ANALISIS DAYA GABUNG DAN HETEROSIS KETAHANAN
TERHADAP PENYAKIT BULAI (
Peronosclerospora maydis
)
DAN DAYA HASIL JAGUNG MANIS
AZIS RIFIANTO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Analisis Daya Gabung dan Heterosis Ketahanan terhadap Penyakit Bulai (Peronosclerospora maydis) dan Daya Hasil Jagung Manis” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
RINGKASAN
AZIS RIFIANTO. Analisis Daya Gabung dan Heterosis Ketahanan terhadap Penyakit Bulai (Peronosclerospora maydis) dan Daya Hasil Jagung Manis. Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR, TRIKOESOEMANINGTYAS dan WIDODO.
Zea mays var. saccharata Sturt. yang dikenal dengan nama jagung manis merupakan tanaman hortikultura yang memiliki nilai ekonomis tinggi seiring dengan pertambahan penduduk dan pola konsumsi. Penelitian ini terdiri dari tiga percobaan. Percobaan pertama bertujuan mengevaluasi 74 galur jagung manis untuk ketahanan terhadap penyakit bulai. Hasil percobaan menunjukkan terdapat perbedaan tingkat ketahanan diantara 74 galur jagung manis yang diuji dengan kategori agak rentan 18 galur dan 56 galur termasuk kategori rentan.
Terpilih 7 galur jagung manis dengan persentase kejadian penyakit yang berbeda yaitu DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35% dan DMSF11 (G) 88.50%. Pengelompokan berdasarkan koefisien kemiripan 81%, menunjukkan terdapat 4 kelompok galur yaitu kelompok pertama adalah galur DMST531, DMSF11, DMSG781 dan DMSS491, kelompok kedua adalah galur DMSC499, kelompok ketiga adalah galur DMSK5 dan kelompok keempat adalah galur DMSE711.
Percobaan kedua bertujuan menduga nilai daya gabung dan heterosis hibrida jagung manis pada karakter ketahanan penyakit bulai dan hasil. Hasil percobaan menunjukkan nilai duga DGU dan DGK pada karakter ketahanan penyakit bulai berbeda nyata, tetapi pengaruh resiprokal tidak berbeda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa penyakit bulai tidak dipengaruhi oleh gen-gen ekstrakromosomal melainkan dipengaruhi oleh gen-gen yang terdapat di dalam inti sel.
Hasil analisis dialel berdasarkan persentase kejadian penyakit menunjukkan bahwa nilai negatif lebih baik dibandingkan dengan nilai positif. Galur DMST531 menunjukkan nilai DGU lebih negatif dengan nilai (-1.70) dan kombinasi persilangan DMSK5xDMSS491 menunjukkan nilai DGK lebih negatif dengan nilai (-2.11). Kombinasi persilangan DMSK5xDMSS491 juga menunjukkan nilai heterosis lebih negatif -2.50% dan nilai heterobeltiosis lebih negatif -2.50% dibandingkan dengan kombinasi persilangan yang lain. Nilai duga ragam DGU lebih rendah dibandingkan nilai duga ragam DGK hal ini menunjukkan bahwa pengaruh aksi gen aditif lebih besar dibandingkan pengaruh aksi gen dominan. Hal ini menunjukkan pada ketahanan penyakit bulai dipengaruhi oleh aksi gen aditif.
Galur DMSG781 adalah penggabung umum yang baik untuk karakter hasil panen dan berat tongkol per plot, galur DMSE711 untuk karakter diameter tongkol, jumlah baris, tinggi tanaman dan tinggi tongkol, galur DMSF11 untuk karakter panjang tongkol dan rendemen. Kombinasi persilangan DMST531xDMSK5 memiliki DGK terbaik untuk karakter hasil panen, DMSC499xDMSS491 untuk panjang tongkol, DMSS491xDMSF11 untuk diameter tongkol, DMST531xDMSK5 untuk berat tongkol per plot, DMSE711xDMSS491 untuk jumlah baris, DMSE711xDMSK5 untuk tinggi tanaman dan tinggi tongkol.
Kombinasi persilangan DMSC499xDMSS491 memiliki heterosis dan heterobeltiosis terbaik untuk karakter hasil panen dan berat tongkol per plot, DMSS491xDMSC499 untuk karakter panjang tongkol, DMSK5xDMSE711 untuk karakter panjang tongkol, tinggi tanaman dan tinggi tongkol, DMSS491xDMSF11 untuk diameter tongkol, DMSK5xDMSS491 untuk rendemen, DMSE711xDMSS491 dan DMSS491xDMSE711 untuk jumlah baris, DMSG781xDMSC499 untuk padatan total terlarut, DMSS491xDMST531 untuk umur berbunga jantan, umur berbunga betina dan umur panen.
SUMMARY
AZIS RIFIANTO. Diallel Analysis and Heterosis of Downy Mildew Resitance (Peronosclerospora maydis) and Yield Component of Sweet Corn. Supervised by MUHAMAD SYUKUR, TRIKOESOEMANINGTYAS and WIDODO.
Zea mays var. saccharata Sturt. more popular called sweet corn was horticulture crop that have high economic value. This experiment consist of three experiments. First experiment aimed to evaluate 74 sweet corn lines of downy mildew resistance. The result showed that 74 sweet corn lines, had different resistance to downy mildew, 18 lines belonging to medium susceptible and 56 lines belonging to susceptible.
Seven lines sweet corn selected with different response to downy mildew disease, the lines were DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35% dan DMSF11 (G) 88.50%. Clustering based on coefficient similiarity 81%, resulted in four cluster, one was lines DMST531, DMSF11, DMSG781 and DMSS491, second was line DMSC499, third was line DMSK5 and fourth was line DMSE711.
Second experiment studied combining ability and heterosis for downy mildew (P. maydis) resistance in sweet corn. General combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) values were significant for disease resistant but the resiprocal effect was not significant. Diallel analysis based on disease incidence showed that more negative value was better than positive value. Genotype DMST531 showed more negative GCA value (-1.70) and the combination DMSK5xDMSS491 showed more negative SCA value (-2.11). The combination DMSK5xDMSS491 also showed more negative heterosis (-2.50%) and more negative heterobeltiosis (-2.50%) compared to the others. Additive variance was lower than dominant variance indicating downy mildew resistance is influenced by additive gene action.
Third experiment studied combining ability and heterosis for yield and yield component in sweet corn. Resiprocal effect was not significant for all traits, indicating that gene location at nucleus more influential. Specific combining ability (SCA) x enviroment interaction was not significant for all traits, suggesting that screening at one location would be adequate. This experiment showed that non-additive gene action were more important for controlling inheritance of all traits.
Genotype DMSG781 were good combiners for yield and yield per plot, genotype DMSE711 for ear diameter, ear rows, plant height and ear height. Genotype DMSF11 good combiners for ear lenght and rendement. Combination DMST531xDMSK5 were the best SCA for yield and yield per plot, DMSC499xDMSS491 for ear length, DMSS491xDMSF11 for ear diameter, DMSE711xDMSS491 for ear rows, DMSE711xDMSK5 for plant height and ear height.
DMSS491xDMSE711 for number of rows, DMSG781xDMSC499 for total soluble solid, DMSS491xDMST531 day of tasseling, day of silking and day of harvest.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
ANALISIS DAYA GABUNG DAN HETEROSIS KETAHANAN
TERHADAP PENYAKIT BULAI (
Peronosclerospora maydis
)
DAN DAYA HASIL JAGUNG MANIS
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
Judul Tesis : Analisis Daya Gabung dan Heterosis Ketahanan terhadap Penyakit Bulai (Peronosclerospora maydis) dan Daya Hasil Jagung Manis
Nama : Azis Rifianto
NIM : A253100284
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MoSco Dr. Ir. Widodo, MoSo
Anggota Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MoSco
Tanggal Ujian: 23 Mei 2013 Tanggal Lulus:
Judul Tesis : Analisis Daya Gabung dan Heterosis Ketahanan terhadap Penyakit Bulai (Peronosclerospora maydis) dan Daya Hasil Jagung Manis Nama : Azis Rifianto
NIM : A253100284
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Muhamad Syukur, SP MSi Ketua
Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc Anggota
Dr Ir Widodo, MS Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tesis yang berjudul “Analisis Daya Gabung dan Heterosis Ketahanan terhadap Penyakit Bulai (Peronosclerospora maydis) dan Daya Hasil Jagung manis” merupakan salah satu upaya untuk mengembangkan metode perakitan hibrida jagung manis yang tahan penyakit bulai dan berdaya hasil tinggi.
Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada Dr Muhamad Syukur, SP MSi, Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc dan Dr Ir Widodo, MS selaku pembimbing yang telah banyak memberi bimbingan, arahan, masukan dan motivasi selama penulis mengikuti pendidikan, penelitian dan penulisan hingga selesainya tesis ini. Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada Dr Willy Bayuardi Suwarno, SP MSi selaku penguji luar komisi dan Dr Ir Darda Efendi, MSi sebagai perwakilan Program Studi PBT. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Jemmy Eka Putra selaku Presiden PT. BISI International, Tbk, Ir Putu Darsana, MS PhD dan Ir Mulyantoro, MS PhD selaku pimpinan R&D PT. BISI International, Tbk. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua penulis Bapak Masri Sutrisno, Ibu Masitah, Istri tercinta Rita FK Aulia, Ibu Hj Sukarti, keluarga besar Bapak Masri Sutrisno dan keluarga besar Bapak Imam Zaini (alm) atas segala do’a dan kasih sayangnya. Ungkapan terimakasih tak lupa kami ucapkan kepada teman-teman S2 IPB dari PT BISI International, Tbk, Bu Ratih, Pak Entit, Bu Nancy, Pak Yustiana, Pak Rofiq, Pak Taufiq, Pak Yasin, Pak Nizar dan Bu Purna. Ucapan terimakasih juga kepada seluruh staff R&D Farm Kambingan, tim Specialty Corn Bu Hidayah, Mbak Win, Mbak Barokah, Yola, atas kerja keras dan kerjasamanya, serta kepada sahabat, rekan kerja yang tidak dapat kami ungkapkan satu per satu, atas bantuan dan kerjasamanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Hipotesis 2
Diagram Alir Penelitan 2
2 TINJAUAN PUSTAKA 4
Jagung Manis 4
Daya gabung dan Heterosis 4
Patogenitas dan Resistensi Tanaman Jagung terhadap Patogen Bulai 6 3 PENAPISAN GALUR-GALUR JAGUNG MANIS TERHADAP
KARAKTER KETAHANAN PENYAKIT BULAI (P. maydis) 8
Abstrak 8
Abstract 9
Pendahuluan 10
Bahan dan Metode Penelitan 10
Hasil dan Pembahasan 13
Simpulan 17
4 EVALUASI DAYA GABUNG DAN HETEROSIS PADA KARAKTER
KETAHANAN PENYAKIT BULAI (P. maydis) 18
Abstrak 18
Abstract 19
Pendahuluan 20
Bahan dan Metode Penelitian 20
Hasil dan Pembahasan 25
Simpulan 34
5 EVALUASI DAYA GABUNG DAN HETEROSIS HIBRIDA HASIL PERSILANGAN DIALEL PADA HASIL DAN KOMPONEN HASIL 35
Abstrak 35
Abstract 36
Pendahuluan 37
Bahan dan Metode Penelitian 38
Hasil dan Pembahasan 43
Simpulan 74
6 PEMBAHASAN UMUM 75
7 SIMPULAN DAN SARAN 80
Saran 80
DAFTAR PUSTAKA 81
LAMPIRAN 85
DAFTAR TABEL
1. Rata-rata persentase kejadian penyakit bulai pada 74 galur jagung
manis dan pembanding 14
2. Rata-rata jarak antar galur berdasarkan 25 karakter morfologi 17 3. Deskripsi galur-galur jagung manis yang digunakan dalam penelitian 21
4. Anova daya gabung model Griffing II metode 1 23
5. Hasil analisis ragam DGU, DGK dan resiprokal pada persilangan dialel
terhadap tingkat kejadian penyakit bulai 25
6. Nilai daya gabung umum (DGU) karakter ketahanan penyakit bulai
menggunakan persilangan dialel 26
7. Nilai daya gabung khusus (DGK) karakter ketahanan penyakit bulai
menggunakan persilangan dialel 28
8. Parameter genetik karakter ketahanan terhadap penyakit bulai 29 9. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
pada serangan penyakit bulai 30
10. Nilai rata-rata ketahanan bulai dan hasil panen jagung manis 32
11. Anova daya gabung model Griffing I metode 1 40
12. Anova gabungan untuk analisis daya gabung metode Griffing I 41 13. Kuadrat tengah hasil analisis ragam gabungan jagung manis di dua
lokasi pengujian untuk karakter hasil panen, panjang tongkol, diameter
tongkol dan jumlah baris 43
14. Kuadrat tengah hasil analisis ragam gabungan jagung manis di dua lokasi pengujian untuk karakter berat tongkol per plot, rendemen, tinggi
tanaman dan tinggi tongkol 45
15. Kuadrat tengah hasil analisis ragam gabungan jagung manis di dua lokasi pengujian untuk karakter umur berbunga jantan, umur berbunga
betina dan umur panen 46
16. Nilai duga DGU gabungan 2 lokasi, tujuh galur jagung manis untuk karakter hasil panen, panjang tongkol, diameter tongkol, jumlah baris,
berat tongkol per plot dan rendemen 46
17. Nilai duga DGU gabungan 2 lokasi, tujuh galur jagung manis untuk karakter tinggi tanaman, tinggi tongkol, umur berbunga jantan, umur
berbunga betina dan umur panen 47
18. Nilai duga DGK gabungan 2 lokasi, 42 kombinasi persilangan jagung manis untuk karakter hasil panen, panjang tongkol, diameter tongkol, jumlah baris, berat panen per tongkol dan rendemen 50 19. Nilai duga DGK gabungan 2 lokasi, 42 kombinasi persilangan jagung
manis untuk karakter tinggi tanaman, tinggi tongkol, umur berbunga
jantan, umur berbunga betina dan umur panen 51
20. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis karakter hasil panen gabungan pada dua lokasi pengujian 54 21. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter panjang tongkol gabungan pada dua lokasi pengujian 55 22. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
23. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis karakter jumlah baris gabungan pada dua lokasi pengujian 58 24. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter berat tongkol per plot gabungan pada dua lokasi pengujian 60 25. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter padatan total terlarut gabungan pada dua lokasi pengujian 61 26. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter tinggi tanaman gabungan pada dua lokasi pengujian 62 27. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter tinggi tongkol gabungan pada dua lokasi pengujian 63 28. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter umur berbunga jantan gabungan pada dua lokasi pengujian 65 29. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter umur berbunga betina gabungan pada dua lokasi pengujian 66 30. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter umur panen gabungan pada dua lokasi pengujian 67 31. Nilai rata-rata P1, P2 dan F1 serta nilai heterosis dan heterobeltiosis
karakter rendemen gabungan pada dua lokasi pengujian 68 32. Nilai rata-rata hasil panen F1, ketahanan bulai dan peningkatan
DAFTAR GAMBAR
1. Bagan alir penelitian 3
2. Konidia cendawan beberapa spesies bulai yang ditemukan di Indonesia 6 3. Layout penapisan galur-galur jagung manis terhadap ketahanan
penyakit bulai 12
4. Dendogram kemiripan secara morfologis 7 galur jagung manis menggunakan program SPSS 20 pada nilai koefisien ketidakmiripan 19% berdasarkan data morfologi pada 25 karakter kualitatif dan
kuantitatif 16
5. layout evaluasi tetua dan F1 hasil persilangan dialel terhadap ketahanan
penyakit bulai (P. maydis) 22
6. Penampilan galur dan pembanding dalam kondisi terserang penyakit
bulai pada pengamatan minggu kelima 26
7. Penampilan tanaman jagung manis terserang bulai. 27 8. Konidia spora P. maydis di lokasi pengujian menggunakan perbesaran
40x dan 400x 29
9. Grafik AUDPC serangan penyakit bulai pada 6 genotipe terbaik dan
cek 31
10. Penampilan tongkol jagung manis pada pengujian penyakit bulai 34 11. Penampilan tongkol kombinasi persilangan terbaik dibandingkan cek
pada karakter hasil panen 53
DAFTAR LAMPIRAN
1. Karakter morfologi tujuh galur jagung manis 85
2. Data klimatologi tahun 2012 - 2013 lokasi Kediri 91 3. Data klimatologi tahun 2012 - 2013 lokasi Malang 92 4. Data klimatologi tahun 2012 - 2013 lokasi Magelang 93
5. Data analisis tanah lokasi Kediri 94
6. Data analisis tanah lokasi Malang 95
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jagung manis termasuk dalam famili rumput-rumputan (gramineae), dengan karakteristik biji manis, tekstur creamy, pericap halus, dan rasa juicy. Jagung manis merupakan mutasi endosperma dari field corn. Jagung manis mengakumulasi gula sekitar dua kali (12%) dan 8-10 kali lebih mudah larut dalam air dibandingkan jagung normal yang masih muda (Tracy 2001).
Permintaan jagung manis tiap tahun meningkat 6.99% seiring diketahuinya kandungan gizi berupa karbohidrat, protein, vitamin, folat, niasin, thimin, dan beragam mineral penting lainnya (Putra et al. 2008). Produksi jagung manis di Indonesia dengan rata-rata potensi hasil 15 t/ha belum dapat mencukupi kebutuhan konsumsinya sebesar 157.5 juta ton/tahun. Penyebab masih rendahnya produksi jagung manis adalah tingginya serangan penyakit bulai dan belum tersediannya varietas jagung manis yang tahan terhadap penyakit bulai.
Penyakit bulai (downey mildew) merupakan salah satu penyakit pada tanaman jagung yang sangat berbahaya dan dapat menimbulkan kehilangan hasil hingga 100% pada varietas peka (Azrai dan Kasim 2003). Penyakit bulai disebabkan oleh cendawan Peronosclerospora maydis Rac. Shaw, dan dapat menginfeksi tanaman jagung apabila ada air, baik air embun, air hujan, atau air gutasi (Semangun 2004). Tanaman yang terinfeksi bulai akan mengalami hambatan dalam fotosintesis sehingga pembentukan tepung sari dan tongkol terhambat dan bahkan tidak menghasilkan biji sama sekali.
