SELEKSI GALUR-GALUR GANDUM (
Triticum aestivum
L.)
HASIL PERSILANGAN OASIS X HP1744
PADA DUA AGROEKOSISTEM
YUSHI MARDIANA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Seleksi Galur-Galur Gandum (Triticum aestivum L.) Hasil Persilangan Oasis x HP1744 pada Dua Agroekosistem 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
RINGKASAN
YUSHI MARDIANA. Seleksi Galur-Galur Gandum (Triticum aestivum L.) Hasil Persilangan Oasis x HP1744 pada Dua Agroekosistem. Dibimbing oleh YUDIWANTI WAHYU ENDRO KUSUMO, TRIKOESOEMANINGTYAS, dan AMIN NUR.
Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman pangan yang dikonsumsi oleh sebagian besar masyarakat dunia. Kebutuhan gandum di Indonesia cenderung meningkat karena beragamnya produk olahan berbasis tepung terigu yang diminati masyarakat. Kebutuhan gandum Indonesia sepenuhnya masih mengandalkan impor. Hal itu disebabkan karena Indonesia belum dapat memproduksi gandum sendiri. Upaya penanaman gandum di Indonesia terkendala oleh faktor iklim. Gandum berasal dari wilayah subtropis, sedangkan Indonesia merupakan negara tropis sehingga menyebabkan tanaman gandum tercekam suhu tinggi. Upaya penanaman gandum di Indonesia harus didukung oleh ketersediaan varietas gandum yang adaptif dan berdaya hasil tinggi di agroekosistem Indonesia. Perakitan varietas gandum toleran suhu tinggi telah dilakukan sehingga telah diperoleh galur-galur gandum yang siap diuji daya hasil dan kemampuan adaptasinya di agroekosistem Indonesia.
Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mendapatkan galur-galur gandum adaptif di agroeksosistem dataran tinggi dan dataran menengah Indonesia . Tujuan utama dapat diperoleh dengan cara (1) mempelajari keragaan dan keragaman genetik pada generasi F5 dan F6 galur gandum hasil persilangan Oasis x HP1744, (2) mempelajari hubungan antara karakter agronomi dengan daya hasil galur gandum hasil persilangan Oasis x HP1744, (3) memperoleh informasi tentang pengaruh lingkungan pada galur gandum hasil seleksi shuttle breeding, (4) melakukan seleksi galur harapan gandum hasil persilangan Oasis x HP1744 berdasarkan daya hasil dan toleransi terhadap suhu tinggi.
Percobaan untuk menyeleksi galur F5 berdasarkan informasi keragaan dan keragaman genetik generasi F5 dilakukan di Kebun Penelitian Tanaman Hias, Cipanas, Bogor dengan ketinggian ± 1100 m dpl dan suhu rata-rata ± 21 oC pada bulan Juli sampai November 2013. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan augmented. Materi genetik yang digunakan adalah 75 galur F5 hasil persilangan Oasis x HP1744 dan 6 varietas pembanding berupa Oasis, HP1744, Selayar, Basribay, Rabe, dan Dewata.
Percobaan untuk menyeleksi galur F6 berdasarkan pengaruh lingkungan dan untuk mengetahui hubungan antara karakter agronomi dengan daya hasil galur dilakukan pada bulan April sampai September 2014 di kebun petani Malino dan kebun petani Cisarua. Malino mewakili lokasi optimum karena merupakan dataran tinggi dengan ketinggian ± 1600 m dpl dan suhu rata-rata ± 20 oC. Cisarua mewakili lokasi tercekam suhu tinggi karena merupakan dataran menengah dengan ketinggian ± 600 m dpl dan suhu rata-rata ± 24 oC. Rancangan percobaan yang digunakan adalah augmented. Materi genetik yang digunakan adalah 48 galur F6 hasil persilangan Oasis x HP1744 dan 6 varietas pembanding berupa Oasis, HP1744, Guri 1, Guri 2, Selayar, dan Dewata.
Analisis korelasi dan sidik lintas digunakan untuk memperoleh informasi hubungan antara karakter agronomi dengan daya hasil. Seleksi F5 dilakukan berdasarkan hasil dan karakter sekunder, sedangkan seleksi F6 dilakukan berdasarkan hasil dan indeks sensitivitas.
Hasil penelitian pada generasi F5 menunjukkan bahwa galur-galur yang diuji memperlihatkan keragaman genetik pada karakter jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah spikelet, kerapatan spikelet, persentase floret hampa, laju pengisian biji, jumlah biji malai utama, bobot biji malai utama, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Seleksi dilakukan berdasarkan bobot biji per tanaman dan bobot biji malai utama. Seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman dapat meningkatkan nilai tengah bobot biji per tanaman sebesar 14.6% dan menurunkan nilai tengah persentase floret hampa sebesar 26.8%, sedangkan seleksi berdasarkan bobot biji malai utama dapat meningkatkan nilai tengah bobot biji per tanaman sebesar 11.3% dan menurunkan nilai tengah persentase floret hampa sebesar 22.3%.
Analisis korelasi dan sidik lintas pada galur F6 menunjukkan bahwa karakter agronomi yang berkorelasi nyata dan berpengaruh langsung dengan nilai tinggi terhadap daya hasil di Malino adalah laju pengisian biji (0.64), bobot biji malai utama (0.43), jumlah anakan total (0.42), dan jumlah biji per tanaman (0.41), sedangkan di Cisarua adalah laju pengisian biji (0.43) dan bobot biji malai utama (0.62). Karakter-karakter tersebut dapat digunakan sebagai karakter sekunder untuk seleksi galur gandum.
Hasil penelitian pada generasi F6 menunjukkan bahwa galur memiliki perbedaan keragaan pada karakter jumlah anakan total, laju pengisian biji, bobot biji malai utama, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman di Malino, sedangkan di Cisarua galur menunjukkan perbedaan keragaan pada karakter panjang malai, jumlah spikelet, persentase floret hampa, laju pengisian biji, jumlah biji dan bobot biji malai utama, dan jumlah biji dan bobot biji per tanaman. Pengujian galur di Malino menunjukkan keragaan dan hasil lebih tinggi daripada di Cisarua, kecuali pada karakter persentase floret hampa.
Seleksi galur-galur F6 dilakukan berdasarkan bobot biji per tanaman untuk memperoleh galur-galur berdaya hasil tinggi untuk dataran tinggi dan juga berdasarkan indeks sensitivitas terhadap suhu tinggi untuk memperoleh galur-galur toleran suhu tinggi untuk dataran menengah. Seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman menghasilkan 28 galur gandum terbaik dengan daya hasil lebih tinggi daripada populasi F6. Seleksi berdasarkan indeks sensitivitas menghasilkan satu galur toleran yaitu O/HP49-A1-2-9 (IS = 0.51) dan 17 galur medium toleran.
Seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman di dataran tinggi meningkatkan nilai tengah bobot biji per tanaman sebesar 21.40% dan menurunkan persentase nilai tengah floret hampa sebesar 19.49%. Seleksi berdasarkan indeks sensitivitas meningkatkan nilai tengah bobot biji per tanaman sebesar 53.33% dan menurunkan nilai tengah persentase floret hampa sebesar 20.21%. Hasil pengujian dan seleksi galur F6 gandum Oasis x HP1744 menunjukkan bahwa terdapat galur-galur berdaya hasil tinggi untuk dataran tinggi dan galur-galur-galur-galur toleran suhu tinggi untuk dataran menengah.
SUMMARY
Yushi Mardiana. Selection of Wheat Lines (Triticum aestivum L.) Crosses of Oasis x HP1744 in Two Agroecosystems. Supervised by YUDIWANTI WAHYU ENDRO KUSUMO, TRIKOESOEMANINGTYAS, and AMIN NUR.
Wheat (Triticum aestivum L.) is consumed by the largest people in the world. Indonesia needs of wheat tends to increase because of diversity products based on wheat flour. Indonesia has not been able to produce wheat due to climatic factors, so Indonesia must import to fulfill the needs. Indonesia is a tropical country, while wheat comes from subtropical. The cultivation of wheat in Indonesia should be supported by the availability of varieties that are adaptive and has high yield potential in agroecosystem Indonesia. Breeding of tolerant wheat varieties has been done and obtained many lines were prepared to potential yield and adaptation tests in Indonesia agroecosystem.
The purpose of this research was to obtain wheat lines adapted to high and medium agroecosystems. The purpose can be obtained by (1) study the performance and genetic diversity of F5 and F6 wheat lines (Oasis x HP1744) in high altitude location, (2) study the relationship between agronomic characters and yield of wheat (Oasis x HP1744), (3) obtain information about environmental influences on the results of the selection of wheat shuttle breeding, (4) selecting best lines of wheat (Oasis x HP1744) based on yield potential and tolerance to high temperatures.
Selection of F5 lines was conducted from July to November 2013 in the experimental field of Ornamental Research Station (BALITHI), Cipanas Bogor (± 1100 m asl, ± 21 °C) by augmented experimental design. The genetic materials used were 78 F5 lines (Oasis x HP1744) and 6 checks, namely Oasis, HP1744, Selayar, Basribay, Rabe, and Dewata.
