Keragaan Dan Analisis Stabilitas Genetik 32 Mutan Ubi Kayu (Manihot Esculenta Crantz) Generasi M1v3

GENERASI M

1

V

3

RAHMI HENDA YANI

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keragaan dan Analisis Stabilitas Genetik 32 Mutan Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) Generasi M1V3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun 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, Agustus 2016

Rahmi Henda Yani

RINGKASAN

RAHMI HENDA YANI. Keragaan dan Analisis Stabilitas Genetik 32 Mutan Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz.) Generasi M1V3. Dibimbing oleh NURUL KHUMAIDA, SINTHO WAHYUNING ARDIE dan MUHAMMAD SYUKUR.

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu sumber karbohidrat yang tingkat konsumsinya menempati urutan ketiga setelah padi dan jagung di Indonesia. Tanaman ubi kayu di Indonesia dimanfaatkan sebagai bahan pangan, selain itu juga dimanfaatkan sebagai bahan baku industri penghasil bioetanol dan bahan pakan. Kendala dalam pengembangan ubi kayu di Indonesia yaitu produktivitas nasional yang masih rendah, kandungan HCN yang tinggi pada umbi dan kandungan pati yang rendah sehingga perlu adanya perakitan varietas ubi kayu unggul baru. Akan tetapi keragaman genetik ubi kayu masih tergolong rendah karena ubi kayu merupakan tanaman yang membiak vegetatif dan hanya berbunga pada ketinggian di atas 800 m dpl. Oleh karena itu, dalam rangka perakitan varietas unggul ubi kayu perlu dilakukan peningkatan keragaman genetik. Metode yang umum digunakan oleh pemulia tanaman untuk meningkatkan keragaman genetik pada tanaman membiak secara vegetatif adalah induksi mutasi dengan menggunakan iradiasi sinar gamma. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik mutan-mutan potensial generasi M1V3, mengetahui hubungan karakter vegetatif dan hasil dengan karakter hasil mutan-mutan generasi M1V3 dan memperoleh mutan yang memiliki kriteria stabil pada generasi M1V3.

langsung yang tinggi dibandingkan dengan karakter agronomi lainnya terhadap bobot umbi per tanaman.

Percobaan stabilitas genetik mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma M1V3 disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) satu faktor yaitu genotipe. Sebanyak 32 mutan diuji stabilitas nya pada karakter hasil. Pengujian stabilitas untuk tanaman yang diperbanyak secara vegetatif dilakukan

jika ragam tanaman mutan lebih kecil dari ragam tanaman asal (σ2

tanaman mutan

≤ σ2

tanaman asal). Hasil percobaan menunjukkan 15 mutan dari 32 mutan yang memiliki kriteria stabil, yaitu 2 mutan stabil dari genotipe Jame-jame (G1D1-3-3-1 dan G(G1D1-3-3-1D(G1D1-3-3-1-5-3-2); 4 mutan stabil dari genotipe Ratim (G2D(G1D1-3-3-1-3-2-3, G2D(G1D1-3-3-1-4-2- G2D1-4-2-2, G2D1-5-2-G2D1-4-2-2, G2D15-2-3); 1 mutan stabil dari genotipe UJ-5 (G3D4-1-1-1); 7 mutan stabil dari genotipe Malang-4 (G4D1-1-3-3, G4D1-1-3-2, G4D1-2-2-2, G4D1-4-3-3, G4D2-1-2-2) dan 1 mutan stabil dari genotipe Adira-4 (G5D1-2-1-1). Tiga mutan ubi kayu yang terridentifikasi sebagai mutan yang stabil dengan berat umbi lebih dari > 8 kg per tanaman dan termasuk dalam kriteria stabil adalah G3D4-1-1-1, G4D1-1-3-3 dan G4D2-2-3-1.

SUMMARY

RAHMI HENDA YANI. Performance and Genetic Stability Analyses of 32 Cassava (Manihot esculenta Crantz) Mutants at M1V3 Generation. Supervised by NURUL KHUMAIDA, SINTHO WAHYUNING ARDIE and MUHAMMAD SYUKUR

Cassava (Manihot esculenta Crantz) is one of important carbohydrate sources, ranks the third highest in consumption level in Indonesia, after rice and maize. In Indonesia, cassava plants is not only considered as food source, but also used as raw material for producing bioethanol and animal feed. The constraints in developing cassava in Indonesia among others are low national productivity, high tuber HCN concentration, and low starch content. Therefore, new superior variety with high yield, low HCN, and high starch content need to be developed. However, the genetic diversity of cassava is low because it is usually propagated vegetatively and only produce flowers at high altitude (800 m above sea level). Therefore, genetic diversity improvement should be done in order to get high yielding cassava varieties. Methods commonly used by plant breeders to increase genetic diversity for vegetatively propagated plants is mutation induction using gamma ray irradiation. This study aimed to determine genetic diversity of potential mutants from M1V3 generation, to identify the relationships between vegetative characters and yield related characters at M1V3 generation, and to obtain stable mutants on M1V3 generation.

The second experiment was the genetic stability study of gamma irradiated cassava mutants at M1V3 generation. It was arranged by randomized complete block design (RCBD) using genotype as factor (32 mutants and 5 background genotypes). Stability test for vegetatively propagated plants was used if the mutant plant variance are less than normal plant variance (σ2mutant plants ≤ σ2normal plants). The results showed that there were 15 stable mutants out of 32 tested mutants. There were 2 stable mutants from Jame-jame genotype (G1D1-3-3-1 and G1D1-5-3-2); 4 stable mutants from Ratim genotype (G2D1-3-2-3, G2D1-4-2-2, G2D1-5-2-2, G2D15-2-3); 1 stable mutant from UJ-5 genotype (G3D4-1-1-1); 7 stable mutants from Malang-4 genotype (G4D1-1-3-3, G4D1-1-3-2, G4D1-2-2-2, G4D1-4-3-3, G4D2-1-2-2), and 1 stable mutant from Adira-4 genotype (G5D1-2-1-1). Three cassava mutants were identified as stable mutants with tuber weight > 8 kg per plant, namely G3D4-1-1-1, G4D1-1-3-3 and G4D2-2-3-1.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016

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

KERAGAAN DAN ANALISIS STABILITAS GENETIK

32 MUTAN UBI KAYU (

Manihot esculenta

Crantz)

GENERASI M

1

V

3

RAHMI HENDA YANI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains

pada

Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PRAKATA

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat Nya penulisan tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Penelitian berjudul “Keragaan dan Analisis Stabilitas Genetik 32 Mutan Ubi kayu (Manihot esculanta Crantz.) Generasi M1V3” merupakan tugas akhir dari studi S2 pada Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman. Dengan terselesaikanya penulisan tesis ini, penulis ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Dr Ir Nurul Khumaida, MSi Dr Sintho Wahyuning Ardie SP MSi, dan Prof Dr Muhamad Syukur SP MSi, selaku komisi pembimbing atas segala bimbingan, arahan, serta dukungan moril selama penelitian hingga penyelesaian tesis.

2. Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK MS selaku ketua program studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman dan Seluruh Dosen, karyawan serta teknisi atas semua Ilmu dan bantuannya.

3. Dr. Edi Santosa SP MSi selaku dosen penguji, yang banyak memberikan saran dan perbaikan untuk kesempurnaan karya ilmiah ini.

4. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang memberikan beasiswa Pendidikan Pascasarjana Dalam Negeri (BPPDN) Dikti 2013 selama penulis menempuh studi S2 di IPB.

5. Dana penelitian melalui Hibah penelitian skema KLN tahun 2015 atas nama Dr Ir Nurul Khumaida MSi dan Dr Sintho Wahyuning Ardie SP MSi.

6. Keluarga tercinta Ayahanda Jhon Hendri dan ibunda Susti Marleni, Saudaraku Winda gusti enda S.Fam Apt, Aditya hendrianda yuda dan Chindy okta vianda yang telah memberikan dukungan, kasih sayang serta doa kepada penulis.

7. Rekan-rekan pascasarjana PBT angkatan 2013, Baju Daerah dan Malea untuk semua kebersamaan dan perjuangannya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan dapat digunakan untuk kepentingan penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan, serta berguna bagi masyarakat penggerak ubi kayu.

