Pemilihan Karakter Agronomi untuk Seleksi pada Galur Galur Padi Dihaploid

Kondisi Umum Pertanaman di Rumah Kaca

Persemaian dilakukan selama 17 hari di rumah kaca. Persemaian terkendala karena adanya hama burung yang dikhawatirkan akan memakan biji sebelum perkecambahan terjadi. Hal ini diatasi dengan menutup bak persemaian hingga berumur 7 hari setelah semai (HSS) (Gambar 3). Selama penelitian berlangsung, suhu di rumah kaca yang sangat tinggi terutama pada siang hari membuat media tanam cepat kering sehingga penyiraman perlu dilakukan 2-3 kali sehari. Hama ulat penggulung daun (Cnaphalocroccis medinalis) muncul pada fase vegetatif akhir hingga fase generatif, namun tidak menunjukkan kerusakan yang signifikan (Gambar 4).

Gambar 3 Persemaian galur-galur padi dihaploid di rumah kaca

Keragaan Karakter Agronomi Populasi Galur-Galur Padi Dihaploid Koefisien keragaman menunjukkan heterogenitas tanaman yang berada pada populasi tersebut (Mattjik & Sumertajaya 2013). Nilai koefisien keragaman untuk setiap karakter berada di bawah 30%. Menurut Bowman (2001), semakin rendah koefisien keragaman yang terdapat pada data maka derajat ketelitian semakin tinggi sehingga kesimpulan yang diperoleh memiliki validitas tinggi.

Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap karakter tinggi tanaman fase vegetatif, tinggi tanaman fase generatif, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah total per malai, bobot gabah per rumpun, kerapatan malai, bobot 1 000 butir, umur berbunga, dan periode pengisian biji tanaman dan nyata terhadap karakter jumlah gabah hampa dan umur panen. Hal ini menunjukkan populasi tersebut beragam untuk semua karakter yang diuji. Menurut Hartati et al. (2012) dan Herawati et al. (2009), populasi yang dapat diseleksi adalah yang memiliki keragaman yang tinggi.

Tabel 3 Nilai tengah dan kisaran populasi karakter agronomi galur-galur padi dihaploid dan varietas pembanding

Karakter X̅ ±SD Kisaran

populasi galur

Nilai tengah kontrol Ciherang Inpari 13 Tinggi tanaman fase vegetatif (cm) 97.4±7.9 81.2-114.0 82.1 91.2 Tinggi tanaman fase generatif (cm) 106.9±13.4 89.3-144.0 93.3 94.7 Umur berbunga (HSS) 71.9±4.6 67.0-80.0 80.0 79.0 Umur panen (HSS) 103.5±3.2 100.0-118.0 118.0 114.0 Jumlah anakan produktif 14.2±4.3 6.7-34.3 14.0 16.7 Panjang malai (cm) 27.8±2.6 22.2-34.0 24.0 26.4 Bobot 1 000 butir gabah bernas (g) 20.4±3.1 14.1-25.7 24.0 25.0 Jumlah gabah bernas per malai (bulir) 168.9±47.7 68.0-326.0 111.0 142.0 Jumlah gabah hampa per malai (bulir) 53.4±42.2 7.3-295 39.3 31.3 Jumlah gabah total per malai (bulir) 222.3±66.5 115.7-472.7 150.3 173.3 Periode pengisian biji (hari) 31.5±5.3 21.0-41.7 38.0 35.0 Kerapatan malai (bulir/cm) 8.0±2.1 4.7-15.9 6.6 8.4 Bobot gabah per rumpun (g) 46.5±21.3 17.9-149.7 50.3 50.1 Keterangan: HSS = hari setelah semai; X̅ ±SD = nilai tengah + standar deviasi.

Nilai tengah dan kisaran populasi karakter agronomi galur-galur padi dihaploid dan pembandingnya disajikan pada Tabel 3. Nilai tengah galur-galur padi dihaploid terlihat lebih baik untuk karakter tinggi tanaman fase vegetatif, tinggi tanaman fase generatif, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah total per malai, dan periode pengisian biji dibandingkan varietas Ciherang dan Inpari 13. Hal ini menunjukkan bahwa populasi galur-galur padi dihaploid baik digunakan dalam perbaikan karakter agronomi tanaman padi. Karakter tinggi tanaman fase generatif, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah hampa per malai, jumlah gabah total per malai,

dan bobot gabah per rumpun memiliki kisaran populasi yang lebar dengan nilai standar deviasi tinggi (Tabel 3). Standar deviasi yang tinggi dan kisaran yang lebar menandakan keragaman yang tinggi (Febrianto et al. 2015; Mackay 2011; Walpole 1995).

