TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut Sharma (2002) taksonomi tanaman jagung diklasifikasikan dalam kingdm: plantae, divisio: Spermathopyta, class: Monocotyledoneae, Ordo:
Graminales, Famili: Gramineae, Genus: Zea, Spesies: Zea mays L.
Sistem akar primer terdiri atas radikula dan akar-akar seminal yang muncul dari bagian pangkal biji ketika berkecambah. Kemudian sistem aakar yang tetap (sekunder) berkembang dari empat sampai lima buku pertama dari batang yang tetap di bawah tanah. Akar-akar penguat atau udara terbentuk dari beberapa buku di atas permukaan tanah (Fischer dan Palmer, 1992).
Batang tanaman yang kaku ini tingginya berkisar antara 1,5 m- 2,5 m dan terbungkus oleh pelepah daun yang berselang seling yang berasal dari setiap buku. Buku batang mudah terlihat. Pelepah daun terbentuk pada buku dan membungkus rapat-rapat panjang batang utama. Sering melingkupi hingga buku berikutnya. Pada lidah daun (ligula), setiap pelepah daun kemudian membengkok menjauhi batang sebagai daun yang panjang, luas dan melengkung. Ligula ini melekat kuat melingkupi batang dan ujung pelepah (Rubazky dan Yamaguchi, 1998).
Jumlah daun sering dengan jumlah ruas, biasanya antara 5-20 daun.
Panjang daun berbeda-beda antara 30-150 cm. Lebar daun dapat mencapai 15 cm.
Daun terdapat pada buku-buku batang yang terdiri dari kelopak daun, lidah daun (ligula), helaian daun dan letaknya keliling. Antara pelepah daun dan helai daun
dibatasi oleh specula yang berguna untuk menghalangi masuknya air hujan ke dalam pelepah daun (Ginting, 1995).
Jagung merupakan tanaman berumah satu. Jagung menghasilkan bunga- bunga jantannya dalam suatu perbungaan terminal (malai) dan bunga-bunga betina pada tunas samping (tongkol). Jagung merupaka tanaman protandri , yaitu mekarnya bunga jantan biasanya terjadi satu atau dua hari sebelum munculnya tangkai putik. Karena pemisahan tongkol dan malai, jagung merupakan suatu spesies tanaman menyerbuk silang (Fischer dan Palmer, 1992).
Bunga jantan jagung berada di ujung batang dalam bentuk malai diujung.
Jika kepala sari dari tassel pecah maka terbentuklah kabut debu serbuk sari.
Telah dihitung bahwa sebuah tassel dapat menghasilkan sebanyak 60 juta serbuk sari. Bunga betina tumbuh dibagian bawah tanaman dalam bentuk bulir majemuk atau sering disebut tongkol yang tertutup rapat oleh upih yang disebut kulit ari.
Muncul dari tongkol dijumpai sejumlah besar rambut panjang (silks) yaitu kepala putik. Sewaktu reseptif rambut sutra ini lengket, sehingga serbuk sari manapun yang tertiup kearah rambut ini akan melekat. Setiap rambut dihubungkan oleh tangkai putik yang panjang kebakal buah tunggal yang setelah dibuahi menjadi biji atau inti biji (kernel). Pada bunga jantan biasanya memancarkan serbuk sari sebelum bunga betina pada tanaman yang sama masak.
Ketika kepala sari bunga betina menjadi reseptif maka serbuk sari dari tanaman jagung yang bersebelahan tertiup angin dan akan menempel padanya sehingga terjadi penyerbukan silang (Loveless, 1989).
Biji jagung tersusun rapi pada tongkol, tongkol jumlahnya satu atau lebih
beberapa barisan biji. Jumlah biji berkisar antara 200–400 butir. Jagung memproduksi Karbohidrat lebih banyak daripada serelia lainnya. Hal ini disebabkan jagung tanaman yang sangat efisien dalam penggunaan energi dan tergolong dalam tanaman C4 yang menyimpan energi fotosintat dalam biji (Nurmala, 1998).
Syarat Tumbuh
Iklim
Intensitas cahaya matahari sangat diperlukan dalam jumlah yang cukup, sesuai dengan sifat tanaman jagung sebagai golongan C4. Sebaiknya tanaman jagung mendapat cahaya langsung (Nurmala, 1998).