Barakallahu fiik wa Yassarallahu Umuurakum. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Bogor, Agustus 2016

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI vi

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN viii

1 PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 3

Hipotesis Penelitian 3

Kerangka Pemikiran 3

Ruang lingkup penelitian 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 6

Klasifikasi dan Karakter Tanaman Ubi Kayu 6

Deskripsi Varietas Unggul Ubi Kayu 7

Potensi Ubi Kayu 8

Pemuliaan Mutasi 8

Uji Stabilitas 9

3 BAHAN DAN METODE 10

Waktu dan Tempat Penelitian 10

Bahan dan Alat 10

Rancangan Penelitian 10

Prosedur Penelitian 11

Analisis Data 12

Percobaan I Keragaan dan Pendugaan Parameter Genetik Serta

Seleksi Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3 11

Percobaan II Stabilitas Genetik Mutan Ubi Kayu Hasil Iradiasi

Sinar Gamma Generasi M1V3 14

4 HASIL DAN PEMBAHASAN 14

Kondisi Umum Percobaan 14

Percobaan I Keragaan dan Pendugaan Parameter Genetik Serta

Seleksi Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3 14

Percobaan II Stabilitas Genetik Mutan Ubi Kayu Hasil Iradiasi

Sinar Gamma Generasi M1V3 29

Mutan Ubi Kayu Potensial dan Stabil Generasi M1V3 36

5 KESIMPULAN DAN SARAN 39

Kesimpulan 39

Saran 39

DAFTAR PUSTAKA 40

DAFTAR TABEL

1 Karakteristik beberapa varietas ubi kayu 7

2 Analisis ragam dan nilai harapan untuk genotipe yang diperbanyak

klonal 12

3 Analisis ragam karakter pertumbuhan dan panen mutan ubi kayu

generasi M1V3 15

4 Rata-rata karakter Panjang daun lobus, lebar daun, panjang tangkai, tinggi tanaman, tinggi cabang, diameter batang, jumlah umbi, jumlah umbi ekonomi, dan bobot umbi dari mutan ubi kayu

generasi M1V3 1

5 Rata-rata karakter warna daun muda, warna daun, bentuk central, jumlah lobus, warna tangkai, bentuk umbi, lekukan umbi,warna parenkim, warna korteks, warna luaran umbi, rasa dan tipe umbi

dari mutan ubi kayu generasi M1V3 1

6 Nilai duga heritabilitas arti luas (h2bs) ubi kayu hasil iradiasi sinar

gamma generasi M1V3 25

7 Nilai duga heritabilitas karakter populasi mutan ubi kayu (Manihot

esculenta Crantz) hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 26 8 Hasil analisis korelasi beberapa karakter mutan ubi kayu hasil

iradiasi sinar gamma generasi M1V3 27

9 Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter terhadap

bobot umbi ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 29 10 Stabilitas individu mutan ubi kayu potensial hasil irradiasi sinar

gamma pada generasi M1V3 genotipe Jame-jame 31 11 Stabilitas individu mutan ubi kayu potensial hasil irradiasi sinar

gamma pada generasi M1V3 genotipe Ratim 32

12 Stabilitas individu mutan ubi kayu potensial hasil irradiasi sinar

gamma pada generasi M1V3 genotipe UJ-5 33

13 Stabilitas individu mutan ubi kayu potensial hasil irradiasi sinar

gamma pada generasi M1V3 genotipe Malang-4 34 14 Stabilitas individu mutan ubi kayu potensial hasil irradiasi sinar

gamma pada generasi M1V3 genotipe Adira-4 35

15 Karakteristik mutan potensial ubi kayu generasi M1V3 37

DAFTAR GAMBAR

1 Kerangka pemikiran penelitian tanaman ubi kayu 4

2 Diagram alir penelitian tanaman ubi kayu generasi M1V3 5 3 Keragaan karakter warna daun muda pada genotipe asal ubi kayu

(Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4) dan mutan ubi kayu

generasi M1V3 18

4 Keragaan mutan karakter jumlah lobus dan warna daun ubi kayu 19 5 Keragaan karakter warna tangkai pada genotipe asal (A) dan mutan

(B) ubi kayu generasi M1V3 21

17

6 Keragaan karakter bentuk umbi, warna parenkim umbi, warna korteks dan warna luaran umbi genotipe asal (Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4) dan mutan ubi kayu (G1D1-3-3-2, G2D2-3-3-2, G3D1-2-1-2, G4D1-1-1-3, G5D1-2-1-3) generasi

M1V3 22

7 Keragaan karakter tipe umbi genotipe asal dan tanaman mutan ubi

kayu 23

8 Diagram lintas karakter ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 terhadap karakter bobot umbi. PT : panjang tangkai, DB : diameter batang, TT : tinggi tanaman, TCP : tinggi cabang, JU : jumlah umbi per tanaman, JUE : jumlah umbi ekonomi

>20cm. 29

9 Diangram Venn pengelompokan mutan potensial generasi M1V3 berdasarkan mutan stabil pada karakter bobot, potensial pada karakter bobot umbi ( > 8 kg), dan mutan potensial dan stabil pada

karakter bobot umbi 36

DAFTAR LAMPIRAN

1 Mutan ubi kayu potensial hasil iradiasi sinar gamma enotipe asal

dan 32 mutan potensial ubi kayu generasi M1V3 47

2 IITA (Internasional Institute of Tropical Agriculture) Deskriptor Morfologi dan Agronomi untuk Karakterisasi Ubi Kayu (Fukuda

et al. 2010) 48

3 Data curah hujan bulanan pada bulan Juli 2014 hingga bulan April

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu komoditi pangan sumber karbohidrat non beras yang sangat populer setelah padi dan jagung di Indonesia (Kementan 2011). Selain itu, berbagai produk dapat dihasilkan dari ubi kayu baik sebagai bahan pangan (food), pakan (feed) dan industri penghasil bioenergi (fuel) (Mulyani et al. 2008). Pemanfaatan ubi kayu sebagai bahan pangan masih menjadi prioritas utama terutama sebagai bahan tepung, namun belakangan ini banyak penelitian yang memfokuskan ubi kayu sebagai bahan untuk industri diantaranya produksi biofuel, pati dan tekstil (Ukmuru & Egbonu 2013).

Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2016) produksi ubi kayu di Indonesia mengalami penurunan dari tahun 2011 (24 044 025 ton) hingga 2015 (22 906 118 ton). Penurunan produksi ubi kayu dari tahun ke tahun menyebabkan Indonesia mengimpor ubi kayu tahun 2015 dalam bentuk olahan dan bentuk segar sebesar 273 295 ton dari negara lain.

Beberapa penyebab rendahnya produksi ubi kayu adalah luas areal per tanaman ubi kayu yang berkurang dan terbatasnya varietas unggul yang berdaya hasil tinggi. Masalah lain pada tanaman ubi kayu adalah produktivitas yang rendah, kandungan pati rendah dan tingginya kadar HCN (Sudarmonowati et al. 2012). Simanjutak (2006) menyatakan kandungan HCN tidak beracun bila kurang dari 50 mg kg-1, setengah beracun dengan kadar HCN 50-100 mg kg-1 dan sangat beracun apabila kadar HCN lebih dari 100 mg kg-1 umbi basah. Menurut Hilman

et al. (2004) dalam perkembangan perekonomian nasional ubi kayu dianggap bukan komoditas penting hingga dalam sisi penelitian dan pengembangannya masih belum diprioritaskan.

Salah satu kendala perakitan varietas baru pada ubi kayu adalah keragaman genetik yang rendah karena ubi kayu merupakan tanaman membiak klonal. Disamping itu ubi kayu akan berbunga pada ketinggian 800 m dpl dan bunga betina membuka dua minggu lebih cepat dibandingkan dengan bunga jantan yang menyebabkan keragaman genetik ubi kayu menjadi rendah (Richana 2013). Oleh karena itu perlu dilakukan upaya peningkatan keragaman genetik sehingga tersedianya varietas unggul nasional ubi kayu yang berdampak positif terhadap kualitas dan kuantitas produksi ubi kayu.

Induksi mutasi menggunakan iradiasi sinar gamma pada ubi kayu merupakan salah satu strategi untuk meningkatkan keragaman genetik dalam rangka merakit varietas unggul ubi kayu (Yan et al. 2013). Salah satu varietas ubi kayu induksi mutasi sinar gamma 40 Gy terhadap stek batang yang dihasilkan di Ghana pada tahun 1997, dengan keunggulan adalah produksi tinggi dengan rasa umbi lebih enak (Soedjono 2003).

Tahapan lanjutan dalam program pemuliaan tanaman setelah peningkatan keragaman genetik adalah analisis heritabilitas. Syukur et al. (2012) menyatakan bahwa heritabilitas merupakan besaran ragam genotipe dengan besaran total ragam dari suatu fenotipe suatu karakter. Pendugaan heritabilitas digunakan untuk melihat peran faktor genetik terhadap fenotipe tanaman. Nilai duga heritabilitas arti luas yang diperoleh dari mutan generasi M1V2 dengan genotipe asal Ratim, UJ-5 dan Malang-4 karakter jumlah umbi dan jumlah umbi ekonomi tergolong pada heritabilitas kriteria tinggi sehingga digunakan sebagai karakter seleksi mutan generasi ketiga. Mutan dengan heritabilitas arti luas menunjukkan bahwa mutan tersebut sudah berbeda secara genetik dibandingkan genotipe asalnya.

Karakter unggul pada mutan-mutan yang dihasilkan perlu diketahui stabilitasnya. Pengujian stabilitas pada tanaman pembiak vegetatif penting untuk mengetahui apakah karakter yang diinginkan merupakan sifat yang di kendalikan genetik hingga dapat diturunkan kepada keturunannya atau hanya bersifat sementara yang disebabkan oleh lingkungan. Uji stabilitas umumnya jarang dilakukan pada tanaman yang diperbanyak secara vegetatif, alasannya karena perbanyakan vegetatif tidak akan menyebabkan keragaman akibat segregasi. Namun keragaman yang disebabkan dari hasil mutasi perlu dilakukan pengujian stabilitas terhadap keturunan vegetatifnya. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi adanya fenomena diplointic selection yaitu persaingan antara sel-sel mutan yang terbentuk dengan sel-sel normal yang berada di sekelilingnya (Ibrahim 1999).