Pengunaan varietas unggul yang tahan bulai merupakan cara yang paling efektif untuk mengendalikan serangan penyakit, karena selain mudah dan murah bagi petani, penggunaan varietas tahan juga tidak menimbulkan residu fungisida yang berbahaya, apalagi jagung manis biasa di konsumsi oleh manusia dalam bentuk segar. Perakitan hibrida terhadap karakter ketahanan terhadap bulai memerlukan usaha yang lebih besar hal ini dikarenakan pola pewarisan karakter ketahanan terhadap penyakit bulai dikendalikan oleh aksi gen aditif, dominan dan epistasis (Azrai 2010). Dengan keberadaan aksi gen epistasis, menyebabkan seleksi sifat ketahanan terhadap bulai tidak dapat difiksasi pada generasi awal yang masih bersegregasi, sehingga diperlukan beberapa generasi hingga tercapai fiksasi gen.
Perakitan varietas unggul yang tahan bulai dapat dilakukan dengan melakukan hibridisasi atau persilangan. Salah satu tipe persilangan yang sering dilakukan adalah persilangan dialel (diallel cross), yaitu persilangan yang dilakukan diantara semua pasangan tetua sehingga dapat diketahui potensi hasil suatu kombinasi hibrida, nilai heterosis, daya gabung umum, daya gabung khusus dan dugaan besarnya ragam genetik dari suatu karakter (Setiastono 2008).
Keberhasilan program pemuliaan sangat ditunjang oleh besarnya variasi genetik dari materi genetik yang dimiliki. Dalam hal ini besarnya variasi genetik tersebut akan memberi kemungkinan yang lebih besar dalam usaha perakitan suatu varietas unggul baru.
2
jagung dan hasilnya sebagai famili yang disandi dengan “S”. Kegiatan silang
sendiri dapat memfiksasi gen-gen pengatur karakter yang diinginkan, seperti tahan hama penyakit, tahan rebah, sinkronisasi masa berbunga, dan daya hasil tinggi. Galur generasi lanjut yang telah disilang sendiri lebih dari lima generasi (S5) menghasilkan tanaman yang seragam karena adanya peningkatan homosigositas. Apabila antara galur S5 saling disilangkan dengan pasangan yang bersifat heterotik maka pada generasi F1 diperoleh hasil yang tinggi (Yasin et al. 2008). Sifat heterotik F1 dari tetua yang membentuknya dapat dikaji dengan analisis daya gabung umum (DGU) dan daya gabung khusus (DGK). Berdasarkan uraian tersebut di atas, maka diperlukan penelitian mengenai uji daya gabung, pendugaan nilai heterosis dan evaluasi daya hasil jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai P. maydis menggunakan persilangan dialel.
Tujuan Penelitian
Percobaan ini bertujuan untuk :
1. Memperoleh galur-galur jagung manis tahan penyakit bulai untuk digunakan sebagai tetua dan sebagai pasangan tetua hibrida yang lebih tahan terhadap penyakit bulai.
2. Mendapatkan nilai duga daya gabung umum, daya gabung khusus tujuh galur jagung manis pada karakter ketahanan penyakit bulai dan komponen hasil. 3. Mendapatkan nilai duga heterosis F1 hasil persilangan dialel pada karakter
ketahanan penyakit bulai dan komponen hasil.
4. Mendapatkan informasi mengenai ada tidaknya pengaruh efek resiprokal terhadap tingkat ketahanan penyakit bulai.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan ketahanan penyakit bulai dari galur-galur jagung manis. 2. Terdapat beberapa galur yang menunjukkan nilai daya gabung umum, daya
gabung khusus tinggi pada karakter ketahanan bulai dan komponen hasil. 3. Terdapat persilangan yang memiliki nilai heterosis tinggi pada karakter
ketahanan penyakit bulai dan komponen hasil
4. Tidak terdapat perbedaan tingkat ketahanan penyakit bulai antara F1 dan F1R.
Diagram Alir Penelitian
3
Gambar 1. Bagan alir penelitian
Plasma nutfah jagung manis Koleksi PT BISI International, Tbk generasi selfing 3 (S3)
Selfing sampai S5
Persilangan dialel penuh tetua terpilih (7 galur jagung manis) 1. Penapisan galur-galur jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai
3. Evaluasi daya gabung dan heterosis hibrida hasil persilangan dialel pada karakter hasil dan komponen hasil
2. Evaluasi daya gabung dan heterosis pada karakter ketahanan terhadap penyakit bulai (P. maydis)
4
2
TINJAUAN PUSTAKA
Jagung Manis (Zea mays var. saccharata Sturt.)
Seperti tanaman jagung yang lainnya, tanaman jagung manis memiliki kromosom sebanyak 2n = 2x = 20. Tanaman jagung manis termasuk dalam famili poaceae, genus zea dan spesies Z. mays var. saccharata Sturt. Jagung manis termasuk tanaman hortikultura walaupun secara morfologi tidak berbeda dibandingkan dengan jagung pipil (field corn). Di dunia, jagung manis merupakan salah satu komoditas yang banyak diminati seperti di Amerika Serikat, Kanada, Asia Timur dan Eropa (Sadaiah et al. 2013; Tracy 2001).
Teori mengenai daerah asal jagung manis, masih mengalami perdebatan. Teori pertama mengemukakan bahwa jagung manis yang ada saat ini merupakan turunan dari Maiz Dulce dan oleh karena itu berhubungan dengan kelompok Cullpi, sedangkan teori yang kedua mengemukakan bahwa Amerika Utara adalah asal dari jagung manis sekarang ini, yang dihasilkan dari mutasi gen sugary pada tanaman field corn. Selama lebih dari 30 tahun yang lalu, alel sugary (su) yang terdapat pada kromosom nomor 4 dianggap sebagai gen pengendali rasa manis pada jagung manis. Saat ini, diketahui terdapat paling sedikit tujuh gen selain sugary, yang mempengaruhi sintesis karbohidrat pada endosperma, yang digunakan secara tunggal maupun kombinasi beberapa gen dalam membentuk varietas jagung manis. Terdapat delapan gen resesif pada tanaman jagung manis yang dikembangkan untuk varietas komersial. Delapan gen kemanisan tersebut adalah amylose-extender 1 (ae1) terdapat pada kromosom nomor 5, gen brittle 1 (bt1) terdapat pada kromosom nomor 5, gen brittle 2 (bt2) terdapat pada kromosom nomor 4, gen sugary 1 (su1) terdapat pada kromosom nomor 4. Gen dull 1 (du1) terdapat pada kromosom nomor 10, gen sugary enhancer 1 (se1) terdapat pada kromosom nomor 2C, waxy 1 (wx1) pada kromosom nomor 9 dan gen shrunken (sh2) terdapat pada kromosom nomor 3 (Tracy 2001).
Prospek jagung manis dapat digunakan sebagai bahan baku industri, misalnya bahan dasar pembuatan sirup, gula jagung, pati jagung (maizena), minuman sari jagung manis, susu dan berbagai produk lainnya. Selain itu, jagung manis umumnya dikonsumsi sebagai jagung rebus atau jagung kukus (steam), terutama bagi masyarakat di kota-kota besar. Jagung ini dikonsumsi dalam bentuk jagung muda, mempunyai rasa manis dan enak karena kandungan gulanya tinggi. Jagung manis mempunyai biji-biji yang berisi endosperm manis, mengkilap, tembus pandang sebelum masak dan berkerut bila kering.
Daya Gabung dan Heterosis
5 terdiri atas tetua dan F1, metode 3 terdiri atas F1 dan resiprokalnya, sedangkan metode 4 hanya terdiri F1, tanpa tetua dan resiprokalnya. Analisis silang dialel merupakan salah satu rancangan persilangan yang paling banyak digunakan dalam pemuliaan tanaman, terutama dalam hal pendugaan daya gabung dan studi pewarisan dari suatu program persilangan.
Konsep daya gabung diperkenalkan oleh Sprague dan Tatum pada tahun 1941 terbagi atas daya gabung umum (general combining ability) dan daya gabung khusus (specific combining ability). Faktor utama yang menentukan keunggulan hibrida adalah daya gabung galur murni. Analisis daya gabung merupakan metode yang penting untuk mengetahui aksi gen dan sering digunakan oleh pemulia tanaman untuk memilih tetua dengan daya gabung umum dan daya gabung khusus tinggi (Legesse et al. 2009; Zare et al. 2011). Hallauer dan Miranda (1988) melaporkan bahwa galur generasi lanjut (S5) mempunyai koefisien depresi tangkar dalam (inbreeding depression) mendekati 95%. Kombinasi persilangan dialel dapat dilakukan melalui analisis informasi daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK) tetua, dan sifat penampilan F1 (Singh dan Chaudhary 1985).
