IDENTIFIKASI SEGREGAN TRANSGRESIF GANDUM
(
Triticum aestivum
L.) TOLERAN SUHU TINGGI DAN
BERDAYA HASIL TINGGI DI LINGKUNGAN TROPIKA
SRI WARDANI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul ldentifikasi Segregan
Transgresif Gandum (Triticum aestivum
L.) Toleran Suhu Tinggi dan Berdaya Hasil
Tinggi di Lingkungan Tropika 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.
Bogor, September 2014
RINGKASAN
SRI WARDANI. ldentifikasi Segregan Transgresif Gandum (Triticum aestivum L.) Toleran Suhu Tinggi dan Berdaya Hasil Tinggi di Lingkungan Tropika. Dibimbing oleh DESTA WIRNAS dan YUDIWANTI
WAHYU ENDRO KUSUMO.
Gandum merupakan tanaman subtropik yang menjadi salah satu komoditi pangan dunia. Indonesia adalah salah satu negara pengimpor gandum sehingga usaha untuk memproduksi gandum di dalam negeri perlu dilakukan. Produksi dalam negeri akan berhasil jika didukung oleh ketersediaan varietas yang adaptif untuk kondisi tropik. Pengembangan gandum di Indonesia ditujukan pada perbaikan adaptabilitas gandum terhadap suhu tinggi dan potensi hasil.
Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi segregan-segregan gandum yang toleran terhadap suhu tinggi dan berdaya hasil tinggi pada generasi F3 dan F4. Secara khusus penelitian ini ditujukan untuk (1) menduga nilai parameter genetik karakter hasil dan komponen hasil populasi F3 dan F4 hasil persilangan Selayar (tetua medium toleran) dan Rabe (tetua sensitif), (2) mendapatkan informasi tentang keeratan hubungan antara karakter komponen hasil dan karakter hasil, (3) memperoleh segregan yang toleran suhu tinggi dan berdaya hasil tinggi. Penelitian terdiri dari dua percobaan. Percobaan pertama adalah identifikasi segregan gandum yang memiliki sifat potensi hasil tinggi di dataran tinggi pada kondisi tropik. Materi genetik yang digunakan adalah 58 famili generasi F3 yang dipilih dari gandum generasi F2 dengan metode pedigree. Penelitian ini dilakukan di kebun percobaan Balai Penelitian Tanaman Hias, Cipanas. Percobaan kedua adalah evaluasi segregan terpilih di dataran tinggi dan menengah. Penelitian ini dilakukan di kebun percobaan Balai Penelitian Tanaman Hias, Cipanas (dataran tinggi) dan Cisarua (dataran menegah). Materi genetik yang digunakan terdiri dari 348 famili gandum generasi F4 yang dipilih dari percobaan sebelumnya. Rancangan percobaan yang digunakan pada kedua percobaan adalah rancangan perbesaran (augmented design) dengan menggunakan 6 genotipe pembanding, yaitu 2 varietas nasional (Selayar dan Dewata), 3 galur introduksi dari India (Oasis, Rabe, HP 1744), serta 1 galur introduksi dari Turki (Basribey).
Analisis ragam pada penelitian pertama menunjukkan bahwa famili gandum berbeda nyata pada karakter kehijauan daun bendera, umur berbunga, umur panen, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per rumpun, dan bobot biji per rumpun. Karakter ini dapat digunakan sebagai karakter seleksi untuk peningkatan hasil gandum pada dataran tinggi. Berdasarkan hasil seleksi yang dilakukan sebanyak 348 individu terbaik yang dipilih dari 39 famili yang akan ditanam pada musim tanam berikutnya. Seleksi ini dilakukan berdasarkan bobot biji per rumpun yang diindikasikan sebagai potensi hasil dan seleksi berdasarkan multikarakter, yaitu jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, dan bobot biji per rumpun.
Cisarua, famili berbeda nyata pada karakter umur berbunga, umur panen, periode pengisian biji, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per rumpun, dan bobot biji per rumpun.
Analisis korelasi pada percobaan pertama menunjukkan bahwa luas daun bendera, jumlah anakan, jumlah anakan produktif, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, jumlah biji per malai dan jumlah biji per rumpun berkorelasi positif dengan bobot biji per rumpun. Percobaan kedua menunjukkan karakter jumlah anakan produktif, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, dan jumlah biji per rumpun berkorelasi kuat terhadap bobot biji per rumpun gandum di Cipanas. Karakter luas bendera daun, jumlah floret hampa, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, dan bobot biji per malai memiliki korelasi signifikan dengan bobot biji per rumpun gandum yang ditanam di Cisarua.
Seleksi berdasarkan nilai indeks pada dua lingkungan yang berbeda menghasilkan sebanyak 20 famili terpilih dan 3 famili di antaranya yang selalu masuk dalam kategori terbaik, yaitu S/R 13-3, S/R 19-22, S/R 11-30. Seleksi berdasarkan indeks sensitivitas dan bobot biji per rumpun menghasilkan sebanyak 3 segregan yang tergolong toleran dan memiliki bobot biji per rumpun yang tinggi, yaitu S/R 10-9, S/R 53-23, S/R 13-28.
SUMMARY
SRI WARDANI. Identification Segregant Transgressive Wheat (Triticum aestivum L.) High Temperature Tolerant and High Yield Potential In the
Tropical Environment. Supervised by DESTA WIRNAS dan YUDIWANTI WAHYU ENDRO KUSUMO.
Wheat is a subtropical crop that becomes one of the world's important food commodity. Indonesia is one of the wheat importing countries so that wheat domestically production needs to do. In country production will be successful if it is supported by the availability of adaptive varieties for tropical conditions. Wheat breeding in Indonesia is aimed to improve wheat adaptability to high temperatures stress and yield potential under tropical conditions.
The purposes of this study were to identify high temperature tolerant segregants and high yield potential of wheat in the tropical conditions. The specific purposes of this study were (1) to estimate the genetic parameters of traits observed in F3 derived from a cross between Selayar (tolerant medium parent) and Rabe (sensitive parent), (2) to obtain information about the correlation among yield component characters and yield, (3) to select high temperature tolerant
segregants and high yield potential. The study consisted of two experiments. The first experiment was identification of wheat segregants high yield potential
in the high altitude land of tropical conditions. Genetic materials used were 58 families of F3 selected from F2 with pedigree method. The research was conducted at field station research of Ornamental Plants Research Institution, Cipanas. Second experiment was evaluation of selected segregants in the high and medium altitude lands. The research was conducted field station research of Ornamental Plants Research Institution, Cipanas (high altitude) and Cisarua (medium altitude). Genetic material used consisted of 348 families F4 selected from previous experiment. The experimental design used in both experiments was augmented design using 6 genotypes as check varieties, namely 2 national
varieties (Selayar and Dewata), 3 lines introduced from India (Oasis, Rabe, HP 1744), and 1 lines introduction of Turkey (Basribey).
Variance analysis on the first study showed that family of wheat were significantly different for flag leaf greenness, days to flowering, days to harvesting, the percentage of unfilled florets, number of grains per panicle, grain
weight per panicle, number of grains per panicle, and grain weight per plant. This character can be used as a character selection for grain yield improvement in
the high altitude lands. Based on the results of the selection is done there were 348 the best individual plants selected from 39 families selected that will be planted in the next growing season. Selection is made based on the weight of seeds per plant which is indicated as a potential outcome and selection multikarakter used, the number of productive tillers, percentage of empty florets and grain weight per plant.
per panicle and grain weight per plant, while family of data obtained from Cisarua was significantly different only for days to flowering and harvesting, grain filling period, number of unfilled florets, the percentage of unfilled florets, number of seeds per panicle, grain weight per panicle, number of grains per panicle, and grain weight per plant.
Correlation analysis in the first experiment showed that the flag leaf area,
number of tillers, number of productive tillers, number of unfilled florets, the percentage of unfilled florets, number of grains per panicle, and number of
grains per plant was positively correlated with grain weight per plant. A second study shows the character number of productive tillers, number of grains per panicle, grain weight per panicle, and number of grains per was positively correlated to grain weight per panicle, grain in Cipanas. Flag leaf area, number of unfilled florets, percentage of unfilled floret, number of seeds per panicle, and grain weight per panicle had a significantly correlation with seed weight per plant of segregant grown in Cisarua.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2011
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
IDENTIFIKASI SEGREGAN TRANGRESIF GANDUM
(
Triticum aestivum
L.) TOLERAN SUHU TINGGI DAN
BERDAYA HASIL TINGGI DI LINGKUNGAN TROPIKA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2014
Judul Tesis : Identifikasi Segregan Transgresif Gandum (Triticum aestivum L.) Toleran Suhu Tinggi dan Berdaya Hasil Tinggi Di Lingkungan Tropika
Nama : Sri Wardani NIM : A253110261
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Desta Wirnas, SP, MSi Ketua
Dr Ir Yudiwanti Wahyu E.K, MS Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
Dr Ir Yudiwanti Wahyu E.K, MS
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini ialah cekaman suhu tinggi dan hasil tinggi, dengan judul Identifikasi Segregan Transgresif Gandum (Triticum aestivum L.) Toleran Suhu Tinggi dan Berdaya Hasil Tinggi Di Lingkungan Tropika.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada :
1. Dr Desta Wirnas SP, MSi. dan Dr Ir Yudiwanti Wahyu Endro Kusumo MS selaku pembimbing yang telah banyak memberi bimbingan, saran, dan kritikan selama menyusun proposal, pelaksanaan penelitian, dan penulisan tesis.