Tabel 4 Nilai ragam dalam galur pada beberapa karakter agronomi galur-galur padi dihaploid dan varietas pembanding

No Genotipe TTG GI GT B1000 GR 1 HR-1-12-1-1 4.0 1641.0 49.0 4.3 9.4 2 HR-1-12-2-2 32.3 341.3 336.0 2.0 124.4 3 HR-1-24-1-1 32.3 421.3 646.3 1.0 32.3 4 HR-1-32-1-1 20.3 6517.0 5673.0 3.0 121.4 5 HR-1-32-1-2 614.3 4452.4 6192.0 1.3 0.2 6 HR-1-32-1-3 25.0 17201.4 19322.4 1.7 71.6 7 HR-1-32-2-1 41.3 1372.0 8876.3 0.1 4.6 8 HR-1-32-2-2 114.3 2128.0 819.0 0.7 266.3 9 HR-2-6-1-1 4.3 8694.3 4201.0 0.0 81.1 10 HR-2-6-1-2 43.0 1471.0 3472.0 0.3 27.5 11 HR-2-19-1-1 100.0 6180.3 10222.4 16.3 106.6 12 HR-2-19-1-2 201.0 1862.4 343.0 2.3 109.0 13 HR-2-19-2-1 9.0 259.0 916.0 2.0 80.0 14 HR-2-21-1-2 72.3 3062.3 1471.0 1.1 29.2 15 HR-2-21-2-1 58.3 5923.0 4076.3 0.0 176.6 16 HR-2-22-1-1 364.3 2977.0 179634.4 0.3 530.6 17 HR-2-22-1-2 36.3 5772.4 4629.3 8.3 20.7 18 HR-2-22-1-4 41.3 244.3 2956.3 11.8 134.9 19 HR-2-22-2-1 49.0 547.0 325.0 1.0 125.2 20 HR-2-24-1-1 73.0 758.3 2096.4 1.7 79.7 21 HR-2-27-1-1 19.0 220.3 576.3 9.0 189.8 22 HR-2-30-1-1 16.3 816.4 3182.3 9.9 625.1 23 HR-2-33-1-1 4.3 1708.0 1252.3 0.9 28.4 24 HR-2-33-1-2 4.3 5786.9 516.0 4.3 94.6 25 HR-2-34-1-1 89.3 1519.0 208.0 7.7 90.5 26 HR-2-34-1-2 108.0 13246.4 1322.3 0.0 624.3 27 HR-2-34-1-3 25.3 11786.4 9504.3 30.6 85.0 28 HR-3-6-2-1 58.6 1500.3 1659.0 2.3 654.5 29 HR-3-10-1-1 112.0 784.3 362.3 2.7 240.7 30 HR-4-12-1-1 21.3 45135.9 54022.3 13.5 1.5 31 HR-4-12-1-2 2.3 186.3 21.0 2.3 48.0 32 HR-5-1-1-3 7.0 289.3 1160.4 2.3 171.2 33 HR-5-7-1-1 50.3 777.0 1258.3 10.0 76.6 34 HR-5-11-1-1 16.0 633.0 1106.4 2.7 107.1 35 HR-5-13-1-1 381.0 345.3 1146.4 5.6 3.4 36 HR-5-13-1-2 157.0 156.0 320.3 0.0 11.1 37 HR-5-13-2-1 20.3 1097.3 241.3 44.6 181.2 38 HR-5-13-2-2 114.3 349.0 126.3 11.1 121.2 39 HR-5-23-1 105.3 433.0 344.3 0.1 128.9 40 HR-5-30-1-1 169.3 1400.3 733.0 1.3 81.2 41 HR-5-31-1-1 36.3 1577.4 1545.4 0.2 4.5 42 HR-6-5-1-1 32.3 3.0 243.0 20.1 3.5 Rata-rata 90.0 5613.8 3019.2 9.3 161.6

Keterangan: TTG = tinggi tanaman fase generatif, GI = jumlah gabah bernas per malai, GT = jumah gabah total per malai, B1000 = bobot 1 000 butir gabah bernas, GR = bobot gabah per rumpun (karakter hasil)

21 Tabel 4 Nilai ragam dalam galur pada beberapa karakter agronomi galur-galur

padi dihaploid dan varietas pembanding (lanjutan)

