Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
Noer Rahmi Ardiarini*), Intan Widia Santika, Puput Kurniawan dan Budi Waluyo Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran Malang 65145
Email :*rahmi.fp@ub.ac.id
ABSTRAK
Kebutuhan biji bunga matahari di Indonesia terus mengalami peningkatan, akan tetapi tidak diimbangi dengan produksi yang tinggi. Dalam upaya peningkatan produksi biji bunga matahari dapat dilakukan dengan kegiatan pemuliaan tanaman melalui cara perakitan varietas unggul. Dalam upaya perakitan varietas unggul, perlu dilakukan identifikasi keragaman biji agar keragaman penampilan karakternya dapat digunakan untuk menentukan perbedaan genotype pada bunga matahari. Penentuan keragaman pada karakter biji bunga matahari dilakukan berdasarkan pendekatan Principal Component Analysis (PCA). Penelitian dilaksanakan di Kebun Ngijo, Karangploso, Malang pada bulan Maret 2017 sampai dengan Juli 2017. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) diulang 2 kali, dan 6 genotipe bunga matahari. Hasil penelitian menunjukkan terdapat keragaman pada karakter lebar biji, bobot 100 biji, tebal biji, posisi garis biji, panjang kernel, warna garis biji, bentuk biji, panjang biji dan bobot kernel, lebar kernel, permukaan biji, dan rendemen biji. Genotipe bunga matahari terbagi menjadi empat kelompok spesifik, masing-masing dengan penciri: kelompok 1 (panjang biji, lebar biji, tebal biji, berat 100 biji, panjang kernel, berat 100 kernel, warna biji, warna garis, bentuk biji, dan posisi garis), kelompok 2 (tebal kernel, dan rendemen biji), kelompok 3 (karakter permukaan biji), kelompok 4 (lebar kernel). Karakter-karakter tersebut dapat dijadikan penciri khusus indikator pengelompokan keragaman
Kata Kunci: Bunga Matahari, Keragaman, Karakteristik Biji, PCA
ABSTRACT
Ardiarini., et all. 2017
Keywords: Sunflower, Variability, Characteristics of Seeds, PCA
Pendahuluan
Bunga matahari merupakan tanaman yang berasal dari family compositae yang dikenal sebagai tanaman hias, tetapi sering berkembangnya jaman dan pengetahuan tanaman bunga matahari memiliki banyak manfaat, seperti pakan ternak, bahan makanan (kacang dan tepung), keperluan medis dan tanaman penghasil minyak (Force, 2015). Ketersediaan varietas bunga matahari unggul berkualitas, berdaya hasil tinggi dan daya adaptasi yang tinggi merupakan hal penting untuk pengembangan varietas bunga matahari. Penelitian Herwati et al., (2011) menunjukkan bahwa varietas lokal bunga matahari di Indonesia saat ini terdesak oleh varietas unggul yang berasal dari luar negeri, padahal varietas lokal memiliki kualitas tinggi yang dapat digunakan untuk merakit varietas unggul.
Bunga matahari merupakan tanaman penghasil minyak rendah lemak. Biji bunga matahari memiliki kandungan oleat 16-19% dan kandungan linoleat 68% dari 90% asam lemak yang berada didalam minyak bunga matahari (Skoric et al., 2008). Selain kandungan oleat dan linoleat, biji bunga matahari memiliki kandungan protein sekitar 13-20 %, kaya akan vitamin E dan rendah kolesterol.
