PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN SELEKSI PADA
POPULASI BERSEGREGASI PADI
USAMAH JAISYURAHMAN
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan Parameter Genetik dan Seleksi pada Populasi Bersegregasi Padi 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Usamah Jaisyurahman
ABSTRAK
USAMAH JAISYURAHMAN. Pendugaan Parameter Genetik dan Seleksi pada Populasi Bersegregasi Padi. Dibimbing oleh DESTA WIRNAS
Kebutuhan pangan terutama beras akan terus meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan konsumsi beras per kapita, namun produksi padi justru mengalami penurunan akibat dari konversi lahan pertanian serta kondisi lingkungan. Peningkatan produksi padi diperlukan untuk memenuhi konsumsi beras nasional. Salah satu caranya dengan menggunakan varietas unggul padi berdaya hasil tinggi. Penelitian bertujuan untuk untuk menduga parameter genetik, mempelajari aksi gen berdasarkan pola sebaran F2, dan mendapatkan karakter seleksi yang dapat digunakan untuk menghitung nilai differensial seleksi pada populasi F2. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Leuwikopo pada November 2014 hingga April 2015. Penelitian menggunakan metode single plant yaitu menanam semua tanaman pada lahan yang sama tanpa adanya ulangan. Hasil perhitungan nilai tengah menunjukkan beberapa karakter pada populasi F2 yang memiliki nilai tengah lebih baik dibandingkan tetua. Sebagian besar karakter yang diamati memiliki tingkat keragaman yang tinggi yang diakibatkan segregasi gen aditif, dominan dan epistasis. Nilai duga heritabilitas arti luas dan koefisien keragaman genetik yang tinggi terdapat pada jumlah gabah bernas malai-1, jumlah gabah hampa malai-1, jumlah gabah total malai-1, bobot gabah bernas tanaman-1, bobot gabah hampa tanaman-1 dan bobot gabah total tanaman-1 sehingga karakter tersebut lebih dipengaruhi oleh faktor genetik dan dapat digunakan sebagai salah satu penentuan kriteria seleksi. Seluruh karakter berkorelasi positif terhadap hasil kecuali pada karakter jumlah gabah bernas malai-1 dan bobot gabah bernas tanaman-1. Seleksi dilakukan berdasarkan karakter bobot gabah bernas tanaman-1 karena memiliki nilai heritabilitas arti luas dan koefisien keragaman genetik yang tinggi dengan korelasi positif hampir pada seluruh karakter, serta terdapat banyak gen aditif pada karakter tersebut.
ABSTRACT
USAMAH JAISYURAHMAN. Genetic Parameter Estimation and Selection on Rice Segregating Population. Supervised by DESTA WIRNAS.
Demand of rice will continue to increase in line with increases of population and consumption of rice per capita, but the production of rice continually decrease due to land conversion and environmental conditions. The increases of rice production is needed to fulfill national rice consumption. Growing high-yielding varieties is an alternative to improve rice production. The research aimed to estimate the genetic parameters, studied the genes action based on distribution F2 population, and to get a character selection that can be used to calculate the value of differential selection at the F2 population. The experiment was conducted at Leuwikopo experimental field from November 2014 until April 2015. The study used a „single plant‟ method that growing all crops in the experiment field without any replication. The results of mean calculation showed some character of F2 population have better mean value than parental lines. Most of the characters were observed have a high level of diversity caused by segregation of additive, dominant and epistasis genes. The characters of filled grain number panicle-1, unfilled grain number panicle-1, total grain number panicle-1, filled grain weight plant-1, unfilled grain weight plant-1 and total grain weight plant-1 was observed have high estimates of broad sense heritability and coefficient of genetic diversity, so the character is more affected by genetic factors and can be used as one of determination of the selection criteria. The whole character correlated positively to the yield, except for unfilled grain number panicle-1 and unfilled grain weight plant-1. Selection process is based on the character of filled grain weight plant-1, because it has a high broad sense heritability, high coefficient of genetic diversity, correlated positively with almost all the characters, and there are many additive genes of the character.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN SELEKSI
PADA POPULASI BERSEGREGASI PADI
USAMAH JAISYURAHMAN
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberi kekuatan dan hidayah sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tersampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membimbing umat manusia ke arah peradaban yang lebih baik. Skripsi yang berjudul “Pendugaan Parameter Genetik dan Seleksi pada Populasi Bersegregasi Padi” ini dilaksanakan sejak bulan November 2014 sampai April 2015 di Kebun Percobaan Leuwikopo, Dramaga, Bogor.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
1. Ayah Nur Muhammad, Ibu Yenny Susanna, Ahmad, Faruq, Hudza, Hani, Ayub (adik) tercinta atas segala doa, semangat, dan kasih sayangnya
2. Dr Desta Wirnas, SP MSi selaku dosen pembimbing skripsi yang telah mendampingi, memberikan pengarahan, bimbingan, dan saran selama proses penyelesaian skripsi sehingga penulis terus mempunyai semangat dan motivasi tinggi
3. Prof Dr Sandra Arifin Aziz, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan motivasi, pengarahan, bimbingan, dan saran selama proses akademik
3. Dr Ir Heni Purnamawati MScAgr dan Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS selaku dosen penguji yang telah dengan sangat baik hati meluluskan ujian penulis di atas banyak kekurangan selama proses sidang
4. Mas Eky dan Pak Edi dari Kebun Percobaan Leuwikopo yang telah membatu selama penelitian ini berlangsung
5. Teman-teman program sinergi S1-S2 Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman 2014, Dandelion 48, Aviani, Anjal, Iqbal, Anggi, Agief, Budi, Bagus, Desi, Beni, Dila, dan Jordan yang telah membantu, memberikan semangat, dan dorongan selama perkuliahan dan penelitian
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Hipotesis 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Padi 2
Pendugaan Parameter Genetik 3
Pemuliaan Padi 4
METODE 5
Lokasi dan Waktu Penelitian 5
Bahan dan Peralatan Penelitian 5
Prosedur Percobaan 5
Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Kondisi Umum 8
Keragaan Tanaman 8
Pendugaan Jumlah Gen dan Aksi Gen 10
Heritabilitas 12
Analisis Korelasi antar Karakter 13
Seleksi 16
KESIMPULAN DAN SARAN 18
Kesimpulan 18
Saran 18
DAFTAR PUSTAKA 18
LAMPIRAN 21
DAFTAR TABEL
1 Nilai rata-rata dan simpangan baku karakter agronomi padi F2 dan
tetuanya 9
2 Jumlah gen aditif dan aksi gen pada pola sebaran F2 hasil persilangan
IPB 6R dan Situ patenggang 11
3 Nilai duga komponen ragam, heritabilitas arti luas dan koefisien keragaman genetik karakter agronomi padi F2 dan tetuanya 13 4 Koefisien korelasi antar karakter agronomi padi F2 dan tetuanya 15 5 Nilai differensial hasil seleksi berdasarkan karakter bobot gabah
bernas tanaman-1 17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Data BMKG bulan November 2014 hingga Maret 2015 21
2 Deskripsi varietas IPB 6R 22
3 Deskripsi varietas Situ patenggang 23
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan pangan terutama beras akan terus meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan konsumsi beras per kapita, sedangkan produksi padi cenderung mengalami penurunan tiap tahunnya akibat adanya konversi lahan pertanian dan cekaman lingkungan baik biotik maupun cekaman abiotik. Berdasarkan Badan Pusat Statistika (2015), produksi padi tahun 2014 sebanyak 70.83 juta ton gabah kering giling (GKG) atau mengalami penurunan sebesar 0.45 juta ton (0.63%) dibandingkan tahun 2013. Penurunan produksi padi tahun 2014 terjadi di Pulau Jawa sebesar 0.83 juta ton, sedangkan produksi padi di luar Pulau Jawa mengalami kenaikan sebanyak 0.39 juta ton. Penurunan produksi diperkirakan terjadi karena penurunan luas panen seluas 41.61 ribu hektar (0.30%) dan penurunan produktivitas sebesar 0.17 kuintal hektar-1 (0.33%). Peningkatan produksi padi diperlukan untuk memenuhi konsumsi beras nasional, salah satu caranya dengan menggunakan varietas unggul padi berdaya hasil tinggi.
