Sistem Reproduksi Jarak Kepyar
Individu bunga jarak kepyar adalah bunga tidak lengkap dan tidak sempurna. Dalam satu malai, kumpulan bunga betina jarak kepyar terletak di atas kumpulan bunga jantan (tipe malai 1). Morfologi bunga betina memiliki kepala putik yang panjang dan muncul dari kelopaknya hingga mencapai reseptif. Saat reseptif warna kepala putik yang dekat dengan putik kuning kemerahan. Morfologi bunga jantan saat anthesis berwarna kuning. Polen yang keluar dari anther banyak dan ringan. Agar terjadinya polinasi (penyerbukan), diperlukan bantuan baik dari angin atau serangga yang dapat mempertemukan serbuk sari (polen) dengan kepala bakal buah (kepala putik). Pada saat reseptif bunga betina dan anthesis bunga jantan, serangga terlihat aktif membantu penyerbukan (Gambar 5a dan Gambar 5b).
Bunga betina mekar lebih dulu daripada bunga jantan dalam satu malai. Lama keseluruhan bunga betina mekar lebih pendek dibanding lama keseluruhan bunga jantan mekar dalam satu malai. Saat mencapai anthesis diduga bunga betina dalam satu malai atau satu pohon yang mekar sebelum bunga jantan mekar dapat diserbuki oleh bunga jantan dalam satu malai atau pohon yang sama. Karena bunga jantan memiliki lama waktu mekar yang lebih panjang maka dimungkinkan pula dapat menyerbuki bunga di malai atau di pohon lain. Dapat disimpulkan bahwa kemungkinan besar sistem reproduksi jarak kepyar adalah menyerbuk silang.
Keragaman Fenotipe 14 Genotipe Jarak Kepyar yang Diamati
Produksi tanaman 14 genotipe jarak kepyar yang diamati yang dilihat dari karakter jumlah buah per pohon yang dihasilkan tiap genotipe relatif tidak beragam (tidak berbeda nyata). Keragaman yang terlihat secara morfologi (fenotipe) rendah diduga masih mengandung ragam lingkungan dan ragam interaksi genetik dengan lingkungan sehingga walaupun secara genetik tanaman ini menyerbuk silang yang biasanya memiliki keragaman yang luas. Seperti halnya pada tanaman jarak pagar, tanaman yang satu famili dengan jarak kepyar,
produksi jarak kepyar tidak beragam karena faktor umur tanaman, kondisi tanah, ketersediaan air, ketersediaan nutrisi dalam tanah, hama dan penyakit yang mengganggu relatif seragam (Ouwens et al. 2007). Masa semai benih dan pindah tanam ke-14 genotipe adalah serentak. Selain itu, lingkungan tumbuh tempat tanam relatif sama dalam satu luasan wilayah kebun penelitian di Citeureup.
Diantara 14 genotipe jarak kepyar yang diamati, genotipe THAI-101,CIB-1, PON-2, dan PRO memiliki karakter morfologi kuantitatif pada batang dan daun, lebih baik daripada 10 genotipe lainnya. Pertumbuhan yang baik pada keempat genotipe tersebut memperlihatkan aktivitas yang baik dari seimbang dari genotipe tersebut mengingat perkembangan generatifnya pun baik, walaupun karakter produksi per tanaman tidak berbeda nyata diantara semua genotipe yang diamati. Kesetimbangan pada fase vegetatif dan generatif menunjukkan penggunaan dan penyimpanan karbohodrat hasil fotosintesis yang sama besar. Tanaman pertumbuhannya sedang (tidak mendominasi fase generatif), bunga dan buah tidak muncul terlambat, dan produktif (Harjadi 1989).
Genotipe PHIL-13 memiliki karakter morfologi kuantitatif pada biji, berupa bobot 100 butir biji dan bentuk biji (panjang, lebar, dan tebal biji) lebih baik daripada 13 genotipe lainnya, kecuali pada karakter tebal biji yang tidak berbeda nyata dengan genotipe GRE. Bobot biji genotipe ini lebih baik daripada tiga varietas yang dilepas oleh pemerintah (Asembagus 22, Asembagus 60, dan Asembagus 8. Karakter bobot 100 butir biji adalah karakter yang diduga secara genetik dapat diwariskan kepada turunannya dan dapat membedakan ke-14 genotipe saat seleksi dan. Nilai heritabilitas yang dimiliki karaklter ini tinggi dan nilai koefisien keragaman genetiknya (KKG) luas.
Keempat genotipe yang memiliki pertumbuhan vegetatif yang baik (THAI- 101,CIB-1, PON-2, atau PRO) dan tiga varietas yang telah dilepas oleh pemerintah memiliki potensi untuk disisipkan gen yang mengendalikan karakter produksi yang dimiliki oleh genotipe PHIL-13 melalui cara persilangan. Diharapkan turunan yang dihasilkan adalah turunan dengan karakter kombinasi tetua yang memiliki pertumbuhan vegetatif baik dan hasil yang tinggi.
