Reisha Ayu Puspita
ABSTRACT
THE ESTIMATION OF GENETIC VARIABILITY AND HERITABILITY OF SEVERAL VEGETATIVE AND YIELD CHARACTERS ON FOUR
PARENTAL LINES OF SWEET MAIZE
By
Reisha Ayu Puspita
A plant breeding through selection on a population will be successful when the genetic variability is high. Genetic variability is needed to ensure a success while heritability measures the ability of the parents to pass superior characters onto progeny. In sweet maize, round seed (segregation) type will segregate for vegetative and yield characters like non-sweet parents while expressing a sweet taste as the character of the yield.
Reisha Ayu Puspita
The research was accomplished at the Politeknik Negeri Lampung Research Station in September 2009 to January 2010. The research used Randomized Complete-Block Design (RCBD) non factorial with three replications. Parental lines as treatment were consisting of (1) LASS Round; (2) LASS Yellow-wrinkle; (3) LASS white-Round; and (4) LASS Two-Color. Data taken for the vegetative characters were plant height, ear height, and leaf number. Data for yield characters were panicle number, female flower number, ear number, ear diameter, ear length, seed row number, and sucrose content. Data were analyzed for variances, and parental lines were ranked using Tukey's HSD 5 %. Genetic variability (σ2g), broad-sense heritability (h2BS), and genetic coefficient of
variance (CVg) were analyzed by using a mathematical model of Hallauer and Miranda. The segregate on of seed shapes was analyzed with a goodness of fit χ2 test.
The research results showed that (1) the four parental lines differed in
vegetative characters: plant height and leaves number; and the yield characters: ear diameter and ear length; (2) the genetic variability and broad sense
Reisha Ayu Puspita
ABSTRAK
PENDUGAAN RAGAM GENETIK DAN HERITABILITAS BEBERAPA KARAKTER VEGETATIF DAN HASIL EMPAT LINI TETUA
JAGUNG MANIS
Oleh
Reisha Ayu Puspita
Pemuliaan tanaman melalui seleksi pada suatu populasi akan berhasil bila keragaman genetik dan heritabilitas tinggi. Ragam genetik diperlukan untuk menjamin keberhasilan seleksi sedangkan heritabilitas mengukur kemajuan pewarisan sifat karakter unggul dari tetua ke zuriatnya. Pada jagung manis tipe segregasi biji bulat, karakter vegetatif dan hasil diharapkan sebaik jagung tetua nirmanis dengan tetap mengekspresikan rasa manis pada karakter hasil.
Reisha Ayu Puspita
Penelitian ini dilaksanakan di kebun percobaan Politeknik Negeri Lampung pada bulan September 2009 sampai Januari 2010. Penelitian menggunakan Rancangan Kelompok Teracak Lengkap (RKTL) non faktorial dengan tiga ulangan. lini tetua sebagai perlakuan terdiri atas (1) LASS KuBu; (2) LASS Kuki; (3) LAW puBu; dan (4) LASS Dwiwarna. Data diambil dari karakter vegetatif: tinggi tanaman, tinggi tongkol relatif, dan jumlah daun. Data karakter hasil: jumlah malai, jumlah bunga betina, jumlah tongkol, diameter tongkol, panjang tongkol, dan kadar sukrosa. Data dianalisis ragam, dan pemeringkatan lini tetua berdasarkan uji BNJ 5 %. Ragam genetik (σ2g), heritabilitas broad sense (h2BS), dan koefisien
keragaman genetik (KKg) dianalisis menggunakan model matematika Hallauer dan Miranda. Segregasi bentuk biji diuji dengan uji goodness of fit chi-squared (χ2).
40
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian ini sebagai berikut
(1) Keempat lini tetua jagung manis berbeda karakter vegetatif: tinggi tanaman dan jumlah daun, serta karakter hasil: diameter tongkol dan panjang tongkol. Tinggi tanaman dan tinggi tongkol relatif belum mampu memenuhi standar komersial.
(2) Ragam genetik dan heritabilitas broad sense berbeda dari nol untuk tinggi tanaman, jumlah daun, diameter tongkol, dan panjang tongkol.