Upaya peningkatan produksi padi salah satunya dapat ditempuh melalui pengembangan varietas unggul baru. Pemuliaan diperlukan untuk merakit varietas unggul yang memiliki daya hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan varietas yang sudah ada melalui hibridisasi ataupun persilangan. Melalui hibridisasi, karakter-karakter dari tetua digabungkan pada keturunannya dan terbentuk kombinasi-kombinasi baru dengan variasi yang luas (Poespodarsono 1988). Diperlukan parameter genetik untuk dapat menduga karakter yang dapat digunakan dalam seleksi untuk menghasilkan varietas baru yang diharapkan dan lebih unggul dibandingkan dari kedua tetuanya
Parameter genetik berupa ragam genetik, ragam lingkungan, ragam fenotipe, koefisien keragaman genetik, dan heritabilitas (Barmawi et al. 2013). Parameter genetik tersebut sangat berguna dalam tahapan seleksi sehingga seleksi dapat lebih efektif dan efisien (Sujiprihati et al. 2001). Kegiatan seleksi akan lebih efektif jika karakter yang digunakan untuk seleksi memiliki nilai heritabilitas yang tinggi. Heritabilitas sangat penting dalam menentukan metode seleksi dan pada generasi mana sebaiknya karakter yang diinginkan diseleksi (Herawati et al. 2009).
Populasi bersegregasi berupa populasi pada generasi F2 yang merupakan generasi yang memiliki rekombinasi gen terbesar dibandingkan dengan generasi lain sehingga keragaman tertingi terdapat pada populasi ini (Acquah 2008). Menurut Barmawi et al. (2013), populasi dengan keragaman genetik tinggi akan responsif terhadap seleksi sehingga berpeluang besar untuk mendapatkan genotipe-genotipe yang memiliki sifat-sifat yang diharapkan.
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis
Hipotesis yang diambil pada penelitian ini adalah :
1. Keragaman karakter agronomi padi populasi F2 hasil persilangan IPB 6R x Situ patenggang disebabkan karena aksi gen aditif dan dominan.
2. Terdapat karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas dan koefisien keragaman genetik yang tinggi yang dapat digunakan sebagai karakter seleksi.
TINJAUAN PUSTAKA
Padi
Padi (Oryza sativa L.) termasuk golongan Graminae yang ditandai dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas. Padi (Oryza sativa L.) termasuk subfamili Bambusoidae, suku Oryzae dan genus Oryza. Padi dapat dibedakan menjadi 3 subspesies yaitu Indica, Japonica dan Javanica (Siregar 1981).
Pertumbuhan tanaman padi dibagi ke dalam tiga fase, yaitu fase vegetatif yang dimulai dari awal pertumbuhan sampai pembentukan bakal malai/primordia. Fase kedua adalah fase reproduktif yaitu dimulai dari primordia hingga pembungaan. Fase terakhir adalah fase pematangan yang dimulai dari pembungaan hingga gabah matang (Makarim dan Suhartatik 2006).
Fase vegetatif merupakan fase pertumbuhan organ-organ vegetatif, seperti pertambahan jumlah anakan, tinggi tanaman jumlah, bobot, dan luas daun. Fase reproduktif tanaman ditandai dengan memanjangnya beberapa ruas teratas bagian tanaman, berkuranganya jumlah anakan tidak produktif, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan. Inisiasi primordia malai biasanya dimulai 30 hari sebelum heading dan waktunya hampir bersamaan dengan pemanjangan ruas-ruas batang yang terus berlanjut sampai berbunga. Kebanyakan varietas padi memiliki pada daerah tropis memiliki lama fase reproduktif selama 35 hari dan fase pematangan sekitar 30 hari. Perbedaan masa pertumbuhan (umur) hanya ditentukan oleh fase vegetatif (Makarim dan Suhartatik 2006).
Gabah terdiri atas biji yang terbungkus oleh sekam. Biji yang sehari-hari dikenal dengan nama beras pecah kulit adalah karyopsis yang terdiri atas janin (embrio) dan endosperma yang diselimuti oleh lapisan aleuron, kemudian tegmen dan lapisan terluar disebut perikarp. Bobot gabah beragam dari 12-44 mg pada kadar air 0%, sedangkan bobot sekam rata-rata adalah 20% bobot gabah. Faktor konversi dari gabah ke beras pecah kulit adalah 0.8 dan dari beras pecah kulit ke gabah bernas 1.25 (Makarim dan Suhartatik 2006).
3
Daun merupakan bagian dari tanaman yang berwarna hijau karena mengandung klorofil. Adanya klorofil menyebabkan daun tanaman dapat mengolah sinar radiasi surya menjadi menjadi karbohidrat untuk pertumbuhan organ tanaman lainnya. Daun tanaman padi tumbuh berselang-seling satu daun tiap buku. Tiap daun terdiri atas helai daun, pelepah daun yang membungkus ruas, telinga daun (auricle), dan lidah daun (ligule). Daun teratas disebut daun bendera yang posisi dan ukurannya berbeda tampak berbeda dari daun yang lain. Satu daun pada awal fase tumbuh memerlukan waktu 4-5 hari untuk dapat tubuh secara penuh, sedangkan pada fase tumbuh selanjutnya memerlukan waktu 8-9 hari (Makarim dan Suhartatik 2006).
Batang berfungsi sebagai penopang tanaman, penyalur senyawa-senyawa kimia dan air dalam tanaman, serta berfungsi sebagai cadangan makanan. Hasil tanaman yang tinggi harus didukung dengan batang padi yang kokoh. Pada daerah yang sering dilanda angin kencang, tanaman padi dengan batang yang kurang kokoh rentan terjadi kerebahan. Batang terdiri dari dari beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Daun serta tunas (anakan) tumbuh pada buku. Pada permukaan stadia tumbuh batang yang terdiri dari atas pelepah-pelepah daun yang tertupuk padat (Makarim dan Suhartatik 2006).
Bunga padi secara keseluruhan disebut dengan malai. Tiap unit bunga pada malai dinamakan spikelet yang terdiri atas tangkai, bakal buah, lemma, palea, putik dan benang sari serta beberapa organ lain yang bersifat inferior. Tiap unit bunga pada malai terletak pada cabang-cabang bulir yang terdiri atas cabang primer dan sekunder (Siregar 1981). Malai terdiri atas 8-10 buku yang menghasilkan cabang primer dan cabang sekunder. Tangkai buah (pedicel)
tumbuh dari buku-buku cabang primer maupun cabang sekunder (Makarim dan Suhartatik 2006).
Padi dapat hidup baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500-2000 mm. Suhu yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi 23 °C. Tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi berkisar antara 0 -1500 m dpl (Yulianto 2012).