No Genotipe TTG GI GT B1000 GR 43 HR-6-5-1-2 4.0 264.3 1522.3 20.6 43.8 44 HR-6-5-1-3 22.3 933.4 745.3 6.3 2.6 45 HR-7-8-3-1 19.0 417.0 760.3 2.7 1025.2 46 HR-7-11-1-1 43.0 257.3 372.0 7.5 15.1 47 HR-7-12-3-2 52.0 9837.1 12900.0 188.9 291.9 48 HR-7-13-1-1 31.0 7666.4 3706.4 2.4 10.0 49 HR-7-13-1-2 124.3 2164.3 5623.1 3.0 19.7 50 HR-7-13-2-1 69.3 1044.3 814.4 28.3 405.8 51 HR-7-15-2-1 1.3 52.0 316.3 2.8 835.6 52 HR-7-15-2-2 1.0 784.3 82.3 10.5 116.0 53 HR-7-27-1-1 52.3 917.4 1145.3 4.3 5.9 54 HR-7-32-1-2 18.2 784.3 193.0 3.2 87.6 55 HR-7-113-1-1 116.1 399.0 684.3 0.3 29.4 56 HR-8-1-1-1 30.1 1396.0 0.3 17.8 59.7 57 HR-8-5-2-1 263.6 217.0 1552.4 3.8 312.1 58 HR-8-7-1-2 553.0 681.3 784.3 30.3 148.4 59 HR-8-13-1-1 290.3 1776.0 2716.0 4.6 120.0 60 HR-8-16-1-2 147.0 794.3 596.3 1.1 682.6 61 HR-8-22-2-1 3.1 14.3 208.0 0.4 205.8 62 HR-8-31-2-1 316.0 726.4 54.3 28.4 67.4 63 HR-8-34-1-1 206.3 6748.0 763.0 5.6 326.0 64 HR-8-34-2-2 61.4 210.3 333.0 6.0 88.7 65 HR-8-44-2-2 37.0 741.0 2345.4 0.6 19.7 66 Ciherang 58.3 625.0 624.4 1.0 155.5 67 Inpari 13 26.3 1261.0 176.3 2.4 48.3 Rata-rata 90.0 5613.8 3019.2 9.3 161.6

Ragam dalam galur populasi padi dihaploid dan varietas pembanding pada beberapa karakter agronomi disajikan pada Tabel 4 . Galur-galur yang memiliki ragam dalam galur lebih rendah dari rata-rata ragam dalam galur menunjukkan bahwa galur tersebut seragam.

Hasil perbandingan ragam dalam galur dengan nilai rata-rata dalam galur menunjukan bahwa terdapat 45 galur pada karakter tinggi tanaman fase generatif, 50 galur pada karakter jumlah gabah bernas per malai, 55 galur pada karakter jumlah gabah total per malai, 49 galur pada karakter bobot 1 000 butir gabah bernas, dan 47 galur pada bobot gabah per rumpun memiliki nilai ragam dalam galur lebih rendah dari nilai rata-rata ragam dalam galur (Tabel 4). Hal ini menunjukkan bahwa tanaman padi dihaploid secara umum sudah seragam. Tanaman padi dihaploid hasil kultur antera pada generasi awal sudah berupa galur murni atau homozigos (Sasmita 2010). Keragaman yang terdapat dalam galur padi dihaploid bukan disebabkan oleh faktor genetik, melainkan berasal dari faktor lingkungan yang belum dipisahkan pada ragam fenotipe tanaman (Mishra

et al. 2015). Dengan demikian, galur-galur hasil kultur antera ini sudah merupakan galur murni dengan homozigositas tinggi.

Komponen Ragam dan Nilai Duga Heritabilitas Karakter Agronomi Populasi Galur-Galur Padi Dihaploid

Keragaman genetik memegang peranan penting dalam kegiatan seleksi. Nilai koefisien keragaman genetik (KKG) yang tinggi menunjukkan tingkat keragaman yang tinggi karena faktor genetik antar galur-galur di dalam populasi sehingga seleksi dapat dilakukan (Martono 2009). Karakter-karakter yang diamati memiliki keragaman genetik yang luas, kecuali karakter jumlah gabah hampa per malai (Tabel 5). Nilai KKG tanaman berkisar antara 0.03-0.47. Nilai KKG terendah (0.03) ditunjukkan oleh karakter umur panen dan nilai KKG tertinggi (0.47) dihasilkan oleh jumlah gabah hampa per malai. Hal ini menunjukkan karakter tinggi tanaman fase vegetatif, tinggi tanaman fase generatif, umur berbunga, umur panen, jumlah anakan produktif, panjang malai, bobot 1 000 butir gabah bernas, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah total per malai, periode pengisian biji, kerapatan malai, dan bobot gabah per rumpun memiliki keragaman genetik luas, sehingga dapat digunakan sebagai karakter seleksi bagi populasi galur-galur padi dihaploid pada penelitian ini. Karakter dengan nilai KKG <0.10, seperti tinggi tanaman fase vegetatif, umur berbunga, umur panen, panjang malai, dan kerapatan malai pada penelitian ini, tidak direkomendasikan sebagai karakter seleksi (Boer 2011).