Perkecambahan benih optimum terjadi pada suhu 21oC dan 27oC, dan berlansung sangat lambat atau gagal berkecambah pada suhu tanah lebih rendah dari 10oC. Setelah berkecambah, pertumbuhan bibit dan tanaman dapat berlangsung pada kisaran suhu 10oC hingga 40oC tetapi terbaik pada suhu antara 21oC dan 30oC. Suhu rendah sangat mengahmbat pertumbuhan, khususnya setelah mulai tumbuh bunga jantan (terseling) (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Jumlah dan distribusi hujan tahunan untuk tanaman jagung dapat tumbuh normal antara 2500-5000 mm/tahun. Pada stadia pertumbuhan awal dan pembungaan tanaman jagung membutuhkan banyak air. Kekurangan pada fase ini menyebabkan berkurangnya hasil (Nurmala. 1998).
Tanah
Tanaman jagung tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, terutama pada tanah yang bertekstur liat karena mampu menahan lengas yang tinggi atau
mampu menyimpan air lebih lama dari pada tekstur tanah yang lain (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Jagung dapat tumbuh diberbagai jenis tanah tetapi dengan pengolahan dan drainase yang bagus. pH tanah untuk tanaman jagung berkisar antara 5,8-6,5 (Dacoteau, 2000).
Tanah yang dapat di tumbuhi jagung agar berproduksi dengan baik adalah andosol dan latosol, dan tanah berpasir atau lempung berpasir dengan drainase atau pengairan yang baik (Thompson and Kelly, 1987).
Variabilitas
Suatu populasi seperti suatu garis keluarga (line), suatu keturunan (breed), suatu varietas, suatu galur (strain), suatu sub varietas dan sebagainya tersusun dari individu-individu yang banyak sedikit serupa dalam komposisi genetiknya dibandingkan dengan individu-individu dalam spesies tersebut secara keseluruhannya. Variabilitas fenotif biasanya akan diekspresikan sekaligus dalam suatu kelompok organisme yang secara genetik identik. Semua variabilitas dalam keturunan (galur-galur) murni demikian, jelas awalnya adalah lingkungan.
Persilangan antara dua galur murni menghasilkan suatu hibrida F1 yang secara genetik seragam. Variabilitas fenotif dalam F1 juga asalnya adalah non-genetik.
Pada pembentukan generasi F2 kombinasi-kombinasi gen dipertukarkan dan
berbagi dalam kombinasi-kombinasi baru pada individu-individu F2. Secara umum terlihat generasi F2 lebih beragam dari F1 (Stansfield, 1991).
Jika σ makin besar, kurvanya normalnya makin rendah (platikurtik) dan untuk σ makin kecil, kurvanya makin tinggi (leptokurtik). Beberapa bagian untuk distribusi normal umum dengan rata-rata µ dan simpangan baku σ dengan mudah dapat ditentukan. Tepatnya jika sebuah fenomena berdistribusi normal, maka fenomena itu:
1. Kira-kira 68,27% dari kasus ada dalam daerah satu simpangan baku sekitas rata-rata, yaitu antara μ- σ dan μ+ σ.
2. Ada 95,45% dari kasus terletak dalam daerah dua simpangan baku sekitar rata-rata, yaitu μ- 2σ dan μ+ 2σ.
3. Hampir 99,73% dari kasus ada dalam daerah tiga simpangan baku sekitar rata-rata yaitu antara μ- 3σ dan μ+ 3σ.
(Sudjana, 1992).
Penyebaran dari observasi suatu populasi dapat dideskripsikan dengan varian, varian adalah rata-rata penyimpangan dari rata-rata yang dikuadratkan.
Varian digunakan dalam perhitungan standar deviasi pada perhitungan heritabilitas (Poehlman and Sleper, 1995).
Heritabilitas
Heritabilitas adalah ragam proporsi dari variasi fenotipe total yang
disebabkan oleh efek gen. Heritabilitas untuk sifat tertentu berkisar dari 0 sampai 1. Merumuskan kriteria heritabilitas adalah sebagai berikut yaitu
heritabilitas tinggi > 0,5; heritabilitas sedang = 0,2 – 0,5 dan heritabilitas rendah
< 0,2. Jika heritabilitas kurang dari satu, maka nilai tengah dari keturunan dalam hubungannya dengan nilai tengah induk-induknya, terjadi regresi ke arah nilai tengah generasi sebelumnya. Jika heritabilitas itu adalah 0,5 maka nilai tengah keturunan beregresi 50% ke arah nilai tengah generasi sebelumnya, jika heritabilitas itu adalah 0,25 maka nilai tengah keturunan beregresi 75% ke arah nilai tengah generasi sebelumnya. Jadi jika heritabilitas = 100%, maka sama dengan persentase regresi (Stansfield, 1991).
