ANALISIS DAYA GABUNG DAN KELOMPOK
HETEROSIS GALUR-GALUR JAGUNG TROPIS
KOLEKSI PT. BISI INTERNATIONAL, Tbk
.
YUSTIANA A253100264
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Analisis Daya Gabung dan Kelompok Heterosis Galur-galur Jagung Tropis Koleksi PT. BISI International, Tbk” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, April 2013
Yustiana
RINGKASAN
YUSTIANA. Analisis Daya Gabung dan Kelompok Heterosis Galur-galur Jagung Tropis Koleksi PT. BISI International, Tbk. Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan SURJONO HADI SUTJAHJO.
t/ha), 1#001xPron#142 (7.92 t/ha), Loe#057xPron#142 (7.68 t/ha), Sr-1#001xLoe#187 (8.13 t/ha) dan Sr-1#247xLoe#187 (7.64 t/ha) keragaan potensi hasilnya paling tinggi diantara hibrida yang diuji, namun tidak berbeda nyata dengan BISI816, NK22 dan P21. Hibrida Sr-1#001xSr-1#086 menunjukkan karakter kadar air yang baik. Sr-1#001xPron#142 keragaan tinggi tanamannya di Nganjuk lebih pendek. Loe#057xPron#142 menunjukkan keragaan diameter tongkol yang tinggi di semua lokasi pengujian, sementara bobot tongkol per plotnya lebih tinggi daripada P21 di lokasi Kediri. Sr-1#247xLoe#187 memiliki umur berbunga jantan yang genjah. Hibrida-hibrida tersebut potensial untuk diseleksi dan diuji lebih lanjut. Informasi daya gabung, heterosis dan keragaan daya hasil digunakan untuk membentuk kelompok heterosis dari galur-galur yang diuji. Kelompok heterosis yang dapat dibentuk dari galur-galur yang diuji yaitu, Kelompok heterosis I (Loe#055, Pron#163 dan Loe#187) dan kelompok heterosis II (Sr-1#247, Sr-1#001 dan Sr-1#086). Galur Pron#077, Pron#142 dan Loe#057 tidak dapat dikelompokkan kedalam satu kelompok heterosis yang sama.
SUMMARY
YUSTIANA. Combining Ability and Heterotic Group Analysis of Several Tropical Maize Inbred Lines from PT. BISI International, Tbk’s Collections. Supervised by : MUHAMAD SYUKUR dan SURJONO HADI SUTJAHJO.
Heterotic grouping in maize takes an important role to enhance breeding efficiency. The aim of the research is to analyse combining ability and heterotic group among several tropical maize lines from PT. BISI International,Tbk’s collections. Eighteen S5 tropical maize lines were used as a genetic material. The research was conducted at PT. BISI International,Tbk’s research station, Kediri and Nganjuk, East Java on May until January 2013. Randomized Complete Block Design (RCBD) was used in the experiment with 3 replications. DMRT test was used to determine the better lines. The first experimental results revealed that the lines were significantly different for days to mature; ear length (cm); ear diameter (cm) and 1000-seed weight (g). Based on dendrogam analysis by 3.5 Euclidian
BISI816, consistently. The hybrids were potencial to be selected and tested in an advanced hybrids testing program. Combining ability and heterosis analysis, strengthen by yield performance evaluation were used as a basic informations to create heterotic groups. Loe#055, Pron#163 and Loe#187 can be grouped into one heterotic group while the other heterotic group consist of Sr-1#247, Sr-1#001 and Sr-1#086. Pron#077, Pron#142 and Loe#057 can not be grouped into same heterotic group due to low value of breeding efficiency.
© 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 KELOMPOK
HETEROSIS GALUR-GALUR JAGUNG TROPIS
KOLEKSI PT. BISI International, Tbk
.
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
Judul Tesis : Analisis Daya Gabung dan Kelompok Heterosis Galur-galur Jagung Tropis Koleksi PT. BISI International, Tbk
Nama : Yustiana
NIM : A253100264
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr. Muhamad Syukur, SP, M.Si. Ketua
Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Pemuliaan dan
Bioteknologi Tanaman
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, M.Sc.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian tentang daya gabung pada tanaman jagung ini dapat diselesaikan. Jagung memiliki posisi yang sangat strategis sebagai salah satu komoditas pangan penting di Indonesia. Upaya peningkatan produksi jagung nasional perlu terus dilakukan dalam rangka mendukung program ketahanan pangan. Penggunaan varietas jagung hibrida mampu meningkatkan produktivitas secara nyata. Program pengembangan tanaman secara berkesinambungan melalui perakitan varietas jagung hibrida unggul mutlak diperlukan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada :
1. Dr. M. Syukur, SP., M.Si. dan Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS. selaku komisi pembimbing atas segala bimbingan, arahan, kritik dan masukan selama penelitian hingga tersusunnya tesis ini.
2. Dr. Willy B. Suwarno, SP., M.Si. selaku dosen penguji luar komisi pada ujian akhir tesis atas masukan dan arahannya untuk perbaikan tesis.
3. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, M.Sc. selaku dosen penguji perwakilan dari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman pada ujian akhir tesis atas masukan dan arahannya untuk perbaikan tesis.
4. Segenap manajemen PT. BISI International, Tbk atas dukungan beasiswa, fasilitas dan dukungan sumber daya lainnya selama penulis menyelesaikan studi di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.
5. Seluruh staf pengajar Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman atas ilmu dan pengetahuan yang diberikan selama kuliah.
6. Bapak I Putu Darsana, Ph.D. dan bapak Dr. Mulyantoro atas masukan yang berharga terhadap pengembangan kinerja, studi dan penelitian penulis.
7. Dr. Manjit S. Kang dan Dr. Yudhong Zhang atas bantuan dalam interpretasi hasil analisis daya gabung gabungan.
8. Dr. S.K. Vasal atas sharing ilmu pengetahuan yang mendalam mengenai kelompok heterosis pada jagung.
9. Keluarga tercinta, mamah Iyan Susiyani, ibu Hj. Nurhayati, bapak Supratman, SP. dan bapak Drs. H. Mohamad Arif, istri A. Nurul Hidayah dan anak tercinta M. Rafa Al-farisy yang telah memberikan dukungan moril maupun materil kepada penulis untuk menempuh studi dan penelitian.
10. Rekan PBT angkatan 2010, terutama Entit Hermawan, Ratih Wahyuni, Nancy Dwi Nugraini, Azis Rifianto dan Azis Natawijaya atas bantuannya selama studi dan penelitian penulis.
Bogor, April 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Perumusan Masalah 2
Alur Kegiatan Penelitian 4
TINJAUAN PUSTAKA
Pemuliaan Jagung Hibrida 6
Heterosis 7
Daya Gabung dan Persilangan Dialel 9
Kelompok Heterosis 10
KERAGAAN DAYA HASIL DAN KEMIRIPAN BEBERAPA GALUR JAGUNG TROPIS KOLEKSI PT. BISI International, Tbk.