Populasi galur-galur padi dihaploid yang dihasilkan dari kultur antera merupakan galur dengan konstitusi genetik homozigos heterogenous sehingga keragaman terjadi antar galur tetapi individu-individu pada galur yang sama seragam (Dewi & Purwoko 2001). Keragaman antar galur dari populasi galur murni seperti padi dihaploid disebabkan oleh aksi gen aditif (Nasir 2001). Tabel 5 Nilai komponen ragam dan nilai duga heritabilitas karakter agronomi galur-

galur padi dihaploid

Karakter σ_g σ KKG σ_σ_g2 Keragaman

genetik _{Nilai Kriteria}hb TTV 57.31 74.92 0.08 21.72 Luas 0.76 Tinggi TTG 148.60 238.64 0.11 61.69 Luas 0.62 Tinggi UB 20.85 20.96 0.06 7.16 Luas 0.99 Tinggi UP 10.50 10.72 0.03 3.63 Luas 0.98 Tinggi JAP 15.33 25.50 0.27 6.47 Luas 0.60 Tinggi

PM 5.19 10.19 0.08 2.39 Luas 0.51 Tinggi B1000 6.32 15.63 0.12 3.32 Luas 0.40 Sedang GI 1265.26 4284.49 0.21 816.51 Luas 0.30 Sedang GH 631.79 4079.74 0.47 671.51 Sempit 0.15 Rendah GT 2555.85 8169.69 0.23 1584.87 Luas 0.31 Sedang PPB 27.68 28.02 0.11 9.53 Luas 0.99 Tinggi KM 2.43 9.34 0.05 1.72 Luas 0.26 Sedang GR 400.26 561.86 0.43 156.31 Luas 0.71 Tinggi Keterangan: TTV = tinggi tanaman fase vegetatif, TTG = tinggi tanaman fase generatif, UB =

umur berbunga, UP = umur panen, JAP = jumlah anakan produktif, PM = panjang malai, B1000 = bobot 1 000 butir gabah bernas, GI = jumlah gabah bernas per malai, GH = jumlah gabah hampa per malai, GT = jumah gabah total per malai, PPB = periode pengisian biji, KM = kerapatan malai, GR = bobot gabah per rumpun (karakter hasil), σ_g = ragam genetik, σ = ragam fenotipe, KKG = koefisien keragaman genetik,

23 Heritabilitas menggambarkan proporsi ragam genetik terhadap ragam fenotipe (Falconer & Mackay 1996). Keragaman fenotipe yang terdapat pada galur-galur padi dihaploid ini diharapkan berasal dari faktor genetik sehingga dapat diwariskan ke generasi selanjutnya. Hasil penelitian menunjukkan karakter agronomi memiliki heritabilitas dengan kriteria sedang dan tinggi berdasarkan kategori heritabilitas menurut Stanfield (1983), kecuali pada karakter jumlah gabah hampa per malai (Tabel 5). Nilai heritabilitas yang cukup tinggi pada populasi ini menandakan faktor genetik berperan dalam pembentukan fenotipe sehingga berpeluang untuk diwariskan ke generasi selanjutnya (Begum et al.

2015; Sari et al. 2014). Nilai heritabilitas yang kecil akan berdampak pada nilai kemajuan seleksi yang kecil (Mursito 2003).

Koefisien Korelasi Genotipik dan Analisis Sidik Lintas Karakter Agronomi Populasi Galur-Galur Padi Dihaploid

Nilai koefisien korelasi genotipik antar karakter pada populasi galur padi dihaploid disajikan pada Tabel 6. Semua karakter agronomi yang diamati memiliki nilai koefisien korelasi positif yang nyata dengan karakter hasil (bobot gabah per rumpun), kecuali pada karakter umur panen dan periode pengisian biji. Tabel 6 Nilai koefisien korelasi genotipik karakter agronomi galur-galur padi

dihaploid Karakter TTG UB UP JAP PM B1000 GI GH GT PPB KM GR TTV 0.77* _{0.04 -0.32}*_0.20*_0.59* _0.18*_0.67*_0.62*_0.78*_-0.23*_0.65*_0.33* TTG 0.53* _-0.23*_0.31*_0.86* _0.21*_0.44*_0.51*_0.57*_-0.60*_0.29*_0.28* UB 0.12*_0.37*_0.52* _0.19*_{0.10 0.10 0.12}*_-0.79*_{-0.08 0.18}* UP -0.18*_-0.27*_{0.05 -0.33}*_-0.24*_-0.35*_0.51*_-0.32*_-0.27* JAP 0.45*_0.00 _0.32*_0.18*_0.31*_-0.44*_0.12*_0.73* PM -0.14*_0.47*_0.60*_0.63*_-0.61*_0.28*_0.42* B1000 -0.07 0.39*_0.15*_-0.13*_0.26*_0.13* GI 0.37*_0.89*_-0.29*_0.85*_0.61* GH 0.76*_-0.24*_0.64*_0.53* GT -0.32 0.91*_0.70* PPB -0.12*_-0.33* KM 0.57*

Keterangan: TTV = tinggi tanaman fase vegetatif, TTG = tinggi tanaman fase generatif, UB = umur berbunga, UP = umur panen, JAP = jumlah anakan produktif, PM = panjang malai, B1000 = bobot 1 000 butir gabah bernas, GI = jumlah gabah bernas per malai, GH = jumlah gabah hampa per malai, GT = jumah gabah total per malai, PPB = periode pengisian biji, KM = kerapatan malai, GR = bobot gabah per rumpun (karakter hasil), *_{= nyata pada uji Z dengan taraf 5%}

