25.39 Permata 26.36 IPBT78 × IPBT13 24.61 Fortuna 23 18.78 IPBT64 × IPBT3 22.37 New Mutiara 22.61
Hasil penelitian menunjukkan beberapa hibrida hasil persilangan dialel mempunyai karakter melebihi varietas pembanding maupun tidak berbeda nyata dengan pembanding terbaiknya sehingga berpotensi dilakukan pengujian lebih lanjut untuk memperoleh informasi adaptasi dan preferensi konsumen. Hibrida yang berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut adalah IPBT3×IPBT78, IPBT78×IPBT3, IPBT78 ×IPBT13, IPBT78×IPBT64. Contoh hibrida tomat yang dihasilkan ditunjukkan pada Gambar 39.
Gambar 40 Hibrida berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut (A-D) dan varietas pembanding (E-F)