Abstrak 12
Abstract 13
Pendahuluan 14
Metode Penelitian 14
Hasil dan Pembahasan 19
Kesimpulan 23
ANALISIS DAYA GABUNG DAN KELOMPOK HETEROSIS GALUR-GALUR JAGUNG TROPIS DI DUA LOKASI
Abstrak 24
Abstract 25
Pendahuluan 26
Metode Penelitian 27
Hasil dan Pembahasan 33
Kesimpulan 59
KERAGAAN DAYA HASIL BEBERAPA HIBRIDA BARU JAGUNG DI DUA LOKASI
Abstrak 60
Abstract 61
Pendahuluan 62
Metode Penelitian 62
Hasil dan Pembahasan 67
Kesimpulan 86
PEMBAHASAN UMUM 87
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan 94
DAFTAR PUSTAKA 96
RIWAYAT HIDUP 105
DAFTAR TABEL
1 Daftar Materi Genetik yang Digunakan dalam Penelitian 15 2 ANOVA untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor
tunggal 17
3 Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kuadrat Tengah Karakter-karakter Agronomi dari 18 Galur Jagung Tropis yang Diuji 19 4 Keragaan Karakter Komponen Hasil dan Hasil 18 Galur Jagung Tropis
yang Diuji 20
5 ANOVA Gabungan untuk Pengujian Genotipe pada Satu Musim dan
Beberapa Lokasi 29
6 ANOVA Gabungan untuk Analisis Daya Gabung Metode Griffing I 30 7 ANOVA untuk Daya Gabung Umum dan Daya Gabung Khusus Model
Griffing I 30
8 Nilai Kuadrat Tengah, Koefisien Ragam, Rataan dan Rasio Genetik Karakter-karakter Agronomi Hasil Analisis Gabungan dari Dua Lokasi
Berdasarkan Metode Griffing I 35
9 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Jantan Hasil Analisis Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 37 10 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Betina Hasil
Analisis Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 37 11 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Tinggi Tanaman Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 38
12 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Masak Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 38
13 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Panjang Tongkol Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 40
14 Duga DGU dan DGK Karakter Diameter Tongkol Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 40
15 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Kadar Air Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 41
16 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Rendemen Hasil Analisis
17 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot Tongkol per Plot Hasil Analisis Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 42 18 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot 1000 Biji Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 42
19 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Potensi Hasil Hasil Analisis
Gabungan Berdasarkan Metode Griffing I 43
20 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Jantan Hasil Pengujian di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 46 21 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Betina Hasil
Pengujian di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 46 22 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Tinggi Tanaman Hasil Pengujian
di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 47 23 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Masak Hasil Pengujian di
Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 47
24 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Diameter Tongkol Hasil Pengujian di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 48 25 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Rendemen Hasil Pengujian di
Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 48
26 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot Tongkol per Plot Hasil Pengujian di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 49 27 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot 1000 Biji Hasil Pengujian
di Lokasi Kediri Berdasarkan Metode Griffing I 49 28 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Jantan Hasil
Pengujian di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 50 29 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Berbunga Betina Hasil
Pengujian di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 50 30 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Tinggi Tanaman Hasil Pengujian
di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 51 31 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Umur Masak Hasil Pengujian di
Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 51
32 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Diameter Tongkol Hasil Pengujian di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 52 33 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Rendemen Hasil Pengujian di
34 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot Tongkol per Plot Hasil Pengujian di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 53 35 Nilai Duga DGU dan DGK Karakter Bobot 1000 Biji Hasil Pengujian
di Lokasi Nganjuk Berdasarkan Metode Griffing I 53 36 Keragaan Daya Hasil dan Heterobeltiosis (BPH) Kombinasi-kombinasi
Persilangan yang Dibentuk dari dari Sembilan Galur Tetua 56 37 Daftar Hibrida-hibrida Jagung Silang Tunggal Baru yang Diuji Daya
Hasil Pendahuluan 63
38 ANOVA Gabungan untuk Pengujian Genotipe pada Satu Musim dan
Beberapa Lokasi 66
39 Nilai Kuadrat Tengah, Koefisien Ragam dan Rataan Karakter-Karakter Komponen Hasil dan Hasil Hibrida-hibrida yang Diuji di Dua Lokasi 67 40 Keragaan Umur Berbunga Jantan, Umur Berbunga Betina dan Tinggi
Tanaman Hibrida-Hibrida yang Diuji 70
41 Keragaan Umur Masak, Panjang Tongkol dan Diameter Tongkol
Hibrida-Hibrida yang Diuji 74
42 Keragaan Kadar Air, Rendemen dan Bobot Tongkol per Plot
Hibrida-Hibrida yang Diuji 78
43 Keragaan Bobot 1000 Biji dan Potensi Hasil Hibrida-Hibrida yang
Diuji 81
DAFTAR GAMBAR
1 Bagan alir kegiatan penelitian 5
2 Dendogram kekerabatan genetik secara morfologis 18 galur jagung tropis koleksi PT.BISI International, Tbk menggunakan metode
clustering Unweighted Pair Group Method using Aritmatic Average
(UPGMA) pada nilai koefisien ketidakmiripan Euclidian 3.5 22 3 Keragaan tongkol pasangan-pasangan persilangan dengan nilai
heterosis dan heterobeltiosis yang tinggi di kedua lokasi pengujian 58 4 Keragaan tongkol kombinasi-kombinasi persilangan dibandingkan
dengan varietas cek yang menunjukkan keragaan potensi hasil yang tergolong tinggi berdasarkan analisis gabungan 85 5 Pemetaan Hubungan Antara Kemiripan Galur, Daya Gabung dan
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jagung merupakan salah satu tanaman serealia penting di Indonesia. Jagung memiliki posisi strategis dalam program ketahanan pangan nasional sebagai pangan terpenting kedua setelah padi. Konsumsi jagung terutama diproyeksikan untuk pakan sebesar 57% disamping untuk kebutuhan lainnya seperti pangan (34%) dan industri lainnya (9%) (Mejaya et al. 2005). Dalam 20 tahun ke depan, penggunaan jagung untuk pakan diperkirakan terus meningkat dan bahkan setelah tahun 2020 lebih dari 60% dari total kebutuhan nasional (Badan Litbang Pertanian 2005). Oleh karena itu, untuk memperkuat stabilitas jagung nasional upaya peningkatan produksi jagung baik melalui perakitan varietas-varietas unggul dalam kegiatan pemuliaan maupun perluasan areal produksi jagung penting untuk dilakukan.
Kegiatan pemuliaan tanaman, khususnya jagung berkembang pesat seiring dengan ditemukannya fenomena heterosis yang kemudian digunakan sebagai landasan dalam merakit varietas hibrida. Melalui eksploitasi heterosis dapat diperoleh varietas hibrida yang unggul terutama dalam hal produktivitas tanaman. Penggunaan varietas hibrida mampu meningkatkan produktivitas lebih tinggi dibandingkan penggunaan varietas lokal maupun varietas sintetik, sehingga budidaya jagung beralih menggunakan benih hibrida. Sekitar 65% dari seluruh pertanaman jagung di dunia menggunakan benih hibrida beralih dari varietas bersari bebas dan varietas sintetik (Duvick 1999). Sementara di Indonesia pada tahun 2002 saja, penggunaan varietas jagung hibrida sebesar 28%, varietas komposit unggul (47%) dan varietas komposit lokal (25%) (Nugraha et al. 2002; Damardjati et al. 2005). Dengan berbagai keunggulan yang dimiliki, luas penanaman jagung hibrida diprediksikan akan terus meningkat dimasa yang akan datang.
Dalam pemuliaan tanaman jagung, pengembangan dan seleksi galur-galur tetua potensial yang dapat menghasilkan hibrida yang superior merupakan kegiatan yang sulit, lama dan membutuhkan sumber daya yang besar, karena kombinasi persilangan antar galur dalam pembentukan hibrida tidak selalu menghasilkan hibrida superior. Oleh karena itu, evaluasi persilangan antar galur murni merupakan tahapan penting dalam pengembangan varietas hibrida jagung (Hallaeur 1990). Hanya galur-galur yang berpotensi menghasilkan keturunan terbaik saja yang digunakan dalam pembentukan varietas unggul terutama varietas hibrida. Selain itu, pengetahuan tentang kelompok pasangan persilangan (kelompok heterosis) terbaik sangat membantu program pemuliaan tanaman, khususnya pada tanaman jagung. Melalui pemanfaatan kelompok heterosis kegiatan pemuliaan menjadi lebih efisien dan lebih cepat memperoleh hibrida superior dengan mengembangkan galur-galur elit dari kelompok heterosis tersebut (Huang and Li 2002).
2
umum yang masih menyertakan ragam lingkungan (Roy 2000). Oleh karena itu, untuk memperoleh pengaruh ragam genetik yang tidak bias maka perlu dilakukan pengujian dibeberapa lingkungan untuk mengeluarkan faktor lingkungannya. Selain itu, analisis persilangan dialel dan daya gabung juga dapat digunakan sebagai dasar dalam menentukan galur-galur tetua terbaik dan kelompok heterosis pada galur-galur yang diuji (Saxena et al. 1998). Nilai heterosis tinggi yang ditunjukkan oleh hasil persilangan memberikan indikasi awal bahwa galur-galur yang diuji memiliki jarak genetik yang cukup jauh dan terdapat pada kelompok heterosis yang berbeda (Mungoma and Pollak 1988). Pengembangan lebih lanjut dari kelompok heterosis yang telah teridentifikasi harus dilakukan dalam rangka meningkatkan nilai heterosis, penampilan daya hasil tinggi yang ditunjukkan oleh hibrida-hibridanya maupun untuk memperluas dan membentuk kelompok heterosis baru.
PT. BISI International, Tbk sebagai salah satu produsen benih hibrida jagung secara berkesinambungan mengembangkan galur-galur elit dari plasmanutfah jagung tropis maupun eksotik sebagai materi tetua persilangan untuk memperoleh varietas hibrida jagung yang unggul. Beberapa galur hasil seleksi yang keragaan tanaman dan tongkolnya baik telah diperoleh melalui kegiatan pemuliaan yang dibentuk dari tiga populasi jagung tropis. Pengujian melalui analisis daya gabung dan pendugaan nilai heterosisnya perlu dilakukan untuk memperoleh galur-galur terbaik. Selain itu, informasi mengenai nilai daya gabung dan heterosis yang diperoleh dijadikan sebagai landasan dalam mengembangkan kelompok pasangan persilangan terbaik yang dapat digunakan sebagai dasar genetik pembentukan varietas hibrida dalam program pemuliaan jangka panjang.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi daya gabung umum, daya gabung khusus, dan nilai duga heterosis untuk karakter daya hasil galur-galur jagung koleksi PT. BISI International, Tbk serta memperoleh paling sedikit satu hibrida baru yang potensial untuk diuji dan dikembangkan lebih lanjut. Informasi yang diperoleh digunakan untuk mengidentifikasi kelompok pasangan persilangan yang memiliki nilai daya gabung dan heterosis yang tinggi.
Perumusan Masalah
3 dan kualitas hasil lebih baik dalam rangka memenuhi kebutuhan terhadap jagung yang kecenderungannya selalu meningkat.