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1 Mengetahui keragaman genetik mutan-mutan potensial generasi M1V3.

2 Mengetahui hubungan karakter vegetatif dan hasil dengan hasil mutan-mutan generasi M1V3.

3 Memperoleh mutan yang memiliki stabilitas genetik pada generasi M1V3.

Hipotesis Penelitian

1 Terdapat keragaman genetik pada karakter kualitatif dan kuntitatif pada mutan-mutan generasi M1V3.

2 Terdapat karakter agronomi yang mempengaruhi hasil mutan potensial generasi M1V3.

3 Terdapat beberapa mutan potensial ubi kayu yang stabil karakter hasil pada generasi M1V3.

Kerangka Pemikiran

Ubi kayu merupakan tanaman pangan yang banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan manusia. Tanaman ini selain sebagai bahan pangan, juga dimanfaatkan sebagai pakan, bahan baku berbagai industri serta biofuel.

Keterangan : Penelitian yang dilakukan pada penelitian ini

Penelitian lanjutan dalam rangka pelepasan varietas

Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian tanaman ubi kayu Peningkatan kebutuhan ubi kayu untuk

pangan, pakan dan industri

Pengembangan ubi kayu sebagai sumber karbohidrat

Kendala pengembangan : Membiak secara vegetatif

Perlunya peningkatan keragaan ubi kayu

Induksi mutasi menggunakan iradiasi sinar gamma

Populasi mutan dengan keragaman tinggi M1V1 - M1V3

Seleksi berdasarkan karakter produksi M1V3

Evaluasi stabilitas mutan M1V3

Dilakukan tahun 2012

Varietas baru ubi kayu

Pelepasan varietas dan perbanyakan Evaluasi dan pengujian

Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian terdiri atas dua percobaan utama perhitungan untuk mencapai tujuan dan menjawab hipotesis penelitian dengan alur penelitian seperti pada Gambar 2. Penanaman mutan ubi kayu generasi M1V3 dengan total 32 mutan dan 5 genotipe asal yaitu dua varietas nasional (Adira-4 dan Malang-4), varietas introduksi (UJ-5), dan dua genotipe lokal Halmahera (Jame-jame dan Ratim). Percobaan 1 dilakukan untuk mengamati keragaan karakter kualitatif dan kuantitatif mutan ubi kayu, mendapatkan informasi mengenai parameter genetik mutan ubi kayu dan menentukan karakter seleksi mutan ubi kayu yang berpengaruh langsung terhadap hasil. Percobaan 2 dilakukan analisis stabilitas karakter pada 32 mutan ubi kayu yang akan menjadi kandidat varietas ubi kayu.

Keterangan : Output

Gambar 2 Diagram alir penelitian tanaman ubi kayu generasi M1V3

Karakter kualitatif

Karakter kuantitatif

h2bs 32 mutan ubi kayu

h2bs populasi mutan

Analisis korelasi

Analisis lintas

Mutan ubi kayu yang stabil dan menjadi kandidat calon

varietas

Mutan ubi kayu potensial dan stabil generasi M1V3

Penanaman mutan ubi kayu

32 mutan + 5 genotipe asal

Percobaan I

Keragaan dan pendugaan parameter genetik serta seleksi karakter mutan ubi

kayu generasi M1V3

Percobaan II

2 TINJAUAN PUSTAKA

Klasifikasi dan Karakter Tanaman Ubi Kayu

Tanaman ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu hasil komoditi pertanian di Indonesia yang biasanya dipakai sebagai bahan makanan. Ubi kayu atau ketela pohon atau cassava sudah lama dikenal dan ditanam oleh penduduk dunia. Empat negara tropis penghasil ubi kayu terbesar dunia adalah Brazil, Nigeria, Thailand dan Indonesia (Wijayaningrum et al. 2010). Secara taksonomi ubi kayu dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae nama daerah diantaranya adalah ketela pohon, singkong, ubi jenderal, ubi inggris, telo puhung, kasape, bodin, telo jenderal (jawa), dan ubi perancis (padang). Ubi kayu segar mempunyai komposisi kimiawi terdiri dari kadar air sekitar 60%, pati 35%, serat kasar 2.5%, kadar protein 1%, kadar lemak, 0.5% dan kadar abu 1%, karenanya merupakan sumber karbohidrat dan serat makanan, namun sedikit kandungan zat gizi seperti protein (Kementan 2011).

Ubi kayu dapat berproduksi optimal memerlukan curah hujan 150-200 mm pada umur 1-3 bulan, 250-300 mm pada umur 4-7 bulan, dan 100-150 mm pada fase menjelang dan saat panen (Wargiono 2006). Namun ubi kayu cukup adaptif terhadap lingkungan yang kering dengan curah hujan kurang dari 500 mm tahun -1 (Onwueme 1978). Suhu udara yang optimal untuk pertumbuhan ubi kayu adalah 27-32 0C, dengan kelembaban udara berkisar antara 60-65 % dan penyinaran matahari sekitar 10 jam hari-1. Oleh karena itu ketinggian tempat yang ideal untuk pertumbuhan ubi kayu adalah 10-700 m dpl (Purwono & Purnamawati 2013).

Deskripsi Varietas Unggul Ubi Kayu

Varietas ubi kayu telah tersebar diseluruh dunia termasuk Indonesia. Varietas yang umum di budidayakan di Indonesia adalah genotipe lokal maupun varietas unggul nasional. Adapun varietas unggul nasional yang sudah banyak dibudidayakan adalah Adira-1, Adira-2, Adira-4, Darul Hidayah, Malang-1, Malang-2, Malang-4, Malang-6, UJ-3, dan UJ-5 (Balitkabi 2010). Berikut adalah karakteristik dari beberapa varietas unggul ubi kayu (Tabel 1) dan genotipe lokal Halmahera (Tabel 2).

Tabel 1 Karakteristik beberapa varietas ubi kayu

Karater Adira-4 Malang-4 UJ-5 Jame-jame Ratim

Dilepas tahun 1987 2001 2000

dari Thailand Halmahera Halmahera

Hasil rata-rata 35 t/ha 39.7 t/ha 25-38 t/ha

Potensi Ubi Kayu

Ubi kayu pada masa sekarang sangat banyak dimanfaatkan diantaranya sebagai sumber pangan (food), pakan (feed) dan bioenergi (fuel). Tanaman ini merupakan salah satu sumber pangan lokal yang dapat memenuhi kebutuhan pangan karena ubi kayu mempunyai kadar gizi makro dan mikro yang tinggi. Pemanfaatan ubi kayu sebagai bahan konsumsi masih menjadi prioritas utama salah satunya untuk tepung terigu. Sebagai sumber pangan, ubi kayu kaya akan karbohidrat. Selain umbi segar, daun nya dapat dimanfaatkan sebagai sayur karena kaya akan vitamin A dan mengandung zat besi (Fe), zat kapur (Ca), vitamin B dan C. Ubi kayu banyak diproduksi menjadi industri makanan dalam bentuk mie, bihun, roti, kue basah, kue kering, tiwul instant, gatot instant dan tiwul nasi siap saji yang sudah dikenal oleh masyarakat luas. Sebagai bahan baku industri, ubi kayu dapat diolah menjadi berbagai produk antara lain tapioka, glukosa, fruktosa, sorbitol, high fructose syrup (HFS), dekstrin, alkohol, etanol, asam sitrat dan monosodium glutamate (Jafar 2003). Program diversifikasi pangan, permintaan ubi kayu terus meningkat dengan laju 3.63 % per tahun dan serapannya mencapai antara 62-78% dari produksi nasional (Suyanto & Wargiono 2009). Ethiopia pengolahan ubi kayu dilakukan dengan metode detoksifikasi untuk mengurangi tingkat sianida dan meningkatkan gizi makanan yang berbahan dasar ubi kayu (Kebede et al. 2012).

Peran ubi kayu dalam bidang indusri akan terus menerus mengalami peningkatan seiring dengan adanya program pemerintah untuk menggunakan sumber energi alternatif yang berasal dari pertanian seperti biodisel dan bioetanol serta diversifikasi pangan berbasis pangan lokal. Ubi kayu merupakan bahan untuk pembuatan tape (peuyem) yang biasanya genotipe yang tidak pahit, rasanya enak dan daging umbi berwarna kekuningan seperti varietas lokal Krentil, Mentega, atau Adira-1. Tetapi untuk industri pangan yang berbahan dasar tepung atau pati ubi kayu, diperlukan ubi kayu yang umbinya berwarna putih dan mempunyai kadar bahan kering dan pati yang tinggi. Keperluan industri untuk tepung tapioka, umbi dengan kadar HCN tinggi tidak menjadi masalah karena bahan racun tersebut akan hilang selama pemrosesan menjadi tepung dan pati, misalnya UJ-3, UJ-5, Malang-4, Malang-6 atau Adira-4 (Kementan 2011).