2. Dr Ir Purwono, MS selaku dosen penguji luar komisi yang telah memberikan saran-sarannya 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 atas saran-saran untuk perbaikan tesis.
4. Seluruh staf pengajar di Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman IPB yang telah mendidik dan membekali penulis tentang pengetahuan pemuliaan, bioteknologi dan genetika.
5. Dr Ir Edizon Jambormias MSi selaku mahasiswa program Doktor di program studi pemuliaan dan bioteknologi tanaman, IPB dan peneliti pada Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Pattimura yang telah memperkaya penulis dengan pengetahuan tentang statistik pada bidang pemuliaan tanaman, serta kepada Aziz Natawijaya, SP, MSi yang telah memberikan saran selama penelitian dan penyelesaian tulisan tesis.
6. Koordinator Proyek pengembangan Gandum IPB dan Konsorsium Gandum Indonesia, Dr Amin Nur SP, M.Si., Dr Azrai SP, MP yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk bergabung dalam Tim Penelitian Pemuliaan Gandum Tropika.
7. Kepada ayahanda Purwadi dan Ibunda Mariati yang tercinta, kakanda Widya Astuti dan adikku Muhammad Akbar, serta kepada keluarga besarku yang
telah banyak memberikan do’a, motivasi dan kasih sayang kepada penulis.
8. Kepada Muhammad Syahril Lubis, SP, MP yang telah banyak membantu
penulis baik dalam do’a, dukungan dan motivasi selama penyelesaian
magister, serta adikku Febriani Bangun, SP yang telah memotivasi penulis. 9. Tim Penelitian Gandum Laboratorium Genetika dan Pemuliaan IPB (Eka
Boby Febrianto, SP, Mayasari Yamin, SP dan Yushi Mardianti, SP) atas kebersamaan dan bantuannya selama melakukan penelitian.
Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih atas semua yang telah penulis terima selama menjalani studi, penelitian sampai penyelesaian studi. Semoga karya kecil ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga bagi pengembangan serta kemajuan ilmu di bidang pertanian, khususnya bidang pemuliaan tanaman gandum tropika.
Bogor, September 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI iii
DAFTAR TABEL v
DAFTAR GAMBAR vii
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 3
2 SELEKSI SEGREGAN GANDUM (Triticum aestivum L.) DI DATARAN TINGGI
6
Abstrak 6
Abstract 6
Pendahuluan 7
Metode Penelitian 8
Tempat dan Waktu Penelitian 8
Bahan dan Rancangan Penelitian 8
Pengamatan 8
Analiasis Data 9
Hasil dan Pembahasan 11
Keragaan Genotipe Pembanding Gandum di Dataran Tinggi 12 Keragaan Populasi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi 13 Hubungan Antar Karakter Agronomi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi
15 Analisis Lintas Karakter Bobot Biji per Rumpun pada Populasi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi
18 Seleksi Segragan Gandum Generasi F3 Berdaya Hasil Tinggi di Dataran Tinggi
20
Simpulan 24
3 KERAGAAN PENDUGAAN PARAMETER GENETIK SEGREGAN GANDUM (Triticum aestivum L.) GENERASI F4 PADA DUA AGROEKOSISTEM TROPIKA
25
Abstrak 25
Abstract 25
Pendahuluan 26
Metode Penelitian 27
Tempat dan Waktu Penelitian 27
Bahan dan Rancangan Percobaan 27
Pengamatan 28
Hasil dan Pembahasan 30 Kondisi Lingkungan Penanaman Gandum Generasi F4 30 Keragaan Genotipe Pembanding Gandum dan Segregan Gandum Generasi F4 di Dataran Tinggi
30 Keragaan Genotipe Pembanding Gandum dan Segregan Gandum Generasi F4 di Menengah
34
Simpulan 39
4 ANALISIS LINTAS KARAKTER AGRONOMI GANDUM (Triticum aestivum L.) GENERASI F4 PADA DUA
AGROEKOSISTEM TROPIKA
40
Abstrak 40
Abstract 40
Pendahuluan 41
Metode Penelitian 42
Tempat dan Waktu Penelitian 42
Bahan dan Rancangan Penelitian 42
Pengamatan 43
Analisis Data 44
Hasil dan Pembahasan 44
Hubungan Antar Karakter Agronomi Gandum Generasi F4 di Dua Agroekosistem Tropika
44 Analisis Lintas Karakter Bobot Biji per Rumpun pada Populasi Gandum Generasi F4 di Dua Agroekosistem Tropika
48
Simpulan 51
5 SELEKSI DAN DIFERENSIAL SELEKSI GANDUM (Triticum aestivum L.) GENERASI F4 PADA DUA
AGROEKOSISTEM TROPIKA
52
Abstrak 52
Abstract 52
Pendahuluan 53
Metode Penelitian 54
Tempat dan Waktu Penelitian 54
Bahan dan Rancangan Penelitian 54
Pengamatan 54
Analisis Data 55
Hasil dan Pembahasan 56
Sebaran Segregan-segregan Gandum Generasi F4 Hasil Persilangan Selayar x Rabe di Dataran Tinggi
57 Sebaran Segregan-segregan Gandum Generasi F4 Hasil Persilangan Selayar x Rabe di Dataran Menengah
60 Perubahan Nilai Rataan Populasi Dasar dan Populasi Terseleksi Famili Gandum Generasi F4 pada Dua Agroekosistem Tropika
64 Diferensial Seleksi untuk Beberapa Metode Seleksi Terhadap Famili Gandum Generasi F4 pada Dua Agroekosistem Tropika
Identifikasi Famili Gandum Generasi F4 yang Memiliki Sifat Berdaya Hasil Tinggi dan Toleran Suhu Tinggi
69
Simpulan 72
6 PEMBAHASAN UMUM 73
7 SIMPULAN DAN SARAN 78
DAFTAR PUSTAKA 79
RIWAYAT HIDUP 84
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Model analisis ragam untuk rancangan perbesaran (augmented design)
10 Tabel 2.2 Kuadrat tengah untuk karakter morfologis, komponen hasil,
dan hasil gandum di dataran tinggi
12 Tabel 2.3 Keragaan genotipe pembanding gandum di dataran tinggi 13 Tabel 2.4 Keragaan karakter agronomi famili-famili F3 hasil
persilangan Selayar x Rabe di dataran tinggi
14 Tabel 2.5 Nilai ragam genotipe (σ2g), standar deviasi ragam genetik
(2(σσ2g)), koefisien keragaman genetik (KKG), ragam
fenotipe (σ2
p), heritabilitas arti luas (h2bs)
14
Tabel 2.6 Tingkat dan kekuatan hubungan korelasi terhadap karakter hasil
15 Tabel 2.7 Matriks korelasi karakter agronomi pada populasi gandum
generasi F3 di dataran tinggi
16 Tabel 2.8 Matrik analisis lintas terhadap karakter bobot biji per
rumpun pada populasi gandum generasi F3 hasil persilangan Selayar x Rabe
18
Tabel 2.9 Keragaan karakter agronomi segregan gandum generasi F3 terpilih berdasarkan seleksi langsung pada karakter bobot biji per rumpun
21
Tabel 2.10 Keragaan karakter agronomi segregan gandum generasi F3 terbaik berdasarkan seleksi multikarakter (jumlah anakan produktif, persentase floret hampa dan bobot biji per rumpun)
22
Tabel 2.11 Perubahan nilai rataan populasi dasar famili gandum generasi F3, rataan individu terpilih berdasarkan bobot biji per rumpun, dan rataan individu terpilih berdasarkan jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, serta bobot biji per rumpun gandum di dataran tinggi
23
Tabel 3.1 Model analisis ragam untuk rancangan perbesaran (augmented design)
Tabel 3.2 Kuadrat tengah untuk karakter morfologis, komponen hasil dan hasil gandum di dataran tinggi
31 Tabel 3.3 Keragaan genotipe pembanding gandum di dataran tinggi 32 Tabel 3.4 Keragaan karakter agronomi populasi gandum generasi F4
hasil persilangan Selayar x Rabe di dataran tinggi
32 Tabel 3.5 Nilai ragam genotipe populasi gandum generasi F4 hasil
persilangan Selayar x Rabe di dataran tinggi
33 Tabel 3.6 Nilai duga ragam genetik, ragam fenotipe dan heritabilitas
arti luas populasi gandum generasi F4 di dataran tinggi
34 Tabel 3.7 Kuadrat tengah untuk karakter morfologis, komponen hasil
dan hasil gandum generasi F4 di dataran menengah
35 Tabel 3.8 Keragaan genotipe pembanding gandum di dataran
menengah
36 Tabel 3.9 Keragaan karakter agronomis populasi gandum generasi F4
hasil persilangan Selayar x Rabe di dataran menegah
37 Tabel 3.10 Nilai ragam genotipe populasi gandum generasi F4 hasil
persilangan Selayar x Rabe di dataran menengah
38 Tabel 3.11 Nilai duga ragam genetik, ragam fenotipe dan heritabilitas
arti luas populasi gandum generasi F4 di dataran menengah
38 Tabel 4.1 Tingkat dan kekuatan hubungan korelasi terhadap karakter
hasil
42 Tabel 4.2 Matriks korelasi karakter agronomi pada populasi gandum
generasi F4 di dataran tinggi (Cipanas)
46 Tabel 4.3 Matriks korelasi karakter agronomi pada populasi gandum
generasi F4 di dataran menengah (Cisarua)
47 Tabel 4.4 Matrik analisis lintas terhadap karakter bobot biji per
rumpun pada populasi gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe di dataran tinggi
49