Selection and yield potential evaluation of F6 lines was conducted from April to September 2014 in the gardens of farmers in Malino (± 1600 m asl, ± 20 °C) and Cisarua (± 600 m asl, ± 24 °C) by augmented experimental design. Genetic material used are 48 F6 lines (Oasis x HP1744) and 6 checks, namely Oasis, HP1744, Guri 1, Guri 2, Selayar, and Dewata.
Analysis of variance was carried out by the software R-statistics. Estimation of genetic parameters was based on the value squared estimations. Correlation analysis and path analysis were used to determine the relationship between agronomic characters and yield. Selection of F5 wheat lines was based on yield and secondary character, while selection F6 wheat lines based on sensitivity index of yield.
The results of correlation analysis and path analysis of F6 lines showed that grain filling rate, grain weight of main spike, total number of tillers, and grain weight per plant had high value of direct effect to yield in Malino by 0.64, 0.43, 0.42, 0.41. High direct effect in Cisarua obtained for grain filling rate (0.43) and grain weight of main spike (0.62). These agronomic characters can be used as a secondary character to select wheat lines.
The results of F6 wheat lines study showed that the lines had significantly different in total number of tillers, grain filling rate, grain weight of main spike, grain number per plant, and grain weight per plant in Malino, while in Cisarua the lines had significantly different in spike lenght, spikelets number, empty floret percentage, grain filling rate, grain number and grain weight of main spike, and also grain number and grain weight per plant. Mean value of agronomical characters of lines in Malino were higher than in Cisarua, except in empty floret percentage.
The selection of F6 wheat lines was conducted on grain weight per plant to get high yield wheat lines for high altitude and also based on sensitivity index of heat stress to get tolerant wheat lines for medium altitude. Selection based on grain weight per plant resulted 27 high yield wheat lines. Selection based on sensitivity index resulted a tolerant wheat line, namely O/HP49-A1-2-9 (IS = 0.51) and 17 moderate tolerant wheat lines.
The selection based on grain weight per plant increased the mean value of grain weight per plant by 21.40% and decreased the mean value of empty floret percentage by 19.49% in high altitude. The selection based on sensitivity index increased the main value of grain weight per plant by 53.33% and decreased the mean value of empty floret percentage by 20.21% in medium altitude.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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
SELEKSI GALUR-GALUR GANDUM (
Triticum aestivum
L.)
HASIL PERSILANGAN OASIS X HP1744
PADA DUA AGROEKOSISTEM
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala nikmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Seleksi galur-galur gandum (Triticum aestivum L.) merupakan penelitian lanjutan dalam upaya perakitan varietas gandum berdaya hasil tinggi dan toleran suhu tinggi oleh Tim Peneliti Gandum IPB dan Balai Penelitian Serealia.
Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada:
1. Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS, Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc, dan Dr Amin Nur, SP MSi, selaku pembimbing yang telah memberikan banyak bimbingan, masukan, kritik, dan saran selama penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian, dan penulisan tesis
2. Prof Dr Ir Bambang Sapta Purwoko, MSc selaku dosen penguji dari luar komisi pembimbing yang telah memberikan kritik dan saran untuk perbaikan tesis
3. Dr Dewi Sukma, SP MSi selaku dosen penguji perwakilan dari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman IPB pada ujian akhir tesis, yang telah memberikan kritik dan saran untuk perbaikan tesis
4. Seluruh staf pengajar di Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman IPB yang telah mendidik dan membekali pengetahuan tentang ilmu pemuliaan, genetika, dan bioteknologi kepada penulis
5. Tim peneliti gandum IPB, Azis Natawijaya, Eka Boby Febrianto, Mayasari Yamin, dan Sri Wardani, yang telah menjadi teman diskusi dan pemberi saran serta semangat selama penelitian dan penulisan tesis
6. Tim peneliti, teknisi lapang, dan mahasiswa praktik kerja lapang di bawah bimbingan Kelti Pemuliaan Balitsereal Maros, yang telah memberikan bantuan dan saran selama pelaksanaan penelitian di Malino, Makassar
7. Almh. Rondasih dan Alm. Mochammad Zaeni, ibu dan ayah yang terkasih, adik-adikku tercinta Nurul Fadhilah dan Yusril Thoriq MZ, serta Mas Riza Indarto SE dan keluarga. Terima kasih untuk setiap doa, cinta, kasih sayang dan motivasi yang tidak pernah putus
8. Sahabat-sahabat PBT 2012 dan kawan-kawan di Lab. Pemuliaan Tanaman Pangan IPB yang selalu menjadi penyemangat dan teman diskusi yang hebat 9. Keluarga dan sahabat di Batang, Pekalongan, dan Margasari yang tidak pernah
putus memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis selama masa studi 10.Keluarga besar Pondok Kos Rizqi yang telah banyak membantu selama proses
penelitian dan menyemangati selama penulisan tesis
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian studi di Sekolah Pascasarjana IPB.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Hipotesis Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 3
Bagan Alir Penelitian 4
2 TINJAUAN PUSTAKA 5
Genetika Gandum 5
Pengaruh Suhu Tinggi terhadap Tanaman Gandum 6
Seleksi Tanaman Gandum dengan Pendekatan Shuttle Breeding 7 3 KERAGAAN GALUR F5 GANDUM (OASIS X HP1744) DI DATARAN
TINGGI 8
Abstract 8
Abstrak 8
Pendahuluan 9
Metode Penelitian 10
Hasil dan Pembahasan 13
Simpulan 28
4 ANALISIS KORELASI DAN SIDIK LINTAS KARAKTER AGRONOMI
GALUR F6 GANDUM (OASIS X HP1744) 29
Abstract 29
Abstrak 29
Pendahuluan 29
Metode Penelitian 31
Hasil dan Pembahasan 33
Simpulan 44
5 RESPON SELEKSI KARAKTER AGRONOMI GALUR F6 GANDUM
(OSASI X HP1744) PADA DUA AGROEKOSISTEM 46
Abstract 46
Abstrak 46
Pendahuluan 47
Metode Penelitian 48
Hasil dan Pembahasan 50
6 PEMBAHASAN UMUM 61
7 SIMPULAN DAN SARAN 64
Simpulan 64
Saran 64
DAFTAR PUSTAKA 65
LAMPIRAN 70
DAFTAR TABEL
2.1 Pengelompokan gandum berdasarkan ploidi 5
3.1 Sumber keragaman dan komponen ragam 11
3.2 Kuadrat tengah galur F5 gandum (Oasis x HP1744) dan varietas
pembanding 14
3.3 Keragaan varietas pembanding gandum di dataran tinggi 14 3.4 Keragaan galur F5 gandum (Oasis x HP1744) dan tetua di dataran
tinggi 16
3.5 Pendugaan parameter genetik karakter agronomi galur F5 gandum
(Oasis x HP1744) 18
3.6 Matriks korelasi antar karakter agronomi pada galur F5 gandum (Oasis
x HP1744) di dataran tinggi 20
3.7 Matriks analisis lintas karakter agronomi pada galur F5 gandum (Oasis x HP1744) terhadap bobot biji per tanaman di dataran tinggi 22 3.8 Diferensial seleksi karakter agronomi galur F5 gandum 24 3.9 Keragaan fenotipik karakter agronomi galur F5 gandum (Oasis x
HP1744) hasil seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman 26 4.1 Analisis korelasi karakter agronomi terhadap bobot biji per tanaman
galur F6 gandum (Oasis x HP1744) 33
4.2 Matriks korelasi antar karakter agronomi galur F6 gandum (Oasis x
HP1744) di Malino 36
4.3 Matriks korelasi antar karakter agronomi galur F6 gandum (Oasis x
HP1744) di Cisarua 37
4.4 Matriks sidik lintas galur F6 gandum Oasis x HP1744 terhadap bobot
biji per tanaman di Malino 40
4.5 Matriks sidik lintas galur F6 gandum Oasis x HP1744 terhadap bobot
biji per tanaman di Cisarua 41
5.1 Sumber keragaman dan komponen ragam 49
5.2 Nilai kuadrat tengah galur F6 gandum di dataran tinggi dan dataran
menengah 51
5.3 Kisaran nilai galur F6 gandum dan kedua tetua di dataran tinggi 52 5.4 Kisaran nilai galur F6 gandum dan kedua tetua di dataran menengah 52 5.5 Nilai tengah galur F6 gandum di dua agroekosistem berbeda dan hasil
uji t 53
5.6 Nilai tengah komponen hasil dan hasil varietas pembanding gandum di
dua agroekosistem berbeda dan hasil uji t 54
5.7 Parameter genetik galur F6 gandum di dua agroekosistem berbeda 55 5.8 Galur-galur F6 gandum (Oasis x HP1744) yang terseleksi berdasarkan