Pemuliaan Mutasi

memiliki energi iradiasi tinggi sehingga mempunyai daya penetrasi yang kuat ke dalam jaringan dan mampu mengionisasi atom atom dari molekul yang dilewati (Aisyah 2013). Adanya kerusakan pada tingkat molekuler dapat menyebabkan munculnya keragaman (Van Harten 1998).

Seperti dalam kasus tanaman lain induksi mutasi pada ubi kayu melalui penyinaran dengan sinar gamma telah terbukti menjadi alat yang efektif untuk pengembangan tidak hanya plasma nutfah cocok untuk penelitian dasar tetapi juga mampu menawarkan manfaat penting dalam kehidupan kaum tani dan prosesor dari ubi kayu (Sanchez et al. 2009). Menurut Oyeyemi dan Lawas (2010) pada penelitian iradiasi sinar gamma untuk menurunkan HCN dan mengemukakan bahwa dosis radiasi yang efektif menurunkan HCN adalah 100 Gy dan juga dosis efektif untuk menurunkan HCN yang ditentukan juga oleh varietas ubi kayu yang digunakan. Pemberian dosis iradiasi sinar gamma dapat mempengaruhi jumlah tanaman yang hidup seperti yang terlihat pada tanaman Coleus sp. Yang mati akibat iradiasi (Marthin 2014).

Tanaman membiak secara vegetatif untuk meningkatkan keragaman biasanya digunakan mutagen fisik, salah satu yang digunakan adalah iradiasi sinar gamma yang memiliki daya tembus yang tinggi hingga efektif untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman. Menurut Crowder (2006) sinar gamma mempunyai radiasi diatas 10 MeV, yang mampu penetrasi kedalam jaringan dan mampu mengionisasi atom-atom dari molekul yang dilewati. Iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan terjadinya perubahan morfologi yang terlihat pada ukuran bentuk daun (Lee et al. 2002). Pemuliaan mutasi telah berhasil diterapkan untuk perbaikan berbagai dari banyak spesies tanaman. Sekitar 70% dari varietas mutan dunia telah diinduksi melalui iradiasi sinar gamma. Ada dua metode iradiasi sinar gamma, kronis dan akut (Nagatomi & Degi 2009).

Menurut Horn dan Shimelis (2013) dosis yang bervariasi dari iradiasi gamma sangat berpengaruh pada pertumbuhan tanaman secara signifikan. Biasanya dosis yang dipilih dari radiasi gamma dapat memberi informasi sebagai dosis umum untuk menginduksi mutagenesis skala besar. Tanaman hasil mutasi yang ditanam secara vegetatif (V) pada generasi pertama populasi tanaman mutan diberi lambang M. Generasi pertama M1V1 merupakan mutan pertama yang diperbanyak dari tanaman hasil perbanyaan vegetatif, sedangkan tanaman generasi M1V2 merupakan tanaman yang diperbanyak dari perbanyakan vegetatif M1V1 begitu seterusnya (Aisyah et al. 2009).

Penelitian Fahreza (2014) menyatakan iradiasi berpengaruh sangat nyata terhadap karakter tinggi tanaman,penelitian ini juga menyatakan iradiasi memberi pengaruh kurang baik terhadap tanaman pada 2 BST. Penelitian ini juga dilanjutkan oleh Dianasari (2014) yang menunjukkan tingkat keragaman yang tinggi terjadi pada karakter panen yaitu karakter bobot umbi, jumlah umbi pertanaman, dan jumlah umbi ekonomi pertanaman.

Uji Stabilitas

vegetatif, karena teorinya apabila tanaman diperbanyak secara vegetatif tidak akan menyebabkan keragaman akibat segregasi. Namun walaupun tanaman diperbanyak secara vegetatif jika asal keragaman nya diperoleh dari perlakuan mutasi maka perlu dilakukan uji stabilitas terhadap keturunannya. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi adanya fenomena alam dimana sel-sel mutan kalah bersaing dengan sel-sel normal disekelilingnya, sehingga pada perkembangannya jaringan tanaman akan kembali tumbuh normal seperti tanaman sebelum di mutasi. Begitu juga sebaliknya jika sel-sel mutan yang justru dapat mengalahkan sel-sel normal, maka pada pertumbuhan selanjutnya tanaman akan menjadi mutan sampai pada generasi berikutnya (Ibrahim 1999).

Penelitian yang dilakukan Aisyah (2006) pada tanaman anyelir dimana dari 19 tanaman anyelir yang diperbanyak secara vegetatif hanya 2 mutan mengalami mutasi maju setelah dilakukan uji stabilitas. Tanaman anyelir generasi M1V3 lebih cepat menunjukan kestabilan dari pada tanaman krisan (M1V4) yang kemungkinan disebabkan oleh tingkat ploidi yang berbeda. Jadi pengujian stabilitas memang perlu dilakukan untuk meyakinkan produsen bahwa varietas mutan tersebut telah berubah secara genetik dan stabil hingga dapat dijadikan sebagai tanaman baru tanpa kekhawatiran akan berubah kembali.

3 BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor dengan ketinggian 240 m dpl. Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2014 sampai bulan Maret 2015. Jenis tanah pada kebun percobaan Cikabayan didominasi oleh tanah latosol, tergolong agak masam dengan pH sebesar 4.5 - 6.1 (Sofyan 2011).

Bahan dan Alat

Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas 32 mutan potensial (Lampiran 1) dan 5 genotipe asal, yaitu genotipe lokal dari Halmahera Utara (Jame-jame dan Ratim), varietas introduksi dari Thailand (UJ-5), dan varietas nasional (Malang 4 dan Adira 4). Pupuk kandang, kompos, urea, SP-36, dan KCl merupakan bahan pendukung pertanaman. Alat yang digunakan adalah alat budi daya standar.

Rancangan Penelitian

blok tanaman dan terdiri atas 3 tanaman pada setiap blok. Total tanaman yang akan diamati pada kegiatan pra panen dan panen adalah 333 tanaman. Model aditif linear yang digunakan adalah (Gomez & Gomez 2007) :

Yij = + i + j + ij

Keterangan:

Yij : pengamatan pada varian genotipe ke-i dan kelompok ke-j

μ : nilai rata-rata umum hasil pengamatan

i : pengaruh perlakuan genotipe ke-i βj : pengaruh kelompok ke-j

εij : pengaruh galat percobaan pada perlakuan genotipe ke-i dan kelompok ke-j

i : 1, 2, 3,…, 37

j : 1, 2, 3

Prosedur Penelitian

Pengolahan lahan dilaksanakan satu minggu sebelum penanaman, lahan diolah dengan cangkul sehingga tanah menjadi gembur dan mengurangi populasi gulma dari pertanaman sebelumnya. Selanjutnya dilakukan pengolahan lahan menggunakan traktor. Seminggu setelah pengolahan lahan dilanjutkan dengan pembuatan petakan yang setiap petakan dibuat gundukan dengan lebar 1 m. Persiapan stek dilakukan dengan memotong bibit ubi kayu dengan menggunakan gergaji untuk mendapatkan stek dengan ukuran lima mata tunas per stek. Stek batang sebagai bahan tanam ditanam dengan jarak tanam 1m x 1m (populasi 10.000 per ha). Pupuk diaplikasikan melingkar pada jarak 5 cm dari pokok batang tanaman ubi kayu. Dosis pupuk urea, SP-36, dan KCl yang digunakan masing-masing yaitu 200 kg ha-1, 100 kg ha-1, dan 100 kg ha-1. Pemeliharaan yang dilakukan meliputi penyiangan gulma, pembumbunan, pemupukan, dan pengendalian hama penyakit. Pembumbunan dilakukan dengan tujuan agar akar tetap terbenam dan umbi dapat berkembang baik. Penyiangan gulma disesuaikan dengan kondisi gulma di lapangan.

Pemberian kodefikasi diurutkan dari genotipe yaitu G1 merupakan genotipe Jame-jame, G2 merupakan genotipe Ratim, G3 merupakan genotipe UJ-5, G4 merupakan genotipe Malang-4 dan G5 merupakan genotipe Adira-4. Setelah kode genotipe, diikuti dengan dosis iradiasi dan nomor tanaman pada generasi pertama (M1V1). Angka berikutnya merupakan tanda dari perbanyakan generasi sebelumnya, contoh G1D1-1-1-1 dimana G1 merupakan genotipe Jame-jame, D1 merupakan dosis irasiasi 15 Gy dan 3 angka setelahnya merupakan bagian tanaman dari generasi M1V1, M1V2 dan M1V3.

dan bobot umbi per tanaman. Karakter keragaan umbi mengacu pada IITA (International Institute of Tropical Agriculture) (Fukuda et al. 2010).