Tabel 4.5 Matrik analisis lintas terhadap karakter bobot biji per rumpun pada populasi gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe di dataran menengah
49
Tabel 5.1 Segregan-segregan gandum generasi F4 yang terseleksi berdasarkan nilai tengah dan nilai ragam pada karakter jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, dan bobot biji per rumpun di dataran tinggi
59
Tabel 5.2 Segregan-segregan gandum generasi F4 yang terseleksi berdasarkan nilai tengah dan nilai ragam dari karakter jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, bobot biji per rumpun pada dataran menengah
63
Tabel 5.3 Keragaan karakter agronomi 20 segregan gandum generasi F4 terbaik di dataran tinggi berdasarkan indeks seleksi
65 Tabel 5.4 Keragaan karakter agronomi 20 segregan gandum generasi
F4 terbaik di dataran menengah berdasarkan indeks seleksi
66 Tabel 5.5 Perubahan nilai rataan populasi dasar famili gandum
generasi F4, rataan segregan terpilih berdasarkan bobot biji per rumpun, dan rataan segregan terpilih berdasarkan indeks seleksi di dataran tinggi
Tabel 5.6 Perubahan nilai rataan populasi dasar famili gandum generasi F4, rataan segregan terpilih berdasarkan bobot biji per rumpun, dan rataan segregan terpilih berdasarkan indeks seleksi di dataran menengah
67
Tabel 5.7 Diferensial seleksi untuk beberapa metode seleksi populasi gandum generasi F4 pada dua agroekosistem tropika
68 Tabel 5.8 Indeks sensitivitas famili-famili gandum generasi F4 70 Tabel 5.9 Segregan gandum generasi F4 terpilih yang memiliki sifat
berdaya hasil tinggi dan toleran suhu tinggi pada dua agroekosistem tropika
71
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Bagan alir penelitian 5
Gambar 2.1 Diagram lintas karakter kuantitatif bobot biji gandum pada generasi F3 di dataran tinggi
19 Gambar 4.1 Diagram lintas karakter kuantitatif bobot biji gandum pada
generasi F4 di dataran tinggi
50 Gambar 4.2 Diagram lintas karakter kuantitatif bobot biji gandum pada
generasi F4 di dataran tinggi
50 Gambar 5.1 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil
persilangan Selayar x Rabe pada karakter jumlah anakan produktif di dataran tinggi
57
Gambar 5.2 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe pada karakter persentase floret hampa di dataran tinggi
58
Gambar 5.3 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe pada karakter bobot biji per rumpun di dataran tinggi
58
Gambar 5.4 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe untuk jumlah anakan produktif di dataran menengah
61
Gambar 5.5 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe untuk persentase floret hampa di dataran menengah
61
Gambar 5.6 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil
persilangan Selayar x Rabe untuk bobot biji per rumpun di dataran menengah
62
Gambar 5.7 Sebaran segregan-segregan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe untuk karakter bobot biji per rumpun dan nilai indeks sensitivitas
71
Gambar 6.1 Keragaan gandum generasi F4 hasil persilangan Selayar x Rabe (a) dataran menengah dengan ketinggian ± 500 m dpl (Cisarua) dan (b) dataran tinggi dengan ketinggian >1000 m dpl (Cipanas)
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Gandum merupakan salah satu tanaman serealia dari famili Gramineae yang berasal dari daerah subtropis. Komoditas gandum merupakan bahan baku pembuatan tepung terigu. Gandum mengandung gluten, suatu protein yang menyebabkan adonan tepung terigu menjadi kenyal dan mengembang sehingga tepung terigu merupakan bahan dasar dalam industri roti, kue, dan mie.
Peranan gandum sebagai pendukung ketahanan pangan dunia secara global mengakibatkan tanaman gandum telah menjadi salah satu komoditi pangan yang penting. Di Indonesia terjadi kecenderungan peningkatan permintaan produk olahan berbasis tepung terigu sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan pendapatan per kapita masyarakat. Berdasarkan Thai Tropica Trade Association (TTTA) FAO 2012 untuk empat tahun terakhir terjadi peningkatan konsumsi dari tahun 2009-2012 dengan masing-masing permintaan terigu di Indonesia yaitu 617 000 ton, 695 000 ton, 1 065 000 ton dan 2 023 000 ton. Usaha memproduksi gandum sangat perlu dilakukan untuk mengurangi volume impor. Ketersediaan varietas yang sesuai dengan kondisi agroklimat di Indonesia merupakan salah satu usaha untuk memproduksi gandum di lingkungan tropika (Budiarti 2005; Setyowati et al. 2009).
Subandi et al. (2003) melaporkan bahwa masyarakat Indonesia sebenarnya sudah mulai menanam gandum sejak abad ke-18, namun budi daya tersebut terputus sejak 4–5 dekade yang lampau. Penanaman gandum di Indonesia pernah dilakukan pada tahun 1943–1944 di Jawa Tengah seluas 350 hektar serta tahun 1945 seluas 100 ha di Bandung dengan hasil rata-rata 2.2–3.5 t/ha.
Hasil penelitian terhadap gandum menunjukkan bahwa gandum dapat ditanam di Indonesia, walaupun terbatas pada daerah dataran tinggi dengan ketinggian tempat mencapai > 800 m di atas permukaan laut dan temperatur sekitar 22–24 oC (Nur et al. 2010). Penanaman gandum di daerah tropik perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang adaptif terutama di dataran menengah. Pengembangan varietas gandum untuk dataran menengah diperlukan karena dataran menengah merupakan salah satu wilayah yang berpotensi untuk penanaman gandum. Dikarenakan saat ini hanya beberapa varietas gandum yang sudah dilepas untuk kondisi tropik, maka pengembangan varietas gandum masih perlu dilakukan.
Permasalahan yang dihadapi dalam upaya pengembangan gandum di dataran menengah adalah perbedaan kesesuaian agroklimat terutama faktor
suhu. Suhu di lingkungan tropik melebihi kisaran optimum untuk gandum, kecuali di dataran tinggi. Menurut Acquaah (2007), suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Gandum sangat sensitif terhadap suhu tinggi sehingga mempengaruhi produktivitas (Paulsen 1994). Pengaruh stres suhu tinggi pada pertumbuhan bibit dan perkembangan daun mulai terlihat dari sensitivitas suhu pigmentasi sehingga menghambat fungsi kloroplas dalam gandum. Stres suhu tinggi juga sangat mempengaruhi periode pengisian biji (Stone 2001; Mohanty dan Mohanty 1988
ketidakseimbangan sink dan source, terhambatnya proses fotosintesis, gangguan pembentukan serta viabilitas polen dan stigma yang menyebabkan kegagalan dalam fertilisasi (Barnabas et al. 2008).
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Natawijaya (2012) diketahui bahwa galur introduksi Oasis memiliki tingkat tolerasi yang paling tinggi terhadap cekaman suhu tinggi dan Selayar merupakan varietas nasional yang moderat toleran terhadap suhu tinggi karena mampu mempertahankan lama pengisian biji dan meminimalkan kehampaan biji, sedangkan Rabe dan Basribey merupakan varietas sensitif suhu tinggi. Tetua-tetua ini digunakan sebagai materi genetik untuk membentuk rekombinan baru melalui persilangan. Generasi F2 yang telah dihasilkan selanjutnya perlu diuji dan diseleksi untuk adaptasi di dataran menengah. Sebagai upaya untuk pengembangan varietas gandum, maka telah diperoleh sejumlah individu generasi F2 yang diseleksi dengan metode pedigree. Individu-individu terpilih dari generasi F2 merupakan segregan yang kemudian ditanam menjadi famili-famili generasi F3.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini merupakan bagian rangkaian penelitian yang dikoordinasikan oleh Tim Konsorsium Gandum Indonesia dan bekerja sama dengan pihak Institut Pertanian Bogor dengan tujuan utama yaitu identifikasi segregan-segregan gandum toleran suhu tinggi dan berdaya hasil tinggi di lingkungan tropika.
Secara khusus tujuan dari penelitian ini adalah (1) menduga nilai parameter genetik karakter hasil dan komponen hasil populasi F3 dan F4 hasil persilangan Selayar (tetua medium toleran) dan Rabe (tetua sensitif), (2) mendapatkan informasi tentang keeratan hubungan antara karakter komponen hasil dan karakter hasil, (3) memperoleh segregan yang toleran suhu tinggi dan berdaya hasil tinggi.