Hibrida yang unggul diperoleh dengan mengeksploitasi secara maksimal fenomena heterosis, yaitu keadaan dimana penampilan F1 lebih baik daripada tetua persilangannya. Nilai heterosis tinggi diperoleh dari tetua persilangan yang memiliki kemampuan menghasilkan turunan yang baik ketika disilangkan atau dengan kata lain memiliki daya gabung yang baik. Metode persilangan dialel dapat memberikan informasi mengenai nilai daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK) galur-galur yang diuji serta nilai duga heterosis F1nya. Metode persilangan dialel merupakan rancangan persilangan yang banyak digunakan dalam pemuliaan tanaman khususnya jagung untuk memperoleh galur tetua yang baik yang ditandai dengan keturunan hasil persilangannya yang superior yang digunakan sebagai dasar dalam membentuk varietas hibrida maupun varietas bersari bebas. Pada program pembentukan hibrida, perhatian utama umumnya lebih tertuju kepada nilai DGK masing-masing kombinasi persilangan. Penampilan daya gabung seperti halnya fenotipe tanaman, juga dipengaruhi oleh lingkungan pengujiannya. Analisis daya gabung pada satu lokasi saja tidak dapat menerangkan seberapa besar faktor lingkungan (non-genetik) yang mempengaruhi nilai duga daya gabung. Analisis daya gabung di beberapa lingkungan dapat memberikan informasi yang lebih akurat mengenai daya gabung dan pengaruh genetik terhadap penampilan suatu karakter karena bias akibat pengaruh lingkungan dapat dihilangkan.
Ketersediaan sumber daya genetik yang memadai dan klasifikasinya kedalam kelompok-kelompok heterosis sangat membantu program pemuliaan jagung hibrida jangka panjang. Kelompok heterosis yang telah diperoleh dapat dimanfaatkan untuk membentuk kelompok-kelompok baru dan ditingkatkan penampilan hibrida-hibrida barunya melalui introgresi alel-alel baru yang menguntungkan kedalam populasi yang ada sehingga keragaman genetiknya terus berkembang. Melalui informasi mengenai pola dan kelompok heterosis, kegiatan pembentukan hibrida lebih mudah dan terarah. Pembentukan hibrida-hibrida baru menjadi lebih terfokus karena galur-galur murni yang digunakan sebagai tetua diturunkan dari kelompok-kelompok heterosis yang sudah ada, seperti yang telah dikembangkan di Amerika yaitu pola heterosis yang dibentuk antara Lancaster Sure Crop x Reid Yellow Dent yang merupakan kelompok heterosis yang pertama kali dibentuk dan paling populer (Lu and Xu 2010).
Pengelompokan galur-galur kedalam suatu kelompok heterosis yang baik tidak mudah dilakukan. Berbagai prosedur telah dikembangkan oleh para peneliti dalam mengidentifikasi dan membentuk kelompok heterosis pada jagung. Analisis silsilah materi genetik, analisis marka molekuler dan analisis kuantitatif genetik melalui evaluasi materi hasil persilangan dilaporkan dapat digunakan untuk mengevaluasi kelompok heterosis pada jagung (Zhang et al. 2002). Informasi mengenai daya gabung dan nilai heterosis dapat digunakan sebagai indikasi awal dalam menentukan kelompok heterosis galur-galur yang diuji (Saxena et al. 1998). Kelompok-kelompok heterosis yang telah diperoleh kemudian dapat dikembangkan lebih lanjut, diperluas keragaman genetiknya melalui introgresi alel-alel baru untuk meningkatkan potensi hibrida hasil persilangannya.
4
1. Terdapat perbedaan keragaan daya hasil dan perbedaan jarak genetik berdasarkan karakter-karakter morfologi antar galur-galur yang diuji.
2. Terdapat genotipe yang menunjukkan nilai daya gabung umum, daya gabung khusus dan heterosis yang lebih tinggi antar galur dan pasangan persilangan yang diuji.
3. Terdapat hibrida yang menunjukkan keragaan daya hasil yang lebih baik dari varietas cek yang digunakan.
4. Terdapat kelompok heterosis yang dapat dibentuk dari galur-galur yang diuji.
Alur Kegiatan Penelitian
Delapan belas galur jagung tropis generasi selfing ke-5 (S5) koleksi PT. BISI International, Tbk perlu dievaluasi keragaan daya hasil, daya gabung karakter-karakter penting dan nilai heterosis hasil persilangannya dalam rangka membentuk kelompok heterosis. Evaluasi keragaan daya hasil dan kemiripan antar galur yang diuji dilakukan untuk menyeleksi galur-galur yang keragaannya lebih baik. Informasi kemiripan galur-galur digunakan untuk melihat hubungan antara daya gabung dan nilai heterosis dengan kemiripan antar galurnya.
5
2. Analisis Daya Gabung Gabungan dan Heterosis Analisis Kemiripan Genetik antar Galur yang Diuji
Materi genetik terseleksi (9 galur terbaik)
( Persilangan Dialel metode-1 Griffing)
1. Evaluasi Penampilan Daya Hasil Galur
3. Evaluasi Keragaan Hibrida-Hibrida Baru
Informasi Daya Gabung dan Kelompok Heterosis Galur-galur yang Diuji serta Potensi Hasil
Hibrida-Hibrida Baru Materi Genetik Penelitian (18 galur jagung tropis generasi S5)
6
TINJAUAN PUSTAKA
Pemuliaan Jagung Hibrida
Jagung (Zea mays L., 2n = 20) merupakan tanaman berumah satu (monoceous) dan tergolong ke dalam tanaman menyerbuk silang. Penyerbukannya terjadi secara acak terutama dikarenakan perbedaan letak bunga dan adanya perbedaan waktu masak antara bunga jantan dan bunga betina, dimana jagung termasuk dalam kelompok tanaman protandri. Persentase penyerbukan silang pada jagung mencapai sekitar 95% (Acquaah 2007), sehingga konstitusi genetik tanaman jagung secara alami selalu heterozigot dan komposisinya sangat dinamis.
George H. Shull pertama kali menemukan bahwa silangan sendiri tanaman jagung mengakibatkan terjadinya depresi inbreeding dan silangan dua tetua yang homozigot menghasilkan F1 yang sangat vigor. D.F. Jones melanjutkan penelitian tentang adanya gejala lebih vigor tanaman F1 jagung tersebut, yang selanjutnya memanfaatkannya pada bentuk varietas hibrida tanaman jagung (Makkulawu et al.
2007). Oleh karena itu, pemuliaan jagung kemudian difokuskan untuk menghasilkan varietas hibrida.
Hibrida merupakan generasi pertama hasil persilangan dua tetua atau lebih yang merupakan galur murni. Hibrida yang dibentuk dapat berupa hibrida silang tunggal, hibrida silang ganda, hibrida silang tiga galur maupun modifikasinya (Hallaeur and Miranda 1995). Pada awal eksploitasi hibrida, bentuk hibrida yang banyak digunakan yaitu hibrida silang ganda. Namun, pada saat ini hibrida jenis silang tunggal banyak disukai karena penampilan daya hasilnya yang relatif lebih baik, tingkat keseragaman tanamannya tinggi dan kegiatan produksi benihnya relatif lebih mudah. Jenis hibrida modifikasi silang tunggal dan ganda sering digunakan untuk meningkatkan penampilan maupun menutupi kekurangan pada hibrida bentuk silangan asalnya.
Secara umum, pemuliaan jagung hibrida meliputi dua tahap kegiatan, yaitu pembentukan dan seleksi galur murni serta evaluasi hibrida-hibrida hasil persilangan. Hallaeur and Miranda (1995), mengemukakan bahwa program pemuliaan jagung hibrida untuk jangka pendek, menengah maupun panjang didasari pada tiga hal penting yaitu, (1) Pemilihan plasmanutfah yang potensial, (2) Pengembangan perbaikan keragaan plasmanutfah yang dikerjakan melalui seleksi yang bersiklus, (3) Pengembangan galur-galur dalam rangka membentuk hibrida maupun varietas bersari bebas seperti varietas komposit dan sintetik.
7 Heterosis
Heterosis merupakan bentuk penampilan superior hibrida yang dihasilkan bila dibandingkan dengan kedua tetuanya (Hallauer and Miranda, 1995). Superioritas hibrida seringkali terlihat dalam vigor, biomassa, fertilitas tanaman, ketahanan terhadap hama maupun penyakit dan daya hasil. Heterosis merupakan aksi dan interaksi gen-gen dominan yang baik yang terkumpul dalam satu genotipe F1 sebagai hasil persilangan dua tetua. Persilangan antar individu homozigot yang berbeda akan menghilangkan penampilan sifat yang tidak baik, sekaligus memunculkan akumulasi gen-gen dominan dengan sifat baik yang selanjutnya menimbulkan fenomena heterosis (Baihaki 1989).
Istilah heterosis pertama kali digunakan oleh George H. Shull pada tahun 1914 melalui evaluasi terhadap tanaman jagung yang menunjukkan bahwa silangan antar dua tetua yang homozigot menghasilkan F1 yang sangat vigor (Jones 1952). Heterosis mengacu pada penyimpangan penampilan turunan dibandingkan dengan tetua persilangan. Oleh karena itu, heterosis dapat bermakna lebih tinggi maupun lebih rendah. Dalam keadaan lebih tinggi, heterosis sering dinyatakan dengan istilah vigor hibrida (hybrid vigor) (Sprague 1983). Namun, pemuliaan tanaman tidak selalu fokus untuk memperoleh turunan persilangan yang melebihi tetuanya. Pada beberapa karakter tertentu seperti umur tanaman, tinggi tanaman, ketahanan penyakit dan ketahanan terhadap kerebahan justru dikehendaki turunan yang lebih rendah dari tetuanya. Sehingga, istilah heterosis lebih umum digunakan.