Karakter kualitatif yang diamati pada saat pertumbuhan dan panen adalah karakter warna daun apikal, bentuk central, warna tangkai daun, warna daun, jumlah lobus daun, orientasi tangkai daun, warna batang korteks, warna epidermis batang, warna cabang, karakter tipe umbi, lekuk umbi, bentuk umbi, warna luar umbi, warna parenkim, warna korteks, kemudahan mengupas, tekstur epidermis, ketebalan korteks, dan rasa umbi (Lampiran 2).

Analisis Data

Percobaan I Keragaan dan Pendugaan Parameter Genetik

Serta Seleksi Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Analisis data yang dilakukan meliputi pendugaan nilai heritabilitas arti luas (h2bs) diperoleh menggunakan rumus sebagai berikut (Burton dan Devane 1953) :

h²bs =

h²bs : heritabilitas arti luas

σ²c : ragam klon

σ²e : ragam lingkungan r : kelompok

c : klon

Tabel 2 Analisis ragam dan nilai harapan untuk genotipe yang diperbanyak secara klonal

Heritabilitas arti luas tiap populasi mutan generasi M1V3 diduga melalui

Analisis korelasi dan analisis lintas dilakukan menggunakan aplikasi

Statistical Analysis System (SAS) 9.1.3. Analisis korelasi dilakukan untuk mengetahui keeratan hubungan antara karakter hasil dengan hasil mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3, dengan menggunakan persamaan statistik korelasi linier sederhana mengikuti Singh dan Chaudhary (1979) sebagai berikut :

Keterangan : rxy : koefisien korelasi antara karakter komponen hasil (x) terhadap karakter hasil,

n : banyaknya perlakuan; x1: karakter komponen hasil ; y1: karakter hasil

Analisis Lintas dilakukan untuk mengetahui pengaruh langsung dan tidak langsung komponen hasil dengan hasil mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 dihitung dengan menggunakan analisis lintas (Path coefficient

analysis) menggunakan metode matriks dengan persamaaan (Gaspersz 1992) adalah sebagai berikut:

Rx = matriks korelasi antar variabel bebas dalam model regresi berganda yang memiliki variabel bebas sehingga merupakan matriks dengan elemen-elemen Rxixj (i, j= 1, 2, …, p)

C = vektor koefisien lintas yang menunjukkan pengaruh langsung dari setiap variabel bebas yang telah dibakukan

Ry = vektor koefisien korelasi antara variabel bebas xi (i = 1, 2, …, p) dan

Percobaan II Stabilitas Genetik Mutan Ubi Kayu

Hasil Iradiasi Sinar Gamma Generasi M1V3

Analisis stabilitas dilakukan untuk mengetahui kestabilan karakter yang diamati dengan membandingkan ragam genotipe asal dengan ragam mutan dari genotipe asal. Analisis stabilitas yang dilakukan diamati pada karakter tinggi cabang pertama, jumlah umbi pertanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi pertanaman. Maharani (2015) menganalisis stabilitas pada mutan ubi kayu generasi M1V2 serta mendapatkan hasil karakter yang stabil adalah diameter batang, hal tersebut dikarenakan penelitian yang dilakukan tidak sampai tahap panen. Uji stabilitas berdasarkan nilai fenotipe dari mutan generasi M1V3 dilakukan pada karakter yang berpengaruh langsung pada karakter hasil yaitu karakter tinggi cabang pertama, jumlah umbi total, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi per tanaman. Apabila menggunakan standar UPOV (2012) (Lampiran 2) untuk DUS Test (Distinction, Uniformity, and Stability), maka kriteria “stabil”

untuk tanaman di perbanyak secara vegetatif adalah jika keragaman mutan lebih

kecil atau sama dengan keragaman tanaman normal (σ2 _{tanaman mutan ≤ σ}2 tanaman asal).

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Umum Percobaan

Penelitian telah dilakukan pada bulan Mei 2014 sampai bulan Maret 2015 di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor (IPB). Curah hujan rata-rata bulan Mei 2014 hingga Maret 2015 adalah 302 mm. Data menunjukkan penurunan curah hujan yang nyata pada bulan September 2014 yaitu 22 mm dan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan November 2014 sebesar 673 mm seperti disajikan pada Lampiran 3 (BMKG 2015).

Gejala kekeringan terlihat pada umbi ubi kayu yang tidak terisi sempurna sehingga hasil yang didapatkan tidak maksimal. Curah hujan yang berlebih pada dua bulan setelah kekeringan meningkatkan pengisian umbi, tetapi menyebabkan rebah serta patah pada beberapa tanaman ubi kayu. Umbi ubi kayu yang rebah menyebabkan umbi terangkat ke atas sehingga mengalami kebusukan sebelum di panen.

Percobaan I Keragaan dan Pendugaan Parameter Genetik Serta Seleksi

Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Karakter Kuantitatif Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

diamati menunjukkan kondisi berbeda sangat nyata dimana genotipe mutan berpengaruh pada setiap karakter yang diamati. Rekapitulasi sidik ragam semua karakter disajukan pada Tabel 3.

Hasil analisis ragam menunjukkan adanya keragaman diantara genotipe yang diuji, yang disebabkan oleh pengaruh genotipe dan lingkungan. Nilai ragam yang diduga dari analisis dapat dipartisi menjadi ragam fenotipe, ragam lingkungan, dan ragam genotipe sehingga dapat diperoleh informasi tentang besarnya peran ragam genetik terhadap total keragaman yang diamati. Informasi tentang keragaman sangat diperlukan dalam melakukan kegiatan seleksi (Sungkono et al. 2009).

Tabel 3 Analisis ragam karakter pertumbuhan dan panen mutan ubi kayu generasi M1V3 pertanaman, jumlah umbi pertanaman, jumlah umbi ekonomis, dan diameter batang tanaman dari 32 mutan ubi kayu generasi M1V3 dan lima genotipe asal. Karakter panjang daun lobus yang memiliki nilai tengah tertinggi sebesar 21.23 cm adalah mutan G3D1-2-2-3 dan G3D4-1-1-1 dengan genotipe asal UJ-5. Karakter lebar daun yang memiliki nilai tengah tertinggi sebesar 5.56 cm terdapat pada mutan G3D1-2-2-3 dan G3D4-1-1-1. Karakter panjang tangkai dari mutan ubi kayu memiliki nilai tertinggi 32.33 cm adalah mutan G4D2-2-3-1 dengan genotipe asal Malang-4 dan nilai tengah terendah pada mutan G1D1-5-3-1 yaitu 15.83 cm. Karakter panjang dan lebar daun pada tanaman ubi kayu memiliki peranan penting dalam menentukan luas area penghasil fotosintat, sedangkan karakter panjang daun berpengaruh dalam penentuan bentuk dari helaian daun pada tanaman ubi kayu.

karakter tinggi tanaman dan tinggi cabang sangat dipengaruhi oleh genotipe tanaman.

Karakter bobot umbi per tanaman tergolong rendah dengan kisaran 2–11.6 kg per tanaman. Berdasarkan hasil nilai tengah rata-rata bobot umbi yang memiliki bobot tertinggi adalah mutan G1D2-1-2-2 dengan genotipe asal Jame-jame dan G4D1-1-3-3 dengan genotipe asal Malang-4 memiliki bobot umbi 11.66 kg. Berdasarkan karakter bobot umbi per tanaman yang memiliki bobot umbi > 8 kg terpilihlah 9 mutan dari 32 mutan yaitu mutan G1D2-1-2-2, G4D1-1-3-3, G5D1-2-1-2, G5D2-4-2-2, G4D1-2-2-3, G2D1-4-2-3, G2D2-2-3-1,G5D1-2-1-3, G3D4-1-1-1.

Tabel 4 Rata-rata karakter panjang daun lobus, lebar daun, panjang tangkai, tinggi tanaman, tinggi cabang pertama, diameter batang, jumlah umbi, jumlah umbi ekonomi, dan bobot umbi dari mutan ubi kayu generasi M1V3

Genotipe PD (cm) LD (cm) PT (cm) TT (cm) TCP (cm) DB (mm) JU JUE BU (kg)

Karakter Kualitatif Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Pengamatan kualitatif karakter pertumbuhan pada mutan ubi kayu meliputi karakter warna daun apikal ubi kayu, warna daun ubi kayu, bentuk central ubi kayu, jumlah lobus ubi kayu, dan warna tangkai daun ubi kayu. Pengamatan karakter kualitatif panen meliputi tipe umbi ubi kayu, lekukan umbi ubi kayu, bentuk umbi ubi kayu, warna luar umbi ubi kayu, warna parenkim ubi kayu, warna korteks ubi kayu, rasa umbi ubi kayu. Secara keseluruhan karakter yang diamati mengalami perubahan pada beberapa karakter yang dibandingkan dengan genotipe asalnya.

Warna Daun Muda Ubi Kayu

Karakter warna daun muda pada mutan ubi kayu generasi M1V3 yang dibandingkan dengan genotipe asal memiliki keragaman fenotipe. Terlihat pada genotipe Jame-jame dengan warna daun muda pada genotipe asal terlihat berwarna hijau keunguan dan terjadi perubahan beberapa mutan menjadi warna ungu dan hijau tua. Genotipe Ratim dengan warna kontrol ungu menjadi warna hijau keunguan. UJ-5, Malang-4 dan Adira-4 memiliki warna daun muda yang sama dengan kontrolnya, yaitu hijau keunguan untuk UJ-5, Malang-4 memiliki warna daun muda hijau dan warna hijau terang untuk genotipe Adira-4 (Tabel 5). Penampilan karakter warna daun muda dapat dilihat pada Gambar 3. Pubescence

pada daun apikal berfungsi menekan serangan hama pada per tanaman ubi kayu (Ceballos et al. 2015).