Daya gabung umum (DGU) adalah nilai rata-rata dari suatu tetua yang disilangkan dengan tetua-tetua lain dibandingkan dengan rata-rata umum. DGU merupakan simpangan dari rata-rata seluruh persilangan sehingga dapat bernilai positif maupun negatif (Hallauer dan Miranda 1988). Daya gabung khusus (DGK) adalah penampilan kombinasi dari suatu pasangan persilangan tertentu. Bila nilai pasangan tertentu lebih baik daripada nilai rata-rata keseluruhan persilangan yang terlibat, dikatakan daya gabung khususnya baik (Poehlman dan Sleeper 1995).
Daya gabung umum merupakan parameter genetik yang sangat penting dalam menentukan kemampuan suatu galur murni melakukan rekombinasi dengan galur murni lainnya (Bello 2009). Daya gabung umum merupakan parameter genetik yang tepat digunakan karena mengukur secara langsung efek gen aditif yang merupakan parameter utama dalam menentukan efektivitas seleksi. Daya gabung umum berhubungan langsung pada nilai keturunan tetuanya karena mengestimasi efek gen aditif. DGU yang tinggi menunjukkan adanya efek gen aditif atau efek interaksi aditif x aditif (Ruswandi et al. 2006). Hasil penelitian Gama et al. (2003) menyatakan bahwa daya gabung sangat menentukan keberhasilan dalam perakitan kultivar hibrida unggul.
Fenomena heterosis pertama kali diperkenalkan oleh Shull pada tahun 1908 yang didukung oleh East tahun 1963 dan Hull 1945 dan peneliti yang lain sesudahnya (Fehr 1987). Heterosis merupakan superioritas penampilan individu-individu hibrida dibandingkan dengan tetuanya. Fenomena heterosis dapat muncul apabila tetua dari hibrida memiliki alel yang berbeda dan terdapat beberapa tingkat dominansi diantara alel-alel tersebut (Falconer 1996). Penampilan suatu hibrida secara relatif terhadap tetuanya dapat diekspresikan dalam dua hipotesis yaitu hipotesis dominan dan overdominan.
6
Patogenitas dan Resistensi Tanaman Jagung terhadap Patogen Bulai
Penyakit bulai merupakan penyakit utama yang menyerang tanaman jagung di Indonesia dan dapat mengakibatkan kehilangan hasil 90 - 100% pada tanaman yang rentan (Semangun 2004; Burhanuddin 2011). Penyebab penyakit bulai pada tanaman jagung dilaporkan ada 10 spesies cendawan yang tergolong dari tiga genera yaitu genus Peronosclerospora, terdiri dari 7 spesies, genus Sclerophthora terdiri dari 2 spesies, dan genus Sclerophora satu spesies. Kesepuluh spesies cendawan penyebab penyakit bulai tersebut di atas adalah Peronosclerospora maydis, P. philippinensis, P. sorghi, P. sacchari, P. heteropogoni, P. mischanthi, P. spontanea, Sclerophthora macrospora, S. rayssiae dan Sclerophora graminicola (Wakman dan Burhanuddin 2010). Masing-masing spesies cendawan penyebab penyakit bulai ini tersebar pada lokasi yang berbeda-beda.
Di Indonesia, penyakit bulai telah dilaporkan tersebar di semua propinsi, spesies yang ada pada satu propinsi berbeda dengan spesies yang ada di propinsi lainnya. Spesies P. maydis dominan ditemukan di Pulau Jawa dan Kalimantan, sedangkan spesies P. philippinensis dominan di Pulau Sulawesi atau umumnya di luar Pulau Jawa (Burhaduddin 2011). Semua spesies penyebab penyakit bulai bersifat parasit obligat yang berarti penyakit ini hanya dapat hidup dan berkembang pada tanaman inangnya (Thakur dan Mathur 2002). Salah satu cara untuk mengenali spesies penyakit bulai adalah dengan melihat bentuk konidia. Bentuk konidia P. maydis adalah bulat dengan ukuran 17 – 23 x 27 – 39 µm, sedangkan konidia P. philippinensis berbentuk lonjong dengan ukuran 17 – 21 x 27 – 39 µm. Berdasarkan penelitian (Hikmahwati et al 2011; Burhanuddin 2011), dilaporkan bahwa saat ini di Indonesia juga ditemukan penyakit bulai yang disebabkan oleh spesies P. sorghi yaitu di daerah Medan dan Batu Malang dengan bentuk konidia oval. Ukuran konidia spesies P. sorghi adalah 14,4 – 27,3 x 15 – 28,9 µm. Daerah penyebaran P. sorghi selama ini adalah di Amerika Utara, Amerika Tengah, Amerika Selatan, Afrika, Australia, Eropa dan Asia (Thailand dan Malaysia).
Tanaman jagung yang terinfeksi cendawan bulai berwarna klorosis sejajar tulang daun, dengan batas yang jelas, daun yang masih sehat berwarna hijau normal. Pada permukaan daun baik bagian atas maupun bawah pada daerah yang klorosis terlihat spora berwarna putih seperti tepung dan tampak jelas pada pagi
P. maydis P. philippinensis P. sorghi
7 hari. Tanaman yang terinfeksi sistemik sejak muda dibawah umur satu bulan biasanya mati. Daun yang klorosis sistemik menjadi sempit dan kaku, tanaman terhambat pertumbuhannya dan tongkol yang terbentuk menjadi abnormal bahkan bisa tidak terbentuk tongkol sama sekali. Gejala lain yang ditimbulkan adalah terbentuknya anakan yang berlebihan, daun-daun menggulung dan terpuntir, bunga jantan mengalami malformasi dan daun sobek-sobek.
8
3
Penapisan galur-galur jagung manis terhadap karakter
ketahanan penyakit bulai (
P. maydis
)
ABSTRAK
9
Screening of Sweet Corn Lines of Downy Mildew Resistance
(
Peronosclerospora maydis
)
ABSTRACT
Screening of sweet corn lines for downy mildew resistance was conducted at PT. BISI International Tbk, research station, Kediri on February 2012. The experimental design was Randomized Complete Block Design with 2 replications. Each genotype was planted in two rows, 25 plant per row. The aim of the research were (1). To obtain information about disease resistance to downy mildew of 74 sweet corn lines. (2). To select 7 lines of sweet corn with different resistace for diallel mating. (3). To obtain information about similiarity among 7 lines of sweet corn based on morphological traits. The results showed that 74 sweet corn lines, had different resistance to downy mildew, 18 lines were to medium susceptible and 56 lines were to susceptible. Seven lines sweet corn selected with different response to downy mildew disease, the lines were DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35% and DMSF11 (G) 88.50%. Clustering based on 81% coefficient similiarity, resulted in four clusters. Cluster I, lines DMST531, DMSF11, DMSG781 and DMSS491; cluster II, line DMSC499; cluster III, line DMSK5 and cluster IV line DMSE711.
Keywords : downy mildew, line similiarity, sweet corn
10
PENDAHULUAN
Penyakit bulai merupakan penyakit utama pada tanaman jagung yang sangat berbahaya dan dapat menimbulkan kehilangan hasil hingga 100% pada varietas peka (Azrai dan Kasim 2003). Penyakit bulai disebabkan oleh cendawan Peronosclerospora maydis Rac. Shaw, dan dapat menginfeksi tanaman jagung apabila ada air, baik air embun, air hujan, atau air gutasi (Semangun 2004).
Di Indonesia, tanaman jagung manis merupakan salah satu komoditas pertanian yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Hibrida jagung manis yang tahan terhadap penyakit bulai dapat diperoleh dengan kegiatan pemuliaan tanaman. Kegiatan awal dari pemuliaan tanaman adalah melakukan seleksi dan identifikasi terhadap plasma nutfah yang ada. Keragaman genetik yang luas dalam populasi memiliki peranan yang besar dalam keberhasilan kegiatan pemuliaan tanaman. Melalui kegiatan seleksi dan identifikasi akan diperoleh informasi mengenai ketahanan penyakit, daya hasil, heterosis dan daya gabung dari masing-masing galur.
Untuk mendapatkan hibrida berpotensi hasil tinggi diperlukan pasangan populasi yang memiliki kelompok heterotik yang berbeda (Pabendon et al. 2007). Kombinasi persilangan antar galur dalam pembentukan hibrida tidak selalu menghasilkan hibrida superior (Ruswandi et al. 2006). Persilangan antara tetua yang memiliki latar belakang genetik yang jauh akan menghasilkan keturunan silang tunggal yang mempunyai nilai heterosis tinggi dibandingkan tetua yang memiliki latar belakang genetiknya dekat (Phoelman dan Sleeper 1995).
Karakterisasi beberapa galur jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai perlu dilakukan untuk mendapatkan hibrida unggul yang tahan terhadap penyakit bulai. Percobaan pertama bertujuan 1) untuk mendapatkan informasi mengenai tingkat ketahanan 74 galur jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai. 2). Memilih tujuh galur jagung manis dengan tingkat ketahanan yang berbeda yang akan digunakan sebagai tetua persilangan dialel. 3). Mendapatkan informasi mengenai kemiripan 7 galur jagung manis berdasarkan karakter morfologi tanaman.