Tabel 7 Pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung beberapa karakter terhadap bobot gabah per rumpun pada galur-galur padi dihaploid Karakter PL Pengaruh tidak langsung melalui

TTV TTG UB UP JAP PM B1000 GI GH GT PPB KM TTV 0.40 - 1.37 0.02 0.15 0.08 1.17 0.18 0.95 0.14 -1.35 -0.18 0.14 TTG -1.78 0.31 - 0.26 0.10 0.12 1.71 0.20 0.63 0.11 -0.98 -0.47 0.06 UB 0.50 0.01 -0.95 - -0.06 0.15 1.03 0.18 0.14 0.02 -0.21 -0.62 -0.02 UP -0.45 -0.13 0.40 0.06 - -0.07 -0.54 0.05 -0.48 -0.05 0.61 0.40 -0.07 JAP 0.40 0.08 -0.55 0.19 0.08 - 0.90 0.00 0.46 0.04 -0.54 -0.34 0.03 PM 2.00 0.23 -1.53 0.26 0.12 0.18 - -0.14 0.67 0.13 -1.09 -0.48 0.06 B1000 0.96 0.07 -0.37 0.09 -0.02 0.00 -0.28 - -0.09 0.09 -0.26 -0.11 0.06 GI 1.42 0.27 -0.79 0.05 0.15 0.13 0.95 -0.06 - 0.08 -1.53 -0.23 0.18 GH 0.22 0.25 -0.91 0.05 0.11 0.07 1.20 0.38 0.52 - -1.31 -0.19 0.14 GT -1.73 0.31 -1.01 0.06 0.16 0.13 1.26 0.14 1.26 0.17 - -0.25 0.20 PPB 0.79 -0.09 1.07 -0.39 -0.23 -0.18 -1.23 -0.13 -0.41 -0.05 0.55 - -0.03 KM 0.22 0.26 -0.52 -0.04 0.14 0.05 0.55 0.25 1.20 0.14 -1.58 -0.10 - Keterangan: TTV = tinggi tanaman fase vegetatif, TTG = tinggi tanaman fase generatif, UB = umur berbunga, UP = umur panen, JAP = jumlah anakan produktif, PM = panjang malai, B1000 = bobot 1 000 butir gabah bernas, GI = jumlah gabah bernas per malai, GH = jumlah gabah hampa per malai, GT = jumah gabah total per malai, PPB = periode pengisian biji, KM = kerapatan malai, GR = bobot gabah per rumpun (karakter hasil), PL = pengaruh langsung; besarnya pengaruh sisaan adalah 0.49

Menurut Susilo et al. (2005), karakter dengan nilai koefisien korelasi positif yang nyata dapat digunakan sebagai karakter seleksi. Karakter yang berkorelasi positif menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai karakter tersebut maka karakter hasil akan mengalami peningkatan sehingga seleksi yang dilakukan adalah individu yang memiliki nilai karakter yang paling tinggi, karakter yang memiliki nilai koefisien korelasi negatif menunjukkan respon yang sebaliknya (Boer 2011). Menurut Wirnas et al. (2006), karakter yang memiliki koefisien korelasi negatif terhadap hasil tidak direkomendasikan sebagai karakter seleksi.

Nilai pengaruh langsung dan tidak langsung karakter agronomi terhadap hasil pada galur-galur padi dihaploid disajikan pada Tabel 7 dan diagram sidik lintas disajikan pada Gambar 5. Sidik lintas digunakan untuk mengetahui besarnya pengaruh langsung dan tidak langsung yang terdapat pada karakter komponen hasil terhadap hasil. Karakter seleksi yang baik adalah yang memiliki nilai korelasi nyata yang besar dan nilai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap hasil yang besar (Boer 2011).

Karakter yang memiliki nilai pengaruh langsung terhadap hasil yang tinggi adalah panjang malai, bobot 1 000 butir gabah bernas, jumlah gabah bernas per malai, dan periode pengisian biji (Gambar 5). Karakter tinggi tanaman generatif dan jumlah gabah total per malai memiliki nilai pengaruh langsung negatif terhadap hasil yang tinggi namun nilai pengaruh tidak langsung melalui panjang malai cukup tinggi sehingga dapat digunakan sebagai karakter seleksi (Tabel 6). Nilai pengaruh sisaan pada percobaan ini cukup besar (0.49). Hal ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa karakter lain yang tidak diamati namun mempengaruhi karakter hasil.