Gambar 3 Keragaan karakter warna daun muda pada genotipe asal ubi kayu (Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4) dan mutan ubi kayu generasi M1V3

Warna Daun, Bentuk Central Daun dan Jumlah Lobus Daun Ubi Kayu

Karakter warna daun yang diamati terlihat genotipe Jame-jame, UJ-5 tidak mengalami perubahan warna. Maharani (2015) menyatakan hasil iradiasi sinar gamma pada ubi kayu generasi M1V2 menyebabkan perubahan morfologi pada karakter daun ubi kayu baik dari karakter warna daun, bentuk tulang daun dan jumlah lobus. Genotipe Ratim terjadi perubahan warna dari hijau terang menjadi hijau tua. Genotipe Malang-4 dengan warna kontrol hijau tua berubah menjadi

Jame-jame Ratim UJ-5 Malang-4 Adira-4

hijau terang dan ada yang tetap menjadi hijau tua. Genotipe Adira-4 terjadi perubahan dari warna hijau terang menjadi warna hijau muda pada daun ubi kayu hasil mutan. Beberapa mutan yang berubah memiliki ciri-ciri yang dapat dilihat pada Tabel 5. Menurut Khumaida et al. (2015) iradiasi sinar gamma menyebabkan mutasi morfologi pada daun ubi kayu digenerasi M1V1 dan karakter warna daun berkorelasi positif dengan bobot umbi ubi kayu.

Karakter bentuk central daun beberapa mutan dengan genotipe asal Jame-jame ada yang berubah dari elliptic-lanceolate menjadi lanceolate. Mutan dengan genotipe asal Ratim berubah dari elliptic-lanceolate menjadi lanceolate. Genotipe asal UJ-5 karakter bentuk central daun tidak berubah. Genotipe asal Malang-4 mutan mengalami perubahan pada karakter bentuk sentral daun yaitu dari

lanceolate menjadi elliptic-lanceolate. Genotipe asal Adira-4 karakter bentuk central daun mengalami perubahan pada mutan dari elliptic-lanceolate menjadi

lanceolate. Pengamatan jumlah cuping pada setiap genotipe tidak berbeda terlihat pada genotipe Jame-jame, Ratim dan UJ-5 memiliki jumlah cuping 7. Genotipe Malang-4 dan Adira-4 memiliki jumlah lobus 7 pada pengamatan 9 BST.

Gambar 4 Keragaan mutan karakter jumlah lobus dan warna daun ubi kayu

Tabel 5 Rata-rata karakter warna daun muda, warna daun, bentuk central, jumlah lobus, warna tangkai, bentuk umbi, lekukan umbi,warna parenkim, warna korteks, warna luaran umbi, rasa dan tipe umbi dari mutan ubi kayu generasi M1V3

Genotipe WDM WD BC JL WT BU LU WP WK WLU RU TU

Jame-jame hijau keunguan hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Hijau Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda Manis Mixed V1D1-1-1-1 Ungu hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda Manis pedunculate V1D1-1-1-3 Ungu hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda Manis Mixed V1D1-3-2-2 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda Intermediet Mixed V1D1-3-2-3 hijau keunguan hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D1-3-3-1 hijau keunguan hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D1-3-3-3 hijau keunguan hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D1-5-3-1 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D1-5-3-2 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D1-5-3-3 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D2-1-2-3 Ungu hijau terang Obovate-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V1D2-1-2-2 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat tua Manis Mixed Ratim Ungu hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda Manis Mixed V2D1-3-2-2 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet pedunculate V2D1-3-2-3 hijau keunguan hijau terang Lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet pedunculate V2D1-4-2-2 hijau keunguan hijau tua Lanceolate Tujuh Ungu Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda Manis pedunculate V2D1-4-2-3 hijau keunguan hijau tua Lanceolate Tujuh Ungu Cylindrical Beberapa Putih Pink cokelat muda Manis pedunculate V2D1-5-2-2 Ungu hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed V2D1-5-2-3 Ungu hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh Merah Cylindrical sedikit Putih Pink cokelat muda intermediet Mixed UJ-5 hijau keunguan hijau tua Obovate-lanceolate Tujuh hijau kemerahan conical-cylindrical Beberapa Putih putih (krem) Putih Pahit Mixed V3D1-2-2-3 hijau keunguan hijau tua Obovate-lanceolate Tujuh Hijau Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) Putih intermediet Mixed V3D4-1-1-1 hijau keunguan hijau tua Obovate-lanceolate Tujuh Hijau Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) Putih Pahit Mixed V3D1-1-2-1 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh Hijau Cylindrical Banyak Putih putih (krem) Putih Pahit Mixed Malang-4 hijau keunguan hijau tua Lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical sedikit Putih putih (krem) cokelat muda Pahit Sessile V4D1-1-3-3 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda intermediet Sessile V4D1-1-3-2 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda Pahit Sessile V4D1-2-2-2 Ungu hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda Pahit Mixed V4D1-2-2-3 Ungu hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda Pahit Mixed V4D1-4-3-3 hijau keunguan hijau terang Elliptic-lanceolate Tujuh kuning kehijau Cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda Pahit Mixed V4D2-1-2-2 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical sedikit Putih putih (krem) cokelat tua Pahit Mixed V4D2-1-2-3 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan Cylindrical sedikit Putih putih (krem) cokelat tua Pahit Mixed V4D2-2-3-1 hijau keunguan hijau tua Elliptic-lanceolate Tujuh hijau kemerahan cylindrical-cylindrical Beberapa Putih putih (krem) cokelat muda intermediet pedunculate

Warna Tangkai Daun Ubi Kayu

Pengamatan warna tangkai daun dari mutan ubi kayu yang dibandingkan dengan genotipe asal memiliki keragaman fenotipe. Terlihat warna tangkai daun Jame-jame hasil mutasi berwarna merah sedangkan pada genotipe awal karakter warna tangkai berwarna hijau kemerahan. Mutan dengan genotipe asal Ratim tidak mengalami perubahan yaitu tetap berwarna merah disepanjang tangkai daun. Mutan dengan genotipe asal UJ-5 memiliki warna tangkai daun hijau disepanjang tangkai daun. Mutan dengan genotipe asal Malang-4 memiliki warna tangkai daun hijau dengan merah didekat daun sama dengan warna genotipe asal.

Terjadi perubahan warna pada mutan dengan genotipe asal Adira-4 dari warna tangkai merah kehijauan menjadi dominan hijau (Tabel 5). Penelitian Maharani (2015) memperlihatkan perubahan morfologi yang terlihat pada perubahan warna tangkai daun menjadi merah muda dan hijau pada dosis radiasi 15 Gy. Penampilan warna tangkai pada beberapa mutan disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5 Keragaan karakter warna tangkai ubi kayu genotipe asal (A) dan mutan (B) ubi kayu generasi M1V3

Bentuk Umbi dan Lekukan Umbi Ubi Kayu

Pengamatan yang dilakukan pada karakter bentuk umbi dari genotipe Jame-jame memiliki bentuk umbi sama dengan control yaitu cilindrical. Mutan dengan genotipe asal Ratim memiliki bentuk umbi cilindrical yang tidak berubah, sedangkan mutan dengan genotipe asal UJ-5 memiliki bentuk umbi Conical- cilindrical pada control dan berubah menjadi cilindrical pada semua mutan. Mutan dengan genotipe asal Malang-4 mengalami perubahan dari cylindrical

menjadi conical-cylindrical. Genotipe Adira-4 memiliki bentuk umbi Cilindrical pada kontrol dan tetap dengan bentuk Cilindrical pada semua mutan ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 5. Terkait dengan hasil ubi kayu, tipe yang dikehendaki adalah tipe Cilindrical karena hasil olahan akan lebih seragam jika dibandingkan dengan tipe Conical-cilindrical. Umbi yang terlalu besar dapat menyulitkan pengolahan dengan menggunakan mesin, sehingga diharapkan umbiberbentuk lebih seragam dengan ukuran yang sedang.

Karakter lekukan umbi pada mutan dengan genotipe asal Jame-jame mengalami perubahan yaitu dari sedikit lekukan menjadi banyak lekukan pada mutan. Mutan dengan genotipe Ratim tetap memiliki sedikit lekukan pada

karakter lekukan umbi. Mutan dengan genotipe asal UJ-5 memiliki banyak lekukan baik dari kontrol maupun mutannya. Mutan dengan genotipe asal Malang-4 mengalami perubahan karakter lekukan umbi yaitu dari sedikit lekukan pada kontrol menjadi banyak lekukan pada mutan. Genotipe asal Adira-4 juga mengalami perubahan karakter lekukan umbi dari sedikit lekukan pada kontrol menjadi banyak lekukan pada mutan.