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
11 Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 74 galur jagung manis generasi (S5) yang dikembangkan oleh PT BISI International, Tbk, cek tahan menggunakan hibrida P12 dan BISI816, cek rentan menggunakan galur SW02, dan penular menggunakan hibrida BISI16. Pada generasi kelima (S5), 74 galur tersebut diuji ketahanan terhadap penyakit bulai P. maydis. Pupuk yang digunakan adalah NPK 15-15-15, Urea, insektisida (beta-siflutrin, imidakloprid). Peralatan yang digunakan adalah cangkul, tugal, alat tulis, handsprayer dan kamera.
Pelaksanaan Percobaan
Seluruh galur diuji karakter ketahanannya terhadap P. maydis dengan menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan dua ulangan. Uji ketahanan terhadap P. maydis dilakukan dengan teknik inokulasi pada tanaman penular (spreader) yang sudah terinfeksi bulai lebih dari 80% dan inokulasi secara alami pada galur-galur yang diuji. Satu bulan sebelum penanaman galur-galur yang akan diuji terhadap ketahanan penyakit bulai, ditanam terlebih dahulu sumber inokulum varietas jagung rentan penyakit bulai yaitu hibrida BISI16, dua baris mengelilingi petak percobaan.
Pemupukan dilakukan sebanyak tiga kali. Pemupukan pertama dilakukan pada umur tanaman 1 minggu setelah tanam (1 MST) dengan takaran 10 g campuran NPK 15-15-15 + Urea dengan perbandingan 1 : 1, per lubang tanam. Pemupukan kedua dan ketiga dilakukan pada umur 3 MST dan 5 MST dengan takaran 10 g urea per lubang tanam.
Inokulasi Penyakit Bulai pada Tanaman Sumber Inokulum
Inokulasi dilakukan pada umur 1 MST dengan cara meneteskan suspensi konidia cendawan P. maydis pada kuncup daun yang masih menggulung membentuk corong yang terdapat air gutasi. Konidia cendawan tersebut dikoleksi sekitar jam 16.00 wib. Suspensi konidia bulai dibuat dengan cara mengambil 20 daun yang terinfeksi, dicuci kemudian diletakkan dalam timba yang berisi larutan gula setinggi 1 cm dan di letakkan di ruang terbuka. Pagi harinya terbentuk spora baru pada daun yang terinfeksi penyakit bulai. Daun terinfeksi tersebut dicuci dengan air bersih dan larutan yang terbentuk tersebut diinokulasikan jam 06.00 wib pada tanaman sumber inokulum. Gejala penyakit bulai pada tanaman sumber inokulum yang diinokulasi tampak jelas pada 4 MST atau 3 MSI (3 minggu setelah inokulasi).
Penanaman Pengujian
12
terserang lebih dari 80%. Waktu dan takaran pemupukan pada galur uji sama seperti pemupukan pada tanaman sumber inokulum seperti diuraikan diatas. Lay out percobaan uji bulai (P. maydis) seperti ditunjukkan pada gambar 3.
C C C C
R T R R
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 . . n
U l a n g a n s a t u
C C C C
R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T R 10 11 12 13 14 . . n R
U l a n g a n d u a
S u m b e r I n oku lu m ( s i) S u m b e r I n oku lu m ( s i)
S u m b e r I n o k u l u m (si)
S u m b e r I n o k u l u m
[image:31.595.63.487.74.719.2]S u m b e r I n o k u l u m (si)
Gambar 3. Layout penapisan galur-galur jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai
Keterangan : BISI16 = sumber inokulum (si); 1, 2,..n = jumlah galur yang diuji; SW02 = cek rentan (CR);
P12 dan BISI816 = cek tahan (CT).
Pengamatan
Pengamatan bulai dilakukan beberapa tahap dimulai pada saat tanaman berumur 7 hst, 14 hst, 21 hst, 28 hst dan 35 hst. Pengambilan data dilakukan dengan cara menghitung jumlah tanaman terserang untuk setiap plot, kemudian dinisbahkan dengan jumlah tanaman awal yang diamati pada umur 10 hari setelah tanam. Perhitungan menggunakan rumus sebagai berikut:
KP = n
N x 100%
KP = persentase tanaman terserang bulai per plot; n = jumlah tanaman terserang bulai;
N = jumlah tanaman awal per plot.
Kriteria tingkat ketahanan teradap penyakit bulai adalah berdasarkan kejadian penyakit (%) terhadap penyakit bulai (P. maydis). Menurut Pakki dan Muis (2007), tingkat ketahanan galur-galur dikategorikan sebagai berikut:
Tahan = 0 - 10%; Agak Tahan = 11 - 25%; Agak Rentan = 26 - 50%; Rentan = 51 - 100%.
13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keragaman genetik diantara dan didalam genus, spesies, subspesies, populasi dan galur materi pemuliaan merupakan kajian yang menarik dalam genetika tanaman dan pemuliaan. Dalam kegiatan pemuliaan, keragaman genetik yang luas memegang peranan penting dalam keberhasilan program pemuliaan. Kegiatan penapisan galur-galur jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai, akan membantu dan mempermudah kegiatan perakitan hibrida jagung manis yang tahan penyakit bulai.
Berdasarkan data pada Tabel 1, kejadian penyakit bulai terhadap 74 galur jagung manis bervariasi antara 29.30-100% dengan status ketahanan agak rentan hingga rentan. Mayoritas galur yang diuji merupakan galur dengan kategori rentan sebanyak 56 galur dan 18 galur termasuk dalam kategori agak rentan. Pada varietas pembanding, hibrida P12 menunjukkan kejadian penyakit sebesar 7.25% termasuk kategori tahan, hibrida BISI816 menunjukkan kejadian penyakit sebesar 28.35% termasuk kategori agak rentan dan SW02 dengan kejadian penyakit 100% termasuk kategori rentan.
Berdasarkan tingkat kejadian penyakit yang berbeda dan ketersedian benih yang cukup dipilih 7 galur yaitu DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35% dan DMSF11 (G) 88.50%.
Menurut Jensen (1988) dan Stoskopf et al. (1993), perbedaan sifat dan variasi yang tinggi antar galur dalam populasi memudahkan seleksi untuk memperoleh pasangan heterotik dalam perakitan jagung hibrida. Pemilihan tetua dengan keragaman genetik yang luas dalam populasi genetik memegang peranan penting terhadap kemajuan program pemuliaan (Iriany et al. 2011). Sebelum 1970, metode yang digunakan untuk mengukur keragaman genetik diantara unit taksonomi adalah menggunakan analisis pedigree dan morfologi (Melchinger 1999). Sampai saat ini, karakter morfologi dan informasi pedigree telah banyak digunakan dalam menentukan jarak genetik dan hubungan kekerabatan dalam sejumlah plasma nutfah, sehingga membentuk sejumlah kultivar.