Heterosis terjadi sebagai akibat berkumpulnya gen-gen baik pada suatu individu dalam keadaan heterozigot. Dalam keadaan heterozigot, alel-alel a1a2
pada satu lokus akan lebih unggul dibandingkan kombinasi homozigos a1a1 atau
a2a2. Alel-alel a1 dan a2 mempunyai fungsi yang berbeda untuk satu tujuan yang
sama. Dengan demikian bergabungnya a1a2 akan memberikan penampilan yang
lebih baik daripada a1a1 atau a2a2 (McWhirter 1979). Berdasarkan penjelasan
tersebut, dapat diambil pemahaman bahwa heterosis hanya muncul pada tanaman heterosigot sebagai hasil persilangan dua tetua. Heterosis secara nyata terlihat pada tanaman menyerbuk silang karena penampilan terbaiknya terjadi pada saat konstitusi genetiknya heterozigot. Hallaeur and Miranda (1995) melaporkan bahwa pada tanaman jagung nilai mid-parent heterosisnya antara -3.6 hingga 72.0% dengan high-parent heterosis antara -9.9 sampai dengan 43.0%.
8
alel yang terlibat, yaitu hipotesis true-overdominan yang melibatkan satu pasang alel dan hipotesis pseudo-overdominan yang terjadi akibat adanya dua pasang alel yang saling terpaut pada fase repulsion. Namun untuk membedakan kedua hipotesis overdominan tersebut sangat sulit dilakukan.
Virmani et al. (1997) mengemukakan bahwa terdapat dua bentuk heterosis yang umum diketahui, yaitu heterosis terhadap rata-rata kedua tetua (mid-parent heterosis) dan dan heterosis terhadap tetua terbaik (best parent heterosis/heterobeltiosis). Kedua bentuk heterosis tersebut dapat berguna maupun tidak, bergantung pada potensi hasilnya. Oleh karena itu, seringkali dilakukan juga evaluasi heterosis terhadap varietas cek (standard heterosis) untuk mengetahui apakah hibrida yang diperoleh berpotensi untuk menjadi varietas baru yang unggul.
Heterosis secara nyata terlihat pada tanaman menyerbuk silang terutama jagung. Wahyudi et al. (2006) memperoleh nilai heterosis dan heterobeltiosis yang nyata untuk karakter pertumbuhan, komponen hasil dan hasil pada F1 hasil persilangan galur-galur jagung yang dievaluasi pada kondisi cekaman kekeringan. Aliu et al. (2008) menyimpulkan bahwa semua F1 yang diuji menunjukkan nilai heterosis yang positif untuk karakter bobot tongkol. Uddin et al. (2006) menguji tujuh galur jagung koleksi CIMMYT melalui persilangan dialel metode Griffing I dan memperoleh nilai heterobeltiosis yang cukup baik (8.23 – 25.78%) pada F1 yang diuji. Premlatha et al. (2011) menyimpulkan bahwa selain pada karakter hasil, heterosis yang tinggi juga diperoleh pada karakter kualitas hasil yaitu kandungan protein dan minyak hasil pengujian sembilan galur jagung dengan metode lini x tester yang melibatkan 4 genotipe sebagai tester. Gama et al. (1995) menguji 11 galur jagung yang dibentuk dari populasi yellow Tuxpeno dan memperoleh nilai heterosis yang tinggi dan positif untuk karakter hasil pada generasi F1 yang diuji. Fan et al. (2001) menguji 10 galur jagung QPM melalui analisis dialel dan memperoleh nilai heterosis yang tinggi pada beberapa F1 hasil persilangannya. Informasi nilai daya gabug dan heterosis yang diperoleh kemudian digunakan sebagai dasar dalam melakukan pengelompokkan pasangan-pasangan persilangan terbaik (kelompok heterosis).
9 Daya Gabung dan Persilangan Dialel
Daya gabung merupakan ukuran kemampuan suatu galur untuk menghasilkan hibrida yang superior jika disilangkan dengan galur lain. Daya gabung meliputi daya gabung umum atau DGU (General Combining Ability) dan daya gabung khusus atau DGK (Specific Combining Ability). 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-rata-rata seluruh hasil persilangan sehingga dapat bernilai positif maupun negatif (Hallaeur and Miranda 1995). DGK adalah penampilan dari suatu kombinasi persilangan tertentu. Bila nilai pasangan persilangan tertentu lebih baik daripada nilai rata-rata keseluruhan persilangan yang terlibat, dikatakan daya gabung khususnya baik (Phoelman and Sleeper 1995).
Persilangan dialel adalah suatu set persilangan yang melibatkan sejumlah “n” galur dan seluruh kemungkinan kombinasi persilangan yang dibuat (Singh and Chaudhary 1979). Persilangan dialel merupakan suatu rancangan persilangan yang dapat digunakan untuk mengevaluasi potensi genetik suatu galur ketika disilangkan dengan galur-galur lainnya. Interpretasi hasil analisis dialel dapat berlaku terhadap tetua-tetua yang digunakan saja (model I) atau terhadap populasi asal tetua yang digunakan (model II). Terdapat empat jenis rancangan persilangan dialel yang umum digunakan (Griffing 1956), yaitu :
1. Metode I : persilangan dialel penuh dengan resiprok dan galur tetuanya (p2), 2. Metode II : persilangan dialel sebagian dengan galur tetua tanpa resiprok
(½p(p+1))
3. Metode III : persilangan dialel penuh dengan resiprok tanpa galur tetuanya (p(p-1))
4. Metode IV : persilangan dialel sebagian tanpa galur tetua dan resiprok (½p(p-1))
Dalam menggunakan rancangan persilangan dialel beberapa asumsi harus terpenuhi, yaitu (i) segregasi diploid pada tetua; (ii) tidak ada perbedaan antara persilangan dengan resiproknya; (iii) tetua yang digunakan homozigot; (iv) dua alel per lokus; (v) tidak ada interaksi antara alel; dan (vi) gen-gen yang terdistribusi pada tetua tidak saling berkorelasi (Nassar 1965).
10
heterosis lima genotipe jagung koleksi Balitsereal untuk karakter biomassa dan hasil menggunakan persilangan dialel.
Penampilan fenotipe suatu karakter sebenarnya dipengaruhi oleh faktor genetik dan penyimpangannya akibat pengaruh lingkungan, sehingga dikenal formula P = G + E. Ragam genetik dapat dipartisi kembali menjadi ragam genetik aditif, dominan dan epistasis dengan rumus VG = Va + Vd + Vi (Falconer and
Mackay 1996). Pengaruh ragam genetik aditif dan non-aditif terhadap penampilan suatu karakter sebenarnya masih merupakan pengaruh ragam umum yang masih menyertakan ragam lingkungan (Roy 2000). Dengan demikian, untuk meningkatkan untuk meningkatkan ketepatan nilai ragam genetik yang diperoleh, maka perlu dilakukan analisis dilebih dari satu lingkungan untuk menghilangkan bias akibat pengaruh lingkungan tersebut.
Analisis daya gabung juga sering dimanfaatkan untuk memperoleh informasi mengenai pengaruh genetik dan heritabilitas suatu karakter. Tingginya pengaruh lingkungan dan interaksi genetik dengan lingkungan dapat mempengaruhi kesimpulan yang diambil dalam melakukan seleksi. Analisis dialel gabungan digunakan untuk mengeliminasi pengaruh lingkungan terhadap nilaai duga daya gabung dan mengevaluasi stabilitas kemampuan bergabung galur-galur yang diuji.
Beberapa penelitian yang dilakukan pada berbagai tanaman menggunakan analisis dialel gabungan untuk menganalisis daya gabung genotipe-genotipenya diberbagai lingkungan. Sabaghnia et al. (2010) mengevaluasi daya gabung tanaman Brassica napus L. di dua musim tanam untuk menguji daya gabung galur-galurnya untuk karakter-karakter penting seperti daya hasil dan kandungan minyak. Kunkaew et al. (2007) mengevaluasi daya gabung tanaman azukibean
(Vigna angularis) untuk karakter komponen hasil dan hasil di tiga lokasi dataran tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keragaan daya gabung beberapa karakter penting seperti bobot per tanaman, jumlah biji per polong dan jumlah polong dipengaruhi oleh kondisi lokasi pengujian. Haddadi et al. (2012) melakukan analisis daya gabung untuk karakter-karakter komponen hasil dan hasil pada 8 galur jagung subtropis menggunakan persilangan dialel sebagian menurut metode 2 Griffing. Pengujian dilakukan di dua lokasi yang berbeda dan hasil pengujian menunjukkan bahwa tidak ada interaksi genotipe x lokasi, daya gabung umum x lokasi dan daya gabung khusus x lokasi pengujian untuk semua karakter yang diamati.