Pendugaan Parameter Genetik
Parameter genetik merupakan informasi yang berupa ragam genetik, ragam lingkungan, ragam fenotipe, koefisien keragaman genetik, dan heritabilitas (Barmawi et al 2013). Parameter genetik tersebut sangat berguna dalam tahapan seleksi, sehingga seleksi dapat lebih efektif dan efisien (Sujiprihati et al. 2001).
4
Heritabilitas dari suatu karakter dapat diketahui dengan menduga komponen ragam menggunakan studi generasi dasar yaitu populasi P1, P2, F1, F2, BCP1 dan BCP2 (Syukur et al. 2015). Seleksi yang dapat digunakan pada karakter dengan heritabilitas yang tinggi berupa seleksi silsilah/pedigree. Karakter yang memiliki heritabilitas dalam arti luas yang rendah maupun sedang dapat diseleksi pada generasi lajut menggunakan seleksi bulk maupun dengan menggunakan single seed descend (SSD) (Syukur et al. 2015).
Parameter kemenjuluran kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) pada sebaran populasi bersegregasi pada F2 dapat digunakan sebagai pendekatan untuk menduga jumlah dan aksi gen (Roy 2000). Pendugaan gen memiliki pengaruh yang besar terhadap kegiatan pemuliaan, khususnya dalam program seleksi. Seleksi tergolong efektif ketika faktor genetik yang berperan dalam menyusun nilai fenotipe sifat-sifat kuantitatif adalah faktor aksi gen aditif (Jambormias 2014).
Hubungan antar karakter satu dengan karakter lain memiliki arti penting dalam program pemuliaan. Diperlukan peramalan untuk mempelajari hubungan antar karakter. Peramalan ditujukan untuk karakter kuantitatif yang sulit menggambarkan keampuan genetik karena adanya pengaruh lingkungan. Hubungan erat antara karakter yang diduga dengan karakter yang dituju akan meningkatkan efektifitas dalam pekerjaan seleksi (Poespodarsono 1988).
Koefisien korelasi adalah koefisien yang menggambarkan tingkat keeratan hubungan linier antara dua peubah atau lebih. Besaran dari koefisien korelasi tidak menggambarkan hubungan sebab akibat antara dua peubah atau lebih, tetapi menggambarkan keterkaitan linier antar peubah (Mattjik dan Sumertajaya 2002).
Pemuliaan Padi
Varietas unggul padi sawah merupakan kunci keberhasilan peningkatan produksi padi di Indonesia. Perakitan varietas padi sawah selain bertujuan untuk meningkatkan hasil, juga dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi agroekosistem, sosial, budaya, dan preferensi masyarakat. Sejalan dengan hal tersebut, pemuliaan padi bersifat dinamis. Varietas baru terbentuk sepanjang waktu, diikuti dengan peningkatan rata-rata produktivitas padi secara nasional (Susanto 2003).
Pemuliaan tanaman merupakan kegiatan yang dinamis dan berkelanjutan. Kedinamisannya dicerminkan dari adanya tantangan dan kondisi alam lingkungan yang cenderung berubah, sebagai contoh strain patogen yang selalu berkembang, selera ataupun preferensi konsumen terhadap pangan yang juga berkembang, oleh karenanya, kegiatan pemuliaan pun akan berpacu sejalan dengan perubahan tersebut. Keberlanjutan dapat dilihat dari kegiatannya yang sinambung, berlanjut dari satu tahapan menuju pada tahapan berikutnya (Carsono 2008). Tujuan pemuliaan tanaman secara lebih luas adalah memperoleh varietas yang efisien dalam penyerapan unsur hara, tahan terhadap cekaman biotik dan abiotik, berdaya hasil tinggi, dan menguntungkan bagi yang menanam dan pemakai (Syukur et al.
2015).
5
ekonomi masyarakat, permintaan akan tipe varietas yang dihasilkan juga berbeda-beda (Susanto 2003). Menurut Pranita (2012), pemuliaan tanaman hanya akan berhasil jika didalam populasi terdapat keragaman genetik. Kegiatan pertama dalam pemuliaan tanaman adalah mendapatkan sebanyak mungkin keragaman genetik. Sempitnya keragaman genetik dari varietas-varietas padi yang sudah dilepas memberi kontribusi besar terhadap terjadinya pelandaian peningkatan potensi hasil padi pada beberapa dekade terakhir. Sobrizal (2008) telah melakukan penelitian yang menghasilkan galur-galur pemuliaan (breeding lines) yang mempunyai keragaman genetik luas melalui persilangan antar sub-spesies Indica dengan Japonica. Tanaman yang terpilih dimurnikan sehingga menjadi galur murni yang siap digunakan sebagai bahan pemuliaan (breeding materials) pada program pemuliaan selanjutnya.
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Kebun Percobaan Leuwikopo yang terletak pada ketinggian ± 201 m diatas permukaan laut. Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2014 hingga bulan April 2015. Lokasi penelitian berada pada 06o31‟LS - 106o44‟BT.
Bahan dan Peralatan Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode single plant yaitu menanam satu benih untuk tiap lubang tanam pada lahan yang sama tanpa adanya ulangan. Alat yang digunakan adalah alat-alat pertanian konvensional, label, ajir, jaring ikan, amplop, oven, counter, gunting, timbangan digital, meteran, penggaris, kamera, dan alat tulis. Bahan tanam yang digunakan adalah IPB 6R dan Situ patenggang masing-masing 25 tanaman, dan populasi F2 hasil persilangan antara IPB 6R dan Situ patenggang sebanyak 315 tanaman. Pupuk dasar yang digunakan adalah pupuk Urea dengan dosis 250 kg ha-1, SP 36 dosis 200 kg ha-1 dan KCl dengan dosis 100 kg ha-1. Pestisida yang digunakan adalah pestisida berbahan aktif karbofuran dengan dosis 17 kg ha-1, fipronil dengan dosis 0.5 l ha-1, deltametrin dengan dosis 0.25 l ha-1, dan benomil dengan dosis 1 l ha-1.
Prosedur Percobaan
6
bahan seleksi menjadi relatif sempit sehingga keragaman yang didapatkan akan menjadi relatif kecil dibandingkan menggunakan jarak tanam konvensional (Syukur et al. 2015). Penyulaman dilaksanakan pada saat satu minggu setelah tanam (MST). Pemupukan dilaksanakan pada saat tanam dan dua MST dengan cara ditabur pada alur yang berada diantara barisan tanaman, pupuk KCl diaplikasikan pada saat tanam sedangkan pupuk Urea dan SP 36 diaplikasikan pada saat awal tanam (0 MST) dan 2 MST. Pembumbunan dilakukan pada saat 2 MST dan 4 MST, pembumbunan dilakukan untuk memperkuat batang tanaman agar tidak rebah. Pengendalian hama mulai dilakukan pada saat awal tanam dengan pemberian insektisida tiap lubang tanam, penyemprotan pestisida dilakukan mulai 6 MST hingga 14 MST yang dilakukan tiap satu minggu sekali. Pemanenan dilaksanakan pada saat 80% malai dalam tiap populasi telah menguning. Pasca panen berupa pengeringan gabah dilakukan setelah dipanen dengan cara mengeringkan dalam oven dengan suhu 38 oC selama 24 jam.