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
Tujuan pemuliaan pada tanaman menyerbuk sendiri yaitu untuk memperoleh tanaman yang lebih unggul dengan susunan genotipe homozigot. Gandum merupakan salah satu tanaman menyerbuk sendiri yang akan dikembangkan untuk memperoleh varietas adaptif di lingkungan tropik.
Tanaman gandum merupakan salah satu tanaman C3 yang memberikan
respon negatif terhadap kenaikan CO2. Setiap CO2 yang naik akan mengurangi
aktivitas enzim RUBISCO (ribulose 1.5 bipohosphate carboxylasel oxyganase) melalui gangguan pada elektron dan inakfasi elektron yang berfungsi mengembangkan O2 pada PS II (fotosistem II) sehingga mengakibatkan
penurunan fotosintesis secara tajam (Salvucci dan Crafts-Brandner 2004; Sopandie 2013). Selain itu, penghambatan PSII juga menyebabkan penurunan variabel fluoresensi klorofil. Variabel tersebut telah terbukti menjadi metode yang sensitif dan dapat diandalkan untuk deteksi dan kuantifikasi dengan adanya perubahan suhu yang disebabkan dalam fotosintesis. Heat stress menghambat akumulasi klorofil pada suhu 45 °C selama 8 jam dan menyebabkan perubahan nyata dalam klorofil fluoresensi dan fotosintesis di dasar daun kultivar gandum pada suhu 37 °C dan 45 °C selama 8 jam (Efeoglu dan Terzioglu 2009).
Pengembangan gandum dengan tujuan memperoleh varietas yang toleran terhadap suhu tinggi, maka perlu difasilitasi dengan adanya pemahaman di bidang genetik, fisiologi toleransi terhadap suhu tinggi serta penggunaan plasma nutfah dan metode seleksi yang tepat (Mohammadi et al. 2007).
Penggunaan genotipe pada penelitian sebelumnya yaitu 2 varietas gandum hasil introduksi dari India yang sudah dilepas di Indonesia (Dewata dan Selayar),
2 galur introduksi yang berasal dari India (Rabe, Oasis, dan HP 1744), serta 2 galur introduksi yang berasal dari Turki (Basribey). Perbedaan daerah asal
menyebabkan adanya hubungan kekerabatan yang jauh sehingga perlu dilakukan analisis dialel dan analisis populasi segregasi dengan tujuan untuk menganalisis pola pewarisan sifat dan pendugaan model genetik.
Persilangan yang dilakukan sebelumnya pada tiga populasi, yaitu populasi persilangan Oasis x HP 1744, Selayar x Rabe, dan Dewata x Alibey. Diperoleh sebanyak 76 individu gandum generasi F2 hasil persilangan Selayar x Rabe. Varietas Selayar merupakan varietas nasional yang memiliki sifat toleran terhadap suhu tinggi, sedangkan galur Rabe merupakan galur introduksi yang berasal dari India dengan keunggulan memiliki umur genjah. Oleh karena itu, dilakukan persilangan dengan tujuan memperoleh turunan yang memiliki sifat unggul dari kedua tetuanya. Menurut Natawijaya (2012), rekombinasi dilakukan sebagai upaya memfikasikan alel-alel dominan ke dalam segregannya dan diharapkan memperoleh segregan yang memiliki keragaan lebih baik dari kedua tetuanya.
Oleh karena itu, dibutuhkan varietas yang adaptip di lingkungan tersebut. Penelitian ini dilaksanakan dalam rangka mengembangkan varietas gandum berdaya hasil tinggi di lingkungan tropik dataran tinggi (> 800 dpl) dan varietas adaptif di lingkungan tropik dataran menengah (500–700 m dpl). Penelitian terdiri dari dua tahap, yaitu: (1) seleksi segregan gandum (Triticum aestivum L.)
generasi F3 di dataran tinggi, dan (2) seleksi segregan gandum (Triticum aestivum L.) generasi F4 pada dua agroekosistem tropika. Bagan alir
penelitian disajikan pada Gambar 1.1.
Penelitian pertama dilakukan dengan tujuan untuk menganalisis genetik dan menyeleksi gandum generasi F3 di dataran tinggi. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui nilai pendugaan genetik, keeratan hubungan antar karakter dan penyeleksian untuk memperoleh gandum berdaya hasil tinggi pada generasi F3. Hasil kegiatan penelitian pertama diperoleh sebanyak 348 individu terpilih dari 39 famili terbaik untuk ditanam di dataran tinggi dan sebanyak 336 individu terpilih dari 39 famili terbaik yang ditanam di dataran menengah.
Perbaikan sifat melalui persilangan dari kedua tetua yang digunakan memiliki beberapa hambatan. Berdasarkan Poespodarsono (1988), bahwa untuk tanaman serealia merupakan tanaman yang memiliki dampak yang kecil apabila dilakukan persilangan buatan antar spesies. Hal ini mungkin disebabkan oleh sifat tanaman yang polipoid, selain itu adanya interaksi genotipe hasil persilangan dengan plasma sel dari salah satu tetuanya yang mengakibatkan hasil turunan yang tidak normal atau tidak memiliki salah satu sifat atau kombinasi sifat dari kedua tetuanya. Selain itu juga, persilangan yang dilakukan dengan menggunakan dua tetua yang memiliki sifat yang berbeda biasanya merupakan genotipe homozigot dan segregasi terjadi pada generasi F2. Keragaman yang besar pada generasi F2 dapat dimanfaatkan untuk dilakukannya seleksi. Oleh karena itu perlu diperoleh informasi mengenai pendugaan genetik dari populasi gandum generasi F3, antara lain nilai heritabilitas, keragaman genetik (Syukur et al. 2010) dan informasi kekerabatan komponen hasil dan hasil.
Penelitian kedua diarahkan pada dua lingkungan yang berbeda, yaitu di lingkungan dataran tinggi (Cipanas) dan lingkungan dataran menengah
Penelitian tahap I
Segregan generasi F4 adaptif dataran menengah Segregan generasi F4 berdaya
hasil tinggi
Segregan terpilih berdaya hasil tinggi dan adaptif suhu tinggi di lingkungan tropik
(Generasi F5) Pendugaan genetik dan seleksi
di lingkungan optimum
Pendugaan genetik dan seleksi di lingkungan bercekaman Pendugaan genetik dan seleksi
di dataran tinggi Generasi F2
Generasi F3 Generasi F1 Selayar x Rabe
Gambar 1.1 Bagan alir penelitian Penelitian
sebelumnya
Cipanas Cisarua
2 SELEKSI SEGREGAN GANDUM (Triticum aestivum L.)
PADA DATARAN TINGGI
Selection of Wheat (Triticum aestivum L.) Segregant to High Altitude Conditions
Abstrak
Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh informasi tentang keragaan famili F3 serta menduga nilai parameter genetiknya sebagai informasi untuk mengidentifikasi dan menyeleksi famili gandum di lingkungan optimum. Penelitian ini dilaksanakan di kebun Percobaan Balithi–Cipanas mulai bulan Mei sampai September 2012. Materi genetik yang digunakan adalah 58 famili F3 dan 6
genotipe pembanding, yaitu Dewata, Selayar, Oasis, Rabe, Basribey, dan HP 1744. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan perbesaran
(augmented design). Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa famili berbeda pada karakter kehijauan daun bendera, umur berbunga, umur panen, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per rumpun, dan bobot biji per rumpun. Karakter jumlah biji per malai merupakan karakter yang memiliki pengaruh langsung tertinggi terhadap bobot biji perumpun. Seleksi berdasarkan karakter bobot biji per rumpun dan multikarakter (jumlah anakan
produktif, persentase floret hampa, dan bobot biji per rumpun) menghasilkan 39 famili terbaik.
Kata kunci : hasil, kriteria seleksi, pemisahan, tropika
Abstract
The purpose of this study was to obtain information about the performance of F3 families suspected genetic parameter values as information to identify and select relatives of wheat in the optimum environment. The research was conducted in Ornamental Plants Research experimental garden Cipanas from May to September 2012. Genetic material used was 58 families F3 and 6 genotype
comparison, the Gods, Selayar, Oasis, Rabe, Basribey, and HP 1744. The experimental design used was a draft magnification (augmented design).
Results of variance analysis showed that different families on the character of the
flag leaf greenness, days to flowering, days to harvesting, the percentage of unfilled florets, number of grains per panicle, grain weight per panicle, number
of grains per panicle, and grain weight per plant. Character number of grains per panicle is a character that has the highest direct effect on grain weight per plant. Selection is based on the character of grain weight per plant and multicharacters
(number of productive tillers, percentage of empty florets and grain weight per plant) resulted the best of 39 families.