Kelompok Heterosis
11 Melchinger and Gumbler (1998) mendefinisikan kelompok heterosis sebagai kelompok genotipe yang berkerabat maupun tidak dari populasi sama ataupun berbeda yang menunjukkan penampilan daya gabung dan heterosis yang sama jika disilangkan dengan genotipe dari kelompok genotipe lain. Suatu galur dapat diklasifikasikan ke dalam kelompok yang berbeda jika menunjukkan heterosis yang tinggi dan sebaliknya. Kelompok heterosis yang telah ada dapat dimanfaatkan dalam membentuk hibrida maupun kelompok heterosis lainnya. Pola dan kelompok heterosis yang paling banyak digunakan adalah Lancaster Sure Crop, Reid Yellow Dent, Iowa Stiff Stalk Synthetic (BSSS) dan Tuxpeno (Acquaah 2007).
Dahlan et al. (1996) melaporkan bahwa Badan Litbang Pertanian pernah membentuk pola heterosis dua pasangan populasi yaitu pasangan Malang Sintetik (MS) J1 dengan J2 versi umur dalam, dan pasangan MS K1 dengan K2 versi umur genjah. Namun hingga saat ini, belum terdapat pola dan kelompok heterosis jagung tropis khususnya di Indonesia yang digunakan secara luas dalam kegiatan perakitan hibrida seperti yang telah dikembangkan di Amerika. Introduksi kelompok heterosis dari negara lain juga sulit untuk dikembangkan karena tanaman dari lokasi dengan iklim yang berbeda jika diintroduksikan pada daerah tropis akan lebih rentan terhadap hama dan penyakit, tercekam suhu tinggi, umur berbunga dan penuaannya berlangsung sangat cepat (Kim 1990). Sehingga, kelompok heterosis jagung tropis kemungkinan besar hanya dapat dibentuk dari populasi jagung tropis saja.
Dalam rangka membentuk kelompok heterosis berbagai metode analisis dapat digunakan. Adopsi pola dan kelompok heterosis yang sudah ada merupakan metode yang paling banyak dilakukan di berbagai negara (Menkir et al. 2004; Melani and Carena 2005; Barata and Carena 2006). Selain itu, pemanfaatan kelompok heterosis yang telah ada dalam membuat kelompok heterosis yang baru juga dilaporkan telah dilakukan untuk membentuk pola heterosis baru antara plasmanutfah eksotik x lokal yang telah beradaptasi dengan baik (Fan et al. 2001; Fan et al. 2009).
12
KERAGAAN DAYA HASIL DAN KEMIRIPAN BEBERAPA GALUR JAGUNG TROPIS KOLEKSI PT. BISI International, Tbk.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keragaan daya hasil dan kemiripan beberapa galur jagung tropis Koleksi PT. BISI International, Tbk. Delapan belas galur jagung tropis digunakan sebagai materi penelitian. Evaluasi dilakukan di kebun percobaan PT. BISI International, Tbk., Kediri, Jawa Timur bulan Mei hingga September 2012. Percobaan dirancang menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dengan tiga ulangan. Satu nomor terdiri dari dua baris tanaman dengan panjang baris 3 m dan jarak tanam 75x20 cm. Pengamatan dilakukan terhadap karakter potensi prolifik (%); umur tanaman; panjang dan diameter tongkol (cm); pengisian biji pada tongkol (%); bobot 1000 biji (g); bobot biji per plot (kg) dan potensi hasil (t/ha). Uji lanjut DMRT digunakan untuk mengetahui galur-galur yang berpenampilan lebih baik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur-galur yang diuji berbeda nyata untuk karakter umur tanaman (HST), panjang tongkol (cm), diameter tongkol (cm) dan bobot 1000 biji (g). Berdasarkan dendogram dengan nilai koefisien ketidakmiripan Euclidian 3.5, galur-galur yang diuji dapat dikelompokkan ke dalam delapan kelompok utama. Galur- galur potensial yang diseleksi untuk pengujian daya gabung dan heterosis melalui analisis dialel berdasarkan karakter potensi hasil adalah Pron#077; Loe#055; Loe#055; Pron#142; 1#247; Sr-1#086; Loe#187; Pron#163; dan Sr-1#001.
13 YIELD PERFORMANCE AND SIMILIARITY OF SEVERAL TROPICAL
MAIZE LINES FROM PT. BISI International, Tbk’S COLLECTIONS
ABSTRACT
The aim of this research was to analyze yield performance and similiarity among eighteen tropical maize lines from PT. BISI International,Tbk’s collection. The research was conducted at PT. BISI International,Tbk’s research station, Kediri, East Java on May until September 2012. The Randomized Complete Block Design was used in the experiment with 3 replications. Each entry consists of two rows with 3 m in length and 75x20 cm for plant spacing. Prolificacy (%), days to harvest, ear length and diameter (cm), grain filling on ear (%), 1000-seed weight (g), grain weight per plot (kg) and grain yield potencial (t/ha) were used as observation traits. The DMRT test was used to determine the better lines. The experimental results revealed that the lines were significantly different for days to mature; ear length (cm); ear diameter (cm) and 1000-seed weight (g). Based on dendrogam analysis by 3.5 Euclidian dissimiliarity coefficient, the lines can be grouped into 8 main group. Pron#077; Loe#055; Loe#055; Pron#142; Sr-1#247; Sr-1#086; Loe#187; Pron#163; and Sr-1#001 were the better lines based on yield which is potencial to be selected for combining ability and heterosis evaluation. Key words : tropical maize lines, genetic similiarity, dendogram analysis, yield
14
PENDAHULUAN
Perakitan jagung hibrida melalui program pemuliaan merupakan cara yang paling efektif dalam memperoleh varietas hibrida jagung yang unggul. Varietas hibrida yang unggul biasanya dicirikan dengan nilai heterosis dan daya hasil yang tinggi. Heterosis merupakan bentuk penampilan superior hibrida yang dihasilkan bila dibandingkan dengan kedua tetuanya (Hallauer and Miranda 1995). Melalui eksploitasi heterosis dapat diperoleh varietas hibrida yang unggul terutama dalam hal produktivitas tanaman.Dalam pemuliaan tanaman jagung, pengembangan dan seleksi galur-galur tetua potensial yang dapat menghasilkan hibrida yang superior merupakan kegiatan yang sulit, lama dan membutuhkan sumber daya yang besar, karena kombinasi persilangan antar galur dalam pembentukan hibrida tidak selalu menghasilkan hibrida superior (Ruswandi et al. 2006). Oleh karena itu, evaluasi persilangan antar galur murni merupakan tahapan penting dalam pengembangan varietas hibrida jagung (Hallaeur 1990).
Penampilan daya hasil dan kekerabatan genetik menjadi bahan pertimbangan utama dalam pemilihan galur yang akan dijadikan kandidat tetua persilangan untuk membentuk hibrida yang unggul. Selain berdasarkan hasil test-cross,
CIMMYT biasa melakukan seleksi melalui penampilan per se galur-galur calon tetua persilangan. Galur-galur yang menunjukkan penampilan daya hasil dan toleransi terhadap depresi inbreeding pada umumnya menghasilkan kombinasi F1 yang bagus (Vasal komunikasi pribadi 2012). Phoelman and Sleeper (1995) menerangkan bahwa persilangan antar tetua yang memiliki latar belakang genetik yang jauh akan menghasilkan keturunan silang tunggal yang mempunyai nilai heterosis tinggi dibanding tetua yang latar belakang genetiknya dekat. Oleh karena itu, evaluasi penampilan daya hasil dan kemiripan galur yang diuji penting dilakukan untuk memperoleh F1 hasil persilangan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi keragaan daya hasil dan kemiripan beberapa galur jagung tropis koleksi PT. BISI International, Tbk. Informasi yang diperoleh dijadikan bahan pertimbangan menyeleksi galur kandidat tetua hibrida dalam pengujian daya gabung dan heterosis untuk karakter komponen hasil dan daya hasil.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
15 Materi Genetik
[image:35.595.110.518.174.530.2]Materi genetik yang digunakan dalam penelitian yaitu 18 galur jagung tropis koleksi PT. BISI International, Tbk generasi S5 yang berasal dari tiga populasi jagung tropis dan tropis semi-eksotik berbeda (Tabel 1).
Tabel 1. Daftar Materi Genetik yang Digunakan dalam Penelitian
Kode galur Karakter Asal populasi
Ukuran tongkol Tipe biji Warna biji
Sr-1#001 Panjang-kecil Semi-dent KO
Sr-1Pop
Populasi jagung tropis milik Charoen Seed Co., Ltd.
Sr-1#239 Sedang-besar Semi-dent KO
Sr-1#247 Pendek-sedang Semi-dent OK
Sr-1#016 Panjang-besar Semi-dent O
Sr-1#147 Panjang-sedang Semi-flint OK
Sr-1#086 Sedang-besar Semi-dent K
Pron#026 Sedang-sedang Dent K
BSSyPronPop populasi jagung tropis koleksi PT. BISI International, Tbk.
Pron#163 Panjang-sedang Dent K
Pron#233 Panjang-besar Semi-dent KO
Pron#151 Sedang-besar Semi-dent K
Pron#077 Panjang-sedang Semi-flint O
Pron#142 Panjang-sedang Dent K
Loe#214 Panjang-kecil Flint KO
BSSwLoePop populasi jagung tropis semi-eksotik koleksi PT. BISI International, Tbk.