Pengamatan dilakukan terhadap karakter agronomi berupa :
1. Tinggi tanaman, diukur dari pangkal batang sampai daun tertinggi
7. Jumlah gabah total malai-1, penjumlahan dari gabah bernas serta gabah hampa tiap malai.
8. Persentase gabah bernas malai-1, dihitung dengan rumus :
9. Bobot 100 butir, bobot 100 gabah bernas pada kadar air 14%
10. Bobot gabah bernas tanaman-1, bobot gabah bernas per tanaman pada saat kering panen
11. Bobot gabah hampa tanaman-1, bobot gabah hampa per tanaman pada saat kering panen
12. Bobot gabah total tanaman-1, penjumlahan dari bobot gabah bernas serta bobot gabah hampa tiap tanaman.
Analisis Data Jumlah Gen dan Aksi Gen
Analisis jumlah gen dan aksi gen berdasarkan Jambormias (2014), dengan menggunakan statistik skewness dan kurtosis.
7
Statistik uji untuk nilai kurtosis (ZK) maupun skewness (ZS) menggunakan rumus:
Keterangan :
S = Skewness
K = Kurtosis
SES = Galat baku skewness
SEK = Galat baku kurtosis
Nilai kritis kurva yang digunakan adalah Z0.05/2 = 1.96 dan Z0.05/2 = 2.57. Perhitungan jumlah gen serta aksi gen menggunakan program SPSS 16.0
Ragam dan Heritabilitas
Pendugaan nilai ragam dan heritabilitas menggunakan metode Mahmud-Kramer (1951):
Ragam fenotipe ( = ,
Ragam lingkungan ( = √ , Ragam genetik = , Heritabilitas ) = , Koefisien keragaman genetik (KKG) = √
̅ , ̅ nilai tengah populasi. Kriteria nilai heritabilitas menurut Stansfield (1991), dikategorikan rendah jika <20%, sedang 20-50 % dan tinggi >50%. Kriteria nilai KKG menurut Knight (1979) yaitu dikategorikan sempit apabila <10%, sedang 10-20 %, dan luas >20%. Perhitungan komponen ragam dan nilai heritabilitas menggunakan aplikasi
Microsoft excel.
Korelasi
Analisis korelasi digunakan untuk menduga keeratan antar karakter agronomi (Walpole 1992), perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan rumus:
̂
√
Keterangan :
̂ = korelasi antara karakter x dan y,
= peragam antara karakter x dan y, = ragam populasi untuk karakter x, = ragam populasi untuk karakter y.
8
Differensial seleksi
Diferensial seleksi merupakan selisih antara nilai tengah populasi terseleksi dengan nilai tengah populasi awal (Syukur et al. 2015). Deferensial seleksi dapat dihitung dengan metode sebagai berikut:
S = ̅ - ̅ Keterangan :
S = diferensial seleksi,
̅ = nilai tengah populasi terseleksi,
̅ = nilai tengah populasi awal.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2014 hingga April 2015 di Kebun Percobaan Leuwikopo yang terletak pada ± 201 m diatas permukaan laut (dpl). Curah hujan rata-rata pada bulan November hingga bulan Maret sebesar 371.74, dengan curah hujan tertinggi pada bulan November dengan intensitas 673.2 mm bulan. Suhu rata-rata perbulan adalah sebesar 25.68 oC dengan kelembaban rata-rata 73.8% (BMKG 2015). Keadaan tersebut cukup optimum untuk pertumbuhan padi. Yulianto (2012), menyatakan bahwa tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan. Suhu yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi 23 °C. Tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi berkisar antara 0-1 500 m dpl.
Penyakit yang terdapat pada pertanaman adalah hawar daun (Xanthomonas
campestris), bercak coklat (Helminthosporium oryzae), gosong palsu
(Ustilaginoidea virens) dan blas daun (Pyricularia oryzae). Penyakit blas daun merupakan penyakit yang merugikan secara ekonomi dan mengganggu proses pengisian biji sehingga menyebabkan kehilangan hasil yang besar (Ou 1985).
Hama yang menyerang berupa wereng coklat (Nilaparvata lugens), walang sangit (Leptocorisa acuta), kepik hijau (Nezara viridula) dan burung gereja (Passer montanus). Pengendalian hama mulai dilakukan pada saat awal tanam dengan pemberian insektisida berbahan aktif karbofuran tiap lubang tanam, penyemprotan pestisida dilakukan mulai 6 MST hingga 14 MST yang dilakukan tiap satu minggu sekali. Hama burung gereja menyerang bagian bulir padi yang masih masak susu. Pengendalian burung dilakukan dengan memasang jaring pada sekitar lahan penelitian untuk meminimalkan serangan.
Keragaan Tanaman
9
6R memiliki nilai yang lebih baik yaitu sebesar 16.2 ± 3.8 dan 14.8 ± 4.0 dibandingkan dengan Situ patenggang yang bernilai 12.2 ± 3.7 dan 10.5 ± 3.5. Tetua IPB 6R memiliki panjang malai yang lebih tinggi dibandingkan Situ patenggang sebesar (26.1 ± 2.7) cm dengan (20.4 ± 2.5) cm, semakin panjang malai maka potensi untuk didapatkannya jumlah gabah bernas yang lebih banyak akan semakin besar. Jumlah gabah bernas malai-1 dan bobot gabah bernas anakan produktif memiliki nilai tengah dibawah nilai tengah kedua tetuanya. Karakter panjang malai, persentase gabah bernas malai-1, bobot gabah bernas tanaman-1, bobot gabah hampa tanaman-1 dan bobot total tanaman-1 berada diantara nilai tengah kedua tetuanya.
Tabel 1 Nilai rata-rata dan simpangan baku karakter agronomi padi F2 dan
Karakter dengan nilai yang lebih tinggi maupun lebih rendah dibandingkan dengan tetuanya dapat disebabkan karena pada populasi F2 terjadi segregasi dan rekombinasi gen akibat dari persilangan antara dua tetua yang berbeda sehingga menghasilkan fenotipe yang berbeda dibandingkan dengan kedua tetuanya.
10
terjadi karena adanya efek dari segregasi transgresif. Segregasi transgresif adalah segregasi gen pada sifat-sifat kuantitatif dari zuriat hasil persilangan dua tetua yang memiliki jangkauan sebaran yang melampaui jangkauan sebaran kedua tetuanya (Sleper dan Poehlman 2006).
Keragaman yang besar pada populasi F2 akan memberikan keuntungan dalam program seleksi karena kemungkinan didapatkannya genotipe yang unggul akan semakin besar. Keragaman ini perlu diketahui pengaruhnya, karena dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan maupun faktor genetik.
Pendugaan Jumlah Gen dan Aksi Gen
Pendugaan jumlah gen dan aksi gen memiliki pengaruh yang besar terhadap kegiatan pemuliaan, khususnya dalam program seleksi. Seleksi tergolong efektif ketika faktor genetik yang berperan dalam menyusun nilai fenotipe sifat-sifat kuantitatif adalah faktor aksi gen aditif. Faktor genetik lainnya yang turut berperan adalah aksi gen dominan dan epistasis, dimana aksi gen tersebut tidak dapat difiksasi. Aksi gen dominan memberikan pengaruh yang besar ketika menghasilkan aksi gen over dominansi sehingga memiliki peluang terbesar untuk dipilih dalam seleksi, sedangkan epistasis memberikan pengaruh yang sama seperti aksi gen dominan atau malah menutupi keunggulan suatu sifat kuantitatif sehingga tidak terekspresi (Jambormias 2014).