Pendahuluan
Saat ini Indonesia telah menjadi negara pengimpor gandum sehingga mengakibatkan peningkatan pengeluaran devisa negara. Kebutuhan gandum sebagai bahan baku tepung terigu terus meningkat. Sejak tahun 1984 tercatat sebanyak 6.18 kg.kapita-1 tahun-1 konsumsi tepung terigu, tahun 1988 meningkat menjadi 6.59 kg.kapita-1 tahun-1, tahun 1990 sebesar 9.17 kg.kapita-1 tahun-1, tahun 1999 mencapai 14.29 kg.kapita-1 tahun-1 (Musa 2002). Peningkatan konsumsi tepung terigu pada tahun 2003 sebesar 15 kg.kapita-1 tahun-1, tahun 2008 sebesar 38 kg.kapita-1 tahun-1 dan sampai tahun 2013 konsumsi tepung terigu terus meningkat mencapai 54.31 kg.kapita-1 tahun-1 (APTINDO 2013). Oleh karena itu, usaha produksi gandum sangat perlu dilakukan untuk mengurangi volume impor gandum. Usaha produksi gandum perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang sesuai dengan kondisi agroklimat di Indonesia (Budiarti 2005; Setyowati et al. 2009).
Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa gandum dapat ditanam di Indonesia, walaupun terbatas pada daerah dataran tinggi dengan ketinggian tempat mencapai >800 m dpl dan temperatur sekitar 22-24 oC (Nur et al. 2010). Keragaman genetik tanaman gandum yang tersedia masih sangat terbatas karena gandum merupakan tanaman asli subtropik (BATAN 2004).
Penelitian dan pengembangan gandum di dataran tinggi diasumsikan bahwa di ketinggian tersebut memiliki iklim yang mendekati dengan daerah asal
(subtropik). Penanaman gandum di daerah tropik perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang adaptif.
Indonesia sudah mengembangkan varietas gandum yang diadaptasikan untuk dataran tinggi dan telah dihasilkan varietas nasional yaitu Selayar dan Dewata (Human 2012). Pengembangan gandum akan terus dilakukan untuk memperoleh varietas yang sesuai pada dataran tinggi dan dataran menengah. Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Natawijaya (2012) diketahui bahwa varietas Oasis toleran terhadap suhu tinggi dan Selayar merupakan varietas nasional yang moderat toleran terhadap suhu tinggi karena mampu mempertahankan lama pengisian biji dan meminimalkan kehampaan biji, sedangkan Rabe dan Basribey merupakan varietas sensitif suhu tinggi. Tetua-tetua ini digunakan sebagai materi genetik untuk membentuk rekombinan baru melalui persilangan.
Persilangan merupakan usaha untuk memperoleh kombinasi genetik akibat adanya segregasi sehingga menyebabkan timbulnya keragaman genetik pada generasi keturunannya. Landasan utama dalam memperbaiki suatu karakter adalah adanya keragaman genetik. Peningkatan keragaman genetik diperlukan untuk kepentingan kegiatan seleksi. Tujuan seleksi adalah memilih famili-famili dari satu atau beberapa karakter yang diinginkan. Perluasan keragaman genetik dan perbaikan sifat varietas untuk satu atau beberapa karakter tanaman dapat dilakukan melalui persilangan yang dilanjutkan ke tahap seleksi.
Sebagai upaya untuk mengembangkan varietas gandum telah diperoleh
sejumlah individu generasi F2 yang diseleksi dengan metode pedigree
dataran tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaan segregan F3 serta menduga nilai parameter genetiknya sebagai informasi untuk mengidentifikasi dan menyeleksi segregan gandum di lingkungan optimum (Cipanas).
Metode Penelitian
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di kebun percobaan Balai Penelitian Tanaman Hias daerah Cipanas dengan ketinggian tempat 1100 m dpl. Penelitian berlangsung mulai bulan Mei 2012 - Januari 2013.
Bahan dan Rancangan Penelitian
Materi genetik yang digunakan sebanyak 58 famili generasi F3 hasil seleksi pada generasi F2 serta menggunakan 6 pembanding, yaitu 2 varietas nasional (Dewata dan Selayar) dan 3 galur introduksi dari India (Oasis, Rabe, HP 1744) serta 1 galur introduksi dari Turki (Basribey). Famili gandum generasi F3 yang digunakan merupakan turunan dari persilangan Selayar x Rabe. Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan rancangan perbesaran (augmented design). Unit percobaan merupakan petakan berukuran 1 m x 1 m. Penanaman dilakukan secara tugal dengan jarak tanam 10 cm x 10 cm. Masing-masing petakan ditanam sebanyak 100 benih yang terdiri dari 60 benih famili yang terseleksi sebelumnya diletakkan pada bagian tengah plot dan 10 benih ditanam pembanding Selayar dan Rabe sebagai tetua persilangan yang diletakan di bagian pinggir dari petakan tersebut. Jumlah tanaman sampel yang diamati adalah 30 tanaman contoh setiap
famili. Keenam pembanding (Dewata, Selayar, Oasis, Rabe, Basribey dan HP 1744) ditanam dalam petak dengan ukuran yang sama dan diulang sebanyak 4 kali.
Pemupukan pertama diberikan pada umur 10 HST dengan dosis 150 kg.ha-1 Urea, 100 kg.ha-1 SP36, 100 kg.ha-1 KCl dan pemupukan kedua pada
umur 30 HST dengan dosis 150 kg.ha-1 Urea. Pemeliharaan tanaman dilakukan sesuai dengan kebutuhan tanaman di lapangan. Pemanenan dilakukan pada saat malai telah mengering yang ditandai dengan 95% malai telah berubah warna menjadi kecoklatan pada setiap individunya.
Pengamatan
Beberapa pengamatan yang dilakukan pada karakter-karakter morfoagronomi yang meliputi :
1. Kehijauan daun bendera yang diukur menggunakan chlorophyll meter
SPAD pada saat tanaman mamasuki fase generatif dan daun bendera telah berkembang sempurna.
tersebut dilakukan pada awal fase generatif dan daun telah berkembang sempurna.
3. Tinggi tanaman (cm) diukur dari permukaan tanah sampai ujung malai tanpa disertai bulu pada malai.
4. Jumlah anakan diperoleh dengan menghitung berapa anakan gandum yang telah terbentuk.
5. Jumlah anakan produktif diperoleh dengan menghitung berapa jumlah anakan yang menghasilkan malai.
6. Panjang malai (cm) diukur mulai lingkar cincin malai dari lingkar cincin sampai malai tidak termasuk bulu malai.
7. Jumlah spikelet per malai dihitung dari berapa jumlah spikelet dalam satu malai utama.
8. Umur berbunga (HST) dihitung dari jumlah hari dimulai waktu tanam sampai tanaman tersebut mengeluarkan malai pada setiap individu yang diamati.
9. Umur panen (HST) dihitung dari jumlah hari dimulai waktu tanam sampai malai tanaman tersebut telah menguning pada setiap individu yang diamati. 10. Periode pengisian biji diperoleh dari hasil selisih antara umur panen dan
umur berbunga.
11. Jumlah floret total diperoleh dari hasil perkalian jumlah spikelet yang dikali 3 (normalnya gandum memiliki 3 floret dalam setiap spikelet).
12. Jumlah floret hampa merupakan selisih dari jumlah floret total dan jumlah biji per malai
13. Persentase floret hampa (%) merupakan perbandingan antara jumlah floret hampa dengan jumlah floret total yang kemudian dikali 100%.
14. Jumlah biji per malai (biji malai-1) dihitung dari jumlah biji pada setiap malai utama.
15. Bobot biji per malai (g malai-1) diperoleh dari berat biji pada malai utama. 16. Jumlah biji per rumpun (biji rumpun -1) merupakan hasil dari jumlah biji per
malai dan jumlah biji anakan.
17. Bobot biji per rumpun (g rumpun -1) merupakan hasil dari bobot biji per malai dan bobot biji anakan.
Analisis Data
Tabel 2.1 Model analisis ragam untuk rancangan perbesaran (augmented design) Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah
kuadrat
Ragam fenotipe ditentukan dari ragam populasi, sedangkan sebagai ragam lingkungan adalah kuadrat tengah galat yang diperoleh dari rancangan perbesaran. Dengan ini maka dapat diduga besar ragam genotipe :
1. Ragam Fenotipe (σ2p)= σ2g + σ2e
p = ragam fonotipe dari rancangan perbesaran yang bersesuaian;
σ2
e = ragam galat dari rancangan perbesaran yang bersesuaian;
σ2
g= ragam famili-famili hasil persilangan generasi F3;
X = nilai tengah seluruh famili.
Luas atau sempitnya nilai keragaman genetik suatu karakter ditentukan berdasarkan ragam famili dan standar deviasi ragam famili menurut rumus berikut :
familinya sempit (Prinaria et al. 1995).
Estimasi Nilai Heritabilitas
Pendugaan heritabilitas merupakan proporsi antara ragam genetik dengan ragam fenotipe yang dihitung berdasarkan rumus (Singh dan Chaudhary 1979) :
Keterangan : = heritabilitas arti luas; = ragam famili; = ragam fenotipe Kriteria nilai heritabilitas (Stanfield 1983) :
Tinggi (h2> 0.5); sedang (0.2 ≤ h2 ≤ 0.5); rendah (h2 < 0.2).