Loe#187 Sedang-sedang Semi-dent K
Loe#061 Panjang-sedang Semi-flint OK
Loe#057 Panjang-Besar Semi-dent O
Loe#055 Panjang-sedang Flint OK
Loe#242 Sedang-sedang Semi-dent KO
Keterangan: kategori ukuran panjang tongkol = < 5cm (pendek), 5-10cm (sedang), 10-15cm (panjang), >15cm (sangat panjang); kategori diameter tongkol = <3cm (kecil), 3-4cm (sedang), 4-5cm (besar), >6cm (sangat besar); K = kuning; KO = kuning agak oranye; OK = oranye agak kuning; O = oranye
Pelaksanaan Percobaan
16
Perawatan tanaman dilakukan secara intensif. Pemberian perlakuan benih dengan fungisida berbahan aktif dimetomorf 50% dosis 3 gr / 10 ml air / kg benih dikombinasikan dengan metalaksil 2 gr / 10 ml air / kg benih digunakan untuk mengendalikan serangan penyakit bulai. Pengairan dilahan dilakukan jika tidak terdapat hujan. Ketersediaan air dikondisikan secara optimal terutama pada fase-fase kritis tanaman, yaitu fase-fase perkecambahan, fase-fase vegetatif, setelah pemupukan, fase pembungaan dan fase pembentukan serta pengisian biji. Pemupukan dilakukan sebanyak tiga kali, yaitu pada saat tanam sebagai pemupukan dasar, pada umur 21 hari setelah tanam (HST) (pemupukan susulan I) dan 40 HST (pemupukan susulan II). Pupuk yang digunakan yaitu pupuk majemuk NPK dengan dosis 350 kg/ha sebagai pupuk dasar dan pupuk urea sebanyak 300 kg/ha yang diaplikasikan pada pemupukan susulan I dan pemupukan susulan II. Pembumbunan dilakukan sebanyak 2 kali setiap setelah selesai pemupukan susulan.
Pengendalian gulma dilakukan pada umur 30-35 HST sebelum pemupukan susulan II dan pada umur 70-75 HST atau pada fase menjelang pengisian biji menggunakan herbisida kontak berbahan aktif paraquat diklorida. Pengendalian serangan hama penggerek batang dilakukan dengan aplikasi pestisida berbahan aktif beta siflutrin. Pencegahan serangan lalat pucuk dilakukan dengan pemberian insektisida berbahan aktif imidakloprid ± 0.5 gr/tanaman pada pucuk tanaman pada umur 21 HST dan 1 minggu menjelang tanaman berbunga. Untuk keperluan pengamatan rendemen, bobot 1000 biji dan kadar air benih, pada masing-masing nomor dilakukan persilangan sendiri (selfing) sebanyak 5 tanaman. Pemanenan dilakukan pada saat 90% tanaman dalam satu plot daun dan kelobotnya terlihat mengering, yang dicirikan dengan lapisan hitam (black layer)pada bagian bawah biji dan apabila biji jika ditekan dengan kuku tidak membekas.
Sebanyak sepuluh tanaman pada masing-masing plot digunakan sebagai tanaman contoh. Pengamatan utama dilakukan terhadap karakter-karakter sebagai berikut :
1) Potensi prolifik (%);
Persentase prolifik (tongkol lebih dari satu dalam satu tanaman) dievaluasi dengan menghitung jumlah tanaman yang memiliki tongkol produktif lebih dari satu dibanding total populasi tanaman dalam satu plot. Dihitung berdasarkan rumus :
% = 100%
2) Umur masak (HST);
Umur masak tanaman diamati dan dihitung ketika 90% tanaman dalam satu plot daun dan kelobotnya terlihat kering, apabila bijinya ditekan dengan kuku tidak membekas dan terdapat lapisan hitam pada bagian bawah atau pangkal biji.
3) Panjang dan diameter tongkol (cm);
17 dari pangkal, tengah-tengah tongkol dan 1/3 bagian tongkol dari ujung kemudian data yang diperoleh dirata-ratakan.
4) Pengisian biji pada tongkol (%);
Pada tongkol tanaman contoh dievaluasi persentase pengisian bijinya. Terisi 50-65% atau hanya sekitar setengah bagian tongkol yang terisi biji = jelek (skor 1); terisi 66-80% = sedang (3); terisi 81-100% atau tongkol penuh terisi biji hingga ujung = baik (5).
5) Bobot 1000 biji (g); dan
Pada masing-masing plot diambil sebanyak 1000 biji, kemudian dilakukan penimbangan. Kegiatan diulang sebanyak 3 kali dan data yang diperoleh dirata-ratakan.
6) Bobot biji per plot (kg) dan potensi hasil (t/ha)
Pada saat panen tongkol dalam satu plot dihitung, dikeringkan hingga kadar air mencapai 11% dipipil kemudian ditimbang. Potensi hasil per hektar dianalisis dengan menggunakan rumus :
(
)
( )
(
)
) 1000 / 1 ( 10000 )
11 100 (
100 )
/
(t ha a b x c x d x
Hasil
− − =
Dimana :
(a) : Bobot tongkol per plot saat panen (kg); (b) : Kadar air saat panen;
(c) : Rendemen (%); dan (d) : Luas plot (m2).
Analisis Data Percobaan
Perbedaan antar perlakuan diuji menggunakan uji F pada taraf nyata 5%, bila terdapat perbedaan yang nyata maka untuk mengetahui galur yang berpenampilan lebih baik diantara galur lainnya dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan’s Multiple Range Test). Sidik ragam yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya 2006) :
Tabel 2. ANOVA untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal
Sumber Keragaman db JK KT Fhit
Ulangan (r) (r-1) JKu JKu/(r-1) KTu/KTe
Genotipe (g) (g-1) JKg JKg/(g-1) KTg/KTe
Galat (g-1)(r-1) JKe JKe/(g-1)(r-1)
Total (gr-1) JKt
18
Model linier yang digunakan adalah (Mattjik dan Sumertajaya 2006) : Yij = µµµµ + i + j + ij
Dengan ij : Pengamatan pada genotipe ke-i, di dalam ulangan ke-j
µ : Rataan umum
i : Pengaruh perlakuan ke-i j : Pengaruh kelompok ke-j
ij : Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
Perbedaan nyata antar genotipe yang diuji dievaluasi berdasarkan uji lanjut DMRT pada taraf 5% menggunakan rumus (Steel and Torrie 1989) :
= ; ;!"# $%& ; $%' = ()*#+ Dengan r ;p;dbe Nilai tabel Duncan pada taraf nyata
p Jarak peringkat antar dua perlakuan
Program The SAS System for Windows 9.0 digunakan untuk menganalisis ragam (ANOVA) dan uji lanjut DMRT. Evaluasi kemiripan antar galur yang diuji dilakukan dengan menganalisis jarak kemiripan antar galur yang diuji menggunakan metode Unweighted Pair Group Method using Aritmatic Average
19 HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Penampilan Galur
Hasil analisis ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa galur-galur yang diuji menunjukkan pengaruh yang nyata untuk karakter panjang tongkol (cm), diameter tongkol (cm), bobot 1000 biji (g) dan umur tanaman (HST). Namun, tidak berbeda nyata untuk karakter potensi prolifik (%), pengisian biji pada tongkol (%), bobot biji per plot (kg) dan potensi hasil tanaman (t/ha) (Tabel 3). Tingginya nilai standar deviasi untuk karakter potensi prolifik lebih disebabkan oleh ketidaknormalan sebaran data. Hal ini terjadi karena sebagian besar galur yang diuji memang tidak berpotensi untuk memunculkan tongkol lebih dari satu.
Tabel 3. Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kuadrat Tengah Karakter-karakter Agronomi dari 18 Galur Jagung Tropis yang Diuji
No. Karakter Nilai
tengah
Standar deviasi
Kuadrat tengah
1 Potensi prolifik (%) 1.70 5.84 26.82ns
2 Umur tanaman (HST) 107.81 1.20 16.51**
3 Panjang tongkol (cm) 14.52 1.19 6.91**
4 Diameter tongkol (cm) 4.14 0.22 0.35**
5 Pengisian biji pada tongkol (%) 91.41 6.10 43.78ns
6 Bobot biji per plot (kg) 1.18 0.31 0.17 ns
7 Bobot 1000 biji (g) 262.72 21.91 2635.57**
8 Potensi hasil (t/ha) 2.00 0.56 0.32 ns
Keterangan : ns = tidak berbeda nyata; ** = berbeda nyata pada taraf 1% berdasarkan uji F
Berdasarkan uji lanjut DMRT pada taraf nyata 5%, beberapa galur menunjukkan kegenjahan umur yang sangat baik, yaitu galur Sr-1#247 (103.33 HST); Pron#233 (105.33 HST); dan Pron#151 (105.67 HST). Galur-galur yang paling baik berdasarkan penampilan karakter panjang tongkol yaitu Loe#214 (19.25 cm); Sr-1#239 (15.87 cm); Loe#061 (15.32 cm); Sr-1#001 (15.26 cm); Pron#142 (15.11 cm); dan Loe#242 (15.11 cm). Untuk karakter diameter tongkol, galur-galur yang penampilannya paling baik antara lain Pron#077 (4.79 cm); Pron#142 (4.60 cm); Loe#057 (4.57 cm); Pron#163 (4.48 cm); Pron#255 (4.34 cm); dan Loe#055 (4.33 cm). Pron#077, 1#147, Pron#151, Pron#163 dan Sr-1#186 merupakan galur-galur terbaik untuk karakter bobot 1000 biji dengan nilai berturut-turut 31.70 g; 302,.76 g; 295.35 g; 285.22 g; dan 282.01 g (Tabel 4).