Heritabilitas dinyatakan sebagai persentase dan merupakan bagian pengaruh genetik dari penampakan fenotif yang dapat diwariskan dari tetua kepada turunannya. Heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa varian genetik besar dan varian lingkungan kecil. Dengan makin besarnya komponen lingkungan, heritabilitas makin kecil. Dalam hal panjang tongkol, nilai heritabilitas 45% relatif tinggi dan menunjukkan bahwa seorang pemulia tanaman dapat memperoleh kemajuan dalam mencari tongkol jagung yang lebih panjang. Dalam kebanyakan program pemuliaan tanaman, tujuan dari pemuliaan tanaman meliputi lebih dari satu sifat. Sebagai tambahan terhadap panjang tongkol, pemulia tanaman mungkin juga tertarik pada ukuran biji, rasa manis dari biji, ketebalan perikarp, panjang kelobot dan sejumlah sifat-sifat lain (Crowder, 1997).
Heritabilitas menyatakan perbandingan atau proporsi varian genetik terhadap varian total (varian fenotip) yang biasanya dinyatakan dengan (%).
Heritabilitas dituliskan dengan huruf H atau h2 sehingga :
H atau h2=
p aG
2 2
σ
=
+
E aG
aG 2 2
2
σ
(Mangoendidjojo, 2003).
Kebanyakan karakter yang telah diwariskan berbeda dalam hal heritabilitas. Sebuah karakter seperti hasil, sebagian besar dipengaruhi oleh lingkungan dan akan memiliki heritabilitas yang rendah. Karakter yang tidak besar dipengaruhi oleh lingkungan biasanya memiliki heritabilitas yang tinggi.
Pengaruh ini yang mungkin dipilih sebagai prosedur dalam seleksi yang digunakan oleh pemulia tanaman. Seleksi pada F2 pada persilangan antara tetua homozigot akan sangat tidak efektif untuk karakter yang heritabilitasnya rendah.
Seleksi pada F2 akan lebih efektif apabila dibatasi oleh karakter yang memiliki heritabilitas tinggi. Seleksi untuk karakter yang heritabilitasnya rendah bisa
dibuat lebih efektif apabila didasari penampilan keturunan F2 (Polhman and Sleper, 1995).
Heritabilitas digunakan untuk mengetahui apakah di dalam suatu populasi terdapat keragaman genetik atau tidak, dan untuk mengetahui apakah memungkinkan untuk dilakukan seleksi (Hasyim, 2008).
Persilangan
Persilangan resiprokal (persilangan kebalikan) ialah perkawinan yang merupakan kebalikan dari perkawinan yang semula dilakukan misalnya persilangan antara A sebagai tetua betina disilangkan dengan B sebagai tetua jantan dan sebaliknya B sebagai tetua betina disilangkan dengan A sebagai tetua jantan (Suryo, 2005).
Pada proses silang dalam yang dilakukan, keturunannya akan mengalami kemunduran dalam hal ketegaran, berkurangnya ukuran dari standar normal dan berkurangnya tingkat kesuburan reproduksi dibandingkan dengan tanaman tetuanya. Kemunduran sifat-sifat ini sering disebut adanya tekanan silang dalam (Mangoendidjojo, 2003).
Silang dalam menyebabkan homosigositas, yaitu munculnya gen-gen yang merugikan (letal) dan berkurangnya ketegaran tetapi dapat digunakan untuk mengembangkan galur murni dari spesies menyerbuk silang. Derajat silang dalam tergantung pada intensitas pembuahan sendiri atau perkawinan individu yang berkerabat (Crowder, 1997).
Dalam persilangan dikenal namanya daya gabung daya gabung adalah kemampuan suatu genotip untuk menyatukan konfigurasi gennya dengan genotip lain untuk membentuk atau menghasilkan suatu keragaman spesifik yang lebih baik. Kemampuan demikian bisa sangat beragam diantara genotipe, oleh karena itu, daya gabung gen pada prinsipnya adalah varian dari antara persilangan (hadie,dkk, 2008)
Uji Progenitas
Uji progenitas digunakan sebagai suatu sistem evaluasi mengukur karakter terbaik setiap induk yang dapat digunakan pada persilangan selanjutnya dalam seleksi berulang. Uji keturunan tersebut dengan demikian tidak mempersoalkan asal dari keturunan. Setiap produksi sistem keturunan berguna dalam mengidentifikasi karakter induk yang dapat dipergunakan dalam program pemulian sfesifik (Welsh, 1991).
Galur inbreed disilangkan satu sama lain kemudian dilihat penampilan F1nya. Apabila galur inbreed yang disilangkan dengan berbagai galur inbreed menghasilkan F1 dengan penampilan rata-ratanya baik, maka galur inbreed tersebut dikatakan mempunyai daya gabung umum yang baik. Apabia suatu galur inbreed hanya menampilkan F1 yang baik bila disilanglkan dengan galur inbreed tertentu, maka galur inbreed tersebut mempunyai daya gabung khusus (Spesific Combining Ability) yang baik (Sunarto, 1997).