(3) Penyerbukan self-1 pada LASS KuBu mengalami epistasis alel manis dalam bentuk biji bulat yang bersegregasi pada sebaran 12 bulat : 4 kisut; sedangkan penyerbukan self-1 pada LASS Kuki tidak menunjukkan adanya segregasi bentuk biji karena fenotipe kisut merupakan homozigot resesif. Lini LASS KuBu, LASS Kuki, dan LASS Dwiwarna berperan sebagai penghasil biji kisut (jagung manis true type).
40
5.2 Saran
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah
Pemuliaan tanaman adalah suatu metode yang secara sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi kehidupan manusia (Makmur, 1992). Pemuliaan tanaman melalui seleksi pada suatu populasi akan berhasil bila keragaman genetik tinggi. Apabila suatu karakter memiliki keragaman genetik yang tinggi, seleksi untuk mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan akan lebih mudah. Oleh sebab itu, informasi keragaman genetik sangat diperlukan untuk memperoleh varietas baru yang diharapkan (Helyanto, 2000 dalam Sudarmadji, 2007).
Dalam perencanaan program pemuliaan tanaman, selain keragaman genetik juga perlu diketahui nilai heritabilitas. Heritabilitas sebagai suatu tolak ukur yang bersifat kuantitatif. Heritabilitas berguna untuk menentukan perbedaan
2
Pemuliaan tanaman terutama ditujukan untuk komoditas-komoditas komersil. Jagung manis merupakan salah satu komoditas hortikultura yang bernilai komersil cukup tinggi. Tanaman jagung manis (sweet corn) merupakan jenis jagung yang baru dikembangkan di Indonesia. Keunggulan jagung ini adalah memiliki rasa yang lebih manis dibandingkan jagung biasa. Meskipun semakin populer, terdapat kendala pada pembudidayaannya yaitu bentuk biji yang kisut dan rendahnya daya kecambah benih. Untuk meningkatkan kemampuan daya
berkecambahnya maka sedapat mungkin dirakit jagung manis dengan bentuk biji bulat (Hikam, 2003).
Perakitan jagung manis dalam bentuk biji bulat dilakukan dengan memanfaatkan segregasi pada generasi self. Segregasi terjadi bila individu hibrid diself.
Menurut Poehlman (1983 dalam Suwarno, 2008), penyerbukan sendiri (self) bertujuan untuk mengatur karakter-karakter yang diinginkan dalam kondisi homozigot sehingga genotipe tersebut dapat dipelihara tanpa perubahan genetik. Selama generasi self, banyak gen resesif yang tidak diinginkan menjadi
homozigot dan menampakkan fenotipenya. Dengan demikian, generasi self membantu untuk mengambil tanaman true type dan membuang tanaman off type.
Penelitian pemuliaan tanaman yang telah dilakukan selama ini telah berhasil mendapatkan jagung manis dengan nisbah bentuk biji 12 bulat : 4 kisut.
3
Penelitian ini dilakukan untuk menjawab masalah yang dirumuskan dalam pertanyaan sebagai berikut
(1) Apakah terdapat perbedaan karakter-karakter vegetatif dan hasil di antara empat lini tetua jagung manis dan mampukah karakter-karakter tersebut memenuhi standar komersial?
(2) Apakah ragam genetik dan heritabilitas broad sense empat lini tetua jagung manis besar?
(3) Apakah ada epistasis alel manis dalam bentuk biji bulat yang bersegregasi pada sebaran 12 bulat : 4 kisut dan 9 bulat : 7 kisut.
(4) Apakah didapatkan sebaran segregasi genetik 9 kuning bulat : 3 kuning kisut : 3 putih bulat : 1 putih kisut untuk lini tetua Dwiwarna.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah
(1) Mengetahui perbedaan karakter-karakter vegetatif dan hasil di antara keempat lini tetua jagung manis dan disesuaikan dengan standar komersial.
(2) Mengetahui besar ragam genetik dan heritabilitas broad sense empat lini tetua jagung manis.
(3) Mendapatkan epistasis alel manis dalam bentuk biji bulat yang bersegregasi pada sebaran 12 bulat : 4 kisut dan 9 bulat : 7 kisut.