Analisis Korelasi dan Sidik Lintas pada Karakter Agronomis
Analisis korelasi berguna untuk mengetahui keeratan hubungan antar karakter agronomi. Analisis korelasi dilakukan dengan menggunakan program MINITAB 14. Secara statistik hubungan antar karakter agronomi diestimasi menggunakan formula :
ȓxy = Cov xy
Keterangan : ȓxy= korelasi antara karakter x dan y; Cov xy = kovarian karakter x dan
y; σ2x = ragam populasi untuk karakter x; σ2y = Ragam populasi untuk
karakter y.
Karakter-karakter yang signifikan dari hasil analisis korelasi dengan nilai yang mendekati nilai -1 dan +1 kemudian dilanjutkan dengan analisis lintasan. Analisis lintas digunakan untuk mengetahui pengaruh langsung dan tidak langsung untuk masing-masing karakter terhadap hasil, seperti yang dikemukakan oleh Singh dan Chaundhary (1979) :
dimana = nilai karakter tidak bebas dengan karakter bebas, = invers karakter bebas, = pengaruh langsung (analisis lintas). Program LISREL 8.70 digunakan untuk menghasilkan diagram lintas dari hubungan pengaruh langsung dan tidak langsung. Karakter yang terpilih sebagai karakter seleksi merupakan karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi, memiliki nilai korelasi yang cukup kuat, berpengaruh langsung besar terhadap karakter seleksi bobot biji per rumpun. Seleksi famili-famili terbaik dilakukan berdasarkan karakter komponen hasil atau hasil, lalu dilanjutkan dengan seleksi individu terbaik dari famili terbaik.
Hasil dan Pembahasan
Materi genetik yang diuji dalam penelitian ini terdiri dari varietas nasional dan galur introduksi sebagai pembanding, serta populasi F3 yang diperoleh dari persilangan Selayar x Rabe. Populasi F3 ditanam menjadi famili-famili gandum yang merupakan hasil seleksi pedigree pada generasi F2 dan seleksi tersebut merupakan salah satu seleksi pada populasi bersegregasi.
Berdasarkan analisis ragam diketahui bahwa perlakuan genotipe dan perlakuan famili berpengaruh nyata pada karakter kehijauan daun, umur berbunga, periode pengisian biji, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per rumpun, dan bobot biji per rumpun, sedangkan perlakuan pembanding memiliki pengaruh nyata pada karakter luas daun bendera, tinggi tanaman dan umur berbunga (Tabel 2.2). Hal ini menunjukkan bahwa terdapat keragaman antar famili dan genotipe pada karakter kehijauan daun bendera, jumlah anakan, umur berbunga, periode pengisian biji, persentase floret
√σ2
hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per rumpun, dan bobot biji per rumpun.
Tabel 2.2 Kuadrat tengah untuk karakter morfologis, komponen hasil, dan hasil gandum di dataran tinggi
Karakter Sumber keragaman
Genotipe Pr>f Famili Pr>f Galat Pr>f Kehijauan daun bendera 5.3* 0.0344 4.9* 0.0477 2.6 0.3712 Luas daun bendera 20.1 0.4563 12.5 0.8569 102.8* 0.0044 Tinggi tanaman 80.6 0.2636 58.7 0.5466 330.9* 0.0043
Jumlah anakan 0.8 0.3721 0.7 0.4344 1.5 0.1026
Jumlah anakan produktif 0.8 0.3201 0.7 0.3587 1.3 0.1186
Panjang malai 0.5 0.7148 0.5 0.7436 0.8 0.3388
Jumlah spikelet 2.1 0.4871 1.8 0.6425 2.5 0.3457
Umur berbunga 8.9* 0.0144 8.8* 0.0154 11.0* 0.0272
Umur panen 15.8 0.0606 16.7* 0.0487 4.8 0.6810
Periode pengisian biji 22.5* 0.0003 24.2* 0.0002 6.2 0.2293 Jumlah floret total 19.3 0.4871 16.4 0.6425 22.5 0.3457 Jumlah floret hampa 34.1 0.1197 34.6 0.1148 21.1 0.4153 Persentase floret hampa 85.4* 0.0010 93.0* 0.0006 14.8 0.5605 Jumlah biji per malai 25.3** <.0001 27.3** <.0001 2.8 0.4909 Bobot biji per malai 3x10-2** <.0001 4x10-2** <.0001 0.0 0.4259 Jumlah biji per rumpun 1191.4** <.0001 514.9* 0.0011 202.9 0.1750 Bobot biji per rumpun 1.0* 0.0077 0.7* 0.0440 0.5 0.1914 * = nyata pada taraf uji P ≤ 0.05%; ** = sangat nyata pada taraf uji P ≤ 0.01
Nur et al. (2012) melaporkan bahwa terdapat perbedaan keragaan karakter umur berbunga, umur panen, persentase floret hampa, jumlah biji dan bobot biji per malai pada berbagai genotipe gandum yang ditanam di lokasi berelevasi rendah dan elevasi tinggi (Cipanas dan Bogor). Berdasarkan hasil penelitian Wirawan et al. (2013) diketahui bahwa varietas berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, panjang malai, jumlah anakan produktif, umur berbunga, umur panen, jumlah spikelet per malai, jumlah biji per malai, bobot 1000 biji, dan produksi gandum yang ditanam pada ketinggian ± 1390 meter di atas permukaan laut. Hal ini juga didukung oleh hasil penelitian Mangi et al. (2007) yang menunjukkan bahwa terdapat perbedaan keragaan genotipe gandum untuk karakter jumlah biji per malai dan bobot biji per rumpun pada lokasi dataran tinggi. Wahyu et al. (2013) melaporkan bahwa umur berbunga dan umur panen memiliki keragaman ketika ditanam pada kondisi tropis.
Keragaan Genotipe Pembanding Gandum di Dataran Tinggi
rendah, sedangkan di dataran tinggi genotipe yang memiliki umur berbunga lebih genjah adalah Rabe.
Tabel 2.3 Keragaan genotipe pembanding gandum di dataran tinggi
Karakter Dewata Selayar Oasis Rabe Basribey HP
1744
Kehijauan daun bendera 49.2 48.4 49.6 48.9 48.5 50.6
Luas daun bendera (cm) 26.0a 23.6ab 13.6c 18.4bc 14.1c 16.7c
Tinggi tanaman (cm) 74.2a 74.5a 59.3b 62.8ab 51.4b 59.9b
Jumlah anakan 5.5 5.8 5.3 5.7 6.5 4.6
Jumlah anakan produktif 5.3 5.4 5.2 5.5 6.3 4.5
Panjang malai (cm) 9.6 9.5 9.0 8.8 8.7 8.6
Jumlah spikelet (cm) 17.8 15.5 16.8 15.9 16.6 16.2
Umur berbunga (HST) 59.5b 61.5ab 61.4ab 59.8b 59.0b 63.4a
Umur panen (HST) 95.7 95.8 95.1 96.4 93.9 97.1
Periode pengisian biji 36.2 34.3 33.6 36.5 35.0 33.7
Jumlah floret total 53.3 46.6 50.4 47.6 49.7 48.6
Jumlah floret hampa 36.7 30.2 35.5 32.9 34.3 32.5
Persentase floret hampa %) 68.5 64.7 70.2 69.1 68.0 66.9
Jumlah biji per malai (biji malai-1) 16.7 16.4 14.9 14.6 15.3 16.1
Bobot biji per malai (g malai-1) 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4 0.4
Jumlah biji per rumpun (biji rumpun -1) 180.9 188.9 188.4 172.8 176.3 173.8
Bobot biji per rumpun (g rumpun -1) 4.8 5.2 4.9 4.5 4.3 4.4
Menurut Budiarti (2005), klasifikasi tinggi tanaman gandum yaitu kelompok pendek (53.5–65.2 cm), kelompok sedang (> 65.2–76.9 cm) dan kelompok tinggi (> 76.9 cm). Berdasarkan nilai rataan diketahui bahwa tidak ada tanaman gandum yang temasuk dalam kategori kelompok tinggi. Tanaman gandum yang termasuk kelompok pendek terdapat sebanyak 4 genotipe (Oasis, Rabe, Basribey, dan HP 1744), sedangkan 2 genotipe lainnya (Dewata dan Selayar) tergolong pada kelompok tinggi tanaman yang sedang. Berdasarkan Tabel 2.3 diketahui keragaan karakter umur panen. Tanaman gandum yang memiliki umur berbunga lebih cepat maka akan menyebabkan umur panen yang cepat pula. Data rataan umur panen yang dimiliki pada setiap genotipe menunjukkan bahwa genotipe Basribey memiliki umur berbunga dan panen yang lebih cepat dibandingkan genotipe pembanding lainnya. Hasil ini sesuai dengan penelitian Natawijaya (2012) bahwa genotipe Basribey memiliki umur panen yang lebih awal dibandingkan dengan genotipe lainnya.
Keragaan Populasi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi
Hasil pengamatan pada family-famili generasi F3 menunjukkan bahwa nilai tengah populasi F3 untuk karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, panjang malai, umur berbunga, periode pengisian biji, persentase floret hampa, dan bobot biji per malai berada di antara nilai tengah kedua tetua (Tabel 2.4). Karakter jumlah spikelet, umur panen, jumlah floret total, jumlah floret hampa, dan jumlah biji per malai memiliki nilai tengah lebih tinggi dibandingkan dengan kedua tetuanya. Nilai pengamatan pada famili-famili generasi F3 memiliki kisaran yang luas, yaitu terdapat famili-famili yang memiliki nilai lebih tinggi atau lebih
rendah dibandingkan kedua tetua. Hal ini memberikan peluang untuk memilih
a
famili-famili terbaik dan individu-individu terbaik dari famili terbaik pada populasi yang digunakan.