Sifat-sifat agronomi seperti hasil dikendalikan oleh gen yang bersifat aditif dan fenotipenya tidak dapat diklasifikasikan secara akurat karena mengikuti sebaran kontinyu serta banyak dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Karakter yang mengikuti sebaran kontinyu dapat dijelaskan dengan statistika deskriptif berupa nilai tengah, ragam, simpangan baku, galat baku, skewness dan kurtosis. Analisis
skewness dan kurtosis dapat digunakan untuk menentukan kemungkinan bentuk aksi gen dan banyaknya gen yang terlibat dalam mengendalikan keragaan suatu sifat kuantitatif (Roy 2000).
Aksi gen dapat dibagi menjadi aksi gen aditif, domian dan epistasis (Falconer dan Mackay 1996). Aksi gen aditif merupakan efek kumulatif dari seluruh alel dalam menghasilkan suatu fenotipe. Aksi gen dominan merupakan interaksi antar alel, apabila suatu sifat dikendalikan oleh aksi gen dominan maka baik individu homozigot maupun heterozigot akan menampilkan fenotipe yang sama. (Holland 2001). Epistasis adalah peristiwa dimana satu atau sepasang gen menutupi atau mengalahkan ekspresi gen lain yang bukan alelnya (Kuswanto et al.
2004). Epistasis duplikat adalah interaksi yang hanya berlangsung jika dua gen menghasilkan bahan yang sama untuk membentuk fenotipe yang sama. Epistasis komplementer adalah interaksi gen dimana fungsi suatu gen akan diperlukan oleh gen lain dalam suatu metabolisme (Griffiths et al. 2005).
1
Tabel 2 Jumlah gen aditif dan aksi gen pada pola sebaran F2 hasil persilangan IPB 6R dan Situ patenggang
Karakter S SES ZS K SEZ ZK Jumlah
gen aditif
Aksi gen lain
Tinggi tanaman 45 HST (cm) -0.96 0.15 -6.57** 0.86 0.29 2.96** Sd ED
Tinggi tanaman 90 HST (cm) -0.80 0.15 -5.40** 0.65 0.29 2.22* Sd ED
Jumlah anakan 45 HST 0.27 0.15 1.83tn 0.21 0.29 0.74tn Ba Ad
Jumlah anakan 90 HST 0.88 0.15 5.92** 1.07 0.29 3.62** Sd EK
Jumlah anakan produktif 1.11 0.15 7.27** 3.06 0.29 10.02** Sd EK
Panjang malai (cm) -1.10 0.16 -7.02** 2.42 0.31 7.75** Sd ED
Jumlah gabah bernas malai-1 -0.08 0.16 -0.51tn -0.68 0.31 -2.19* Ba EA
Jumlah gabah hampa malai-1 0.94 0.16 6.03** 1.62 0.31 5.21** Sd EK
Jumlah gabah total malai-1 0.02 0.16 0.14tn 0.30 0.31 0.95tn Ba Ad
Persentase gabah bernas malai-1 -0.86 0.16 -5.51** 1.06 0.31 3.41** Sd ED
Bobot 100 butir (g) -0.21 0.17 -1.26tn 0.63 0.33 1.90* Sd EA
Bobot gabah bernas tanaman-1 (g) 0.67 0.16 4.21** 0.10 0.31 0.31tn Ba DM
Bobot gabah hampa tanaman-1 (g) 2.05 0.16 12.70** 7.28 0.31 22.6** Sd EK
Bobot gabah total tanaman-1 (g) 0.70 0.16 4.37** 0.12 0.31 0.36tn Ba DM
Keterangan : **berbeda nyata pada taraf 1%; *berbeda nyata pada taraf 5%; tntidak berbeda nyata pada taraf 5%; S : skewness; SES : standard error skewness; ZS : statistik uji skewness; K : kurtosis; SEK standard error kurtosis; ZK : statistik uji kurtosis; Sd : dikendalikan sedikit gen; Ba : dikendalikan banyak gen; Ad : hanya aditif; EK : epistasis komplementer; EA : epistasis aditif; ED : epistasis duplikatif; DM : dominan.
11
12
Jumlah gabah bernas malai-1 dan bobot 100 butir memiliki segregasi gen aditif yang sedikit dengan aksi gen lain berupa epistasis aditif. Jumlah anakan pada 45 HST dan jumlah gabah total malai-1 memiliki banyak segregasi gen aditif dan hanya aksi gen aditif yang terlibat. Bobot bernas tanaman-1 dan bobot total tanaman-1 memiliki segregasi gen aditif yang banyak dengan aksi gen lain berupa aksi gen dominan yang menjulur ke kiri. Karakter yang dikendalikan oleh banyak aksi gen aditif merupakan karakter yang potensial untuk dipilih dalam kegiatan seleksi, yaitu jumlah anakan pada 45 HST, jumlah gabah bernas malai-1, jumlah gabah total malai-1, bobot gabah bernas tanaman-1 dan bobot gabah hampa tanaman-1.
Heritabilitas
Heritabilitas merupakan parameter genetik yang digunakan untuk mengukur kemampuan suatu genotipe dalam populasi tanaman dalam mewariskan karakter yang dimilikinya (Sari et al. 2014). Pada penelitian ini menggunakan heritabilitas dalam arti luas yang didapatkan dari ragam tiap generasi, yaitu berasal dari ragam tetua dan ragam generasi populasi bersegregasi (populasi F2).
Berdasarkan pendugaan nilai heritabilitas, nilai heritabilitas arti luas yang didapatkan berkisar dari heritabilitas rendah hingga tinggi yaitu sebesar 2% hingga 83%. Karakter tinggi tanaman 45 HST, tinggi tanaman 90 HST, jumlah gabah hampa malai-1, jumlah gabah total malai-1, bobot gabah bernas tanaman-1 memiliki nilai heritabilitas yang tinggi. Hal tersebut sesuai dengan penelitian Wirnas et al. (2015), yang menyatakan bahwa hertitabilitas yang tinggi terdapat pada karakter tersebut. Karakter lain yang memiliki nilai heritabilitas yang tinggi adalah jumlah gabah bernas malai-1, persentase gabah bernas malai-1, bobot 100 butir, bobot gabah hampa tanaman-1, dan bobot gabah total tanaman-1. Seleksi yang dilakukan pada karakter dengan heritabilitas yang tinggi akan didapatkan kemajuan genetik yang besar dan berpeluang meningkatkan nilai tengah populasi.
Nilai heritabilitas yang tergolong sedang terdapat pada karakter jumlah anakan 90 HST, panjang malai dan persentase gabah bernas malai-1 berturut-turut sebesar 26%, 45% dan 36%. Heritabilitas rendah terdapat pada karakter jumlah anakan 45 HST (2%) dan jumlah anakan produktif (5%). Seleksi pada karakter dengan nilai heritabilitas yang sedang maupun rendah memiliki peluang untuk mendapatkan kemajuan genetik yang cenderung lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan karakter yang memiliki heritabilitas yang tinggi.
Nilai heritabilitas yang tinggi mengindikasikan karakter tersebut sedikit dipengaruhi oleh faktor lingkungan, sehingga proses seleksi untuk karakter tersebut dapat dilakukan pada generasi awal karena akan didapatkan kemajuan seleksi yang besar. Nilai heritabilitas yang rendah hingga sedang menunjukkan penampilan karakter tersebut lebih dipengaruhi kondisi lingkungan, sehingga seleksi hanya akan efektif bila dilakukan pada generasi lanjut (Limbongan et al.
2008).