daya hasil di dataran tinggi 56
5.9 Diferensial seleksi populasi F6 gandum berdasarkan seleksi langsung
dan tak langsung di dataran tinggi 57
5.10 Seleksi berdasarkan indeks sensitivitas bobot biji per tanaman pada
galur F6 gandum (Oasis x HP1744) 58
DAFTAR GAMBAR
1.2 Bagan alir penelitian 4
2.1 Proses persilangan pembentukan gandum (Triticum aestivum L.)
menurut Sleper dan Phoelman (2006) 6
3.1 Diagram lintasan karakter agronomi terhadap bobot biji per tanaman
galur F5 gandum (Oasis x HP1744) di Cipanas 22
4.1 Diagram lintasan karakter agronomi terhadap bobot biji per tanaman
galur F6 gandum (Oasis x HP1744) di Malino 42
4.2 Diagram lintasan karakter agronomi terhadap bobot biji per tanaman
galur F6 gandum (Oasis x HP1744) di Cisarua 43
5.1 Sebaran galur-galur F6 gandum hasil persilangan Oasis x HP1744 berdasarkan bobot biji per tanaman di dataran tinggi dan indeks
sensitivitas 60
DAFTAR LAMPIRAN
1. Nilai tengah karakter agronomi galur F5 gandum (Oasis x HP1744) di
dataran tinggi 70
2. Nilai tengah galur F6 gandum (Oasis x Hp1744) di dataran tinggi 73 3. Nilai tengah galur F6 gandum (Oasis x HP1744) di dataran menengah 75
4. Deskripsi varietas gandum 77
5. Rata-rata temperatur dan curah hujan selama penelitian di Cipanas 78 6. Rata-rata temperatur dan curah hujan selama penelitian di Cisarua 78
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Impor gandum Indonesia pada tahun 2015 diperkirakan akan mencapai 7.4 juta ton (FAO 2014). Nilai tersebut lebih tinggi daripada nilai impor gandum pada tahun 2011 (5.73 juta ton) dan tahun 2012 (6.5 juta ton). Peningkatan tersebut salah satunya disebabkan oleh keragaman pengolahan gandum di tingkat industri dan masyarakat. Selain itu, konsumsi gandum Indonesia diperkirakan akan terus meningkat seiring pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan kesejahteraan masyarakat.
Budidaya gandum di Indonesia terkendala oleh faktor iklim. Gandum menghendaki lingkungan tumbuh dengan rentang suhu 10 °C sampai 25 °C dan curah hujan 350 mm sampai 1250 mm per tahun sehingga budidaya gandum di Indonesia hanya bisa dilakukan di dataran tinggi (>1000 m dpl). Pembudidayaan gandum di dataran tinggi menyebabkan terjadinya persaingan dengan komoditas hortikultura sehingga perlu diupayakan budidaya gandum di dataran menengah atau dataran rendah.
Budidaya gandum di dataran menengah dan dataran rendah mengakibatkan tanaman mengalami cekaman suhu tinggi. Peningkatan suhu yang terjadi sebelum fase pembungaan menyebabkan abnormalitas daun bendera dan malai, sedangkan peningkatan suhu yang terjadi setelah fase pembungaan menyebabkan abnormalitas dalam fertilisasi dan perkembangan biji (Ahmed et al. 2012). Laju fotosintesis dan hasil gabah menunjukkan hubungan langsung dengan faktor iklim (Jolliffe & Tregunna 1968). Fluktuasi suhu dan kelembaban udara pada tahap bunga mekar menyebabkan penurunan hasil gandum (Sial et al. 2005). Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan respirasi sel sehingga terjadi pemendekan tinggi tanaman, reduksi masa pengisian biji, perkembangan biji terhambat, penurunan jumlah biji per malai, dan perubahan ukuran biji menjadi lebih kecil (Ihsan et al. 2007).
Indonesia belum memiliki varietas gandum yang sesuai untuk daerah dataran menengah dan dataran rendah dengan cekaman suhu tinggi bagi tanaman sehingga upaya budidaya gandum di Indonesia perlu didukung dengan program pemuliaan tanaman yang dapat menghasilkan varietas gandum adaptif untuk lingkungan bersuhu tinggi. Sifat toleransi gandum terhadap suhu tinggi dapat diperoleh melalui perakitan varietas dari berbagai tetua yang membawa sifat toleran dan daya hasil tinggi.
Upaya perakitan varietas gandum toleran suhu tinggi dan berdaya hasil tinggi dengan metode persilangan single cross pada beberapa genotipe introduksi dan nasional, yaitu Oasis x HP1744, Selayar x Rabe, dan Dewata x Alibay telah dilakukan oleh Tim Peneliti Gandum IPB pada tahun 2012 (Natawijaya 2012). Hasil persilangan Oasis x HP1744 dan Selayar x Rabe telah diseleksi dengan metode pedigree dan pendekatan seleksi shuttle breeding hingga generasi F4. Tahap seleksi dilanjutkan hingga F5 kemudian dilakukan uji daya hasil pada generasi F6 untuk mendapatkan galur-galur gandum berdaya hasil tinggi di dataran tinggi dan galur-galur toleran suhu tinggi di dataran menengah
Tujuan Penelitian
Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mendapatkan galur gandum berdaya hasil tinggi untuk dataran tinggi dan galu-galur toleran suhu tinggi untuk dataran menengah. Tujuan khusus penelitian ini adalah:
1. Mempelajari keragaan dan keragaman genetik pada galur F5 dan F6 gandum (Oasis x HP1744) di agroekosistem Indonesia.
2. Mempelajari hubungan antara karakter agronomi dengan hasil galur gandum (Oasis x HP1744).
3. Memperoleh informasi tentang pengaruh lingkungan pada galur gandum (Oasis x HP1744) hasil seleksi shuttle breeding.
4. Melakukan seleksi galur-galur harapan gandum (Oasis x HP1744) berdasarkan daya hasil dan toleransi terhadap suhu tinggi.
Hipotesis Penelitian
1. Terdapat perbedaan keragaan karakter agronomi dan keragaman genetik di antara galur-galur F5 dan F6 gandum (Oasis x HP1744) di agroekosistem Indonesia.
2. Terdapat hubungan antara karakter agronomi dengan hasil galur gandum (Oasis x HP1744).
3. Terdapat pengaruh lingkungan terhadap galur gandum (Oasis x HP1744) hasil seleksi shuttle breeding.
4. Terdapat galur-galur gandum (Oasis x HP1744) yang berdaya hasil tinggi dan toleran terhadap suhu tinggi.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini memberikan kontribusi terhadap pengembangan ilmu pemuliaan, terutama berkaitan dengan tanaman gandum (Triticum aestivum L). Tanaman gandum merupakan komoditi yang belum banyak dibudidayakan di Indonesia karena adaptasi terhadap lingkungannya masih rendah. Varietas gandum toleran suhu tinggi yang adaptif untuk lingkungan tropis Indenesia masih sedikit, sehingga perlu ada kegiatan penelitian yang mendukung pengembangan varietas tersebut.
hasil pada banyak lokasi. Informasi tentang karakter agronomi dan korelasinya terhadap hasil pada generasi F5 dan F6 diperlukan agar tujuan perakitan varietas gandum adaptif untuk iklim tropis Indonesia dapat tercapai dan menghasilkan varietas gandum toleran suhu tinggi.
Ruang Lingkup Penelitian
Pemuliaan tanaman bertujuan untuk meningkatkan produktivitas tanaman melalui rekombinasi gen pada tanaman. Pemuliaan tanaman merupakan salah satu solusi terhadap peningkatan kebutuhan pangan yang diiringi penurunan kualitas dan kuantitas lahan pertanian karena perbaikan hasil dilakukan melalui perubahan genetik tanaman. Pemuliaan tanaman gandum mendukung upaya diversifikasi pangan karena gandum adalah salah satu komoditi pertanian yang produknya banyak diminati masyarakat.
Perbaikan genetik gandum salah satunya dilakukan dengan persilangan dua tetua yang memiliki karakter unggul. Perbaikan karakter gandum untuk Indonesia difokuskan pada perbaikan hasil dan toleransi suhu tinggi di Indonesia. Iklim tropis basah di Indonesia menyebabkan tanaman gandum tidak dapat tumbuh dan berproduksi secara optimal. Jika faktor pembatas pertumbuhan dan produktivitas adalah faktor lingkungan, maka perbaikan secara genetik pada tanaman menjadi lebih efektif. Perbaikan secara genetik dapat dilakukan secara konvensional melalui persilangan atau secara bioteknologi meelalui penyisipan gen atau mutasi gen.
Perbaikan genetik dilakukan melalui tahap seleksi plasma nutfah, rekombinasi gen (persilangan), seleksi, pengujian daya hasil, dan pelepasan varietas. Penelitian ini merupakan tahap seleksi hasil persilangan. Generasi seleksi yang menjadi materi penelitian ini merupakan generasi F5 dan F6 hasil persilangan varietas introduksi India yaitu Oasis dan HP1744.
Seleksi untuk mendapatkan galur terbaik dalam produksi dan toleransi suhu tinggi dilakukan di dua lokasi berbeda secara bolak-balik (shuttle breeding). Dataran tinggi dan dataran menengah dipilih untuk mewakili lingkungan optimum dan suboptimum. Seleksi di dataran tinggi bertujuan memilih galur-galur yang produktivitasnya tinggi karena faktor lingkungan mendukung pertumbuhan dan ekspresi gen-gen produktivitas tanaman gandum. Seleksi di dataran menengah bertujuan untuk menghasilkan galur-galur gandum toleran suhu tinggi, yaitu galur-galur yang mampu mempertahankan hasil pada kondisi tercekam suhu tinggi.