Untuk membedakan atau membandingkan dua macam perlakuan (uji beda rata-rata) umumnya dilakukan dengan uji t (test/ uji progenitas). Pada prinsipnya berbeda nyata atau tidaknya dua macam perlakuan tersebut dapat diketahui dari perbandingan t hitung dan t tabel (daftar) (Sastrosupardi, 2004).
Uji Progenitas Hasil F1 Dan Tetua Pada Setiap Karakter Uji progenitas tinggi tanaman populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 154.020 230.056 19.420 2.131
VBA 191.633 242.094 12.888
VCD 180.933 259.869 20.161
VDC 154.725 233.819 20.201
VEF 174.710 235.306 15.477
VFE 150.377 249.219 25.245
Uji progenitas jumlah daun populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 8.665 14.625 1.522 2.131
VBA 10.330 15.500 1.320
VCD 9.663 14.813 1.315
VDC 8.413 15.250 1.746
VEF 8.830 15.375 1.672
VFE 8.833 15.688 1.751
Uji progenitas umur keluar bunga jantan populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 54.663 47.438 -1.845 2.131
VBA 55.415 49.375 -1.543
VCD 55.165 48.188 -1.782
VDC 58.078 50.188 -2.015
VEF 56.498 51.438 -1.292
VFE 59.330 50.688 -2.207
Uji progenitas umur keluar bunga betina populasi f1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 59.580 48.563 -2.814 2.131
VBA 59.063 51.813 -1.852
VCD 57.413 50.813 -1.686
VDC 65.163 52.563 -3.218
VEF 59.248 53.313 -1.516
VFE 62.498 52.438 -2.569
Uji progenitas kelengkungan daun populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 0.570 0.571 0.001 2.131
VBA 0.638 0.620 -0.004
VCD 0.638 0.623 -0.004
VDC 0.620 0.646 0.007
VEF 0.640 0.682 0.011
VFE 0.630 0.628 -0.001
.
Uji progenitas jumlah daun di atas tongkol populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 4.998 6.000 0.256 2.131
VBA 5.833 6.188 0.091
VCD 5.248 5.938 0.176
VDC 5.580 6.000 0.107
VEF 5.413 6.250 0.214
VFE 5.328 6.375 0.268
Uji progenitas umur panen populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 95.083 81.438 3.485 2.131
VBA 96.500 85.875 2.714
VCD 95.000 84.313 2.730
VDC 97.583 86.188 2.910
VEF 96.000 89.125 1.756
VFE 97.500 86.625 2.778
Uji progenitas jumlah baris per tongkol populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 12.248 15.125 0.735 2.131
VBA 13.580 14.063 0.123
VCD 14.330 13.750 -0.148
VDC 14.163 14.813 0.166
VEF 14.915 15.250 0.086
VFE 12.748 14.000 0.320
Uji progenitas jumlah biji per tongkol populasi F1 dengan populasi tetua.
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 228.248 488.688 66.518 2.131
VBA 362.830 440.813 19.917
VCD 378.830 499.125 30.724
VDC 334.915 462.625 32.618
VEF 397.995 553.125 39.621
VFE 305.828 519.063 54.461
Uji progenitas berat biji per tongkol populasi F1 dengan populasi tetua
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 84.383 115.600 7.973 2.131
VBA 125.168 133.413 2.106
VCD 100.035 125.894 6.604
VDC 113.260 114.238 0.250
VEF 126.843 133.806 1.779
VFE 91.058 142.731 13.198
Uji progenitas berat 100 biji populasi F1 dengan populasi tetua
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 26.365 27.975 0.411 2.131
VBA 29.973 31.625 0.422
VCD 29.423 27.700 -0.440
VDC 29.908 31.600 0.432
VEF 29.650 32.050 0.613
VFE 25.805 27.050 0.318
Uji progenitas produksi biji kering per plot (g) populasi F1 dengan populasi tetua
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 759.178 1102.825 87.769 2.131
VBA 786.088 1221.650 111.245
VCD 794.593 1146.075 89.770
VDC 787.963 1167.175 96.853
VEF 883.425 1455.225 146.041
VFE 660.598 1184.425 133.788
Uji progenitas laju pengisian biji (g/hari) populasi F1 dengan populasi tetua
Genotipe Rataan t hitung t 05
Tetua (Ỹ1) F1(Ỹ2)
VAB 2.393 3.513 0.286 2.131
VBA 2.890 3.519 0.161
VCD 2.948 3.838 0.227
VDC 3.363 3.540 0.045
VEF 3.140 3.880 0.189
VFE 2.463 3.850 0.354