Warna Parenkim, Warna Korteks dan Warna Luar Umbi Ubi Kayu

Pengamatan warna parenkim pada genotipe Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4 dan Adira-4 memiliki warna yang sama yaitu Putih. Pengamatan warna

parenkim berkaitan dengan kandungan provitamin A (β-karoten) didalam ubi kayu dan kandungan karoten pada ubi terlihat pada intensitas warna ubi (Ferreira

et al. 2008).

Karakter warna korteks mutan dengan genotipe asal Jame-jame dan Ratim memiliki warna korteks sama dengan kontrol yaitu berwarna pink. Genotipe UJ-5 dan Malang-4 memiliki warna kontrol sama dengan mutan yaitu putih (krem). Genotipe Adira-4 memiliki warna korteks pink untuk kontrol dan pink untuk mutan (Tabel 5). Karakter warna korteks berkaitan dengan kandungan glikosida sianogenik dimana kandungan tertinggi ditemukan pada bagian korteks umbi (Omar et al. 2012). Glikosida sianogenik merupakan senyawa hidrokarbon yang dapat menghasilkan hidrogen sianida (HCN) yang bersifat racun bagi manusia.

Karakter warna luar umbi mutan dengan genotipe asal Jame-jame dan Ratim memiliki warna cokelat muda sama dengan warna kontrol. Mutan dengan genotipe UJ-5 memiliki warna luar umbi putih yang sama dengan warna kontrol. Warna putih merupakan warna dominan pada kulit luar umbi dari genotipe asal UJ-5 (Fukuda et al. 2010). Genotipe Malang-4 memiliki warna luar cokelat muda dan genotipe Adira-4 memiliki warna luar cokelat tua yang tidak mengalami perubahan warna pada mutan. Keragaan mutan pada karakter warna parenkim, warna korteks dan warna luar umbi dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6 Keragaan karakter bentuk umbi, warna parenkim umbi, warna korteks dan warna luaran umbi genotipe asal (Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4) dan mutan ubi kayu (G1D1-3-3-2, G2D2-3-3-2, G3D1-2-1-2, G4D1-1-1-3, G5D1-2-1-3) ubi kayu generasi M1V3

Jame-jame _{Ratim UJ-5} Malang-4 Adira-4

Tipe umbi Ubi Kayu

Pengamatan yang dilakukan pada karakter tipe umbi ubi kayu genotipe Jame-jame memiliki tipe mixed pada genotipe asal sedangkan mutan tidak mengalami perubahan. Mutan dengan genotipe asal Ratim memiliki tipe mixed

pada kontrol dan berubah menjadi padunculate pada umbi mutannya. Genotipe UJ-5 tidak mengalami perubahan pada karakter tipe umbi dimana umbi tetap dengan tipe mixed. Mutan dengan genotipe asal Malang-4 terjadi perubahan tipe umbi pada mutan dari tipe sessile menjadi tipe mixed. Mutan dengan genotipe asal Adira-4 mengalami perubahan bentuk dari bentuk mixed menjadi tipe umbi

pedunculate (Tabel 5).

Genotipe asal Mutan

Rasa Umbi Ubi Kayu

Rasa umbi merupakan salah satu karakter kualitatif yang menentukan penggunaan umbi ubi kayu oleh konsumen, karena rasa umbi di pengaruhi oleh kandungan HCN pada umbi ubi kayu. Mutan dengan genotipe asal Jame-jame mengalami perubahan rasa, dimana rasa pada genotipe asal memiliki rasa yang manis berubah menjadi intermediet pada delapan mutan, tiga mutan tetap memiliki rasa umbi manis. Genotipe asal Ratim memiliki rasa manis pada genotipe asal dan 3 mutan ada yang tetap memiliki rasa manis dan ada 4 mutan yang berubah menjadi intermediet. Mutan dengan genotipe UJ-5 memilik rasa umbi pahit dan 1 mutan berubah menjadi intermediet. Genotipe Malang-4 memiliki rasa pahit pada genotipe asal dan pada mutan beberapa ada yang berubah menjadi intermediet dan ada yang tetap dengan rasa pahit. Mutan dengan genotipe asal Adira-4 memiliki rasa umbi yang pahit dengan mutan yang tetap memiliki rasa pahit. Keragaman mutan ubi kayu dengan karakter rasa umbi disajikan pada Tabel 5.

Heritabilitas Arti Luas (h2bs) 32 Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Heritabilitas merupakan penggambaran proporsi ragam genetik terhadap ragam fenotipe yang dinyatakan dalam satuan persen. Pendugaan nilai heritabilitas digunakan untuk melihat peranan faktor genetik dan faktor lingkungan dalam memberikan penampilan akhir yang diamati (Syukur et al. 2012). Karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas yang termasuk kriteria tinggi, dimana faktor genetik memberikan pengaruh yang besar dibandingkan dengan faktor lingkungan sehingga dapat dilakukan seleksi berdasarkan karakter dan sifat genetik dari genotipe tersebut. Nilai heritabilitas yang tinggi berperan dalam meningkatkan efektifitas seleksi dalam pemuliaan tanaman (Hardiati et al. 2003).

Nilai duga heritabilitas dari 32 mutan dapat dijelaskan dengan melihat nilai heritabilitas dari karakter pada setiap genotipe. Tabel 5 menyajikan nilai heritabilitas mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 dengan karakter pertumbuhan dan karakter panen. Hasil pendugaan ragam fenotipe, ragam lingkungan dan ragam genetik menunjukkan bahwa pada karakter lebar daun, tinggi cabang pertama, jumlah umbi, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi, pengaruh lingkungan masih ada terhadap karakter tersebut, sedangkan pada karakter Panjang daun lobus, lebar daun, diameter batang dan tinggi tanaman faktor genetik lebih dominan mengendalikan karakter tersebut, yang ditunjukkan oleh nilai heritabilitas arti luas dengan kriteria tinggi (Tabel 6).

Tabel 6 Nilai duga heritabilitas arti luas (h2bs) 32 mutan ubi kayu hasil iradiasi

Tabel 7 menyajikan nilai duga heritabilitas karakter populasi mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3 dari lima genotipe asal yaitu Jame-jame (G1), Ratim (G2), UJ-5 (G3), Malang-4 (G4) dan Adira-4 (G5). Terlihat genotipe G1 (Jame-jame) memiliki nilai heritabilitas tinggi pada semua karakter yaitu Panjang daun lobus, lebar daun, panjang tangkai, diameter batang, tinggi tanaman, tinggi cabang pertama, jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi per tanaman. Genotipe G2 (Ratim) memiliki nilai heritabilitas tinggi pada karakter lebar daun, diameter batang, tinggi cabang pertama, jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi. Genotipe G3 (UJ-5) memiliki nilai heritabilitas tinggi pada karakter lebar daun, tinggi tanaman, jumlah umbi per tanaman, umbi umbi ekonomi dan bobot umbi. Genotipe G4 (Malang-4) nilai heritabilitas tinggi terdapat pada karakter lebar daun, panjang tangkai, diameter batang, tinggi cabang pertama, dan jumlah umbi ekonomi. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas sedang adalah karakter Panjang daun lobus. Genotipe G5 (Adira-4) yang nilai heritabilitas tinggi yaitu karakter diameter batang, tinggi tanaman, jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi.

Tabel 7 Nilai duga heritabilitas kelompok populasi berdasarkan tetua asal mutan ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3

Genotipe Karakter σ2 k σ2 m h2bs(%) kriteria

Tinggi cabang pertama (cm) 424.45 3199.43 86.73 Tinggi

Jumlah umbi per tanaman 1.04 6.19 83.19 Tinggi

Tinggi tanaman (cm) 3995.59 7714.84 48.21 Sedang

Tinggi cabang pertama (cm) 106.70 1512.29 92.94 Tinggi

Jumlah umbi per tanaman 2.58 7.83 67.01 Tinggi

Tinggi tanaman (cm) 582.11 2119.23 72.53 Tinggi

Tinggi cabang pertama (cm) 408.33 433.23 5.75 Rendah

Jumlah umbi per tanaman 3.95 19.81 80.04 Tinggi

Tinggi tanaman (cm) 2671.26 3424.7 22.00 Rendah

Tinggi cabang pertama (cm) 846.33 1997.44 57.63 Tinggi

Jumlah umbi per tanaman 3.25 9.02 63.97 Tinggi

Tinggi tanaman (cm) 822.23 2053.45 59.96 Tinggi

Tinggi cabang pertama (cm) 241.81 466.62 48.18 Sedang

Jumlah umbi per tanaman 2.78 5.75 51.69 Tinggi

Jumlah umbi ekonomi 1.61 7.27 77.91 Tinggi

Bobot umbi (kg) 4.34 11.02 60.59 Tinggi

σ2

Nilai duga heritabilitas arti luas dari 32 genotipe (Tabel 6) dengan karakter yang memiliki kriteria heritabilitas sedang yaitu jumlah umbi, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi, ternyata lebih dipengaruhi oleh genotipe asal yaitu Malang-4 yang dilihat dari nilai heritabilitas populasi mutan (Tabel 6) dengan hasil yang memiliki nilai heritabilitas rendah pada karakter jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi. Menurut Khumaida et al. (2015) karakter pada generasi M1V2 yang memiliki nilai heritabilitas yang tinggi terdapat pada genotipe Ratim (G2) adalah karakter tinggi tanaman, tinggi cabang pertama, jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi. Genotipe UJ-5 (G3) memiliki nilai heritabilitas tinggi pada karakter tinggi tanaman, jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi. Genotipe Malang-4 (G4) memiliki nilai heritabilitas tinggi pada karakter jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi.