Tabel 2.4 Keragaan karakter agronomi famili-famili F3 hasil persilangan Selayar x Rabe di dataran tinggi
Karakter Selayar Rabe Populasi F3 Kisaran famili F3
Kehijauan daun bendera 48.4 48.9 47.7 41.0–51.9
Luas daun bendera (cm) 23.6 18.3 18.1 9.7–27.6
Tinggi tanaman (cm) 74.5 62.8 67.8 41.0–88.8
Jumlah anakan 5.8 5.7 5.6 2.8–7.8
Jumlah anakan produktif 5.4 5.5 5.4 2.8–7.6
Panjang malai (cm) 9.5 8.8 9.0 7.4–10.5
Jumlah spikelet 15.5 15.9 17.8 14.3–20.0
Umur berbunga (HST) 61.5 59.8 61.3 55.0–66.6
Umur panen (HST) 95.8 96.4 96.8 86.9–109.8
Periode pengisian biji 34.3 36.5 35.5 29.2–47.2
Jumlah floret total 46.6 47.6 53.4 43.0–60.1
Jumlah floret hampa 30.2 32.9 35.8 7.4–48.6
Persentase floret hampa (%) 64.7 69.1 67.1 14.9–87.9 Jumlah biji per malai (biji malai-1) 16.4 14.6 17.5 6.4–45.5 Bobot biji per malai (g malai-1) 0.4 0.3 0.4 0.2–1.7 Jumlah biji per rumpun (biji rumpun-1) 188.9 172.8 132.0 57.9–184.6 Bobot biji per rumpun (g rumpun-1) 5.2 4.5 3.7 1.7–5.3
Tabel 2.5 Nilai ragam genotipe (σ2g), standar deviasi ragam genetik (2(σσ2g)),
koefisien keragaman genetik (KKG), ragam fenotipe (σ2 p),
heritabilitas arti luas (h2bs)
Karakter σ2g 2(σ σ2g) KKG σ
2
p h
2 bs
Kehijauan daun bendera 0.7 0.6 (Luas) 1.7 1.2 0.5 (Tinggi) Luas daun bendera 0.0 3.4 (Sempit) 0.0 3.1 0.0 (Rendah) Tinggi tanaman 0.0 11.6 (Sempit) 0.0 14.7 0.0 (Rendah) Jumlah anakan 2x10-2 0.1 (Sempit) 2.4 0.2 0.1 (Rendah) Jumlah anakan produktif 3x10-2 0.1 (Sempit) 3.2 0.2 0.2 (sedang)
Panjang malai 0.0 0.1 (Sempit) 0.0 0.1 0.0 (Rendah)
Jumlah spikelet 0.0 0.4 (Sempit) 0.0 0.5 0.0 (Rendah)
Umur berbunga 1.4 1.0 (Luas) 1.9 2.2 0.6 (Tinggi)
Umur panen 2.3 2.0 (Luas) 1.5 4.2 0.5 (Tinggi)
Periode pengisian biji 5.1 2.3 (Luas) 6.3 6.1 0.8 (Tinggi) Jumlah floret total 0.0 3.5 (Sempit) 0.0 4.1 0.0 (Rendah) Jumlah floret hampa 3.7 4.7 (Sempit) 5.4 8.7 0.4 (Sedang) Persentase floret hampa 18.7 9.1 (Luas) 6.4 23.3 0.8 (Tinggi) Jumlah biji per malai 6.1 2.6 (Luas) 14.0 6.8 0.9 (Tinggi) Bobot biji per malai 7x10-3 3x10-3 (Luas) 23.7 8x10-3 0.9 (Tinggi) Jumlah biji per rumpun 100.4 51.2 (Luas) 7.6 128.7 0.8 (Tinggi) Bobot biji per rumpun 0.1 0.1 (Luas) 8.1 0.2 0.6 (Tinggi)
h2
Tujuan seleksi adalah memilih famili atau individu yang terbaik sehingga rataan umumnya dan ragam genetiknya meningkat. Hal ini dijadikan sebagai peluang untuk keberhasilan dilakukannya seleksi. Puspitasari (2011), peningkatan nilai tengah menunjukkan perbaikan karakter. Akibat dari tekanan seleksi pada suatu karakter tertentu yang memiliki keragaman genetik yang tinggi dapat dijadikan sebagai karakter seleksi dan kriteria seleksi (Natawijaya 2012). Peranan keragaman genetik pada perakitan varietas unggul sangat penting karena tingginya keragaman genetik memberikan peluang untuk mendapatkan sumber gen bagi karakter yang akan diperbaiki (Martono 2009). Nilai koefisien genetik berkisar anatara 0.0–23.7% (Tabel 2.5), pada umumnya nilai koefisien genetik tinggi diikuti dengan nilai heritabilitas dan ragam genetik yang tinggi, sehingga hal ini dapat dimanfaatkan untuk dilakukannya seleksi (Yunianti et al. 2010).
Hubungan Antar Karakter Agronomi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi
Korelasi merupakan ukuran keeratan hubungan antara dua peubah tersebut (Steel dan Torrie 1993). Nilai korelasi merupakan nilai derajat keeratan hubungan antara dua sifat yang langsung diukur melalui nilai koefosien korelasi. Kisaran nilai koefisien korelasi yaitu antara 0 sampai 1 atau 0 sampai -1. Jika nilai semakin mendekati 1 atau -1, maka kedua sifat tersebut memiliki hubungan yang semakin erat, sebaliknya jika mendekati 0, maka hubungan semakin lemah (Priyatno 2009; Mattjik dan Sumertajaya 2006; Gomez dan Gomez 1995). Siregar (2013) menambahkan bahwa berdasarkan kekuatan hubungan korelasi, maka nilai koefisien korelasi yang dimiliki berada diantara -1 sampai 1, sedangkan untuk arah hubungannya dinyatakan dalam bentuk positif (+) dan negatif (-). Berikut mengenai tingkat korelasi dan kekuatan hubungan yang disajikan pada Tabel 2.6. Tabel 2.6 Tingkat dan kekuatan hubungan korelasi terhadap karakter hasil
No Koefisien korelasi (r) Tingkat hubungan
1 0.00–0.199 Sangat lemah
2 0.20–0.399 Lemah
3 0.40–0.599 Cukup
4 0.60–0.799 Kuat
5 0.80–1.000 Sangat kuat
Sumber : Siregar 2013
Tabel 2.7 Matriks korelasi karakter agronomi pada populasi gandum generasi F3 di dataran tinggi
KDB LDB TT JA JAP PM JS UB UP PPB JFT JFH PFH JBM BBM JBR
LDB 0.35**
TT 0.38** 0.78**
JA 0.40** 0.49** 0.44**
JAP 0.39** 0.45** 0.38** 0.96**
PM 0.36** 0.65** 0.68** 0.32* 0.31*
JS 0.44** 0.62** 0.65** 0.42** 0.40** 0.90** UB 0.11 0.02 0.12 0.06 -0.01 0.05 0.12
UP 0.10 0.09 0.06 -0.10 -0.10 0.21 0.11 -0.02
PPB 0.01 0.06 -0.02 -0.11 -0.07 0.14 0.02 -0.63** 0.79** JFT 0.44** 0.62** 0.65** 0.42** 0.40** 0.90** 1.00** 0.12 0.11 0.02
JFH 0.11 0.01 0.12 -0.33* -0.37** 0.41** 0.41** 0.03 0.09 0.06 0.41**
PFH -0.09 -0.30* -0.18 -0.57** -0.60** 0.02 -0.04 -0.04 0.05 0.07 -0.04 0.90**
JBM 0.18 0.40** 0.30* 0.63** 0.66** 0.15 0.23 0.05 -0.03 -0.05 0.23 -0.80** -0.98**
BBM 0.09 0.04 0.06 0.30* 0.32* -0.02 0.01 0.00 -0.03 -0.02 0.01 -0.66** -0.71** 0.71** JBT 0.22 0.42** 0.33* 0.61** 0.63** 0.29* 0.28* -0.09 0.05 0.09 0.28* -0.43** -0.60** 0.64** 0.15
BBT 0.16 0.33** 0.25 0.57** 0.62** 0.24 0.24 -0.07 -0.02 0.03 0.24 -0.40** -0.55** 0.59** 0.14 0.91**
* : nyata pada taraf uji P≤0.05%; ** : sangat nyata pada taraf uji P≤0.01%;
KDB : kehijauan daun bendera JA : jumlah anakan JS : jumlah spikelet PPB : periode pengisian biji PFH : persentase floret hampa JBR : jumlah biji rumpun LDB : luas daun bendera JAP : jumlah anakan produktif; UB : umur berbunga JFT : jumlah floret total BM : jumlah biji per malai BBR : bobot biji rumpun TT : tinggi tanaman PM : panjang malai UP : umur panen JFH : jumlah floret hampa BBM : bobot biji per malai
Hanya karakter jumlah biji per rumpun yang memiliki hubungan sangat erat terhadap karakter bobot biji per rumpun dengan nilai korelasi sebesar 0.91 dan karakter jumlah anakan produktif yang memiliki hubungan erat terhadap karakter bobot biji per rumpun dengan nilai korelasi sebesar 0.62. Hal ini berdasarkan tingkat dan kekuatan hubungan korelasi terhadap hasil (Tabel 2.6). Karakter yang memiliki tingkat dan kekuatan hubungan korelasi yang cukup terdapat pada karakter jumlah anakan dan jumlah biji per malai yaitu sebesar 0.57 dan 0.59, serta karakter luas daun bendera memiliki nilai korelasi sebesar 0.33 yang berarti bahwa karakter tersebut memiliki tingkat dan hubungan korelasi yang lemah. Berdasarkan Natawijaya (2012) bahwa perbaikan untuk karakter-karakter yang berkorelasi kuat akan meningkatkan karakter bobot biji sebagai karakter hasil. Karakter hasil meliputi hasil yang bersifat biologis dan hasil yang bersifat ekonomis (agronomi). Hal ini ditandai dengan adanya hasil interaksi kompleks proses-proses biokimia dan fisiologi yang berlangsung pada tanaman (Acquaah 2007).
Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2006); Gomez dan Gomez (1995) menyatakan bahwa nilai korelasi antara dua karakter yang semakin mendekati +1 atau -1 maka semakin erat hubungan antara kedua karakter tersebut. Nilai korelasi nyata positif, mengindikasikan bahwa peningkatan suatu karakter yang satu akan menyebabkan peningkatan pada karakter yang lainnya, sedangkan nilai korelasi nyata negatif mengindikasikan bahwa peningkatan suatu karakter yang satu akan menyebabkan penurunan pada karakter lain (Aryana et al. 2011). Berdasarkan nilai korelasi diperoleh karakter jumlah anakan, jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, jumlah biji per malai dan jumlah biji per rumpun
memiliki kisaran nilai hampir mendekati +1 dan -1 yang berarti bahwa karakter-karakter tersebut memiliki hubungan yang erat terhadap karakter hasil.
Karakter jumlah anakan produktif dan jumlah anakan memiliki nilai korelasi yang kuat dan cukup kuat positif. Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Budiarti et al. (2004) pada tanaman gandum, bahwa kedua karakter tersebut memiliki hubungan positif terhadap karakter hasil yang berarti bahwa semakin banyak jumlah anakan, maka akan semakin banyak jumlah anakan produktif. Menurut Donald (1968), bahwa salah satu ciri-ciri gandum tipe ideal yaitu memiliki jumlah anakan produksi sebagai pendukung terhadap karakter hasil.
Nilai korelasi yang ditampilkan pada Tabel 2.7 menunjukkan bahwa karakter jumlah biji per malai (r = 0.59) memiliki nilai korelasi genetik positif sangat nyata dan cukup kuat terhadap karakter hasil berdasarkan tingkat dan kekuatan korelasi terhadap karakter hasil. Hal ini berarti bahwa semakin tinggi jumlah biji per malai, maka hasil yang diperoleh akan semakin tinggi. Berdasarkan nilai korelasi diperoleh karakter tersebut mempengaruhi peningkatan hasil per rumpun. Nilai korelasi dan heritabilitas yang tinggi menyebabkan karakter tersebut dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi. Hal ini sesuai pernyataan Aminasih (2009) bahwa pemilihan kriteria seleksi berdasarkan nilai korelasi yang erat dengan hasil dan nilai heritabilitas yang tinggi.
Berdasarkan nilai korelasi bahwa karakter jumlah biji per rumpun (r = 0.91) memiliki nilai korelasi genetik positif sangat nyata yang terbesar. Hal
karakter hasil, bukan karakter yang mempengaruhi hasil, sehingga karakter tersebut tidak dilanjutkan pada analisis lintas.
Analisis Lintas Karakter Bobot Biji per Rumpun pada Populasi Gandum Generasi F3 di Dataran Tinggi
Secara biologis maupun hasil agronomis, karakter bobot biji per rumpun merupakan potensi hasil tanaman gandum. Penentuan kontribusi genotipe terhadap fenotipe berupa sifat morfologi, anatomi, maupun agronomi dapat ditentukan melalui proses-proses biokimia dan fisiologi. Peningkatan hasil biologis dilakukan melalui peningkatan kapasitas fotosintesis pada daun secara individual, memperbaiki karakteristik intersepsi dan penangkapan cahaya pada tanaman, serta mengurangi proses respirasi yang berlebihan. Peningkatan efisiensi partisi fotosintat tanaman dapat meningkatkan hasil secara agronomis (Acquaah 2007).
Menurut Lubis (2012), kelemahan analisis korelasi adalah sering menimbulkan salah penafsiran karena adanya efek multikolinearitas antar karakter. Hal ini disebabkan karena antar komponen-komponen hasil saling berkorelasi dan pengaruh tidak langsung melalui komponen hasil dapat lebih berperan dari pada pengaruh langsung. Dengan analisis lintas (path analisys) masalah ini dapat diatasi, karena masing-masing sifat yang dikorelasikan dengan hasil dapat diurai menjadi pengaruh langsung dan tidak langsung. Besarnya
kontribusi karakter-karakter terhadap bobot biji per rumpun disajikan pada Tabel 2.8. Sebanyak 16 karakter yang memperoleh nilai korelasi, setidaknya
terdapat 5 karakter yang memiliki pengaruh langsung baik positif maupun negatif terhadap karakter hasil atau dengan kata lain bahwa sebanyak 5 karakter yang
memiliki kontribusi langsung terhadap peningkatan karakter hasil. Karakter-karakter tersebut yaitu jumlah anakan (-0.35), jumlah anakan produktif
(0.59), persentase floret hampa (0.24), jumlah biji per malai (1.00), dan bobot biji per malai (-0.48).
Tabel 2.8 Matrik analisis lintas terhadap karakter bobot biji per rumpun pada populasi gandum generasi F3 hasil persilangan Selayar x Rabe
Karakter PL Pengaruh tidak langsung melalui karakter PT Selisih
JA JAP PFH JBM BBM
JA -0.35 0.57 -0.14 0.63 -0.14 0.57 0.92
JAP 0.59 -0.34 -0.14 0.66 -0.15 0.62 0.02
PFH 0.24 0.20 -0.36 -0.98 0.34 -0.55 -0.79
JBM 1.00 -0.22 0.39 -0.24 -0.34 0.59 -0.41
BBM -0.48 -0.10 0.19 -0.17 0.71 0.14 0.62
Sisa 0.44
Karakter jumlah anakan dan bobot biji per malai memiliki pengaruh langsung negatif yaitu sebesar -0.35 dan -0.48, namun pengaruh totalnya bernilai positif. Hal ini dikarena adanya pengaruh tidak langsung melalui karakter jumlah biji per malai dan jumlah anakan produktif yang memiliki kontribusi yang lebih besar yaitu sebesar 0.62 dan 0.57 serta 0.71 dan 0.19 dibandingkan dengan pengaruh langsungnya. Berdasarkan Singh dan Chaudhary (1979), bahwa pengaruh tidak langsung menjadi penyebab adanya nilai korelasi, apabila pengaruh total positif namun pengaruh langsungnya bernilai negatif.
Persentase floret hampa memiliki pengaruh total yang negatif (-0.55), namun pengaruh langsung bernilai positif (0.24). Adanya pengaruh tidak langsung yang tak terduga yang mengakibatkan hal ini terjadi, sehingga perlu dibuang pengaruh tak terduga tersebut untuk mengembalikan kembali fungsi pengaruh langsungnya (Singh dan Chaudhary 1979). Pengaruh tidak langsung melalui karakter jumlah biji per malai sebesar -0.98 yang harus dibuang untuk mengembalikan fungsi pengaruh langsungnya.
Keterangan : JA = Jumlah anakan JBM = Jumlah biji per malai JAP = Jumlah anakan produktif BBT = Bobot biji per rumpun PFH = Persentase floret hampa
Gambar 2.1 Diagram lintas karakter kuantitatif bobot biji gandum pada generasi F3 di dataran tinggi
Seleksi Segregan Gandum Generasi F3 Berdaya Hasil Tinggi di Dataran Tinggi
Salah satu tujuan utama perakitan varietas gandum di lingkungan tropika adalah untuk memperoleh varietas yang memiliki daya hasil tinggi. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan program pemuliaan melalui seleksi yang diarahkan pada karakter yang berhubungan terhadap peningkatan hasil. Seleksi dilakukan untuk memilih segregan terbaik yang ditandai dengan peningkatan nilai tengah populasi terpilih dan mengakibatkan terjadinya peningkatan frekuensi gen yang mengendalikan karakter yang diinginkan. Menurut Acquaah (2007), seleksi yang dilakukan umumnya terjadi pada generasi lanjut dimana sejumlah besar gen -gen telah terfiksasi secara penuh yang berdampak langsung terhadap peningkatan persentase homozigositas.