13
Nilai koefisien keragaman genetik (KKG) merupakan nilai keragaman genetik dari suatu populasi. Nilai KKG menurut Knight (1979) yaitu: sempit (0-10%), sedang (10-20 %), dan luas (>20%). Nilai KKG masing-masing karakter malai-1, persentase gabah bernas malai-1, bobot gabah bernas malai-1, bobot gabah hampa malai-1 dan bobot gabah total malai-1. Karakter yang memiliki nilai KKG yang sedang terdapat pada karakter tinggi tanaman 45 HST, tinggi tanaman 90 HST, jumlah anakan produktif dan bobot 100 butir. Nilai KKG rendah terdapat pada karakter jumlah anakan 45 HST dan panjang malai. Keragaman genetik memegang peranan yang penting karena semakin tinggi keragaman genetik semakin tinggi peluang untuk mendapatkan sumber gen bagi karakter yang akan diperbaiki (Martono 2009).
Tabel 3 Nilai duga komponen ragam, heritabilitas arti luas dan koefisien keragaan genetik karakter agronomi padi F2 dan tetuanya
Karakter �2 �2 e �2 g H
heritabilitas arti luas; KKG : koefisien keragaman genetik.
Analisis Korelasi antar Karakter
14
Koefisien korelasi adalah koefisien yang menggambarkan tingkat keeratan hubungan linier antara dua peubah atau lebih. Besaran dari koefisien korelasi tidak menggambarkan hubungan sebab akibat antara dua peubah atau lebih, tetapi menggambarkan keterkaitan linier antar peubah (Mattjik dan Sumertajaya 2002).
Koefisien korelasi dinotasikan dengan r dan nilainya berkisar antara -1 dan 1. Nilai korelasi yang mendekati 1 atau -1 menunjukkan semakin erat hubungan linier antara kedua peubah tersebut. Nilai korelasi yang mendekati nol menggambarkan hubungan kedua peubah tersebut tidak linier (Mattjik dan Sumertajaya 2002). Nilai koefisien korelasi yang bernilai positif menunjukkan karakter tersebut memiliki hubungan searah dengan karakter lain dan nilai negatif menunjukkan hubungan yang berlawanan antara karakter lain (Falconer 1964).
Informasi korelasi antar karakter dapat digunakan untuk mencari hubungan antar karakter yang dituju dengan karakter yang dianggap penting (Syukur et al.
2015). Berdasarkan dari analisis korelasi yang disajikan dalam Tabel 4, karakter yang memiliki korelasi terhadap hasil yaitu bobot gabah bernas tanaman-1 adalah tinggi tanaman pada fase vegetatif (r=0.30), tinggi tanaman pada fase generatif (r=0.22) dan panjang malai (r=0.24) yang bernilai positif. Nilai positif yang terdapat pada korefisien korelasi menunjukkan bahwa peningkatan tinggi tanaman, jumlah anakan, dan anakan produktif akan meningkatkan hasil gabah total tanaman-1. Hal tersebut sesuai dengan penelitian oleh Ismachin (1985), semakin tinggi tanaman menandakan semakin banyak fotosintat yang diproduksi sehingga akan berpengaruh terhadap semakin tingginya bobot panen karena tanaman yang tinggi akan mempunyai malai yang panjang dan malai yang panjang menjamin adanya jumlah gabah bernas yang lebih banyak.
Korelasi yang positif dari tinggi tanaman dengan beberapa karakter tersebut menandakan bahwa tinggi tanaman dapat digunakan sebagai karakter yang digunakan dalam kegiatan seleksi. Tingginya tanaman padi tanpa diimbangi dengan batang yang kokoh akan cenderung mengalami kerebahan, tanaman yang rebah menyebabkan pembuluh xylem dan floem menjadi rusak sehingga menghambat pengangkutan hara mineral, selain itu susunan daun menjadi tidak beraturan dan saling menaungi sehingga banyak menghasilkan gabah hampa (Makarim dan Suhartatik 2006).Seleksi yang dilakukan dengan memilih tanaman yang pendek akan menurunkan potensi hasil yang akan didapatkan pada generasi selanjutnya (generasi F3) karena akan menghilangkan segregan yang memiliki potensi hasil yang baik, sehingga karakter tinggi tanaman tidak efektif apabila digunakan sebagai karakter seleksi.
Berdasarkan analisis korelasi pada karakter lain, terdapat korelasi positif yang sangat nyata antara jumlah anakan produktif dengan bobot bernas tanaman-1 (r=0.61), maka dengan peningkatan jumlah anakan maka akan meningkankan bobot bernas tanaman-1. Hal ini sesuai dengan penelitian Rachmawati et al.
(2014), yang menunjukkan korelasi positif antara jumlah anakan produktif dengan bobot bernas tanaman-1.
Tabel 4 Koefisien korelasi antar karakter agronomi padi F2 dan tetuanya
TT45 TT90 JA45 JA90 AP PM GB GH GT SBT BB BH
TT90 0.51**
JA45 0.11tn -0.12tn
JA90 0.15* 0.07tn 0.63**
AP 0.12tn 0.06tn 0.60** 0.88**
PM 0.38** 0.40** -0.05tn 0.14* 0.20**
GB 0.33** 0.35** -0.07tn 0.06tn 0.11** 0.77**
GH 0.04tn 0.09tn -0.17* 0.03tn -0.01tn 0.27* 0.02tn
GT 0.29** 0.34** -0.15* 0.07tn 0.09tn 0.78** 0.84** 0.56**
SBT 0.29** 0.25** -0.33** -0.22** -0.17* 0.31** 0.29** -0.01tn 0.23**
BB 0.30** 0.23** 0.22** 0.47** 0.61** 0.57** 0.60** 0.00 tn 0.50** 0.33**
BH 0.18** 0.07tn 0.24** 0.49** 0.57** 0.31** 0.11* 0.37** 0.29** 0.07tn 0.52tn
BT 0.30** 0.22** 0.24** 0.51** 0.64** 0.56** 0.56** 0.07tn 0.50** 0.31** 0.99** 0.64**
Keterangan : **berbeda nyata pada taraf 1%; *berbeda nyata pada taraf 5%; tntidak berbeda nyata pada taraf 5%; TT45 : tinggi tanaman 45 HST; TT90 : tinggi tanaman 90 HST; JA45 : jumlah anakan 45 HST; JA 90 : jumlah anakan 90 HST; AP : jumlah anakan produktif; PM: panjang malai; GB : jumlah gabah bernas malai-1; GH : jumlah gabah hampa malai-1; GT : jumlah gabah total malai-1; SBT : bobot 100 butir; BB : bobot gabah bernas tanaman-1; BH : bobot gabah hampa tanaman-1; BT : bobot gabah total tanaman-1.
16
Menurut (Chandrasari et al. 2013), pemilihan karakter yang digunakan dalam kegiatan seleksi akan efektif apabila karakter terpilih berkorelasi positif dengan karakter lain. Seluruh karakter berkorelasi positif dan bersifat nyata terhadap hasil yang berupa bobot gabah bernas tanaman-1, kecuali pada karakter jumlah gabah hampa malai-1 dan bobot gabah hampa tanaman-1 yang bernilai tidak nyata. Adanya peningkatan tinggi tanaman 45 HST, tinggi tanaman 90 HST, jumlah anakan 45 HST, jumlah anakan 90 HST, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah bernas malai-1, jumlah gabah total malai-1, persentase gabah bernas malai-1, bobot 100 butir, dan bobot gabah total tanaman-1 maka akan disertai dengan peningkatan bobot bernas tanaman-1. Tidak adanya korelasi antara bobot gabah bernas tanaman-1 dengan jumlah gabah hampa malai-1 serta bobot hampa tanaman-1, menunjukkan bahwa peningkatan maupun penurunan pada bobot bernas tanaman-1 tidak berhubungan dengan peningkatan maupun penurunan pada jumlah gabah hampa malai-1 serta bobot gabah hampa tanaman-1.