Gambar 5 Diagram sidik lintas galur-galur padi dihaploid

Penelitian Aryana et al. (2011) pada populasi padi beras merah menghasilkan karakter jumlah anakan, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah total per malai, panjang malai, dan bobot 100 butir yang memiliki pengaruh langsung yang tinggi terhadap hasil. Hasil penelitian Rachmawati et al. (2014) pada populasi padi hibrida menunjukkan karakter jumlah anakan produktif dan jumlah gabah per malai memiliki nilai pengaruh langsung yang tinggi terhadap hasil, sedangkan karakter umur berbunga, umur panen, tinggi tanaman, dan jumlah anakan memiliki pengaruh tidak langsung yang tinggi. Penelitian Safitri et al. (2011) pada populasi padi dihaploid menghasilkan nilai pengaruh langsung yang tinggi pada karakter jumlah gabah bernas per malai dan pengaruh tidak langsung yang tinggi pada karakter jumlah gabah total per malai terhadap hasil. Tabel 8 Galur-galur padi dihaploid hasil seleksi dan varietas pembanding

No Galur TTG GI GT B1000 GR 1 HR-1-24-1-1 89.7 226.3 280.3 20.0 54.2 2 HR-2-6-1-1 119.3 197.3 259.0 20.0 41.1 3 HR-2-22-1-4 117.3 133.7 195.7 22.7 55.9 4 HR-2-27-1-1 110.0 183.7 229.7 24.9 71.1 5 HR-3-6-2-1 94.2 156.7 178.0 20.3 55.2 6 HR-3-10-1-1 103.0 235.7 284.3 22.9 61.6 7 HR-4-12-1-2 99.3 158.3 201.0 21.4 41.0 8 HR-5-7-1-1 99.3 120.0 146.7 21.7 37.2 9 HR-5-11-1-1 104.0 211.0 277.7 20.1 38.9 10 HR-5-13-2-1 93.7 144.7 168.7 20.6 34.0 11 HR-6-5-1-1 116.3 216.0 242.0 22.9 39.4 12 HR-6-5-1-2 110.0 174.3 204.7 23.0 43.3 13 HR-6-5-1-3 114.7 168.7 219.7 20.1 48.1 14 HR-7-13-2-1 108.7 239.3 290.7 25.5 43.3 15 HR-7-15-2-1 105.7 198.0 246.3 24.0 41.6 16 HR-7-32-1-2 92.5 183.3 247.0 21.0 39.6 17 HR-8-5-2-1 89.3 145.0 185.7 21.2 39.4 18 HR-8-7-1-2 106.0 178.3 204.3 25.7 26.0 19 HR-8-13-1-1 94.3 192.0 248.0 21.6 35.7 20 HR-8-16-1-2 104.0 238.7 259.7 23.6 41.8 21 HR-8-22-2-1 91.2 101.3 124.0 22.2 31.7 22 HR-8-31-2-1 98.0 105.3 142.7 20.0 45.7 23 HR-8-34-1-1 101.3 103.0 297.0 22.7 55.8 Ciherang 93.3 111.0 150.3 24.2 46.5 Inpari 13 94.7 142.0 173.3 25.0 42.3

27 Seleksi Galur-Galur Padi Dihaploid

Pemilihan karakter seleksi pada populasi yang diuji dilakukan berdasarkan nilai heritabilitas, koefisien keragaman genetik, koefisien korelasi genetik, dan nilai pengaruh langsung dan tidak langsung karakter agronomi terhadap hasil. Karakter komponen hasil yang memiliki keeratan hubungan dengan karakter hasil adalah karakter tinggi tanaman fase generatif, jumlah gabah bernas per malai, gabah total per malai, dan bobot 1 000 butir gabah bernas. Dengan demikian, seleksi pada populasi galur-galur padi dihaploid dapat menggunakan karakter tinggi tanaman fase generatif, jumlah gabah bernas per malai, gabah total per malai, bobot 1 000 butir gabah bernas dan karakter hasil bobot gabah per rumpun. Penelitian Aryana et al. (2011) menjelaskan karakter jumlah anakan, jumlah gabah bernas, jumlah gabah total per malai, dan bobot 100 butir dapat digunakan sebagai karakter seleksi, sedangkan pada penelitian Safitri et al. (2011) menjelaskan karakter jumlah anakan produktif, jumlah gabah bernas per malai, dan bobot 1 000 butir dapat digunakan sebagai karakter seleksi.

Seleksi pada populasi yang diuji dilakukan dengan kriteria yaitu, tinggi tanaman generatif antara 80-120 cm, jumlah gabah bernas per malai > 100 bulir, jumlah gabah total per malai > 120 bulir, bobot 1 000 butir gabah bernas > 20 g, dan bobot gabah per rumpun > 25 g. Terdapat 23 galur-galur padi dihaploid yang memenuhi kritera tersebut. Keragaan galur-galur padi dihaploid hasil seleksi terdapat pada Tabel 8.