20
untuk penampilan karakter lain keragaannya cenderung menyebar antar galur-galur yang diuji.
Tabel 4. Keragaan Karakter Komponen Hasil dan Hasil 18 Galur Jagung Tropis yang Diuji
No Galur Karakter-karakter yang diamati
PP UT PT DT PBT BP BB PH
1 Sr-1#001 0.00 106.00gh 15.26bc 3.90fgh 94.83 1.13 235.22ef 2.04 2 Sr-1#239 0.00 111.00ab 15.87b 4.16c-f 92.50 1.11 237.36def 1.93 3 Sr-1#247 0.00 103.33i 11.95d 3.89fgh 93.50 1.24 204.01f 2.26 4 Sr-1#016 4.76 106.00gh 13.87bcd 3.72gh 92.67 1.06 240.04def 1.79
5 Sr-1#147 0.00 107.00e-h 13.12cd 3.73gh 90.33 1.02 302.76ab 1.76 6 Sr-1#086 1.33 112.00a 13.56bcd 3.91fgh 91.17 1.20 282.01abc 2.17 7 Pron#026 0.00 106.33fgh 13.61bcd 4.15c-f 94.33 0.79 260.02cde 1.43
8 Pron#163 0.00 109.67bcd 14.73bc 4.48a-d 91.00 1.25 285.22abc 2.07 9 Pron#233 0.00 105.33hi 14.32bc 4.34b-e 92.50 1.12 278.01a-d 1.92 10 Pron#151 5.13 105.67h 13.67bcd 4.27b-f 95.83 1.05 295.35abc 1.85 11 Pron#077 7.14 110.33abc 13.53bcd 4.79a 90.50 1.62 318.70a 2.55 12 Pron#142 0.00 108.00d-g 15.11bc 4.60ab 89.50 1.69 290.71abc 2.31 13 Loe#214 0.00 109.00b-e 19.25a 3.51h 82.00 0.85 259.95cde 1.43 14 Loe#187 0.00 108.33c-f 14.59bc 4.06d-g 91.83 1.23 262.69b-e 2.12
15 Loe#061 9.80 106.00gh 15.32bc 4.25b-f 94.00 1.26 237.41def 2.01 16 Loe#057 0.00 106.67fgh 13.83bcd 4.57abc 90.33 1.41 236.00def 2.43 17 Loe#055 0.00 110.00a-d 14.74bc 4.33b-e 96.00 1.44 263.36b-e 2.45 18 Loe#242 2.56 110.00a-d 15.11bc 3.95efg 82.67 0.94 240.19def 1.64
Rataan 1.71 107.81 14.52 4.14 91.42 1.19 262.72 2.01 Keterangan : Angka pada kolom yang sama dan diikuti oleh huruf yang sama tidak berpengaruh
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf nyata 5%, Potensi Prolifik (PP), Umur Tanaman (UT), Panjang Tongkol (PT), Diameter Tongkol (DT), Pengisian Biji pada Tongkol (PBT), Bobot per Plot (BP), Bobot 1000 Biji (BB) dan Potensi Hasil (PH)
Berdasarkan keragaman yang muncul dari galur-galur yang diuji, terdapat peluang yang besar untuk menyeleksi galur yang umurnya lebih genjah, ukuran tongkol lebih panjang dan besar serta bobot biji yang lebih berat. Karakter potensi hasil galur-galur yang diuji menunjukkan penampilan yang relatif sama, sehingga seleksi untuk mendapatkan galur yang lebih baik kurang efektif. Namun, secara umum penampilan hasil galur-galur yang diuji cukup bagus. Darsana et al. (2004) melaporkan bahwa secara umum penampilan daya hasil galur-galur jagung tropis berkisar antara 1.60 hingga 4.60 ton/ha.
[image:40.595.61.499.146.550.2]21 1#247 memiliki umur masak yang paling genjah berdasarkan percobaan ini. Sr-1#086 dan Loe#187 menunjukkan keragaan yang baik untuk karakter bobot 1000 biji. Pron#163, Pron#077, Pron#142, Loe#057 dan Loe#055 merupakan galur-galur dengan keragaan yang paling baik untuk karakter diameter tongkol.
Analisis Kekerabatan Galur
Analisis kekerabatan genetik galur-galur yang diuji dilakukan berdasarkan 36 karakter yang digunakan dalam manual panduan pengujian individual kebaruan, keunikan, keseragaman dan kestabilan untuk tanaman jagung. Walaupun penggunaan karakter morfologi sebagai penanda dianggap memiliki kelemahan (Pabendon et al. 2007), namun sebagian besar karakter yang digunakan merupakan karakter kualitatif yang pengaruh genetiknya lebih dominan seperti karakter warna atau intensitas antosianin. Pada penelitian ini, pengamatan semua karakter dilakukan dengan pengulangan sebanyak tiga kali, sehingga pengaruh lingkungan terhadap penampilan karakter dapat dikurangi.
Dendogram dengan menggunakan karakter-karakter morfologi menggunakan metode clustering Unweighted Pair Group Method using Aritmatic Average
(UPGMA) menunjukkan bahwa terdapat keragaman antar galur-galur yang diuji dengan kisaran nilai koefisien ketidakmiripan Euclidian 2.25 – 4.81. Pasangan galur Pron#077 dan Pron#142 memiliki nilai koefisien ketidakmiripan Euclidian
paling kecil (2.25), sedangkan galur Sr-1#247 memiliki nilai koefisien terbesar (4.81) dan terpisah dari galur-galur lainnya. Galur-galur yang diuji dapat dikelompokkan menjadi 8 kelompok galur berdasarkan koefisien ketidakmiripan
Euclidian pada nilai 3.5. Kelompok pertama terdiri atas dua galur, yaitu Sr-1#001 dan Loe#242. Kelompok kedua yaitu Loe#057. Kelompok ketiga terdiri atas lima galur yang dapat dibagi menjadi dua sub-kelompok, yaitu Sr-1#239 dan Pron#163; Pron#233; Loe#061; Loe#055. Kelompok keempat yaitu Sr-1#147; Pron#077 dan Pron#142. Kelompok kelima yaitu Sr-1#086 dan Loe#214. Kelompok keenam Pron#026 dan Loe#187. Kelompok ketujuh yaitu Sr-1#016 dan Pron#151. Kelompok kedelapan yaitu Sr-1#247 (Gambar 1).
Berdasarkan hasil analisis, galur-galur yang berasal dari populasi Sr-1Pop sangat beragam dan tidak ada satu pasang galurpun yang terdapat dalam satu kelompok. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya tekanan seleksi yang tinggi dan arah kegiatan seleksi yang berbeda-beda pada populasi asal yang menyebabkan perbedaan konstitusi genetik galur-galurnya. Pada saat pembentukan galur, intensitas seleksi terhadap populasi Sr-1 dari generasi awal (S0) hingga generasi S3 diterapkan sebesar 10%. Sedangkan pada generasi S4 hingga S5 seleksi dilakukan dengan intensitas sebesar 20%. Sehingga, konstitusi genetik antar galur berbeda satu sama lain dan secara morfologi penampilan fenotipik antar galur menjadi berbeda pula.
22
heterosis yang muncul pada generasi F1 hasil persilangannya. Li et al. (2002) melaporkan bahwa hubungan kekerabatan yang jauh dan daya gabung yang baik akan memunculkan heterosis yang tinggi. Kustanto et al. (2012) menyimpulkan hal yang sama bahwa semakin jauh jarak kekerabatan genetik antar galur jagung generasi S6 yang diuji, maka semakin tinggi heterosis yang muncul pada hasil persilangannya. Drinic et al. (2002) menggunakan data molekuler untuk menganalisis kekerabatan 12 galur jagung yang diuji dan menyimpulkan bahwa terdapat korelasi yang positif antar jarak genetik dengan potensi hasil F1, daya gabung khusus dan heterosisnya. Sehingga, diduga bahwa persilangan galur-galur Pron#163 dan Loe#055 serta Pron#077 dan Pron#142 yang terdapat pada kelompok yang sama tidak akan menunjukkan heterosis yang tinggi pada individu hasil persilangannya.