Analisis Korelasi Karakter Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Selain dari nilai duga heritabilitas tinggi kriteria seleksi yang akan dipilih juga harus memiliki korelasi yang positif dengan bobot umbi per tanaman. Korelasi adalah koefisien yang menggambarkan tingkat keeratan hubungan linear antara dua karakter atau lebih. Besaran dari koefisien korelasi tidak menggambarkan hubungan sebab akibat antara dua karakter atau lebih tetapi semata-mata menggambarkan keterikatan linear antara karakter (Mattjik & Sumertajaya 2006). Nilai koefisien korelasi genotipe antar karakter-karakter yang di amati disajikan pada Tabel 8. Kegunaan koefisien korelasi dalam penelitian pertanian umumnya adalah untuk mengukur derajat hubungan linear antara dua karakter dimana hubungan sebab akibatnya tidak begitu jelas (Gomez & Gomez 2007). Nilai korelasi yang tinggi menunjukkan bahwa karakter tersebut memiliki pengaruh dalam peningkatan daya hasil. Berdasarkan analisis korelasi tampak bahwa korelasi positif nyata terhadap bobot umbi diperoleh pada karakter panjang tangkai, diameter batang, tinggi tanaman, tinggi cabang pertama, jumlah umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomis (panjang umbi >20 cm).

Karakter panjang tangkai berkorelasi nyata dan positif dengan karakter panjang daun lobus, lebar daun, tinggi tanaman, jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekomoni (panjang umbi >20 cm) dan bobot umbi per tanaman. Karakter diameter batang berkorelasi nyata dan positif dengan karakter tinggi tanaman, tinggi cabang pertama, jumlah umbi ekonomi (panjang umbi >20 cm) dan bobot umbi per tanaman. Menurut Khumaida et al. (2015) panjang tangkai berkorelsi positif dengan jumlah umbi ekonomi dan jumlah umbi per tanaman. Karakter diameter batang berkorelasi nyata dan positif dengan bobot umbi, dimana peningkatan diameter akan mempengaruhi peningkatan bobot umbi per tanaman. Jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi memiliki koreasi postitif dengan karakter bobot umbi. Menurut Sundari et al. (2010) karakter hasil umbi berkorelasi positif nyata dengan karakter diameter batang, jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi. Karakter tinggi cabang pertama memiliki korelasi dengan jumlah daun lebar daun, dan panjang tangkai dimana tanaman yang memiliki cabang akan memiliki daun yang banyak sehingga membantu dalam proses pengisian umbi (Putri et al. 2013).

Karakter tinggi tanaman berkorelasi nyata dan positif dengan tinggi cabang pertama, artinya semakin bertambah tinggi tanaman semakin bertambah pula tinggi cabang dan bobot umbi semakin bertambah. Hal ini juga dilaporkan oleh Zuraida (2010) karakter tinggi tanaman berkorelasi positif dengan bobot umbi per tanaman. Karakter lain yang serupa terjadi pada karakter jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi (panjang umbi >20 cm) yang berkorelasi positif sangat nyata dengan bobot umbi, dimana semakin banyak jumlah umbi per tanaman dan jumlah umbi ekonomi (panjang umbi >20 cm) maka bobot umbi per tanaman akan semakin bertambah.

Analisis Lintas (Path analysis) Karakter Mutan Ubi Kayu Generasi M1V3

Kegiatan seleksi pada program pemuliaan tanaman juga membutuhkan informasi tentang kontribusi relatif dari masing-masing karakter agronomi atau komponen hasil terhadap hasil, baik langsung maupun tidak langsung. Metode analisis korelasi secara umum hanya menjabarkan korelasi atau keeratan antar karakter yang diamati secara fenotipe tanpa memperhatikan sejauh mana karakter memberikan sumbangan dalam peningkatan nilai terhadap karakter lain. Oleh karena itu metode analisis lintas (path analysis) dapat memperlihatkan sejauh mana pengaruh langsung dan tidak langsung antara karakter agronomi dengan bobot umbi ubi kayu generasi M1V3. Analisis lintas selalu diikuti dengan diagram lintas yang bertujuan memperjelas uraian yang dikemukakan (Gaspersz 1992). Besarnya koefisien lintas berupa pengaruh langsung dan tidak langsung dari karakter pertumbuhan terhadap karakter panen yaitu bobot umbi selengkapnya di tampilkan pada Tabel 9.

ekonomi (panjang umbi >20 cm) yang mempengaruhi bobot umbi tanaman dapat dijadikan kriteria seleksi. Selain itu perlu dipelajari juga pengaruh tidak langsung terhadap bobot umbi.

Tabel 9 Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter terhadap bobot umbi ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma generasi M1V3

Karakter PL Pengaruh tidak langsung

PT DB TT TCP JU JUE Total Selisih

PT -0.20 0.01 -0.01 0.03 0.32 0.25 0.41 0.60

DB 0.06 -0.05 -0.01 0.05 0.18 0.17 0.40 0.34

TT -0.03 -0.09 0.02 0.07 0.34 0.24 0.56 0.59

TC 0.11 -0.06 0.03 -0.02 0.304 0.25 0.61 0.50

JU 0.53 -0.12 0.02 -0.02 0.06 0.39 0.87 0.34

JUE 0.45 -0.11 0.02 -0.02 0.06 0.46 0.87 0.41 Pengaruh sisaan = C2s=0.39 atau 39%

PL = pengaruh langsung, PT : panjang tangkai, DB : diameter batang, TT: tinggi tanaman, TC: tinggi cabang pertama, JU: jumlah umbi per tanaman, JUE: jumlah umbi ekonomi (panjang umbi >20 cm).

Berdasarkan Tabel 8 secara geometrik data dibangun pada diagram lintasan (Gambar 9) untuk menjelaskan hubungan kausal antara karakter bebas dan karakter respon. Gambar 8 menunjukan bahwa analisis lintas mampu menjelaskan keragaman total dari variabel repon bobot umbi per tanaman yang diterangkan dengan menggunakan 6 variabel sebesar 61%, sedangkan sisanya sebesar 39% dipengaruhi oleh faktor lain.

Berdasarkan hasil analisis korelasi dan analisis lintas yang telah dilakukan pada percobaan ini telah diketahui pola hubungan 6 karakter agronomi dengan karakter bobot umbi. Karakter yang berkorelasi positif namun berpengaruh langsung rendah terhadap karakter bobot umbi masih dapat dipertimbangkan sebagai karakter untuk menyusun kriteria seleksi dengan syarat nilai heritabilitasnya tinggi. Berdasarkan hal tersebut karakter diameter batang dan tinggi tanaman yang dapat dijadikan kriteria seleksi untuk generasi selanjutnya. Pola hubungan karakter tersebut menjadi dasar dalam menyusun kriteria seleksi mutan ubi kayu generasi M1V3. Karakter–karakter yang dapat digunakan untuk menyusun kriteria seleksi memiliki beberapa syarat yaitu (1) berkorelasi kuat terhadap karakter target (2) memiliki heritabilitas yang tinggi (3) mudah diamati secara visual (Roy 2000).

Percobaan II Stabilitas Genetik Mutan Ubi Kayu Hasil Iradiasi Sinar

Gamma Generasi M1V3

Stabilitas merupakan hal yang harus diuji di setiap akhir program pemuliaan tanaman sebelum tanaman tersebut dilepas. Jika keragaman diperoleh dari perlakuan mutasi, maka perlu dilakukan uji stabilitas terhadap keturunan vegetatifnya. Mutan ubi kayu generasi M1V3 dari lima genotipe asal, diuji stabilitas berdasarkan nilai fenotipe dari mutan-mutan potensial generasi M1V3 dilakukan pada karakter-karakter kuantitatif, meliputi karakter yang berpengaruh terhadap hasil yaitu jumlah umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi dan bobot umbi. Kriteria “stabil” untuk tanaman yang diperbanyak secara vegetatif adalah jika keragaman mutan lebih kecil atau sama dengan keragaman tanaman normal

(σ2_{tanaman mutan ≤ σ}2

tanaman asal).

Pengujian stabilitas mutan perlu dilakukan untuk meyakinkan bahwa varietas mutan tersebut telah berubah secara genetik dan stabil, hingga dapat digunakan sebagai tetua dalam kegiatan pemuliaan. Menurut Soedjono (2003), tanaman hasil dari induksi mutasi tidak akan terlihat langsung stabilitasnya pada generasi pertama namun mulai tampak pada generasi M2.