Percobaan II. Analisis Interaksi Genotipe dan Lingkungan Galur-Galur Padi Dihaploid

Kondisi Umum Pertanaman di Lapangan

Kondisi curah hujan di wilayah Darmaga pada bulan Desember 2014 sebesar 673.2 mm, sedangkan curah hujan rata-rata pada bulan Januari-Februari 2015 sebesar 360 mm/bulan dan curah hujan rata-rata pada bulan Maret-April 2015 sebesar 374 mm/bulan. Suhu rata-rata di wilayah Darmaga sebesar 27.3 0_C (BMKG 2015). Kondisi iklim pertanaman baik untuk padi. Syarat tumbuh tanaman padi adalah curah hujan rata-rata >200 mm/bulan dan suhu 24-29 0C (Balai Pengkajian NAD 2009).

Kondisi pertanaman pada lahan sawah baik karena ketersediaan air yang cukup sehingga pertumbuhan tanaman optimal (Gambar 6), kecuali pada satu petak pada galur HR-7-32-1-2 yang terkena penyakit blas daun dan blas leher malai pada fase vegetatif akhir hingga fase generatif awal. Tindakan pemberian fungisida dilakukan untuk semua petak percobaan sehingga kehilangan hasil pada galur HR-7-32-1-2 tidak signifikan. Kondisi pertanaman pada lahan gogo cukup baik (Gambar 6), namun terdapat beberapa galur yang membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai fase generatif dibandingkan pada lahan sawah. Hama dan penyakit tanaman yang menyerang pada lahan sawah yaitu blas daun, blas leher malai, dan belalang, sedangkan hama dan penyakit yang menyerang pada lahan gogo adalah ulat penggulung daun, gosong palsu, hawar daun, blas daun, dan

belalang. Hama dan penyakit umumnya muncul pada fase vegetatif akhir hingga fase generatif awal.

Gambar 6 Kondisi pertanaman padi dihaploid di lahan sawah (kiri) dan lahan gogo (kanan) pada 97 hari setelah tanam (HST)

Uji Kehomogenan Ragam Galur-Galur Padi Dihaploid

Uji kehomogenan ragam digunakan untuk menjelaskan kehomogenan ragam galat. Kehomogenan ragam galat digunakan untuk keperluan sidik ragam dan menjelaskan kehomogenan ragam galat dalam data gabungan dari serangkaian percobaan (Gomez dan Gomez 1995).

Tabel 9 Hasil uji kehomogenan ragam 23 galur padi dihaploid dan varietas pembanding

Peubah F hitung

Tinggi tanaman fase vegetatif 1.45**

Tinggi tanaman fase generatif 1.11**

Jumlah anakan 0.83**

Jumlah anakan produktif 3.49tn

Umur berbunga 0.92**

Umur panen 0.87**

Panjang malai 1.35**

Panjang daun bendera 3.55 tn

Sudut daun bendera 1.34**

Jumlah gabah bernas per malai 0.62 tn

Jumlah gabah hampa per malai 2.12 tn

Jumlah gabah total per malai 1.21**

Persentase gabah bernas 0.44 tn

Bobot 1000 butir gabah bernas 0.82**

Periode pengisian biji 0.96**

Kerapatan malai 0.87**

Produktivitas 1.33**

Keterangan: **_{= berpengaruh nyata pada uji f dengan tingkat kepercayaan 95%,}tn_{= tidak} berpengaruh nyata pada uji f dengan tingkat kepercayaan 95%

Karakter tinggi tanaman fase vegetatif, tinggi tanaman fase generatif, jumlah anakan, umur berbunga, umur panen, panjang malai, sudut daun bendera, jumlah gabah total per malai, bobot 1 000 butir gabah bernas, periode pengisian biji, kerapatan malai, dan produktivitas memiliki ragam galat yang homogen, sedangkan ragam galat jumlah anakan produktif, panjang daun bendera, jumlah gabah bernas per malai, jumlah gabah hampa per malai, dan persentase gabah bernas dari kedua lingkungan tidak homogen (Tabel 9). Kehomogenan ragam galat merupakan salah satu asumsi sidik ragam yang mempengaruhi kepekaan hasil uji F (Mattjik & Sumertajaya 2013).

Keragaan Karakter Galur-Galur Padi Dihaploid

Respon populasi 23 galur padi dihaploid dan 3 varietas pembanding terhadap karakter diuji menggunakan sidik ragam. Koefisien keragaman hasil sidik ragam untuk semua karakter yang diuji memiliki nilai di bawah 30% (Tabel 10). Koefisien keragaman menggambarkan besarnya keragaman karakter yang terdapat pada populasi akibat lingkungan. Nilai koefisien keragaman yang semakin kecil menunjukkan derajat ketelitian terhadap karakter semakin tinggi sehingga kesimpulan yang diambil memiliki tingkat validitas yang tinggi (Kozak

et al. 2013).