Penelitian pertama dilakukan untuk mempelajari keragaan dan keragaman galur-galur F5 gandum hasil persilangan Oasis x HP1744. Benih F5 diperoleh dari seleksi di dataran menengah pada penelitian sebelumnya (Yamin 2014). Percobaan dilakukan di dataran tinggi agar tanaman tumbuh dan berproduksi secara optimal. Seleksi galur F5 dilakukan secara pedigree untuk mengetahui silsilah galur gandum yang dihasilkan.
berdasarkan pendekatan shuttle breeding, maka dilakukan uji t pada hasil pengamatan dari kedua lokasi.
Hasil uji t digunakan sebagai acuan untuk melakukan seleksi galur-galur F6. Jika hasil uji t menunjukkan nilai berbeda nyata, maka seleksi galur-galur F6 dilakukan berdasarkan indeks sensitivitas terhadap suhu tinggi dan daya hasil sehingga dapat diperoleh galur-galur gandum yang memiliki daya hasil tinggi untuk dikembangkan di dataran tinggi dan galur-galur gandum toleran suhu tinggi untuk dikembangkan di dataran menengah Indonesia. Jika hasil uji t menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata, maka seleksi galur-galur F6 dilakukan berdasarkan daya hasil sehingga diperoleh galur-galur gandum berdaya hasil tinggi dan adaptif untuk dataran tinggi dan dataran menengah Indonesia.
Bagan Alir Penelitian
Gambar 1.2 Bagan alir penelitian Galur F5 gandum persilangan Oasis x HP1744
Hasil seleksi di dataran menengah (600 mdpl) Studi keragaman dan keragaan
Seleksi pedigree
Seleksi pada dua agroekosistem
Dataran menengah Dataran tinggi
Uji t Berbeda nyata
Tidak berbeda nyata
Seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman dan berdasarkan indeks sensitivitas Galur gandum daya hasil
tinggi untuk dataran tinggi dan menengah
Galur gandum F6 terpilih persilangan Oasis x HP1744
1. Galur gandum daya hasil tinggi untuk dataran tinggi
2 TINJAUAN PUSTAKA
Genetika Gandum
Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman alloheksaploid (AABBDD) dengan jumlah kromosom dan tiap set kromosomnya berjumlah 7 buah (Sleper & Poehlman 2006). Spesies ini terbentuk dari persilangan alami dari spesies liarnya yaitu Triticum turgidum (AABB) dan Aegilops tauschii (DD) (Gambar 2.1). Model perpasangan kromosom gandum diatur oleh alel Ph1 yang terdapat di kromosom nomor 5B. Keberadaan Ph1 memungkinkan kromosom hanya berpasangan dengan homolognya yang berasal dari genom yang sama. Jika tidak terdapat Ph1 memungkinkan terjadinya perpasangan kromosom homoelog dari genom yang berbeda. Sleper dan Poehlman (2006) mengelompokkan spesies gandum berdasarkan ploidinya menjadi gandum diploid, tetraploid, dan heksaploid (Tabel 2.1).
Tabel 2.1 Pengelompokan gandum berdasarkan ploidi
T. monococcum L. 14 AA eincorn dibudidayakan
Spesies liar 14 BB liar
Ae. tauschii Coss. 14 DD liar
Secale cereale L. 14 RR rye dibudidayakan
Spesies Tetraploid (2n=4x=28)
T. turgidum L. 28 AABB emmer, durum dibudidayakan T. timopheevii
(Zhuk) Zhuk. 28 AAGG liar
Spesies
Heksaploid (2n=6x=42)
T. aestivum L. 42 AABBDD bread wheat dibudidayakan T. spelta L. 42 AABBDD spelt dibudidayakan X. triticosecale
Wittmack 42 AABBRR triticale dibudidayakan
Sleper dan Poehlman (2006)
Gandum merupakan tanaman menyerbuk sendiri. Penyerbukan sendiri menyebabkan konstitusi gen tanaman di alam bebas bersifat homozigot pada hampir semua lokus. Penyataan tersebut didasarkan pada sifat pasangan alel, yaitu alel homozigot akan tetap homozigot jika mengalami penyerbukan sendiri, sedangkan alel heterozigot akan mengalami penurunan heterozigositas akibat penyerbukan sendiri.
X
heterozigot. Berdasarkan penjabaran tersebut, Allard (1960) menyimpulkan bahwa semakin banyak jumlah gen berbeda, maka semakin dibutuhkan tingkat generasi lanjut untuk menghasilkan populasi homozigot.
Gambar 2.1 Proses persilangan pembentukan gandum (Triticum aestivum L.) menurut Sleper dan Phoelman (2006)
Pengaruh Suhu Tinggi terhadap Tanaman Gandum
Beberapa penelitian melaporkan bahwa cekaman suhu tinggi pada tanaman gandum dapat membatasi pertumbuhan dan produktivitas. Sial et al. (2005) melaporkan bahwa cekaman suhu tinggi pada tanaman gandum menyebabkan pemendekan batang, penurunan jumlah internode, pemendekan masa pengisian biji, dan penurunan hasil serta komponen hasil. Hosain et al. (2012) melaporkan bahwa cekaman suhu tinggi pada tanaman gandum yang terjadi sebelum fase antesis menyebabkan abnormalitas pada fase booting, fertilisasi, dan gametogenesis. Mohammadi et al. (2004) melaporkan bahwa cekaman suhu tinggi yang terjadi setelah fase pembungaan menyebabkan pemendekan masa pengisian biji dan penurunan bobot biji.
Cekaman suhu tinggi secara fisiologis dapat menyebabkan penggunaan energi secara berlebihan untuk mekanisme pertahanan. Hasanuzzaman et al. (2012) melaporkan cekaman suhu tinggi pada gandum secara signifikan meningkatkan kandungan lipid peroksida (MDA), glutathione (GSH), dan glutathione disulfida (GSSG). Tahir et al. (2009) melaporkan cekaman suhu tinggi pada kultivar gandum menyebabkan penurunan kandungan klorofil dan fotosintesis. Mohammadi et al. (2004) melaporkan cekaman suhu tinggi pada tanaman gandum meningkatkan aktivitas enzim glyoxalase, enzim ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPX), dan glutathione S-transferase (GST).
Wahid et al. (2007) menjelaskan bahwa mekanisme toleransi tanaman terhadap cekaman suhu tinggi berupa mekanisme fisiologi yaitu peningkatan kandungan antioksidan tanaman untuk mencegah terjadinya penuaan dini karena pengaruh oksigen reaktif, mekanisme stabilitas suhu membran untuk mencegah kerusakan fungsi membran, peningkatan akumulasi protein yang teraktivasi pada keadaan cekaman suhu tinggi (heat shock protein), denaturasi protein, dan mekanisme osmoprotektan. Menurut Barnabas et al. (2007) cekaman suhu tinggi pada organ vegetatif gandum menyebabkan penurunan potensial air, penutupan stomata, penghambatan fotosintesis, penurunan sintesis karbohidrat, dan penghambatan pembelahan sel, sedangkan pada organ generatif dapat menyebabkan sterilitas polen dan kerusakan ovule.
Seleksi Tanaman Gandum dengan Pendekatan Shuttle Breeding
Menurut Falconer dan Mackay (1996) seleksi adalah kegiatan yang dilakukan untuk meningkatkan frekuensi gen yang diharapkan dari suatu populasi sehingga menghasilkan genotipe tanaman yang memiliki sifat unggul. Seleksi pada tanaman gandum dapat dilakukan dengan metode seleksi silsilah agar informasi kekerabatan antar individu pada setiap taraf generasi seleksi tercatat dengan baik.
Shuttle breeding merupakan metode pendekatan seleksi yang melibatkan dua lingkungan, yaitu lingkungan optimum dan suboptimum. Menurut Slafer dan Whitechurch (2001) pendekatan shuttle breeding dapat dilakukan untuk menghasilkan galur atau varietas tanaman yang memiliki kemampuan adaptasi luas.
3 KERAGAAN GALUR F5 GANDUM (OASIS X HP1744)
DI DATARAN TINGGI
Performance of F5 Wheat Lines (Oasis x HP1744)
in High Altitude
Abstract
The purpose of this research was to select F5 of wheat lines (Oasis x HP1744) that have high yield potential in high altitude agroecosystem. This research was conducted in July to November 2013 in the experimental field of Ornamental Research Station (BALITHI) Cipanas (± 1100 m asl, ± 21 oC). There were 78 lines of F5 wheat from Oasis x HP1744 and 6 check varieties arranged by augmented design. The results showed that the lines were significantly different in total number of tiller, number of productive tiller, spike lenght, spike number, spike density, empty floret percentage, grain filling rate, grain number of main spike, grain weight of main spike, grain number per plant, and grain weight per plant. The highest heritability was estimated for spike density (93.8). The results of path analysis showed that grain number of main spike and grain weight of main spike had high values of direct effect on grain weight per plant. The direct selection by grain weight per plant increased the yield potential by 14.6% and reduced the empty floret percentage by 26.8%. The selection by grain weight of main spike increased the yield potential by 11.3% and reduced the empty floret percentage by 22.3%.