14
Tabel 1. Rata-rata persentase kejadian penyakit bulai pada 74 galur jagung manis dan pembanding
No Kode Pedigree Kejadian Penyakit
(%) Status
1 DMS C491 CT49 : 95-5-1-3 -1 29.30 AR
2 DMS T531 CT53 : 27-5-2-1-1 29.95 AR
3 DMS T532 CT53 : 22-3-2-2-2 30.35 AR
4 DMS 3MB1 MB3/HP : 5-3-1-2-1 30.95 AR
5 DMS C492 CT49 : 106-3-2-2-1 34.80 AR
6 DMS G781 G7S3 : 8-1-1-1-1 37.00 AR
7 DMS L211 LS : 21-2-1-1-1 38.75 AR
8 DMS G716 G7S3 : 16-1-1-1-1 39.90 AR
9 DMS C493 CT49 : 106-3-1-3-1 41.70 AR
10 DMS C494 CT49 : 42-1-3-2-1 42.60 AR
11 DMS T533 CT53 : 8-5-1-1-1 42.85 AR
12 DMS T534 CT53 : 15-3-1-2-1 44.70 AR
13 DMS T535 CT53 : 4-5-1-1-1 45.65 AR
14 DMS T536 CT53 : 2-2-3-3-1 45.70 AR
15 DMS C495 CT49 : 69-1-1-1-1 47.20 AR
16 DMS T537 CT53 : 24-4-3-2-1 47.75 AR
17 DMS T538 CT53 : 2-5-2-1-1 48.55 AR
18 DMS C497 CT49 : 76-1-1-1-1 50.00 AR
19 DMS T539 CT53 : 11-4-1-1-1 51.85 R
20 DMS C498 CT49 : 76-3-1-1-1 52.20 R
21 DMS C499 CT49 : 95-1-3-1-1 52.80 R
22 DMS C4910 CT49 : 42-1-3-1-1 54.40 R
23 DMS T5310 CT53 : 27-3-3-2-1 54.65 R
24 DMS T5311 CT53 : 4-2-3-1-1 54.75 R
25 DMS IB1 ISB0005 : 1-2-2-2-1 55.25 R
26 DMS IN1 Ins2/C20 : 5-1-1-1-1 55.45 R
27 DMS L511 LS : 51-1-1-1-1 55.75 R
28 DMS IB2 ISB0005 : 1-1-1-3-1 58.35 R
29 DMS S491 SC49 : 7-3-1-1-1 59.15 R
30 DMS V21 V2/MB3 : 13-2-1-2-1 59.30 R
31 DMS C4911 CT49 : 92-3-3-1-1 59.90 R
32 DMS C4912 CT49 : 106-3-1-2-2 60.15 R
33 DMS A71 S73/MB3 : 3-3-1-1-1 61.65 R
34 DMS T5312 CT53 : 27-3-1-2-1 62.15 R
35 DMS G725 G7S3 : 25-1-1-1-1 62.50 R
36 DMS B3 HB2J/SGIn : 27-2-4-4-5 63.05 R
37 DMS K1 RK#1-bk : 61-2-1-1-1 64.15 R
38 DMS G726 G7S3 : 26-2-1-2-1 65.05 R
39 DMS K2 RK#1-bk : 74-1-4-1-1 66.05 R
15
Lanjutan Tabel 1. Rata-rata persentase kejadian penyakit bulai pada 74 galur jagung manis dan pembanding
No Kode Pedigree Kejadian Penyakit
(%) Status
40 DMS C4913 CT49 : 26-1-1-2-1 66.65 R
41 DMS T5313 CT53 : 13-5-1-2 -1 67.10 R
42 DMS C4914 CT49 : 20-3-1-2-1 68.75 R
43 DMS C4915 CT49 : 76-1-1-2-1 69.25 R
44 DMS T5314 CT53 : 18-3-1-2-1 70.00 R
45 DMS T5315 CT53 : 4-1-1-1-1 70.00 R
46 DMS A72 S73/MB3 : 1-1-1-2-1 70.15 R
47 DMS C4916 CT49 : 76-3-1-3-1 70.45 R
48 DMS G725 G7S3 : 25-2-1-1-1 71.00 R
49 DMS K3 RK#1-bk : 71-1-4-1-1 71.15 R
50 DMS L931 LS : 93-1-1-1-1 71.55 R
51 DMS D32 11476SG/InHB:186-3-1-3-6 72.25 R
52 DMS D31 11476SG/InHB:20-4-5-1-2 72.75 R
53 DMS E721 ISB0005 : 2-1-2-1-2 74.45 R
54 DMS C4917 CT49 : 65-2-2-1-3 74.95 R
55 DMS T5316 CT53 : 21-7-2-1-2 75.00 R
56 DMS V22 V2/MB3: 15-2-1-2-1 75.00 R
57 DMS C4918 CT49 : 76-3-1-2-1 75.10 R
58 DMS C4919 CT49 : 93-3-1-3-1 75.95 R
59 DMS E711 ISB0005 : 2-1-1-4-2 76.65 R
60 DMS C4920 CT49 : 48-5-1-2-1 76.85 R
61 DMS L521 LS : 52-1-1-1-1 77.55 R
62 DMS IM51 IS2/MB3 : 5-2-2-2-1 77.85 R
63 DMS K4 RK#1-bk : 77-2-1-1-1 78.10 R
64 DMS T5317 CT53 : 13-5-1-1-2 80.55 R
65 DMS C4921 CT49 : 110-2-1-2-1 84.15 R
66 DMS K5 RK#1-bk : 72-3-1-1-1 84.35 R
67 DMS K6 RK#1-bk : 53-2-8-1-1 84.30 R
68 DMS T5318 CT53 : 2-1-1-1-2 85.00 R
69 DMS L751 LS : 75-3-1-1-1 85.50 R
70 DMS C4922 CT49 : 69-1-2-1-1 85.60 R
71 DMS C4923 CT49 : 48-2-1-3-1 88.40 R
72 DMS F11 InV2/Gd-H2:84-3-3-1-7 88.50 R
73 DMS F21 SGIn/BHJ:76-1-7-1-3 88.90 R
74 DMS L752 LS : 75-3-1-1-1 100.00 R
Pembanding
P12 7.25 T
BISI816 28.35 AR
SW02 100.00 R
16
Hasil analisis gerombol 7 galur jagung manis terhadap karakter morfologi tanaman menggunakan program SPSS 20 menghasilkan dendogram seperti pada Gambar 4. Dendogram dengan menggunakan karakter-karakter morfologi menunjukkan terdapat keragaman antar galur-galur yang diuji. Berdasarkan nilai kemiripan 81% genotipe-genotipe tersebut dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok. Kelompok pertama terdiri dari empat galur yang dibagi menjadi dua sub kelompok, yaitu galur B (CT53:27-5-2-1-1) dan G (InV2/Gd-H2:84-3-3-1-7); dan galur D (G7S3:8-1-1-1-1) dan F (SC49:7-3-1-1-1). Kelompok kedua adalah galur A (CT49:95-1-3-1-1). Kelompok ketiga adalah galur C (RK#1-bk:72-3-1-1-1) dan kelompok keempat adalah galur E (ISB0005:2-1-1-4-2). Galur-galur pada kelompok pertama meskipun memiliki pedigree yang berbeda menunjukkan kemiripan yang cukup tinggi secara morfologi dengan tingkat kemiripan 81%.
Pasangan galur B (CT53:27-5-2-1-1) dan G (InV2/Gd-H2:84-3-3-1-7) memiliki nilai kemiripan paling besar sekitar 99%, sedangkan galur C (RK#1-bk:72-3-1-1-1) memiliki nilai kemiripan paling kecil 75%. Besarnya jarak genetik antar galur dinyatakan dalam bentuk matrik simetri atau biasa disebut proximity matrix (Yamin dan Kurniawan 2000). Berdasarkan data pada Tabel 2, galur B (CT53:27-5-2-1-1) dan G (InV2/Gd-H2:84-3-3-1-7) memiliki jarak genetik paling kecil dengan nilai 1.84, sedangkan galur B (CT53:27-5-2-1-1) dan C (RK#1-bk:72-3-1-1-1) memiliki jarak genetik paling besar dengan nilai 8.60. Terdapat
Ketidakmiripan (%)
Gambar 4. Dendogram kemiripan secara morfologis 7 galur jagung manis menggunakan program SPSS 20 pada nilai koefisien ketidakmiripan 19 %, berdasarkan data morfologi 25 karakter kualitatif dan kuantitatif.
I
II
III
17 korelasi yang nyata antara jarak genetik dengan hasil panen jagung (Barbosa et al. 2003). Diduga persilangan antara galur B, G, D dan F yang terdapat pada kelompok yang sama tidak akan menunjukkan nilai heterosis yang tinggi pada hibridanya.
SIMPULAN
1. Terdapat perbedaan tingkat ketahanan diantara 74 galur jagung manis yang diuji dengan kategori agak rentan 18 galur dan 56 galur termasuk kategori rentan.
2. Terpilih 7 galur jagung manis dengan kejadian penyakit yang berbeda yaitu DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35% dan DMSF11 (G) 88.50%.
[image:36.595.82.517.101.804.2]3. Berdasarkan nilai kemiripan 81%, genotipe-genotipe yang diuji dikelompokkan menjadi empat kelompok. Kelompok pertama terdiri dari empat galur yang dibagi menjadi dua sub kelompok, yaitu galur DMST531 (B) dan DMSF11 (G); galur DMSG781 (D) dan DMSS491 (F). Kelompok kedua adalah galur DMSC499 (A). Kelompok ketiga adalah galur DMSK5 (C) dan kelompok keempat adalah galur DMSE711 (E).
Tabel 2. Rata-rata jarak antar galur berdasarkan 25 karakter morfologi Proximity matrix
Galur A B C D E F G
A 0.00 6.45 8.18 5.99 8.07 5.14 5.97
B 6.45 0.00 8.60 5.82 6.90 4.93 1.84
C 8.18 8.60 0.00 5.14 5.55 6.37 7.58
D 5.99 5.82 5.14 0.00 6.45 4.11 4.72
E 8.07 6.90 5.55 6.45 0.00 5.36 6.42
F 5.14 4.93 6.37 4.11 5.36 0.00 4.62
18
4
Evaluasi daya gabung dan heterosis pada karakter ketahanan
penyakit bulai (
P. maydis
)
ABSTRAK
Penyakit bulai merupakan penyakit utama pada tanaman jagung manis di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari daya gabung dan heterosis F1 jagung manis terhadap ketahanan penyakit bulai (P. maydis). Penelitian dilakukan di Kebun percobaan PT. BISI International, Tbk di Kediri, Jawa Timur. Penelitian ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dengan 3 ulangan dan setiap genotipe ditanam dua baris, 20 tanaman per baris. Nilai duga daya gabung umum (DGU) dan daya gabung khusus (DGK) untuk karakter ketahanan penyakit bulai menunjukkan berbeda nyata, tetapi pengaruh resiprokal menunjukkan tidak berbeda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa penyakit bulai tidak dipengaruhi oleh gen-gen ekstrakromosomal melainkan dipengaruhi oleh gen-gen yang terdapat di dalam inti. Hasil analisis dialel berdasarkan persentase kejadian penyakit menunjukkan bahwa nilai DGU dan DGK yang lebih negatif lebih tahan terhadap penyakit bulai. Pada karakter ketahanan penyakit bulai, galur DMST531 menunjukkan nilai DGU lebih negatif dengan nilai -1.70 dan kombinasi persilangan DMSK5xDMSS491 menunjukkan nilai DGK lebih negatif dengan nilai -2.11. Kombinasi persilangan DMSK5xDMSS491 menunjukkan nilai heterosis -2.50% dan nilai heterobeltiosis -2.50% dibandingkan dengan kombinasi persilangan yang lain. Nilai duga ragam DGU lebih rendah dibandingkan nilai duga ragam DGK hal ini menunjukkan bahwa pengaruh aksi gen aditif lebih besar dibandingkan pengaruh aksi gen dominan. Hal ini menunjukkan bahwa ketahanan penyakit bulai dipengaruhi oleh aksi gen aditif.