Kebutuhan biji bunga matahari di Indonesia terus mengalami peningkatan, akan tetapi tidak diimbangi dengan produksi yang tinggi. Dalam upaya peningkatan produksi biji bunga matahari dapat dilakukan dengan kegiatan pemuliaan tanaman melalui cara perakitan varietas unggul. Dalam upaya perakitan varietas unggul, perlu dilakukan identifikasi keragaman biji agar keragaman penampilan karakternya dapat digunakan untuk menentukan perbedaan genotype pada bunga matahari. Hal ini dilakukan agar identifikasi
karakter biji calon varietas yang memiliki karakter berbeda dapat dibedakan dengan varietas yang sudah ada. Keragaman karakter bunga matahari di Indonesia dapat menentukan potensi tanaman tersebut dalam meningkatkan penggunaan bahan genetik untuk meningkatkan produksinya (Respatijarti et al, 2011)
Pendugaan keragaman pada program perakitan kultivar baru dapat menentukan keunggulan suatu calon varietas. Keunggulan tersebut sangat penting diketahui agar setiap calon kultivar mempunyai karakteristik berbeda dengan yang sudah ada. Identifikasi karakter spesifik pada setiap genotip perlu diidentifikasi untuk mencegah duplikasi. Analisis komponen utama (PCA) merupakan suatu alat yang dapat digunakan dalam mendapatkan informaasi tentang karakter kandidat varietas dan atau kandidat tetua untuk keberhasilan suatu program kegiatan pemuliaan (Nazir et al., 2013). Setiap komponen menjelaskan bahwa suatu karakter berkontribusi terhadap nilai keragaman total. Komponen utama satu merupakan komponen yang memiliki karakter yang sangat penting. Komponen utama dua merupakan karakter pendukung pertama komponen utama satu. Sedangkan komponen tiga merupakan komponen yang memiliki karakter pendukung kedua komponen utama satu dan komponen utama empat merupakan komponen karakter pendukung ketiga dari kompenen utama (Fajriyah dan Irawan, 2016). Penelitian ini bertujuan mempelajari karakter fisik biji sebagai penduga keragaman pada genotip bunga matahari
Bahan dan Metode
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017 alfaboard, spidol, kamera, alat tulis, kertas label, timbangan, penggaris, dan jangka sorong. Bahan yang digunakan yaitu 6 genotip bunga matahari yang terdiri dari 1 varietas lokal bunga matahari (Lokal Malang) dan 5 genotip bunga matahari (NOA10, NOA11, NOA12, NOA22, dan NOA50) yang berasal dari koleksi Laboratorium Pemuliaan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya.
Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 kali ulangan. Pengamatan dilakukan berdasarkan karakteristik fisik dan morfologi biji. Pengamatan meliputi Panjang Biji, Lebar Biji, Tebal Biji, Panjang Kernel, Lebar Kernel, Tebal Kernel, Bobot
posisi garis biji, permukaan biji dan tekstur kulit biji.
Analisis dilakukan pada setiap karakter berdasarkan Principal Component Analysis (PCA) tipe Pearson (n-1) dengan menggunakan aplikasi XLSTAT Versi 2009 yang digunakan untuk menentukan kontribusi pada setiap karakter keragaman total. Komponen utama bernilai jika nilai eigenvalue > 1, sedangkan karakter yang berkontribusi terhadap setiap komponen utama ditandai dengan nilai factor loading 0,6 (Peres-Neto et al., 2003). Sedangkan untuk pengklasteran menggunakan analisis dendogram Aglomerative Hierrarchical Clustering (AHC)
Hasil dan Pembahasan Principal Component Analysis (PCA)
Keragaman biji bunga matahari berdasarkan hasil analisis komponen utama(Principal Component Analysis)beberapa karakter kualitatif dan kuantitatif dari 6 genotip bunga matahari terdapat 4 komponen utama yang memiliki nilai Eigenvalue > 1 dengan nilai kumulatif varian sebesar 94.60% .(Tabel 1). Berdasarkan eigenvalue > 1 terdapat empat komponen utama yang berkontribusi terhadap keragaman biji bunga matahari (Tabel 1), dimana masing-masing komponen memiliki keragaman sebesar 56.66 % pada komponen utama satu, 17.12 % pada komponen utama dua, 14.01 % pada komponen utama tiga dan 6.79 % keragaman pada komponen utama empat.
Komponen pertama (PCA1) memiliki eigenvalue 8.50 memberikan kontribusi terhadap keragaman maksimum sebesar 56.70%. Karakter yang berkontribusi terhadap komponen pertama (PCA1) ialah panjang biji, lebar biji, tebal
Ardiarini., et all. 2017
Tabel 1. Eigenvalue keragaman kumulatif, keragaman, dan factor loading 6 genotip dari karakter kualitatif dan kuantitatif.