Key word: agronomical characters, heritability, path analysis
Abstrak
Tujuan dari penelitian ini adalah menyeleksi galur F5 gandum (Oasis x HP1744) berdaya hasil tinggi di dataran tinggi. Penelitian dilakukan pada bulan Juli sampai November 2013 di Kebun Percobaan Tanaman Hias (BALITHI) Cipanas dengan ketinggian ± 1100 m dpl dan suhu ± 21 oC. Materi genetik yang digunakan adalah 75 galur F5 gandum hasil persilangan Oasis x HP1744. Percobaan disusun dengan rancangan augmented dengan 6 varietas pembanding. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur berpengaruh nyata terhadap jumlah anakan, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah spikelet, kerapatan spikelet, persentase floret hampa, laju pengisian biji, jumlah biji malai utama, bobot biji malai utama, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Heritabilitas tertinggi teramati pada kerapatan spikelet (93.8). Sidik lintas menunjukkan bahwa jumlah biji malai utama dan bobot biji malai utama memiliki pengaruh langsung tertinggi terhadap bobot biji per tanaman. Seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman meningkatkan daya hasil sebesar 14.6% dan menurunkan persentase floret hampa sebesar 26.8%. Seleksi berdasarkan bobot biji malai utama meningkatkan daya hasil sebesar 11.3% dan menurunkan persentase floret hampa sebesar 22.3%.
Pendahuluan
Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman subtropis yang dikonsumsi sebagai bahan pangan oleh sebagian besar warga dunia. Indonesia merupakan salah satu negara pengimpor gandum dalam jumlah besar. Besarnya nilai impor gandum Indonesia disebabkan oleh beragamnya produk olahan berbasis gandum yang dibuat dan dikosumsi masyarakat. BPS (2012) mencatat impor gandum tahun 2011 mencapai 5.4 juta ton dan berasal dari Australia (3.7 juta ton), Kanada (989.2 ribu ton), dan Amerika Serikat (747.9 ribu ton). FAO (2014) memperkirakan nilai impor gandum Indonesia akan mencapai 7.4 juta ton pada tahun 2015.
Indonesia belum dapat memproduksi gandum sendiri. Upaya penanaman gandum di Indonesia telah dilakukan di daerah dengan ketinggian > 1000 m dpl dan suhu rata-rata 15 oC sampai 20 oC. Gandum dapat mengekspresikan daya hasil secara optimal jika ditanam di dataran tinggi. Indonesia telah memiliki varietas gandum nasional yang beradaptasi baik di dataran tinggi tropis Indonesia, yaitu Selayar, Nias, Dewata, Guri 1, Guri 2, dan Ganesha.
Upaya untuk menghasilkan varietas gandum berdaya hasil tinggi dan adaptif di lingkungan Indonesia dapat dilakukan dengan berbagai metode pemuliaan. Natawijaya (2012) melakukan uji adaptasi terhadap 10 genotipe introduksi bersama 2 varietas nasional di dataran tinggi dan dataran menengah untuk memperoleh informasi keragaman dan kemampuan adaptasi genotipe gandum di Indonesia, kemudian membentuk tiga populasi segregan hasil persilangan Oasis x HP1744, Selayar x Rabe, dan Dewata x Alibay. Nur (2013) membentuk keragaman genetik gandum dengan metode irradiasi sinar gamma terhadap Oasis, Rabe, Basribay, Selayar, dan Dewata.
Seleksi merupakan kunci utama pada keberhasilan program pemuliaan tanaman. Keberhasilan seleksi tergantung pada metode seleksi dan karakter seleksi yang digunakan. Menurut Syukur et al. (2010) penentuan metode seleksi dan karakter seleksi dapat dilakukan jika tersedia informasi tentang parameter genetik dari populasi segregan yang dihasilkan.
Ragam genetik dan heritabilitas merupakan parameter genetik yang penting dalam pemuliaan tanaman. Ragam genetik adalah ragam yang diwariskan oleh tetua kepada turunannya. Proporsi ragam genetik terhadap ragam fenotipe suatu karakter disebut heritabilitas. Menurut Roy (2000) heritabilitas yang dihitung berdasarkan perbandingan ragam genetik dan ragam fenotipe suatu karakter disebut heritabilitas arti luas, sedangkan heritabilitas yang dihitung berdasarkan perbandingan nilai ragam aditif dan ragam fenotipe suatu karakter disebut heritabilitas arti sempit.
Yamin (2014) melaporkan bahwa karakter hasil pada populasi F3 Oasis x HP1744 di Cipanas memiliki heritabilitas tinggi. Febrianto (2014) juga melaporkan heritabilitas tinggi pada jumlah biji per malai, bobot biji per malai, dan bobot biji per tanaman pada populasi galur mutan gandum M5. Heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa ragam fenotipe karakter sebagian besar dikendalikan oleh ragam genetik. Seleksi menggunakan karakter yang memiliki heritabilitas tinggi akan memberikan diferensial seleksi tinggi pula.
korelasi antara karakter agronomi terhadap hasil di dataran tinggi. Seleksi galur-galur F5 gandum (Oasis x HP1744) bertujuan untuk memperoleh galur-galur-galur-galur berdaya hasil tinggi dan memiliki karakter agronomi yang mendukung daya hasil gandum di lingkungan tropis Indonesia.
Metode Penelitian
Waktu dan Tempat
Percobaan dilakukan pada bulan Juli sampai November 2013. Percobaan ini dilakukan di kebun penelitian Balai Penelitian Tanaman Hias (BALITHI) Cipanas. Ketinggian tempat percobaan adalah ± 1100 m dpl dan suhu rata-rata harian ± 21 °C.
Bahan Genetik
Bahan genetik yang digunakan adalah 75 galur F5 gandum hasil persilangan Oasis x HP1744 dan 6 varietas pembanding. Varietas pembanding yang digunakan adalah Oasis, HP1744, Nias, Selayar, Rabe, dan Basribay.
Prosedur Percobaan
Percobaan dilakukan dengan rancangan augmented. Galur tidak diulang karena jumlah galur yang banyak dan jumlah benih yang terbatas, sedangkan varietas pembanding diulang sebanyak 4 kali. Unit percobaan yang digunakan adalah satu baris dengan jumlah tanaman 15 tanaman pada tiap baris dengan jarak dalam baris 15 cm dan jarak antar baris 15 cm.
Pengolahan tanah dilakukan seminggu sebelum tanam. Penanaman dilakukan 2 benih per lubang tanam dan untuk menghindarkan benih dari hama maka dilakukan penaburan insektisida karbofuran 3% di atas benih. Penjarangan dilakukan pada minggu kedua, kemudian disisakan hanya 1 tanaman per lubang tanam.
Pemupukan dilakukan dua kali yaitu pada 10 HST dengan dosis 150 kg.ha-1 Urea, 200 kg.ha-1 SP36, dan 100 kg.ha-1 KCl, dan pada umur 30 HST dengan dosis 150 kg.ha-1 Urea. Pemeliharaan tanaman meliputi penyiangan, penyiraman, dan pengendalian hama penyakit. Panen dilakukan pada tiap galur yang telah masak dengan ditandai oleh ujung malai hingga pangkal bawah tanaman telah menguning. Pengamatan dilakukan pada 10 tanaman sampel per galur secara acak.
Pengamatan Karakter Agronomi
1. Tinggi tanaman (cm) diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun bendera.
2. Luas daun bendera (cm2) dihitung dengan mengalikan standar baku (0.75) dengan panjang daun maksimum dan lebar daun maksimum
3. Kehijauan daun bendera diukur dengan menggunakan clorophyll meter SPAD pada saat tanaman memasuki fase generatif dan daun bendera telah sempurna 4. Jumlah anakan total dihitung berdasarkan banyaknya anakan yang tumbuh
5. Jumlah anakan produktif dihitung berdasarkan banyaknya anakan yang menghasilkan malai.
6. Umur berbunga (hari) dihitung berdasarkan waktu munculnya malai pada setiap galur.
7. Umur panen (hari) dihitung berdasarkan waktu tanaman mulai matang yang ditandai dengan ujung malai hingga pangkal batang telah menguning.
8. Panjang malai (cm) diukur mulai dari lingkar cincin malai sampai ujung malai, tidak termasuk bulu malai.
9. Jumlah spikelet dihitung berdasarkan jumlah spikelet pada malai utama. 10.Kerapatan spikelet dihitung berdasarkan perbandingan antara jumlah spikelet
dan panjang malai.
11.Persentase floret hampa (%) dihitung berdasarkan jumlah perbandingan jumlah floret hampa terhadap jumlah floret total kemudian dikalikan 100%. 12.Laju pengisian biji (g.hari-1) dihitung berdasarkan perbandingan bobot biji per
tanaman dengan masa pengisian biji. Masa pengisian biji dihitung berdasarkan selisih antara umur panen dan umur berbunga
13.Jumlah biji malai utama dihitung berdasarkan jumlah biji yang diperoleh pada malai utama
14.Bobot biji malai utama (g) diukur berdasarkan bobot biji pada malai utama. 15.Jumlah biji per tanaman dihitung berdasarkan jumlah biji yang diperoleh pada
setiap rumpun tanaman.
16.Bobot 100 biji (g) diukur berdasarkan bobot dari 100 biji pada tiap individu tanaman.
17.Bobot biji per tanaman (g) diukur berdasarkan bobot biji yang diperoleh pada setiap rumpun tanaman.
Analisis Data
Data dianalisis menggunakan perangkat lunak R-Statistik berdasarkan model analisis rancangan augmented Federer dan Nguyen (2002). Tabel 3.1 menunjukkan sumber keragaman dan komponen ragam.
