DIVERSITAS MORFOLOGI DAN FENOLOGI SERTA ANCAMAN
KEPUNAHAN TERHADAP VARIETAS LOKAL UBI JALAR ASAL
CILEMBU
1Budi Waluyo
1, Sekar Laras Rahmannisa
2, dan Agung Karuniawan
31) Mahasiswa Pascasarjana Program S3 di Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran, Dosen Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, email : budiwaluyo@ub.ac.id
2) Mahasiswa Program S1 Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran
3) Dosen Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran, kontak email : akaruni1@unpad.ac.id
ABSTRAK
Diversitas fenotipik varietas ubi jalar asal Cilembu ditentukan berdasarkan karakter morfologi. Sebanyak 59 aksesi ubi jalar hasil eksplorasi dievaluasi secara ex situ di kebun percobaan Fakultas Pertanian Unpad, Ciparanje. Karakter yang digunakan sebagai penciri adalah 29 karakter kualitatif yang diskoring dan 16 karakter kuantitatif yang dikategorikan berdasarkan uji Scott Knott. Tujuan penelitian ialah untuk mengetahui diversitas fenotipik dan keragaman varietas ubi jalar lokal Cilembu berdasarkan karakter morfologi dan potensi ancaman kepunahan ubi lokal. Analisis klaster dilakukan berdasarkan kesamaan koefisien korelasi Spearman dan metode
agglomerative UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean). Hasil
penelitian menunjukkan diversitas morfologi ubi jalar di wilayah Cilembu tinggi. Berdasarkan morfologi, ubi jalar di wilayah ini terbagi menjadi empat kelompok yang berbeda. Tingginya diversitas ini akibat dari mudahnya pertukaran bahan tanam ubi jalar dari stek, dan menjadi ancaman kepunahan bagi varietas ubi Cilembu.
Kata kunci: varietas lokal, morfologi, diversitas fenotipik, keragaman, kepunahan, ubi
Cilembu
ABSTRACT
Phenotypic diversity of sweetpotato varieties from Cilembu is determined based on morphological characters. A total of 59 sweetpotato accessions derived from the exploration evaluated ex situ in the Field Experiment Faculty of Agriculture, Padjadjaran University, Ciparanje. Characters used is 29 qualitative characters scored and 16 quantitative characters are categorized based on the Scott Knott test. The research aim was to determine the phenotypic diversity and variability local varieties of sweetpotatoes in Cilembu based on morphological characters and the potential threat of extinction of local sweetpotatoes. Cluster analysis based on Spearman's correlation coefficient similarity and UPGMA agglomerative method (unweighted pair group method with arithmetic mean). The results showed phenotypic diversity and morphological variability of sweetpotato in Cilembu is high. Based on morphological traits, sweetpotatoes in this region is divided into four different groups. The high
1
Disampaikan pada Seminar Nasional “Keanekaan Hayati dan Layanan Ekosistem” yang diselenggarakan atas Kerjasama Jurusan Biologi FMIPA Unpad, Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Unpad, The University of Tokyo dan Himpunan Mahasiswa Biologi FMIPA Unpad. Bandung, 20 September 2011.
diversity is a result from the easy exchange of planting material of sweetpotato cuttings, and this is a threat to the extinction of local sweetpotatoes varieties Cilembu.
Key words: local varieties, morphology variability, phenotypic diversity, extinction, Cilembu’s sweetpotato
PENDAHULUAN
Ubi jalar merupakan komoditi yang potensial dikembangka di Indonesia sebagai
sumber bahan pangan, pakan, dan bahan baku industri. Kandungan nutrisi ubi jalar
tidak hanya ada pada ubi tetapi juga pada bagian daun yang mempunyai kandungan
antioksidan dengan kualitas sangat tinggi (Manrique dan Roca , 2008; Truong et al.,
2007; Rumbaoa et al., 2009). Menurut Manrique dan Roca (2008), Indonesia
menyumbang 2% produksi ubi jalar di dunia.
Peluang ubi jalar dijadikan bahan pangan di Indonesia terbuka lebar. Selama ini
masyarakat dapat menerima ubi Cilembu yang aslinya adalah varietas Neerkom dan
Eno dikonsumsi dengan cara dibakar. Ubi Cilembu dikenal bukan hanya lokal saja
bahkan sudah mendunia.