4
1.3 Kerangka Pemikiran
Berikut ini disusun kerangka pemikiran untuk memberikan penjelasan teoritis terhadap perumusan masalah.
Selama ini, jagung manis identik dengan bentuk biji kisut. Bentuk biji kisut menunjukkan bahwa cadangan karbohidrat dalam endosperm rendah, dan menyebabkan rendahnya daya berkecambah. Daya berkecambah benih jagung manis rata-rata hanya sekitar 65%. Perakitan jagung manis dengan bentuk biji bulat dengan jalan pemuliaan merupakan salah satu usaha untuk mengatasi masalah tersebut.
Pemuliaan tanaman bertujuan untuk merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang lebih bermanfaat dan menghilangkan sifat tidak unggul. Program pemuliaan tanaman jagung manis dimulai dari pemilihan plasma nutfah untuk menentukan potensi perbaikan genetik sesuai dengan yang diharapkan oleh pemulia. Jika plasma nutfah yang digunakan mengandung gen-gen yang baik, maka pemuliaan tanaman akan menghasilkan varietas unggul dengan karakter yang diinginkan. Karakter yang diinginkan dari jagung manis adalah kandungan sukrosa yang tinggi dengan bentuk biji bulat. Cara yang dilakukan untuk
mencapainya adalah modifikasi segregasi pada biji.
5
menyerbuk sendiri maka akan terjadi segregasi pada F2. Adanya segregasi akan menyebabkan terpisahnya alel menjadi 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Segregasi
mengakibatkan bertambahnya frekuensi genotipe homozigot sebesar 50 % pada tiap generasi self, dan sebaliknya heterozigot akan berkurang 50 %. Hal ini sesuai dengan pendugaan frekuensi kehomozigotan, yaitu {1-(1/2)n} x 100 %, n =
banyaknya generasi self. Derajat keheterozigotan yang tersisa setiap kali self adalah (1/2)n x 100 %. Peningkatan % homozigot menyebabkan tanaman mengalami depresi inbriding. Depresi inbriding menyebabkan tanaman
mengalami penurunan vigor, seperti tanaman bertambah pendek, cenderung rebah, dan peka terhadap penyakit. Khususnya tanaman jagung manis hanya mampu mengalami self tidak lebih dari dua generasi.
Pada jagung manis, bentuk biji bulat dikendalikan oleh gen dominan sedangkan bentuk biji kisut dikendalikan oleh gen resesif. Kekhususan pada varietas jagung manis adalah adanya suatu gen resesif yang mampu mencegah perubahan gula menjadi pati, yaitu gen sugary (susu), dan gen shrunken (shsh). Benih yang digunakan dalam penelitian ini adalah lini tetua tahun 2007 (jagung manis segregan biji kuning-bulat (shrunken), jagung manis segregan biji kuning-kisut (shrunken), segregan biji putih-bulat (shrunken), dan jagung manis Dwiwarna segregan biji kuning-bulat (shrunken)).
6
Keragaman genetik yang besar terutama diharapkan untuk parameter diameter tongkol dan panjang tongkol. Pendugaan heritabilitas bermanfaat untuk
mengetahui besarnya suatu karakter dapat diwariskan pada generasi berikutnya. Heritabilitas merupakan nisbah antara besaran ragam genotipe dengan besaran total ragam fenotipe dari suatu karakter. Nilai heritabilitas yang tinggi
menunjukkan bahwa pengaruh faktor genetik lebih besar terhadap penampilan fenotipe bila dibandingkan dengan lingkungan.
1.4 Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini sebagai berikut
(1) Terdapat perbedaan karakter-karakter vegetatif dan hasil pada keempat lini tetua jagung manis karena secara genetik keempatnya berbeda. Sebagian besar karakter mampu memenuhi standar komersial yang ada.
(2) Ragam genetik dan heritabilitas broad sense empat lini tetua jagung manis besar.
(3) Terdapat epistasis alel manis dalam bentuk biji bulat yang bersegregasi pada sebaran 12 bulat : 4 kisut dan 9 bulat : 7 kisut (epistasis oleh resesif terjadi secara lengkap).