Tabel 3.1 Sumber keragaman dan komponen ragam
Sumber keragaman DB JK KT E(KT)
r = ulangan dalam kontrol, c = varietas pembanding, g = galur uji
Pendugaan nilai ragam berdasarkan nilai E(KT) adalah sebagai berikut: 1. Ragam Lingkungan
Koefisien keragaman genetik (KKG) digunakan untuk menduga luas atau tidaknya keragaman genetik yang dimiliki masing-masing karakter yang dihitung menurut Knight (1979), sebagai berikut:
Keterangan: = ragam genetik dan = rata-rata populasi
Luas sempitnya nilai keragaman genetik suatu karakter ditentukan berdasarkan ragam genotipe dan standar deviasinya dengan rumus Prinaria et al. (1995), sebagai berikut:
Keterangan: jika maka keragaman genotipenya luas, jika maka keragaman genotipenya sempit.
Heritabilitas merupakan proporsi antara ragam genetik dengan ragam fenotipe yang dihitung berdasarkan rumus Singh dan Chaudary (1979), sebagai berikut:
Keterangan: = heritabilitas arti luas, = ragam genetik, = ragam fenotipe Selanjutnya heritabilitas dikategorikan mengikuti Stanfield (1983) yaitu tinggi jika h2 > 50%, sedang jika 20% ≤ h2≤ 50%%, dan rendah jika h2 < 20%.
Analisis korelasi digunakan untuk mengetahui hubungan antar karakter agronomi pada galur F5 gandum. Koefisien korelasi dihitung berdasarkan rumus Singh dan Chaudhary (1979), sebagai berikut:
rxy = koefisien korelasi antar karakter bebas (x) terhadap karakter hasil n = banyaknya perlakuan; x1 = karakter bebas (x); y1 = karakter hasil
Sidik lintas merupakan analisis regresi linier yang membahas hubungan kausal antar variabel. Melalui analisis ini dapat diketahui pengaruh langsung dan tidak langsung antara variabel bebas terhadap variabel respon. Rumus sidik lintas menurut Gaspersz (1992), sebagai berikut:
r11 r12...r1p C1 r1y r21 r22...r2p C2 = r2y rp1 rp2...rpp C3 r3y
Keterangan:
Rx = matriks korelasi antar variabel bebas dalam model regresi berganda yang memiliki p buah variabel bebas sehingga merupakan matriks dengan elemen-elemen Rxixj (i, j = 1, 2, …, p)
C = vektor koefisien lintasan yang menunjukkan pengaruh langsung dari setiap variabel bebas yang telah dibakukan
Ry = vektor koefisien korelasi antara variabel bebas xi (i = 1, 2, …, p) dan variabel tidak bebas Y.
Diferensial seleksi dihitung untuk mengetahui keberhasilan seleksi yang ditandai peningkatan atau penurunan nilai keragaan karakter target. Diferensial seleksi dihitung berdasarkan Falconer (1960) dan Syukur et al. (2012), sebagai berikut:
S= ( / ) - ( / )
Keterangan: S= diferensial seleksi, ( / ) = nilai tengah populasi terseleksi, ( / ) = nilai tengah populasi sebelum seleksi.
Hasil dan Pembahasan
Keragaan Galur-Galur F5 Gandum (Oasis x HP1744) di Dataran Tinggi
Hasil analisis menunjukkan bahwa galur berpengaruh terhadap jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah spikelet, kerapatan spikelet, persentase floret hampa, laju pengisian biji, jumlah biji malai utama, bobot biji malai utama, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman (Tabel 3.2). Pengaruh galur terhadap karakter agronomi gandum bermakna bahwa perbedaan nilai pengamatan pada karakter agronomi gandum disebabkan oleh perbedaan galur-galur yang diuji.
Aycicek dan Yildirim (2006) melaporkan bahwa galur gandum yang diuji berpengaruh nyata terhadap karakter jumlah spikelet, tinggi tanaman, bobot biji per malai, bobot 1000 biji, umur panen, dan bobot biji per tanaman. Zecevic et al. (2010) melaporkan bahwa genotipe gandum berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah biji per malai. Sabaghnia et al. (2014) melaporkan bahwa galur gandum yang diuji berpengaruh nyata terhadap diameter batang, tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, jumlah spikelet, umur berbunga, bobot biji, dan bobot 100 biji. Yamin (2014) melaporkan galur F3 (Oasis x HP1744) berpengaruh nyata terhadap luas daun bendera, kehijuan daun bendera, jumlah anakan total, jumlah biji per malai, bobot biji malai utama, bobot biji per tanaman, dan jumlah biji per tanaman.
Tabel 3.2 Kuadrat tengah galur F5 gandum (Oasis HP1744) dan varietas
Jumlah biji per tanaman 10132.0* 10637.0*
Bobot biji per tanaman 17.5** 17.2*
Bobot 100 biji 0.1 0.1
**= nyata pada taraf uji α= 0.01, *= nyata pada taraf uji α= 0.05
Tabel 3.3 Keragaan varietas pembanding gandum di dataran tinggi
Karakter Rabe Dewata Selayar Basribay Oasis HP1744
Hasil pengujian varietas pembanding di Cipanas menunjukkan bahwa varietas pembanding memiliki keragaan sesuai dengan penelitian Natawijaya (2012), Yamin (2014), dan Febrianto (2014) di lokasi optimum. Hal itu berarti bahwa lokasi yang digunakan untuk seleksi galur F5 (Oasis x HP1744) merupakan lingkungan optimum sehingga dapat dilakukan seleksi berdasarkan daya hasil.
Selayar merupakan varietas yang memiliki nilai tertinggi pada jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, jumlah biji malai malai utama, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Selayar juga merupakan varietas yang memiliki persentase floret hampa terendah dibandingkan varietas pembanding lainnya. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Yamin (2014) yang melaporkan Selayar memiliki jumlah anakan total lebih tinggi daripada Dewata, Oasis, Rabe, dan Basribay. Selayar juga menghasilkan jumlah biji per tanaman dan bobot biji per tanaman lebih tinggi daripada Dewata, Oasis, Rabe, Basribay, dan HP1744.
Dewata memiliki nilai tertinggi pada karakter tinggi tanaman, laju pengisian biji, dan bobot biji malai utama. Hal ini sesuai dengan penelitian Febrianto (2014) yang melaporkan bahwa varietas Dewata memiliki memiliki bobot biji per tanaman lebih tinggi daripada Selayar, Rabe, Oasis, dan Kasifbay.
Keragaan galur-galur F5 ditampilkan pada Tabel 3.4 dan Lampiran 1. Galur F5 memiliki nilai maksimum lebih tinggi daripada tetua pada semua karakter vegetatif, generatif, dan hasil (Lampiran 1). Tinggi tanaman galur F5 berkisar 58.9 cm sampai 89.4 cm, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 67.2 ± 2.9 cm dan HP1744 sebesar 71.2 ± 46 cm. Terdapat 32 galur F5 yang memiliki tinggi tanaman lebih tinggi dari Oasis maupun HP1744. Luas daun bendera galur F5 berkisar 10.6 cm2 sampai 28.8 cm2, sedangkan rata-rata Oasis sebesar 23.1 ± 17.8 cm2 dan HP1744 sebesar 26.1 ± 12.4 cm2. Hal itu berarti bahwa luas daun bendera galur F5 masih berada diantara tetua Oasis maupun HP1744 dan terdapat 3 galur F5 yang memiliki daun bendera lebih luas daripada kedua tetua. Kehijauan daun bendera galur F5 berkisar 41.0 sampai 53.4, sedangkan rata-rata Oasis sebesar 40.7 ± 17.6 dan HP1744 sebesar 36.9 ± 12.5. Seluruh galur F5 yang diuji memilki kehijauan daun bendera lebih tinggi daripada kedua tetua. Jumlah anakan total galur F5 berkisar 6.8 sampai 18.1, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 13.2 ± 2.4 dan HP1744 sebesar 10.7 ± 2.1. Terdapat 35 galur F5 yang memiliki jumlah anakan total lebih banyak daripada kedua tetua.
Jumlah anakan produktif galur F5 berkisar 5.4 sampai 17.3, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 10.2 ± 0.7 dan HP1744 sebesar 8.6 ± 2.2. Terdapat 46 galur F5 yang memiliki jumlah anakan produktif lebih banyak daripada kedua tetua. Umur berbunga galur F5 berkisar 54.0 hari sampai 64.0 hari, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 61.3 ± 2.0 hari dan HP1744 sebesar 60.0 ± 3.6 hari. Terdapat 52 galur F5 yang memiliki umur berbunga lebih tinggi daripada kedua tetua. Umur panen galur F5 berkisar 104.7 hari sampai 114.2 hari, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 110.5 ± 2.1 hari dan HP1744 sebesar 106.3 ± 1.5 hari. Terdapat 37 galur F5 yang memiliki umur panen lebih tinggi daripada kedua tetua. Menurut Natawijaya (2012) dan Febrianto (2014) umur berbunga dan umur panen yang panjang berpengaruh positif terhadap hasil gandum di Indonesia.
spikelet galur F5 berkisar 16.0 sampai 21.1, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 19.0 ± 1.3 dan HP1744 sebesar 19.4 ± 0.3. Terdapat 25 galur F5 yang memiliki jumlah spikelet lebih banyak daripada kedua tetua. Kerapatan spikelet galur F5 berkisar 1.8 sampai 2.3, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 2.0 ± 0.1 dan HP1744 sebesar 2.0 ± 0.1. Terdapat 28 galur F5 yang memiliki kerapatan spikelet lebih tinggi daripada kedua tetua. Laju pengisian biji F5 berkisar 0.16 g.hari-1 sampai 0.56 g.hari-1, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 0.29 ± 0.02 g.hari-1 dan HP1744 sebesar 0.24 ± 0.06 g.hari-1. Terdapat 55 galur F5 yang memiliki laju pengisian biji lebih tinggi daripada kedua tetua.