Saat ini keberadaan ubi lokal Cilembu Neerkom dan Eno terancam punah. Hal ini
disebabkan oleh beralihnya petani Cilembu dari menanam Neerkom dan Eno ke
varietas lain. Alasannya ialah varietas Neerkom dan Eno dihadapkan pada kendala
turunnya produktifitas, waktu panen panjang yaitu 8 bulan, dan serangan penyakit totol
sehingga petani merugi (Maulana et al. 2011). Penanaman varietas ubi jalar yang mirip
Neekom dan Eno dengan waktu panen lebih singkat dan hasil panen lebih tinggi
merupakan alasan logis petani untuk meningkatkan ekonomi.
Di Jawa Barat, varietas-varietas ubi jalar lokal sangat banyak dan beragam
(Chandria et al. 2009; Chandria dan Karuniawan, 2010a). Dengan mempertimbangkan
bahwa ubi jalar diperbanyak secara vegetative dan mudah dipindahkan maka akan
terdapat hubungan genetik yang dekat. Hal ini ditunjukkan oleh hasil penelitian
Chandria dan Karuniawan (2010b) bahwa terdapat hubungan kekerabatan diantara ubi
jalar lokal di Jawa Barat. Berdasarkan hubungan kekerabatan yang dekat ini maka
akan terdapat samaan morfologi pada karakter tertentu. Hal ini dapat menyebabkan
suatu varietas yang sudah diterima di masyarakat dapat diganti dengan varietas yang
mirip, seperti varietas Neerkom yang banyak diganti dengan varietas Jawer, Rancing,
Rancung dan sebagainya, sehingga posisi varietas yang diganti jika tidak ditangani
Veasey et al. (2007) mengemukakan pentingnya identifikasi morfologi untuk
mengetahui keragaman varietas lokal. Demikian pula dengan Tairo et al (2008),
Afuape et al. (2011) menyatakan hal yang sama. Huaman et al. (1999) mengemukakan
identifikasi morfologi ubi jalar hasil eksplorasi pada suatu wilayah ekogeografis berguna
untuk menghindari duplikasi varietas sehingga dapat meningkatkan efisiensi upaya koleksi
dan konservasi genetik. Jika identifikasi varietas berdasarkan morfologi berhasil
menentukan jenis yang berbeda, maka kegiatan produksi ubi dan pengelolaan plasma
nutfah ubi jalar menjadi efektif dan efisien.
METODE
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unpad,
Ciparanje pada Februari – Juli 2011. Percobaan dilakukan menggunakan metode
eksperimental yang disusun berdasarkan rancangan acak kelompok. Perlakuan terdiri
dari 59 aksesi ubi jalar berasal dari stek yang diperoleh dari hasil eksplorasi di wilayah
desa Cilembu (Tabel 1), diulang dua kali. Masing-masing perlakuan ditanam pada plot
berupa guludan barisan tunggal dengan panjang 2m. Pada setiap plot terdiri dari 10
tanaman dengan jarak tanam dalam barisan 20 cm. Jarak antar guludan 1.25m. Stek
ditanam dengan cara dimasukkan ditekuk datar pada 2-3 buku kemudian ditimbun
tanah. Pupuk majemuk NPK 16:16:16 dengan dosis 300 kg per ha diberikan pada
waktu tanam dan dua bulan setelah tanam.
Pengambilan data morfologi ubi jalar pada setiap plot berdasarkan deskriptor ubi
jalar (Huaman, 1991) terdiri dari 29 data kualitatif, yaitu bentuk daun, tipe lekukan
daun, jumlah lekukan daun, bentuk torehan daun, warna tulang daun, warna helai daun
dewasa, warna helai daun muda, warna tangkai daun, habitus, kemampuan menutup
tanah, warna sulur utama, warna sulur sekunder, bulu, warna mahkota bunga, bentuk
mahkota bunga, bentuk kelopak bunga, ujung kelopak bunga, warna kelopak bunga,
warna putik, tipe warna putik, posisi putik, bentuk ubi, tipe permukaan ubi, warna
utama kulit ubi, intensitas warna, warna sekunder kulit, warna daging ubi, warna
sekunder daging ubi, distribusi warna sekunder daging, dan 16 data kuantitatif yang
dikategorikan berdasarkan uji gerombol Scott-Knott (1974), yaitu panjang sulur (m),
diameter sulur (cm), panjang bunga (cm), lebar bunga (cm), panjang ubi (cm), diameter
ubi (cm), jumlah tanaman per plot, jumlah ubi per plot, bobot ubi per plot (kg), rata-rata
jumlah ubi per tanaman, rata-rata bobot ubi per tanaman (kg), rata-rata bobot per ubi
Tabel 1. Lima puluh sembilan aksesi ubi jalar lokal Cilembu hasil eksplorasi
Principal Component Analysis (PCA) atau analisis prinsipal komponen utama
(PKU) dilakukan untuk mengetahui kontribusi keragaman karakter pada ubi jalar lokal.