Gambar 2. Dendogram kekerabatan genetik secara morfologis 18 galur jagung tropis koleksi PT.BISI International, Tbk menggunakan metode
clustering Unweighted Pair Group Method using Aritmatic Average
(UPGMA) pada nilai koefisien ketidakmiripan Euclidian 3.5 I
II
III
IV
V
VI
VII
[image:42.595.71.486.119.786.2]23 KESIMPULAN
24
ANALISIS DAYA GABUNG DAN HETEROSIS GALUR-GALUR JAGUNG TROPIS DI DUA LOKASI
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK), heterosis dan kelompok heterosis beberapa galur jagung tropis koleksi PT. BISI International, Tbk di dua lokasi yaitu, Kediri dan Nganjuk Jawa Timur. Sembilan galur jagung disilangkan menurut metode Griffing 1, sehingga diperoleh Sembilan individu silang diri dan masing-masing 36 genotipe F1 dan F1 resiproknya. Rancangan di lapangan menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak dengan tiga ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi yang nyata antar genotipe yang diuji untuk semua karakter kecuali panjang tongkol, diameter tongkol dan potensi hasil. Pengaruh genetik aditif lebih penting dalam mengendalikan karakter umur berbunga jantan, umur berbunga betina, tinggi tanaman, panjang tongkol, diameter tongkol, kadar air, rendemen dan bobot 1000 biji sementara pengaruh genetik non-aditif (gen-gen dominan) lebih penting dalam mengendalikan karakter umur masak, bobot tongkol per plot dan potensi hasil. Kombinasi persilangan dengan DGK paling baik diperoleh dari tetua DGU tinggi x DGU rendah untuk beberapa karakter penting. Galur-galur yang diuji memiliki potensi heterosis tinggi dengan nilai heterobeltiosis hingga 266.20%. Galur-galur yang menunjukkan DGU tinggi untuk karakter potensi hasil yaitu Sr-1#001 dan Loe#187, serta kombinasi persilangan terbaiknya adalah 1#001xLoe#055, Sr-1#247xLoe#055, Sr-1#086xLoe#055, Pron#163xLoe#055, Pron#077xLoe#055, Pron#142xLoe#055, Loe#187xLoe#055 dan Loe#057xLoe#055. Heterobeltiosis paling tinggi ditunjukkan oleh Pron#163xPron#142 dan Pron#163xPron#077. Kata kunci : analisis dialel gabungan, daya gabung, pengaruh genetik aditif, galur
25 COMBINING ABILITY AND HETEROTIC ANALYSIS OF SEVERAL
TROPICAL MAIZE LINES ACROSS TWO LOCATIONS
ABSTRACT
The objectives of the research were to analyse general combining ability (GCA), specific combining ability (SCA) and heterosis several tropical maize lines from PT. BISI International, Tbk’s collections. Nine tropical maize lines were crossed based on Griffing’s diallel mating design I to generate 9 maternal lines, and 36 F1s and its reciprocal F1s, respectively. The Randomized Complete Block Design was used as experimental design with three replications. The results revealed that genotypes x locations effect was significant for all traits except ear length, ear diameter and yield potencial. Additive genetic effect were more important for controlling days to anthesis, days to silking, plant height, ear length ear diameter, moisture content, ear shelling and 1000-grain weight, while non-additive genetic effect were more important for days to harvest, ear weight per plot and yield potencial. Best specific combinations for several important traits were generated from parent lines with high x low GCA. The lines showed good heterobeltiosis value up to 266.20%. The best lines for GCA of yield potency were 1#001, 1#247 and Loe#187, where 1#001xLoe#055, Sr-1#247xLoe#055, Sr-1#086xLoe#055, Pron#163xLoe#055, Pron#077xLoe#055, Pron#142xLoe#055, Loe#187xLoe#055 and Loe#057xLoe#055 were the best for SCA value. Best heterobeltiosis was exhibited by Pron#163xPron#142 and Pron#163xPron#077.
26
PENDAHULUAN
Jagung merupakan salah satu komoditas pangan penting yang memerlukan penanganan lebih. Hingga saat ini, produksi domestik belum dapat memenuhi kebutuhan nasional. Badan Pusat Statistik (2012) mencatat bahwa produktivitas nasional jagung sebenarnya menunjukkan peningkatan dari tahun 2010 sebesar 4.43 ton/ha menjadi 4.56 ton/ha pada tahun 2011. Namun, peningkatan tersebut belum dapat mendongkrak produksi nasional yang justru menurun dari tahun 2010 sebesar 18.32 juta ton menjadi 17.64 juta ton pada tahun 2011. Hal ini dipertegas dengan fakta bahwa Indonesia merupakan negara importir jagung sejak tahun 1992 (Kasryno et al. 2007). Peningkatan produktivitas jagung mutlak dilakukan dalam rangka mendongkrak produksi jagung nasional. Hal tersebut dilakukan guna memenuhi kebutuhan jagung nasional yang kecenderungannya meningkat dari tahun ke tahun. Upaya peningkatan produktivitas jagung dapat ditempuh dengan merakit hibrida jagung unggul yang berdaya hasil tinggi.
Permasalahan yang sering muncul dalam kegiatan pemuliaan hibrida jagung adalah pemilihan galur yang tepat untuk dijadikan tetua persilangan dalam menghasilkan hibrida yang unggul. Galur-galur terseleksi yang telah dibentuk melalui serangkaian kegiatan pemuliaan seringkali tidak selalu menghasilkan kombinasi persilangan yang superior. Analisis daya gabung melalui silang dialel merupakan salah satu metode yang sangat baik untuk mengevaluasi pengaruh genetik terhadap keragaan suatu karakter dan seringkali digunakan oleh pemulia untuk memilih galur tetua dengan pengaruh DGU yang tinggi dan hibrida dengan pengaruh DGK yang tinggi (Yingzhong 1999).
Selain daya gabung, besaran nilai heterosis juga menjadi salah satu pertimbangan penting dalam menyeleksi galur tetua dan hibrida yang unggul. Nilai heterosis merupakan dasar penting dalam pengembangan varietas hibrida. Pemulia tanaman memanfaatkan efek heterosis untuk meningkatkan keragaan daya hasil pada berbagai jenis tanaman terutama tanaman jagung. Pengetahuan tentang besaran nilai heterosis galur-galur terseleksi dapat membantu dalam pengembangan hibrida yang unggul dan bernilai tinggi (Amanullah et al. 2011).
27 METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Kegiatan percobaan untuk analisis daya gabung dilakukan di dua lokasi, yaitu lokasi penelitian tanaman pangan PT. BISI International, Tbk Farm Kambingan, Kecamatan Pagu Kabupaten Kediri dan di Kabupaten Nganjuk Jawa Timur mulai bulan September 2012 hingga Januari 2013. Kedua lokasi percobaan tersebut mewakili sentra pertanaman jagung di Jawa Timur. Daerah Kediri berada pada ketinggian 130 m di atas permukaan laut (dpl), memiliki tipe tanah regosol dengan fraksi dominan pasir, pH 6.5 (tergolong netral), lahan secara intensif digunakan untuk pertanaman padi-jagung dan pengairan menggunakan sistem pompanisasi air tanah. Daerah Nganjuk berada pada ketinggian 100 m dpl, memiliki tipe tanah grumosol dengan lempung sebagai fraksi dominannya, pH tergolong masam (4.7), lahan secara bergiliran digunakan untuk pertanaman padi-jagung dan pengairan menggunakan sistem pompanisasi air tanah.
Materi Genetik
Materi genetik yang digunakan dalam penelitian adalah sembilan galur jagung tropis koleksi PT. BISI International, Tbk yang terpilih berdasarkan penelitian pertama, yaitu Sr-1#001 (A); Sr-1#247 (B); Sr-1#086 (C); Pron#163 (D); Pron#077 (E); Pron#142 (F); Loe#187 (G); Loe#057 (H) dan Loe#055 (I). Galur-galur tersebut disaling-silangkan menggunakan metode persilangan dialel lengkap (9x9), sehingga terdapat 72 rekombinan F1 (36 F1 dan 36 F1 resiprok) dan 9 galur tetua. Tiga varietas unggul nasional, yaitu BISI 816, NK22 dan P21 digunakan sebagai varietas cek untuk mengetahui keunggulan hibrida yang diuji.
Pelaksanaan Percobaan
28
fase pembungaan dan fase pembentukan serta pengisian biji. Pemupukan dilakukan sebanyak tiga kali, yaitu pada saat tanam sebagai pemupukan dasar, pada umur 21 hari setelah tanam (HST) (pemupukan susulan I) dan 40 HST (pemupukan susulan II). Pupuk yang digunakan yaitu pupuk majemuk NPK dengan dosis 350 kg/ha sebagai pupuk dasar dan pupuk urea sebanyak 300 kg/ha yang diaplikasikan pada pemupukan susulan I dan pemupukan susulan II. Pembumbunan dilakukan sebanyak 2 kali setiap setelah selesai pemupukan susulan.
Pengendalian gulma dilakukan pada umur 30-35 HST sebelum pemupukan susulan II dan pada umur 70-75 HST atau pada fase menjelang pengisian biji menggunakan herbisida kontak berbahan aktif paraquat diklorida. Pengendalian serangan hama penggerek batang dilakukan dengan aplikasi pestisida berbahan aktif beta siflutrin. Pencegahan serangan lalat pucuk dilakukan dengan pemberian insektisida berbahan aktif imidakloprid ± 0.5 gr/tanaman pada pucuk tanaman pada umur 21 HST dan 1 minggu menjelang tanaman berbunga. Pemanenan dilakukan pada saat 90% tanaman dalam satu plot daun dan kelobotnya terlihat mengering, apabila biji ditekan dengan kuku tidak membekas dan terdapat lapisan hitam (black lay