PCA1 PCA2 PCA3 PCA4
Eigenvalue 8.50 2.60 2.10 1.02
Keragaman (%) 56.70 17.12 14.01 6.80 Kumulatif(%) 56.70 73.80 87.80 94.60
Panjang Biji 0.91 0.16 0.11 -0.16
Lebar Biji 0.94 -0.19 0.16 -0.22
Tebal Biji 0.92 -0.35 0.13 -0.11
Berat 100 Biji 0.97 -0.12 -0.17 0.04 Panjang Kernel 0.91 0.31 0.06 -0.25
Lebar Kernel 0.29 0.66 -0.23 0.66
Tebal Kernel 0.54 -0.62 -0.54 0.09 Berat 100 Kernel 0.71 0.57 0.27 -0.19 Rendemen Biji -0.48 0.71 0.46 -0.21
Warna Biji 0.81 0.05 0.46 0.22
Warna Garis 0.83 0.26 -0.41 0.11
Bentuk Biji 0.81 0.05 0.46 0.22
Posisi Garis -0.83 -0.26 0.41 -0.11 Permukaan Biji -0.18 -0.42 0.72 0.47 Tekstur Biji 0.59 -0.55 0.31 -0.04
Analisis Kluster
Menurut Smith et al. (1991) Evaluasi dan karakterisasi ciri morfologi adalah langkah pertama dan mendasar dalam mendeskripsi plasma nutfah. Deskripsi secara statistik juga dapat digunakan untuk menentukan variasi genetik. Genotipe bunga matahari dibagi menjadi empat kelompok berdasarkan sifat fisik benih. Komposisi kelompok yang berbeda diberikan pada Gambar 1. Berdasarkan analisis klaster terbagi menjadi 4 (empat) kelompok utama. Genotip yang termasuk dalam kelompok 1 adalah genotip Lokal Malang. Kelompok 2 (NOA10), kelompok 3 (NOA11 dan NOA22), dan kelompok 4 (NOA12 dan NOA50).
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
KESIMPULAN
1. Berdasarkan PCA didapatkan keragaman pada karakter fisik biji: lebar biji, bobot 100 biji, tebal biji, posisi garis biji, panjang kernel, warna garis biji, bentuk biji, panjang biji, berat 100 kernel, lebar kernel, dan rendemen biji.
2. Genotipe potensial dibagi menjadi empat (4) kelompok karakter penciri berdasarkan karakter fisik biji.
Ucapan Terima Kasih
Ucapan Terima Kasih disampaikan kepada Dr. Noer Rahmi Ardiarini, SP., M.Si yang telah telah menyediakan bahan penelitian serta ilmu dan bimbingannya. Kepada Dr. Budi Waluyo, SP., MP. Yang juga membimbing dalam penyusunan makalah ini. Dan juga kepada mahasiswa penelitian S1 Intan Widia Santika yang tergabung dalam tim peneliti Bunga Matahari.
DAFTAR PUSTAKA
Ardiarini, N, R., Waluyo, B., Kuswanto. 2016. Variability And Genetic Distance Of Potential Genotypes Sunflower (Helianthus annuus L.) from Indonesia for Industrial Purpose. Transactions of Persatuan Genetik Malaysia, No. 3, pp. 1-10, 20167-73, 2061 6
Arshad M., M. A. Khan, S. A. Jadoon and A. S. Mohmand. 2010. Faktor analysis in sunflower (Helianthus annuus L.) to investigate desirable hybrids. Pak. J. Bot. 42 (6): 4393-4402.
Fajriyah L. dan B. Irawan, 2016. Analisis
keanekaragaman dan
pengelompokan empat varietas kelengkeng (Dimocarpus longan L.) melalui metode fenetik. Diss. Universitas Airlangga
Ardiarini., et all. 2017
Ultilization. AOCS Press. Amerika. P. 53-55
Herwati, A., Purwati, R, D., Anggraeni, T, D, A. 2011. Penampilan karakter kualitatif pada plasma nutfah tanaman bunga matahari. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Perkebunan 2011.
Khodadadi M., M. H. Fotokian and M. Miransari. 2011. Genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) genotypes based on cluster and principal component analyses for breeding strategies. AJSC 5(1):17-24 Nazir, A., J. Farooq, A. Mahmood, M. Shahid, M. Riaz. 2013. Estimation of genetic diversity for CLCUV, earliness and fiber quality traits using various statistical procedures in different crosses of Gossypium hirsatum L. Vestnik Orel GAU 4 (43) : 2-9
Peres-Neto, P. R., D. A. Jackson, And K. M. Somers. 2003. Giving meaningful interpretation to ordination axes: assessing oading significance in principal component analysis. Ecology 84(9):2347-2363. Respatijarti, N.R. Ardiarini and G.
Purwantini, 2011. Genetic Variability on Sunflower (Helianthus annuus L.). Proceeding on Plant Breeding National Seminar. 2011. Bandung. Indonesia
Skoric, D., S. Jocic, Z. Sakac, and N. Lecic. 2008. Genetic Possibilities for Altering Sunflower Oil Quality to Obtain Novel Oils. Journal of Physiology and Pharmacology 86(4):215 (abstr.)