Tabel 10 Hasil sidik ragam gabungan 23 galur padi dihaploid dan varietas pembanding

Peubah Kuadrat tengah Koefisien

keragaman (%) Genotipe Genotipe x Lingkungan

Tinggi tanaman fase vegetatif 315.80** _103.69* _9.25 Tinggi tanaman fase generatif 762.89** _156.57** _6.14 Jumlah anakan 45.40** _16.93* _20.85 Jumlah anakan produktif 29.38** _13.64tn _24.08

Umur berbunga 84.10** _20.44** _3.45

Umur panen 81.47** _51.36** _3.83

Panjang malai 22.73** _6.82** _4.05

Panjang daun bendera 70.33** _29.34** _10.02

Sudut daun bendera 5.10** _1.16** _29.91

Jumlah gabah bernas per malai 2836.28** _1077.92* _21.44 Jumlah gabah hampa per malai 1549.57** _473.30** _23.97 Jumlah gabah total per malai 5391.12** _2063.71** _12.19 Persentase gabah bernas 0.03** _0.01tn _15.11 Bobot 1 000 butir gabah bernas 34.72** _5.00** _2.65 Periode pengisian biji 87.20** _57.05* _14.02

Kerapatan malai 8.23** _2.04** _12.11

Produktivitas 0.66tn _1.47** _23.97

Keterangan: **_{berpengaruh sangat nyata pada tingkat kepercayaan 99%, *berpengaruh nyata pada} tingkat kepercayaan 95%, tn_{tidak berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan 95%}

Sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi genotipe dan lingkungan berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman fase generatif, umur berbunga, umur panen, panjang malai, panjang daun bendera, sudut daun bendera, jumlah gabah hampa dan gabah total per malai, bobot 1 000 butir gabah bernas, kerapatan malai, dan produktivitas dan nyata terhadap tinggi tanaman fase vegetatif, jumlah anakan, jumlah gabah bernas per malai, dan periode pengisian biji (Tabel 10). Hal ini menunjukkan gagalnya genotipe dalam menampilkan fenotipe yang sama pada lingkungan yang berbeda sehingga menghasilkan respon yang berbeda (Soemartono et al. 1992). Karakter jumlah anakan produktif dan persentase gabah bernas tidak menunjukkan adanya interaksi genotipe dan lingkungan sehingga karakter ini diduga stabil baik ditanam di lahan sawah maupun gogo.

Parameter Genetik Galur-Galur Padi Dihaploid

Nilai komponen ragam dan nilai duga heritabilitas disajikan pada Tabel 11. Perbandingan antara ragam genetik (σ_g) dan standar deviasi ragam genetik (σ_σ_g2) menunjukkan karakter-karakter yang diamati memiliki keragaman genetik luas. Tabel 11 Nilai komponen ragam dan nilai duga heritabilitas 23 galur padi dihaploid

Peubah Komponen ragam KKG σσg2 Keragaman _genetik

σ_g σ_gl σ Nilai Kriteria TTV 34.48 209.15 259.40 0.07 6.10 Luas 0.13 Rendah TTG 101.06 133.82 275.43 0.10 14.66 Luas 0.37 Sedang JA 4.74 1.13 8.23 0.14 _0.91 Luas 0.58 Tinggi JAP 2.62 1.00 4.90 0.12 0.61 Luas 0.53 Tinggi UB 10.61 1.65 17.24 0.05 1.63 Luas 0.62 Tinggi UP 5.01 0.36 16.77 0.02 1.81 Luas 0.30 Sedang PM 2.65 0.78 5.39 0.07 _0.45 Luas 0.49 Sedang PDB 6.83 28.11 40.95 0.08 1.43 Luas 0.17 Rendah SDB 0.66 0.01 0.86 0.35 0.10 Luas 0.77 Tinggi GI 293.06 170.67 639.31 0.16 46.47 Luas 0.46 Sedang GH 187.70 87.87 384.73 0.27 _31.40 Luas 0.49 Sedang GT 554.57 519.10 1635.02 0.15 108.68 Luas 0.34 Sedang PGI 0.47 0.55 2.11 0.01 0.07 Luas 0.22 Sedang B1000 4.95 2.37 8.83 0.09 0.66 Luas 0.56 Tinggi PPB 5.02 0.35 14.06 0.06 _1.96 Luas 0.36 Sedang KM 1.03 0.43 1.93 0.16 0.16 Luas 0.53 Tinggi PROD 0.13 2.59 3.05 0.12 0.03 Luas 0.04 Rendah Keterangan: TTV = tinggi tanaman fase vegetatif, TTG = tinggi tanaman fase generatif, JA =

jumlah anakan, JAP = jumlah anakan produktif, UB = umur berbunga, UP = umur panen, PM = panjang malai, PDB = panjang daun bendera, SDB = sudut daun bendera,

Dalam dokumen Seleksi Dan Analisis Interaksi Genotipe Dan Lingkungan Galur Galur Padi Dihaploid Hasil Kultur Antera (Halaman 42-70)