19
Combining Ability and Heterosis of Downy Mildew
(
P. maydis
) Resistance
ABSTRACT
Downy mildew is the most destructive disease of sweet corn in Indonesia. This study evaluated combining ability and heterosis for downy mildew (P. maydis) resistance in sweet corn. The experiment was conducted at Kediri, East Java. The experimental design was Randomized Complete Block Design with 3 replications, each genotype was planted in two rows, 20 plants per row. General combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) values were significant for disease resitant but the resiprocal effect was not significant. Diallel analysis based on disease incidence showed that value more negative was better than positive value. Inbred DMST531 showed more negative GCA value (-1.70) and the combination DMSK5xDMSS491 showed more negative SCA value (-2.11). The combination DMSK5xDMSS491 also showed heterosis (-2.50%) and heterobeltiosis (-2.50%) compared to the others. The value of GCA variance was lower than SCA variance and additive variance was lower than dominant variance, indicating downy mildew resistance is influenced by additive gene action.
20
PENDAHULUAN
Penyakit bulai merupakan penyakit utama pada tanaman jagung dan jagung manis yang menyerang sentra-sentra produksi seperti di Jawa, Lampung, Sumatera Utara dan Sulawesi. Perakitan varietas jagung manis yang tahan terhadap penyakit bulai melalui kegiatan pemuliaan tanaman merupakan cara yang paling mudah, murah dan aman dibandingkan dengan pengendalian menggunakan fungisida.
Perakitan varietas unggul yang tahan terhadap penyakit bulai memerlukan informasi mengenai pewarisan sifat dan kendali genetik penyakit bulai. Studi pewarisan sifat dapat dilakukan dengan melakukan persilangan. Salah satu tipe persilangan yang dapat digunakan adalah persilangan dialel (diallel cross), yaitu persilangan yang dilakukan diantara semua pasangan tetua sehingga dapat diketahui potensi hasil suatu kombinasi hibrida, nilai heterosis, daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK) dan dugaan besarnya ragam genetik dari suatu karakter (Setiastono 2008).
Penyakit bulai dikendalikan oleh banyak gen (poligenik), seleksi yang dilakukan pada generasi awal kurang efektif dikarenakan pada generasi awal, gen-gen pada tanaman masih mengalami segregasi. Seleksi yang dilakukan pada generasi lanjut akan lebih efektif dikarenakan gen-gen yang mempengaruhi ketahanan terhadap penyakit bulai telah terfiksasi.
Tahap awal dalam menilai hasil persilangan antar galur adalah mengevaluasi daya gabung umum (DGU) dan daya gabung khusus (DGK). Informasi ini diperlukan untuk mendapatkan kombinasi tetua yang akan menghasilkan keturunan yang berpotensi hasil tinggi (Sujiprihati et al. 2007). Daya gabung merupakan konsep umum untuk mengklasifikasikan galur murni secara relatif menurut penampilan hibridanya (Hallauer dan Miranda, 1988).
Nilai heterotik dari pasangan galur terhadap keragaman F1 dibedakan atas dua, yakni heterosis nilai tengah tetua (mid parent heterosis) dan heterosis nilai tetua terbaik (best parent heterosis). Menurut Stoskopf et al. (1993) dan Jensen (1988), perbedaan sifat dan variasi yang tinggi antar galur dalam populasi memudahkan seleksi untuk memperoleh pasangan heterotik dalam perakitan jagung hibrida. Penelitian ini bertujuan untuk menduga nilai daya gabung tujuh galur jagung manis dan heterosis F1 jagung manis pada karakter ketahanan penyakit bulai.
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
21 Bahan dan Alat
Hasil penapisan pada percobaan satu terpilih tujuh galur dengan tingkat kejadian penyakit yang berbeda, yaitu DMST531 (B) 29.95%, DMSG781 (D) 37.00%, DMSC499 (A) 52.80%, DMSS491 (F) 59.15%, DMSE711 (E) 76.65%, DMSK5 (C) 84.35%, dan DMSF11 (G) 88.50% yang selanjutnya dibuat persilangaan dialel penuh. Deskripsi tujuh galur yang digunakan dalam penelitian diperlihatkan pada Tabel 3.
Dari persilangan dialel penuh didapatkan 7 tetua, 21 F1 dan 21 F1R yang selanjutnya digunakan sebagai materi percobaan dua dengan ditambah cek tahan hibrida P12, BISI816, cek rentan inbrida SW02 dan spreader hibrida BISI16 dan inbrida SW02. Pupuk yang digunakan yaitu NPK 15-15-15, Urea, insektisida (beta-siflutrin, imidakloprid). Peralatan yang digunakan adalah cangkul, tugal, alat tulis, handsprayer dan kamera.
Pembentukan Populasi Dialel
Materi penelitian yang digunakan pada percobaan dua mengunakan tujuh genotipe terpilih hasil penapisan ketahanan terhadap penyakit bulai pada percobaan satu. Masing-masing genotipe terpilih ditanam delapan baris dengan panjang tiap baris 2.5 m. Jarak tanam yang digunakan 75 cm x 20 cm, 1 benih per lubang tanam, sehingga tiap genotipe ditanam 96 tanaman. Pembentukan populasi dialel dilakukan dengan menyilangkan secara buatan setiap galur dengan galur yang lain secara bolak balik, sehingga dari persilangan dialel penuh tersebut didapatkan 49 genotipe yang terdiri dari 7 genotipe selfing (tetua), 21 genotipe F1 dan 21 genotipe F1R. Pembentukan populasi dialel dilakukan pada bulan Maret 2012 – Juni 2012.
Tabel 3. Deskripsi galur-galur jagung manis yang digunakan dalam penelitian No Kode Galur Generasi
Kejadian penyakit
(%)
Karakter Warna
daun
Sudut
daun Bentuk tongkol 1 DMSC499 (A) S5 52.80 terang sedang kerucut 2 DMST531 (B) S5 29.95 sedang kecil silindris 3 DMSK5 (C) S5 84.35 sedang besar silindris-kerucut 4 DMSG781 (D) S5 37.00 terang sedang kerucut 5 DMSE711 (E) S5 76.65 gelap sedang silindris 6 DMSS491 (F) S5 59.15 terang kecil silindris-kerucut 7 DMSF11 (G) S5 88.50 sedang kecil silindris
Keterangan : kategori sudut daun = kecil (5-250), sedang (25.1-500), besar (50.1-750),
22
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan disusun menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan tiga ulangan. Setiap materi ditanam dua baris (40 tanaman) sepanjang 4 m dengan jarak tanam 40 cm x 20 cm, satu benih jagung manis per lubang. Uji ketahanan terhadap P. maydis dilakukan dengan inokulasi alami apabila tanaman penular sudah terserang bulai minimal 80%. Satu bulan sebelum penanaman genotipe yang akan diuji terhadap penyakit bulai, ditanam terlebih dahulu sumber inokulum varietas jagung rentan penyakit bulai BISI16 dan SW02, dua baris mengelilingi petak percobaan. Tanaman penular disemprot dengan suspensi spora pada umur 7, 9 dan 11 hst, penyemprotan suspensi spora tersebut dilakukan sekitar pukul 03.00-05.00 dini hari dengan suhu sekitar 210C untuk meyakinkan efektifitas inokulum. Pada saat tanaman penular sudah terserang bulai minimal 80%, genotipe uji ditanam (waktu dan dosis pemupukan, sama dengan percobaan 1). Untuk menjaga ketersediaan sumber inokulum selama pengujian, tiap minggu dilakukan penanaman ulang penular sampai umur 4 mst.
C C C C
R T R R
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 . . n
U l a n g a n s a t u
C C C C
R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T R 10 11 12 13 14 . . n R
U l a n g a n d u a
C C C C
R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T R 10 11 12 13 14 . . n R
U l a n g a n t i g a
S u m b e r I n o k u l u m (Si)
S u m b e r I n ok u lu m ( S i) S u m b e r I n ok u lu m ( S i)
S u m b e r I n o k u l u m (Si)
S u m b e r I n o k u l u m
[image:41.595.80.491.77.833.2]S u m b e r I n o k u l u m
Gambar 5. layout evaluasi tetua dan F1 hasil persilangan dialel terhadap ketahanan penyakit bulai (P. maydis)
BISI16 = Sumber inokulum (si); 1, 2,...n = Tetua dan hibrida F1;
SW02 = Cek rentan (CR) dan sumber inokulum (si); P12 = Cek tahan (CT).