Hubungan Kemiripan Berdasarkan Marka Morfologi Vs Marka Molekuler Hasil analisis hubungan kemiripan pada nilai koefisien kemiripan 0.85 berdasarkan karakter morfologi membentuk 6 kelompok (Gambar 25), sedangkan berdasarkan karakter molekuler terbentuk 5 kelompok. Keragaman genotipe jarak kepyar yang diamati berdasarkan kedua marka tersebut menunjukkan nilai keragamannya kecil. Nilai keragaman fenotipe berdasarkan marka morfologi kualitatif hanya sekitar 25%, sedangkan nilai keragaman genetik berdasarkan marka molekuler sekitar 24%.
Kelompok yang dibentuk berdasarkan marka morfologi yaitu kelompok 1 (BAG-1, PHIL-5, GRE, THAI-101, CIB-1, SUR, dan PHIL-4), kelompok 2 (PLAM-1, PHIL-2, dan LAB-1), kelompok 3 (PHIL-13), kelompok 4 (PON-2), kelompok 5 (PRO), dan kelompok 6 (TAN-1). Sementara itu, 5 kelompok berdasarkan karakter molekuler (Gambar 29), yaitu kelompok 1 (PLAM-1, PRO, GRE, CIB-1, LAB-1, BAG-1, PHIL-4, PHIL-5, dan PON-2), kelompok 2 (THAI- 101 dan TAN-1), kelompok 3 (PHIL-13), kelompok 4 (PHIL-2), dan kelompok 5 (SUR).
Kedua hasil analisis tersebut memiliki dua kesamaan dalam mengelompokkan ke-14 genotipe yang diamati. Genotipe GRE, CIB-1, BAG-1, PHIL-4, dan PHIL-5 tetap berada dalam satu kelompok. Begitu juga genotipe PHIL-13 yang membentuk kelompok tersendiri. Perbedaannya yaitu, PON-2, PRO, dan TAN-1 yang semula berbeda sendiri berturut-turut dalam kelompok 4, kelompok 5, dan kelompok 6, pada kelompok berdasarkan marka molekuler memiliki kemiripan dengan genotipe lain. Genotipe PON-2 dan dan PRO memiliki hubungan kemiripan yang dekat dengan PLAM-1, PRO, GRE, CIB-1, LAB-1, BAG-1, PHIL-4, PHIL-5 pada kelompok 1, sedangkan TAN-1 berkerabat dengan THAI-1 (kelompok 2). Genotipe SUR dan PHIL-2 yang semula berada di kelompok 1 dan 2, kini berpisah ke dalam kelompok tersendiri, yaitu berturut- turut kelompok 4 dan kelompok 5.
Berdasarkan dendrogram hasil analisis baik morfologi ataupun molekuler, THAI-101, CIB-1, PON-2, dan PRO tidak selalu terletak pada dua kelompok yang berbeda. Pada dendrogram berdasarkan karakter morfologi, keempat genotipe berasal dari 3 kelompok yang berbeda, yaitu kelompok 1 (THAI-101, CIB-1),
kelompok 4 (PON-2), kelompok 5 (PRO). Beberapa kelemahan dimiliki marka morfologi, yakni dapat dipengaruhi lingkungan, memperlihatkan karakter menurun dominan/resesif, dan memiliki tingkat keanekaragaman (polimorfisme) rendah (Tanksley 1983). Oleh karena itu, hasil analisis berdasarkan marka morfologi perlu didukung kembali oleh hasil hubungan kemiripan berdasar karakter molekuler yang tidak dipengaruhi lingkungan. Berdasarkan dendrogram kekerabatan hasil analisis karakter molekuler, keempat genotipe berasal dari 2 kelompok yang berbeda, yaitu kelompok 1 (PRO, CIB-1, dan PON-2) dan kelompok 2 (THAI-101).
Karena hasil analisis berdasarkan karakter molekuler tidak dipengaruhi lingkungan, diduga dasar pengelompokkan berdasarkan karakter ini lebih kuat dibanding berdasarkan karakter morfologi. Genotipe yang memiliki pertumbuhan vegetatif yang baik dari kelompok 1 (PRO, CIB-1, dan PON-2) atau kelompok 2 (THAI-101) dan PHIL-13 yang memiliki perkembangan generatif yang baik mempunyai nilai ketidakmiripan lebih dari 15% (pengelompokan pada nilai koefisien 0.85).
Hubungan kemiripan dapat dijadikan dasar dalam kegiatan pemuliaan tanaman dalam merakit suatu genotipe potensial. Semakin jauh hubungan genetik antara calon tetua, semakin besar peluang untuk mendapatkan genotipe potensial (Allard 1960). Hasil penelitian pada tanaman menyerbuk silang lain, seperti jarak pagar (Surahman et al. 2009) dan kelapa (Tenda et al. 2009) memperlihatkan bahwa beberapa calon tetua yang terpilih adalah yang memiliki hubungan kekerabatan jauh. Namun demikian, kekerabatan diantara genotipe jarak kepyar memiliki hubungan yang dekat karena populasinya memiliki keragaman yang rendah. Berdasarkan marka morfologi kualitatif, nilai keragaman hanya sekitar 25%, sedangkan nilai keragaman genetik berdasarkan marka molekuler sekitar 24%.
PHIL-13 adalah genotipe yang memiliki ukuran biji yang paling baik diantara genotipe lain dan lebih baik dibandingkan ke-3 varietas yang telah dilepas pemerintah. Dapat disimpulkan bahwa diduga genotipe ini berpotensi untuk dijadikan bahan dalam kegiatan pemuliaan tanaman selanjutnya (calon tetua persilangan).