Karakter persentase floret hampa berkorelasi negatif terhadap hasil gandum (Nur et al. 2012). Persentase floret hampa menunjukkan tingkat kegagalan pembuahan (Natawijaya 2012). Oleh karena itu galur gandum diharapkan memiliki nilai persentase floret hampa yang rendah. Persentase floret hampa galur F5 berkisar 5.1% sampai 67.3%, sedangkan rata-rata Oasis sebesar 43.6 ± 12.8%
dan HP1744 sebesar 48.6 ± 10.1%. Terdapat 62 galur F5 yang memiliki persentase floret hampa lebih rendah daripada kedua tetua.
Tabel 3.4 Keragaan galur F5 gandum (Oasis x HP1744) dan tetua
Karakter Rata-rata tetua Kisaran F5
Oasis H P1744
lebih tinggi daripada kedua tetua. Jumlah biji per tanaman galur F5 berkisar 168.9 sampai 625.2, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 323.8 ± 83.4 dan HP1744 sebesar 298.9 ± 62.1. Terdapat 53 galur F5 yang memiliki jumlah biji per tanaman lebih tinggi daripada kedua tetua. Bobot biji per tanaman galur F5 berkisar 7.51g sampai 26.8 g, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 14.0 ± 1.5 g dan HP1744 sebesar 11.4 ± 3.5 g. Terdapat 52 galur F5 yang memiliki bobot biji per tanaman lebih tinggi daripada kedua tetua. Bobot 100 biji galur F5 berkisar 3.48 g sampai 4.62 g, sedangkan rata-rata tetua Oasis sebesar 4.1 ± 0.1 g dan HP1744 sebesar 3.8 ± 0.3 g. Terdapat 51 galur F5 yang memiliki bobot 100 biji lebih tinggi daripada kedua tetua.
Parameter Genetik Karakter Agronomi Galur F5 Gandum (Oasis x HP1744) Ragam genetik merupakan ragam yang diwariskan dari tetua terhadap turunannya. Heritabilitas menunjukkan proporsi ragam genetik yang mempengaruhi ragam fenotipe karakter. Semakin tinggi heritabilitas berarti keragaan fenotipe pada karakter yang bersangkutan dipengaruhi sebagian besar oleh ragam genetik (Falconer & Mackay 1996). Koefisien keragaman genetik (KKG) dihitung untuk melihat luas atau sempitnya ragam genetik dari suatu karakter. Luas atau sempitnya KKG suatu karakter ditentukan berdasarkan nilai standar deviasi ragam genetik. Karakter dengan KKG luas berarti bahwa ragam genetik karakter tersebut tinggi dan dapat dilakukan tekanan seleksi pada karakter yang bersangkutan. Tabel 3.5 menunjukkan nilai ragam genetik, heritabilitas arti luas, dan koefisien keragaman genetik.
Heritabilitas tinggi teramati pada jumlah anakan total (71.0), jumlah anakan produktif (74.9), panjang malai (83.8), jumlah spikelet (81.4), kerapatan spikelet (93.8), persentase floret hampa (59.4), laju pengisian biji (70.6), jumlah biji malai utama (60.1), bobot biji malai utama (53.3), jumlah biji per tanaman (64.3), dan bobot biji per tanaman (78.1).
Tabel 3.5 Pendugaan parameter genetik karakter agronomi galur F5 gandum
σ²g = ragam genetik, h²bs = heritabilitas arti luas, KKG = koefisian keragaman genetik, L = luas, S = sempit.
Penentuan Karakter Seleksi
Seleksi terhadap galur F5 gandum (Oasis x HP1744) dilakukan untuk mendapatkan galur-galur berdaya hasil tinggi untuk lingkungan tropis Indonesia. Seleksi dilakukan berdasarkan bobot biji per tanaman dan berdasarkan karakter agronomi lain yang berkorelasi nyata dan berpengaruh langsung terhadap bobot biji per tanaman.
Bobot biji per tanaman merupakan karakter yang berkaitan langsung dengan daya hasil, sehingga seleksi berdasarkan karakter tersebut secara langsung dapat meningkatkan rata-rata daya hasil populasi terseleksi. Menurut Falconer dan Mackay (1995) keberhasilan seleksi ditandai dengan peningkatan nilai rata-rata populasi terseleksi dari populasi dasarnya. Salah satu syarat pemilihan karakter seleksi menurut Syukur et al. (2012) adalah nilai heritabilitas yang tinggi. Heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa penampilan fenotipik karakter tersebut sebagian besar dipengaruhi oleh ragam genetik. Tabel 3.5 menunjukkan bahwa karakter bobot biji per tanaman memiliki nilai heritabilitas tinggi pada populasi galur F5 gandum (Oasis x HP1744).
Menurut Siregar (2013) tingkat hubungan pada dua karakter dapat dikelompokkan
menjadi sangat lemah (r = 0.0 - 0.19), lemah (r = 0.2 - 0.39), cukup (r = 0.4 - 0.59), kuat (r = 0.6 sampai 0.79), dan sangat kuat (r = 0.8 - 1).
Matriks korelasi antar karakter agronomi galur F5 gandum (Oasis x HP11744) pada Tabel 3.6 menunjukkan bahwa karakter-karakter yang berkorelasi nyata terhadap bobot biji per tanaman adalah tinggi tanaman (0.44), jumlah anakan total (0.88), jumlah anakan produktif (0.85), umur panen (0.34), panjang malai (0.45), jumlah spikelet (0.60), persentase floret hampa (0.84), laju pengisian biji (0.83), jumlah biji malai utama (0.87), bobot biji malai utama (0.88), dan jumlah biji per tanaman (0.92). Hal ini sesuai dengan penelitian Nur (2013) yang melaporkan bahwa karakter agronomi yang berkorelasi nyata terhadap bobot biji per tanaman pada populasi 13 genotipe di dataran tinggi Indonesia adalah jumlah anakan produktif (0.58), jumlah biji per malai (0.53), jumlah biji per tanaman (0.73) bobot biji per malai (0.81), dan laju pengisian biji (0.1). Menurut Gashaw et al. (2007) karakter-karakter yang berkorelasi nyata terhadap bobot biji per tanaman pada gandum durum adalah tinggi tanaman (0.53), jumlah biji per malai (0.32), dan bobot 100 biji (0.4). Menurut Khokhar et al. (2009) karakter-karakter yang berkorelasi nyata terhadap bobot biji per tanaman pada pengujian 15 genotipe gandum adalah tinggi tanaman (-0.77) dan umur panen (0.64). Khokhar menyatakan bahwa korelasi tinggi tanaman nyata dengan nilai negatif terhadap bobot biji per tanaman karena pertumbuhan batang yang terlalu tinggi menyebabkan penggunaan asimilat berlebihan, sehingga alokasi asimilat untuk perkembangan biji menjadi sedikit. Menurut Natawijaya (2012) tinggi tanaman pada gandum dapat berkorelasi negatif karena gandum yang tumbuh terlalu tinggi dapat menyebabkan tanaman roboh sehingga menurunkan hasil panen.