Seleksi
Seleksi merupakan suatu proses individu atau kelompok tanaman dipilih dari suatu populasi. Dengan memilih genotipe-genotipe terbaik diharapkan akan terjadi pergeseran nilai tengah dari suatu populasi terseleksi (Poehlman 1979). Menurut Martono (2009), seleksi merupakan dasar dari seluruh perbaikan tanaman untuk mendapatkan varietas unggul baru. Terdapat dua bentuk seleksi untuk meningkatkan karakter tanaman, yaitu seleksi antara populasi yang sudah ada untuk menciptakan karakter yang diinginkan dan seleksi dalam populasi untuk memperoleh tanaman yang digunakan untuk menciptakan varietas baru. berupa keturunan hasil persilangan yang terdiri dari atas tanaman hasil segregasi (Syukur
et al. 2015).
Hasil akhir dari program pemuliaan padi adalah meningkatkan daya hasil. Kegiatan seleksi yang dilakukan, diharapakan akan didapatkan kultivar dengan daya hasil yang tinggi. Menurut Wirnas et al.(2006), karakter yang digunakan untuk seleksi daya hasil agar dapat diwariskan pada generasi selanjutnya harus memiliki korelasi yang positif dan nilai heritabilitas yang tinggi. Selain nilai heritabilitas dan korelasi, koefisien keragaman genetik (KKG) berperan dalam kegiatan seleksi. Keragaman genetik yang luas menunjukkan bahwa penampilan suatu karakter lebih ditentukan oleh faktor genetik sehingga seleksi pada populasi ini akan efisien dan efektif karena akan memberikan harapan kemajuan genetik yang besar (Martono 2009). Aksi gen turut berperan dalam kegiatan seleksi, seleksi tergolong efektif ketika faktor genetik yang berperan dalam menyusun nilai fenotipe sifat-sifat kuantitatif adalah faktor aksi gen aditif (Jambormias 2014).
17
Pada penelitian ini, intensitas seleksi dilakukan terhadap 100 tanaman terbaik dari populasi F2, penggunaan intensitas seleksi tersebut dikarenakan populasi masih dalam keadaan bersegregasi yang tinggi sehingga memungkinkan untuk didapatkan genotipe-genotipe potensial yang memiliki daya hasil yang tinggi. Seluruh karakter terseleksi disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Nilai differensial hasil seleksi berdasarkan karakter bobot gabah bernas tanaman-1
Jumlah gabah bernas malai-1 119.7 155 35.3
Jumlah gabah hampa malai-1 85.4 83.7 -1.7
Jumlah gabah total malai-1 205.2 238.7 33.5
Persentase gabah bernas
18
0.1. Peningkatan bobot gabah hampa tanaman-1 sebesar 5.3 dengan nilai differensial seleksi sebesar 1.4. Peningkatan bobot gabah total tanaman-1 sebesar 41.4 dengan nilai differensial seleksi sebesar 16.0.
Seluruh tanaman terpilih dianggap lebih baik dibandingkan dengan populasi awal dengan bobot gabah bernas tanaman-1 yang lebih tinggi. Diharapkan seluruh tanaman terpilih akan mewariskan sifat baik yang dimilikinya apabila ditanam pada generasi F3.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Hasil perhitungan nilai tengah menunjukkan terdapat beberapa karakter yang memiliki nilai tengah yang lebih baik dibandingkan tetua akibat dari adanya efek segregasi transgresif. Karakter-karakter yang diamati memiliki tingkat keragaman yang tinggi pada segregasi gen aditif, dominan dan epistasis. Nilai heritabilitas arti luas dan koefisien keragaman genetik yang tinggi terdapat pada jumlah gabah bernas malai-1, jumlah gabah hampa malai-1, jumlah gabah total malai-1, bobot gabah bernas tanaman-1, bobot gabah hampa tanaman-1 dan bobot gabah total tanaman-1, sehingga karakter tersebut lebih dipengaruhi oleh faktor genetik dan dapat digunakan sebagai salah satu penentuan kriteria seleksi. Seluruh karakter berkorelasi positif terhadap hasil kecuali pada karakter jumlah gabah hampa malai-1 dan bobot gabah hampa tanaman-1. Seleksi dilakukan berdasarkan karakter bobot gabah bernas tanaman-1 karena memiliki nilai heritabilitas arti luas dan KKG yang tinggi dengan korelasi positif hampir pada seluruh karakter, serta terdapat banyak gen aditif pada karakter tersebut.
Saran
Penelitian selanjutnya diharapkan dapat ditanam tanaman-tanaman terpilih agar didapatkan generasi F3 yang memiliki hasil yang lebih baik. Penanaman F3 sebaiknya ditanam dengan jarak tanam yang lebar untuk dapat mempermudah pengamatan dan mengurangi kompetisi antar tanaman. Selain itu jumlah tetua yang ditanam sebaiknya dengan jumlah yang banyak agar dapat mengurangi keragaman yang didapatkan pada tetua.
DAFTAR PUSTAKA
Acquaah G. 2007. Principles of Plant Genetics and Breeding. Oxford (UK): Blacwell Publising Ltd.
Barmawi M, Sa„diyah N, Yantama E. 2013. Kemajuan genetik dan heritabilitas karakter agronomi kedelai (Glycine max L. Merrill) generasi F2 persilangan Wilis dan Mlg2521. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung.
19
[BPS] Badan Pusat Statistika. 2015. Produksi Padi Tahun 2014. [Diunduh 4 Juni 2015] [http://www.bps.go.id/brs/view/id/1122].
Carsono N. 2008. Peran pemuliaan tanaman dalam meningkatkan produksi pertanian di Indonesia. Tokyo (JP) : Seminar on Agricultural Sciences.
Chandrasari, Suciati E, Nasrullah, Sutardi. 2013. Uji daya hasil delapan galur harapan padi sawah. Vegetalika.1(2): 99-107.
Falconer DS, Mackay TFC. 1996. Introduction to Quantitative Genetics. London (UK) : Longman
Falconer DS. 1983. Problems On Quantitative Genetics. London (UK) : Longman. Griffiths AJF, Wessler SR, Lewontin RC, Gelbart WM, Suzuki DT, Miller JH.
2005. Introduction to Genetic Analysis. New York (US): WH Freeman.
Herawati R, Purwoko BS, Dewi IS. 2009. Keragaman genetik dan karakter lain. Risalah Pertemuan Ilmiah Aplikasi Teknik Nuklir di Bidang Pertanian dan peternakan. Badan Tenaga Nuklir Nasional.
Jambormias E. 2014. Analisis genetik dan segregasi transgresif berbasis informasi kekerabatan untuk potensi hasil dan panen serempak kacang hijau [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Knight R. 1979. Quantitative genetics, Statistics, and Plant Breeding : In Plant Breeding. R. Knight (ed.). Brisbane (AUS) :Academy Press Pty. Ltd. p. 41-71. Kuswanto, Guritno B, Soetopo L, Kasno A. 2004. Pendugaan jumlah dan model
aksi gen ketahanan kacang panjang (vigna sesquipedalis L. Fruwirth) terhadap cowpea aphid borne mosaic virus. Agrivita XXVI. 3 : 262-270
Limbongan YL, Aswidinnoor H, Purwoko BS, Trikoesoemaningtyas. 2008. Pewarisan sifat toleransi padi sawah (Oryza sativa L.) terhadap cekaman suhu rendah. Bul. Agron. 36(2):111 – 117.