Pengamatan
23 Analisis Data
Percobaan 2 dianalisis untuk menduga daya gabung umum, daya gabung khusus dan nilai heterosisnya. Analisis daya gabung dan heterosis dilakukan sebagai berikut :
1. Evaluasi Daya Gabung
Nilai daya gabung umum (DGU) dan daya gabung khusus (DGK) galur murni diduga dengan menggunakan model Griffing II metode 1 menurut Singh dan Chaudhary (1985) yaitu persilangan dialel penuh (tujuh tetua dan 42 hibrida) dengan asumsi ada pengaruh resiprokal. Sidik ragam model Griffing II metode 1 tiap lokasi percobaan dianalisis sebagai berikut:
Model linier yang digunakan adalah (Singh dan Chaudhary 1985) : Yij = m + gi+ gj+ sij + rij+ 1
bcΣΣeijkl
Dimana :
Yij = rata-rata genotipe i x j di atas k dan l; gi = pengaruh DGU dari tetua i;
gj = pengaruh DGU dari tetua j; sij = pengaruh DGK dari tetua i x j; rij = pengaruh resiprok;
1
ΣΣeijkl = pengaruh rata-rata error.
Pengaruh daya gabung umum dihitung melalui persamaan : gi = 1
2n Yi. +Y. j − 1 n2Y..
Pengaruh daya gabung khusus dihitung melalui persamaan : sij = 1
2 Yij + Yji − 1
2n Yi. +Y. i + Yji + Yij + 1 n2Y..
Pengaruh resiprok dihitung melalui persamaan : rij =
1
2(Yij−Yji)
Tabel 4. Anova daya gabung model Griffing II metode 1
Sumber Keragaman db KT E (KT)
DGU n-1 Mg
σe2+
2 n−1 2
n σs
2+ 2nσ g 2
DGK n(n-1)/2 Ms
σe2+
2(n2−n + 1)
n2 σs
2
Resiprok n(n-1)/2 Mr σe2+ 2σ
r 2
24
Komponen genetik dapat dihitung menggunakan persamaan yang diberikan oleh Singh dan Chaudary (1985), sebagai berikut :
�2 �
= 1 2 �2�
�2 �� = �2
Perbedaan nyata antar kombinasi persilangan dievaluasi berdasarkan nilai critical difference (CD) dengan rumus :
C.D = S.E x t = �� � x t (tabel)
Perbedaan antar genotipe F1 pada setiap karakter diuji menggunakan uji F pada taraf nyata 5%, apabila berpengaruh nyata dianalisis lanjut menggunakan uji
Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5% untuk mengetahui hibrida terbaik dengan rumus (Mattjik dan Sumertajaya 2006).
Rp = rα;p;dbe x Sӯ; Sӯ= � ��
Dimana : rα;p;dbe = nilai tabel duncan pada taraf nyata α; p = jarak peringkat antar dua perlakuan. 2. Evaluasi Heterosis
Besaran nilai heterosis masing-masing F1 hasil persilangan dialel penuh di evaluasi menurut metode yang digunakan oleh Virmani et al. (1997) berdasarkan heterosis terhadap rata-rata kedua tetua (Mid-parent Heterosis : MPH) dan heterosis terhadap tetua terbaik (Best-parent Heterosis : BPH) dengan rumus :
MPH =(F1−MP )
MP x 100% BPH =
(F1−BP )
BP x 100%
Dimana :
F1 = penampilan rata-rata hasil F1;
MP = penampilan rata-rata hasil rata-rata kedua tetua; BP = penampilan rata-rata hasil tetua terbaik.
3. Area Under Diseases Progress Curve (AUDPC)
Data persentase kejadian penyakit bulai dibuat grafik perkembangan penyakit. Menurut Louws et al. (1996) total luas yang berada dibawah kurva perkembangan penyakit (Area Under Diseases Progress Curve / AUDPC) dihitung dengan rumus :
� � = �� +��+1
2 �+ �+1 �−1
�
Dimana :
25
HASIL DAN PEMBAHASAN
Daya Gabung dan Heterosis pada Karakter Ketahanan Penyakit Bulai
Berdasarkan analisis ragam pada persilangan dialel seperti ditunjukkan pada Tabel 5, DGU dan DGK berpengaruh sangat nyata, sedangkan pengaruh resiprokal menunjukkan tidak berpengaruh nyata. Hal ini menunjukkan bahwa pada karakter penyakit bulai tidak dipengaruhi oleh gen ekstrakromosomal, yang berarti karakter ketahanan penyakit bulai dipengaruhi oleh gen-gen yang ada di dalam inti. Pengaruh resiprokal yang tidak nyata pada karakter ketahanan penyakit bulai juga telah dilaporkan oleh Iriany et al. (2011).
DGU dan DGK genotipe jagung manis terhadap karakter ketahanan penyakit bulai disajikan pada Tabel 6 dan Tabel 7. Pada karakter ketahanan penyakit bulai, nilai DGU dan DGK lebih negatif lebih baik daripada nilai positif. Pada Tabel 6, Galur DMSE711 (E) menunjukkan nilai positif dan berbeda nyata berdasarkan nilai critical difference 5%. Hal ini menunjukkan bahwa Galur DMSE711 (E) merupakan penggabung umum yang kurang baik untuk menghasilkan hibrida jagung manis yang tahan terhadap penyakit bulai. Galur DMST531 (B) dan DMSG781 (D) memiliki nilai duga DGU lebih negatif masing-masing sebesar (-1.70) dan (-0.81). Kedua galur tersebut juga memiliki rata-rata kejadian penyakit bulai 77.50% dan 88.30% lebih rendah dibandingkan dengan galur yang lain. Nilai DGU yang lebih negatif menunjukkan bahwa galur DMST531 (B) dan DMSG781 (D) mempunyai kemampuan sebagai penggabung umum yang baik untuk menghasilkan hibrida jagung manis yang lebih tahan terhadap penyakit bulai. Hal ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Rifin (1983) bahwa galur-galur inbrida jagung yang memiliki DGU negatif mampu menghasilkan keturunan yang lebih resisten terhadap penyakit bulai.
Pada karakter ketahanan penyakit bulai galur yang memiliki nilai DGK lebih negatif lebih baik dibandingkan dengan galur yang memiliki nilai DGK positif. Berdasarkan nilai DGK seperti ditunjukkan pada Tabel 7, kombinasi persilangan BxC, BxE pada karakter ketahanan penyakit bulai menunjukkan nilai DGK positif dan berbeda nyata dengan nilai masing-masing sebesar 4.02 dan 3.61. Kombinasi persilangan AxB, BxF memiliki nilai DGK positif dan berbeda nyata pada karakter ketahanan penyakit bulai dengan nilai masing-masing 2.71 dan 2.47.
Tabel 5. Hasil analisis ragam DGU, DGK dan resiprokal pada persilangan dialel terhadap tingkat kejadian penyakit bulai
SK db JK JKT Fhitung
DGU 6 338.3787 56.3964 3.50**
DGK 21 338.1519 16.1025 5.81**
Resiprokal 21 25.0000 1.1905 0.43ns
Galat 96 266.1565 2.7725
26
kombinasi persilangan BxC, BxE, AxB dan BxF merupakan hibrida yang kurang tahan terhadap penyakit bulai.
Galur B (77.50%) Galur D (88.50%)
P12 (73.83%) SW02 (100%)
[image:45.595.57.486.37.788.2]Gambar 6. Penampilan galur dan pembanding dalam kondisi terserang penyakit bulai pada pengamatan minggu kelima
Tabel 6. Nilai daya gabung umum (DGU) karakter ketahanan penyakit bulai menggunakan persilangan dialel
No Galur Kejadian Penyakit
Rata-rata (%) DGU
1 DMSC499 (A) 96.70 0.14
2 DMST531 (B) 77.50 -1.70
3 DMSK5 (C) 100.00 0.92
4 DMSG781 (D) 88.30 -0.81
5 DMSE711 (E) 99.20 1.04*
6 DMSS491 (F) 100.00 0.92
7 DMSF11 (G) 100.00 0.62
Keterangan : ** = berbeda nyata berdasarkan nilai critical difference pada taraf 1%;
27 Kombinasi persilangan CxF memiliki nilai DGK terbaik sebesar -2.11 dengan rata-rata serangan bulai 97.5%. Nilai DGK terbaik pada persilangan CxF dihasilkan dari tetua C yang memiliki DGU rendah dengan tetua F yang juga memiliki DGU rendah. Hal ini berbanding terbalik dengan persilangan DxB yang memiliki rata-rata serangan terendah 90.8%, yang dihasilkan dari tetua D dengan nilai DGU tinggi dan tetua B dengan DGU tinggi tetapi memiliki DGK yang rendah. Menurut Virmani (1994) hibrida yang memiliki nilai DGK tinggi, biasanya dihasilkan dari rekombinasi persilangan yang paling sedikit satu tetuanya memiliki nilai DGU tinggi. Namun demikian, beberapa dari rekombinasi persilangan salah satu atau kedua tetuanya memiliki nilai DGU tinggi, namun setelah dipasangkan memiliki DGK rendah, dan bahkan bisa juga terjadi suatu rekombinasi persilangan dengan nilai DGK tinggi, tetapi kedua tetuanya memiliki nilai DGU rendah.
Nilai DGK yang rendah diduga karena karakter ketahanan terhadap penyakit bulai dipengaruhi oleh banyak gen (polygenik) sehingga dari kedua tetua yang memiliki DGU tinggi, kombinasi persilangannya memiliki DGK yang rendah. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh George et al. (2003) yang mengidentifikasi enam daerah genom pada kromosom