Tabel 3.6 Matriks korelasi antar karakter agrononomi populasi gandum F5 (Oasis x HP1744) di Cipanas
TT LUD HD JA JAP UB UP PM JS KS PFH LI JBM BBM JBT B100 BBT
TT 1
LUD 0.69 1
HD -0.17** -0.21 1
JA 0.41 -0.01 0.08 1
JAP 0.35** -0.03 0.04 0.94** 1
UB 0.19** 0.10 0.00 0.1 0.08 1
UP 0.20 0.00 0.19 0.42** 0.31** 0.07 1
PM 0.63** 0.65** -0.26** 0.31 0.30** 0.2 0.12 1
JS 0.38** 0.39** 0.04 0.44** 0.39** 0.11 0.28** 0.71** 1
KS -0.41** -0.43** 0.42** 0.09 0.05 -0.18 0.17 -0.57** 0.17 1
PFH -0.33** -0.02 -0.16 -0.77** -0.75** -0.08 -0.31** -0.30** -0.30** 0.06 1
LI 0.39** 0.21 -0.02 0.7** 0.72 0.16 -0.13 0.44** 0.46** -0.08 -0.71** 1
JBM 0.39** 0.13 0.15 0.80** 0.77** 0.1 0.35** 0.48** 0.58** 0.01 -0.95** 0.76** 1
BBM 0.56** 0.32** 0.06 0.71** 0.65** 0.05 0.35** 0.56** 0.64** -0.01 -0.66** 0.73** 0.76** 1
JBT 0.48** 0.23* 0.01 0.88** 0.88** 0.06 0.22 0.49** 0.56** 0.01 -0.72** 0.86** 0.80** 0.78** 1
B100 -0.17 -0.25* 0.21 0.13 0.10 0.12 0.37** -0.07 0.07 0.18 -0.21 0.04 0.2 0.25* -0.03 1
BBT 0.44** 0.16 0.09 0.88** 0.85** 0.06 0.34** 0.45** 0.60** 0.05 -0.84** 0.83** 0.87** 0.88** 0.92** 0.22 1 *= berkorelasi nyata pada taraf α= 0.05, **= berkorelasi nyata pada taraf α= 0.01, TT= Tinggi tanaman, LUD= Luas daun bendera, HD= Kehijauan daun, JA= Jumla anakan, JAP= Jumlah anakan produktif, UB= Umur berbunga, UP= Umur panen, PM= Panjang malai, JS= Jumlah spikelet, KS= Kerapatan spikelet, PFH=
21 Tabel 3.7 Matriks analisis lintas galur F5 gandum Oasis x HP1744 terhadap bobot biji per tanaman di Cipanas
Peubah PL Pengaruh tidak langsung melalui peubah PT
TT JA JAP UP PM JS PFH LI JBM BBM JBT
TT 0.06 0.01 0.00 0.04 -0.39 0.13 -0.31 0.15 0.46 0.11 0.18 0.44
JA 0.02 0.01 -0.01 0.09 -0.29 0.15 -0.73 0.28 0.75 0.13 0.49 0.88
JAP -0.01 0.01 0.02 0.06 -0.28 0.14 -0.72 0.29 0.88 0.12 0.34 0.85
UP 0.20 0.01 0.01 0.00 -0.11 0.12 -0.30 -0.05 0.31 0.07 0.08 0.34
PM -0.51 0.02 0.00 0.00 0.02 0.23 -0.29 0.17 0.51 0.11 0.19 0.45
JS 0.35 0.01 0.01 0.00 0.06 -0.61 -0.29 0.23 0.51 0.12 0.22 0.60
PFH -0.22 -0.01 -0.01 0.01 -0.06 -0.03 -0.10 -0.03 -0.10 -0.12 -0.16 -0.84
LI 0.40 0.01 0.01 -0.01 -0.03 -0.41 0.16 -0.68 0.90 0.14 0.33 0.83
JBM 0.68 0.01 0.01 -0.01 0.07 0.05 0.20 -0.91 0.30 0.14 0.31 0.87
BBM 0.61 0.02 0.01 -0.01 0.07 -0.52 0.22 -0.63 0.29 0.52 0.30 0.88
JBT 0.38 0.01 0.01 -0.01 0.04 -0.46 0.20 -0.69 0.32 0.95 0.15 0.92
SISA 0.01
Keterangan:
TT= tinggi tanaman, JA= jumlah anakan total, JAP= jumlah anakan produktif, UP= umur panen, PM= panjang malai, JS= jumlah spikelet, PFH= persentase floret hampa, LI= laju pengisian biji, JBM= jumlah biji malai utama, BBM= bobot biji, JBT= jumlah biji per tanaman
Berdasarkan nilai heritabilitas, koefisien keragaman genetik, dan sidik lintas maka karakter bobot biji malai utama dan laju pengisian biji dapat dipilih sebagai karakter sekunder untuk seleksi galur gandum berdaya hasil tinggi di dataran tinggi. Heritabilitas pada karakter bobot biji malai utama sebesar 0.88 dengan keragaman genetik tergolong luas dan memiliki pengaruh langsung yang besar terhadap bobot biji per tanaman (0.61). Laju pengisian biji juga memiliki nilai heritabilitas yang tinggi, yaitu sebesar 0.83 dengan keragaman genetik tergolong luas dan memiliki pengaruh langsung sebesar 0.4 terhadap bobot biji per tanaman. Menurut Slafer dan Whitechurch (2001) laju pengisian biji menunjukkan kemampuan tanaman menghasilkan dan mentranslokasi asimilat ke bagian reproduktif pada masa berbunga sampai waktu panen. Pengamatan karakter laju pengisian biji hanya dapat dilakukan pada tahap akhir penelitian sehingga tidak memenuhi syarat sebagai karakter sekunder untuk seleksi. Menurut Allard (1960) dan Syukur et al. (2012) syarat efektif pemilihan karakter sekunder adalah nilai heritabilitas tinggi, mudah diamati, dan tidak membutuhkan biaya yang tinggi untuk pengamatan. Menurut Febrianto (2014) karakter bobot biji malai utama memberikan kontribusi yang konsisten terhadap bobot biji per tanaman pada populasi M6 gandum di dataran tinggi dan dataran menengah sehingga dapat dipilih sebagai karakter sekunder pada seleksi galur gandum. Hal itu sesuai dengan penelitian Yamin (2014) yang melaporkan bahwa seleksi berdasarkan bobot biji malai utama pada generasi F4 gandum (Oasis x HP1744) menghasilkan diferensial seleksi sebesar 18.24% untuk bobot biji per tanaman.
Seleksi Galur-Galur F5 Gandum (Oasis x HP1744)
Seleksi dilakukan dengan dua metode, yaitu seleksi langsung berdasarkan bobot biji per tanaman dan seleksi tak langsung berdasarkan bobot biji malai utama. Bobot biji malai utama pada populasi galur F5 gandum (Oasis x HP1744) memiliki nilai heritabilitas tinggi dan berpengaruh langsung terhadap bobot biji per tanaman dengan nilai yang tinggi. Bobot biji malai utama menunjukkan kemampuan daun bendera dalam menghasilkan dan mentranslokasi asimilat ke bagian reproduktif tanaman (Araus et al. 2001). Diferensial seleksi pada seleksi langsung dan seleksi tak langsung ditampilkan pada Tabel 3.8. Seleksi langsung dapat meningkatkan bobot biji per tanaman sebesar 14.6%, jumlah biji per tanaman sebesar 13.2%, bobot biji malai utama sebesar 11.1%, jumlah biji malai utama sebesar 12.9%, laju pengisian biji sebesar 11.4%, tinggi tanaman sebesar 1.1%, jumlah anakan total sebesar 9.2%, jumlah anakan produktif sebesar 9.5%.
Seleksi langsung dapat menurunkan persentase floret hampa sebesar 26.8%, luas daun bendera sebesar 0.2%, dan umur berbunga sebesar 0.4%. Hal itu berarti bahwa seleksi secara langsung berdasarkan bobot biji per tanaman meningkatkan rata-rata karakter agronomi dan hasil galur F5, kecuali pada karakter persentase floret hampa, luas daun bendera, dan umur berbunga.
menangkap cahaya untuk fotosintesis, tetapi karakter ini tidak memberikan pengaruh yang kuat terhadap bobot biji per tanaman pada gandum.
Tabel 3.8 Diferensial seleksi karakter agronomi galur F5 gandum (Oasis x HP1744) berdasarkan seleksi langsung dan tak langsung di dataran tinggi Indonesia tidak berkorelasi nyata terhadap bobot biji per tanaman pada gandum. Oleh karena itu penurunan luas daun bendera dan umur berbunga pada hasil seleksi berdasarkan bobot biji per tanaman tidak berpengaruh terhadap daya hasil gandum.
Seleksi tak langsung dapat meningkatkan bobot biji per tanaman sebesar 11.3%, jumlah biji per tanaman sebesar 11.4%, bobot biji malai utama sebesar 13.6%, jumlah biji malai utama sebesar 11.6%, laju pengisian biji sebesar 8.6%, tinggi tanaman sebesar 2.1%, jumlah anakan sebesar 8.9%, jumlah anakan produktif sebesar 6.0%, dan karakter agronomi lainnya dengan nilai beragam.
karakter-karakter agronomi gandum, kecuali pada persentase floret hampa dan umur berbunga.
Diferensial seleksi bobot biji per tanaman pada seleksi langsung (14.6%) tidak terpaut jauh dengan seleksi tak langsung berdasarkan bobot biji malai utama (13.6%). Hal ini menunjukkan bahwa bobot biji malai utama dapat digunakan sebagai karakter sekunder untuk seleksi galur gandum berdaya hasil tinggi di dataran tinggi Indonesia.
Keragaan fenotipik 48 galur F5 terpilih berdasarkan bobot biji per tanaman ditunjukkan pada Tabel 3.9. Galur-galur terpilih kemudian di uji lanjut dengan uji t untuk melihat perbedaannya dengan varietas Rabe, HP1744, Selayar, Basribay, Oasis, dan Dewata.
Tinggi tanaman pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan varietas Oasis dan Dewata. Jumlah anakan total pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan varietas HP1744 dan Dewata. Jumlah anakan produktif pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan varietas HP1744, Basribay, Oasis, dan Dewata. Umur berbunga pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan keenam varietas pembanding yang digunakan, sedangkan umur panen pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan Rabe, HP1744, Selayar, Basribay, dan Dewata.
Panjang malai pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan varietas Dewata saja. Persentase floret hampa pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan keenam varietas pembanding. Laju pengisian biji pada populasi galur F5 berbeda nyata dengan varietas Rabe, Selayar, Basribay, Oasis, dan Dewata.
![karir on line [Compatibility Mode]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)