Mahmud I, Kramer HH. 1951. Segregation for yield. Height. And maturity folowing a soybean cross. Agron. J. 43:605-609.
Makarim AK, Suhartatik E. 2006. Morfologi dan Fisiologi Tanaman Padi. Subang (ID) : Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Martono B. 2009. Keragaman genetik. Heritabilitas dan korelasi antar karakter kuantitatif nilam (Pogostemon Sp.) hasil fusi protoplas. Jurnal Littri. 15(1): 9 – 15.
Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Miftahorrachman. 2010. Korelasi dan analisis koefisien lintas karakter tandan bunga terhadap buah jadi kelapa genjah salak. Buletin Palma 38:60-66.
Ou SH. 1985. Rice Diseases. Kew Surrey (UK) : Commonwealth Mycological Institute.
Poespodarsono S. 1988. Dasar-dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. Bogor (ID) : Pusat Antar Universitas. IPB.
20
Rachmawati R, Kuswanto, Purnamaningsih SL. 2014. Uji keseragaman dan analisis sidik lintas antara karakter agronomis dengan hasil pada tujuh genotip padi hibrida japonica. Jurnal Produksi Tanaman. Vol 2 (4):292-300.
Roy D. 2000. Plant Breeding: Analysis and Exploitation of Variation. Calcutta (IN) : Narosa Publishing House.
Sari WP, Damanhuri, Respatijarti. 2014. Keragaman dan heritabilitas 10 genotip pada cabai besar (capsicum annuum L.). Jurnal Produksi Tanaman. 2 (4): 301-307.
Siregar H. 1981. Budidaya Tanaman Padi di Indonesia. Bogor (ID) : Sastra Hudaya.
Sleper DA, Poehlman JM. 2006. Breeding Field Crops. Ed ke-5. Iowa (US): Blackwell Publishing.
Sobrizal. 2008. Pemuliaan mutasi dalam peningkatan manfaat galur-galur terseleksi asal persilangan antar sub-spesies padi. Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radias. 2 (1):1-11.
Stansfield WD. 1991. Schaum’s Outline of Theory and Problems of Genetics. New York (US): The McGraw-Hill Companies.
Sujiprihati S, Saleh GB, Ali ES. 2001. Combining ability of yield and related characteriser in single cross hybrid. SABRAO J. Breed. Genet. 33:111-120. Susanto U, Darajat AA, B Suprohatno. 2003. Perkembangan pemuliaan padi
sawah di Indonesia . Jurnal Litbang Pertanian. 22(3): 125-131.
Syukur M, Sujiprihati S, Yunianti R, Kusumah DA. 2011. Pendugaan ragam genetik dan heritabilitas karakter komponen hasil beberapa genotip cabai. J. Agrivigor. Indonesia 10(2):148-156.
Syukur M, Sujiprihati S, Yunianti R. 2015. Teknik Pemuliaan Tanaman : Edisi Revisi. Depok (ID): Penebar Swadaya.
Walpole RE.1982. Pengantar Statistika. Bambang S. penerjemah. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama. Terjemahan dari: Introduction to Statistics 3rd Edition.
Wirnas D, Mubarrozzah BH, Noviarini M, Marwiyah S, Trikoesoemaningtyas, Aswidinoor H, Sutjahjo SH. 2015. Contribution of genetic x temperature interaction to performance and variance of rice yield in Indonesia.
International journal of Agronomy and Agriculture. 6(4): 112-119.
Wirnas D, Widodo I, Sobir, Trikoesoemaningtyas, Sopandie D. 2006. Pemilihan karakter agronomi untuk menyusun indeks seleksi pada 11 populasi kedelai generasi F6. Bul. Agron. 34(1): 19-24.
21
LAMPIRAN
Lampiran 1 Data BMKG bulan November 2014 hingga Maret 2015 Lokasi : Stasiun Klimatologi Dramaga Bogor
Lintang : 06o31‟LS Bujur : 106o44‟BT Elevasi : 201 m
Bulan Suhu rata-rata (oC)
Curah hujan (mm bulan-1)
Kelembaban (%)
November 2014 26.3 673.2 64
Desember 2014 26.3 209.5 45
Januari 2015 25.2 251 87
Februari 2015 25.0 351 88
Maret 2015 25.6 374 85
22
Lampiran 2 Deskripsi varietas Situ patenggang Nama Varietas Pengusul : Balai Besar Penelitian Tanaman Padi Alasan utama dilepas : Aromatik, produktivitas tinggi
23
Lampiran 2 Deskripsi varietas IPB 6R Nama Varietas
Nama seleksi
: :
IPB Batola 6R BP1153C-9-12
Asal persilangan : Kartuna / TB47H-MR-10
Golongan : Cere
Umur tanaman : ± 117 hari Bentuk tanaman : Tegak Tinggi tanaman : ± 117 cm Anakan produktif : ± 9 batang
Bentuk gabah : Ramping
Warna gabah : Kuning jerami
Kerontokan : Sedang
Kerebahan : Tahan
Tekstur nasi : Pulen
Kadar amilosa : ± 26.3%
Bobot 1000 butir : 25.1 g Rata-rata hasil : 4.2 t ha-1 Potensi hasil : 4.9 t ha-1 Ketahanan terhadap
Penyakit : Agak rentan terhadap batang coklat biotipe 1, 2 dan 3. Agak tahan terhadap penyakit blas ras 033 dan ras 133. Tahan terhadap hawar daun bakteri patotipe III, agak rentan patotipe IV dan VIII.
Anjuran tanam : Baik ditanam pada lahan rawa pasang surut dan lebak Pemulia : Dr. Hajrial Aswidinnoor, Dr. Willy B. Suwarno. dan Dr.
Desta Wirnas
24
Lampiran 4 Algoritma eksplorasi kecenderungan karakter kuantitatif (Jambormias 2014).
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dengan nama lengkap Usamah Jaisyurahman dilahirkan di Madiun pada tanggal 3 Mei 1993. Penulis merupakan anak pertama dari enam bersaudara dari pasangan Bapak Nur Muhammad dan Ibu Yenny Susana. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Boyolali dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Jalur Undangan dan diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian.
Selama aktif sebagai mahasiswa. penulis juga aktif di berbagai organisasi kemahasiswaan dan kepanitiaan di IPB. Organisasi yang aktif diikuti oleh penulis adalah Pengurus Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) pada tahun 2012/2013 dan 2013/2014; Wakil ketua Forum Komunikasi Mahasiswa Boyolali (FKMB) pada tahun 2012/2013 dan 2013/2014; Anggota LK IPB Farmers Student Club (I-FAST Club). Penulis juga aktif mengikuti beberapa kepanitiaan di berbagai acara departemen, fakultas, institut, hingga tingkat nasional seperti panitia paper and softskill training P4 IPB, panitia temu keluarga besar agronomi (TEGAR), panitia masa perkenalan departemen (MPD), panitia Festival Bunga dan Buah Nusantara (FBBN), dan beberapa kepanitiaan lainnya,
Pada tahun 2014. penulis berkesempatan untuk menjadi delegasi IPB dalam program Kuliah Kerja Profesi (KKP) di Desa Drunten Kulon, Kecamatan Gabus Wetan, Kabupaten Indramayu, Provinsi Jawa Barat dengan melakukan berbagai program pertanian serta program sosial. Penulis juga mengikuti program