Analisis klaster dan dendrogram dilakukan berdasarkan kesamaan koefisien korelasi
Spearman dengan metode agglomerative UPGMA (unweighted pair group method with
arithmetic mean). Analisis menggunakan XLSTAT (2010).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari nilai data skor diketahui ada beberapa karakter yang mempunyai nilai
penampilan yang sama, yaitu ujung kelopak bunga, warna putik, panjang bunga (cm),
lebar bunga (cm), panjang ubi (cm), diameter ubi (cm), rata-rata bobot ubi per
tanaman (kg), rata-rata bobot per ubi (kg) sehingga karakter ini tidak dilibatkan dalam
analisis. Berdasarkan analisis komponen utama, terdapat 4 komponen yang
mempunyai nilai eigen di atas 1 dengan nilai kumulatif varians 55.4% (Tabel 2).
Prinsipal komponen utama 1 (PKU1) dengan nilai eigen 7.34 berkontribusi terhadap
22.95% total keragaman, dan principal komponen utama 2 dengan nilai eigen 4.95
berkontribusi 15.45% terhadap keragaman total diantara 59 aksesi yang diuji. PKU 3
PKU 4 mempunyai nilai eigen 2.55 dengan kontribusi terhadap keragaman total
sebesar 7.95%.
Tabel 2. Prinsipal komponen utama (PKU) morfologi 59 aksesi ubi jalar lokal Cilembu
Karakter PKU1 PKU2 PKU3 PKU4
bentuk daun 0.27 0.81 0.10 -0.18 tipe lekukan daun -0.02 0.86 0.00 -0.33 jumlah lekukan daun 0.48 0.74 -0.03 0.11 bentuk torehan daun -0.05 0.79 -0.04 -0.36 warna tulang daun -0.55 0.57 -0.22 0.00 warna helai daun dewasa -0.62 0.47 -0.13 0.31 warna helai daun muda -0.36 0.24 -0.16 0.58 warna tangkai daun -0.45 0.57 -0.31 0.14 warna sulur utama -0.73 0.03 -0.31 0.26 warna sulur sekunder -0.74 -0.06 -0.45 0.20
bulu 0.47 -0.05 0.21 -0.11
warna mahkota bunga 0.32 -0.16 -0.25 0.47 bentuk mahkota bunga -0.01 0.05 0.41 0.37 bentuk kelopak bunga -0.30 -0.28 -0.26 0.20 warna kelopak bunga 0.03 -0.12 -0.06 0.29 tipe warna putik -0.32 0.33 -0.33 -0.27 posisi putik -0.51 0.23 -0.06 -0.16 bentuk ubi 0.81 0.24 0.08 0.07 tipe permukaan ubi -0.69 -0.12 0.08 -0.10 warna utama kulit ubi -0.41 -0.62 -0.24 -0.01 intensitas warna -0.48 -0.55 0.07 -0.30 warna sekunder kulit -0.42 0.51 0.13 0.33 warna daging ubi -0.09 -0.12 -0.07 0.19 warna sekunder daging ubi -0.24 0.13 0.60 0.52 distribusi warna sekunder daging -0.34 0.16 0.61 0.53 panjang sulur -0.66 -0.03 -0.26 -0.11 diameter sulur (cm) 0.29 -0.05 0.37 0.08 jumlah tanaman per plot 0.40 0.05 -0.40 -0.03 jumlah ubi per plot 0.75 0.17 -0.33 0.25 bobot ubi per plot (kg) 0.58 -0.10 -0.55 0.24 rata-rata jumlah ubi per tanaman 0.61 0.11 -0.20 0.32 potensi hasil (t/ha) 0.58 -0.10 -0.55 0.24
Eigenvalue 7.34 4.955 2.89 2.55
Variability (%) 22.95 15.46 9.04 7.95 Cumulative % 22.94 38.40 47.44 55.39
Pada PKU 1, karakter yang yang paling berpengaruh terhadap keragaman
22.95% ialah warna tulang daun, warna helai daun dewasa, warna sulur utama, warna
sulur sekunder, posisi putik, bentuk ubi, tipe permukaan ubi, panjang sulur (cm), jumlah
ubi per plot, bobot ubi per plot (kg), rata-rata jumlah ubi per tanaman, dan potensi hasil
daun, tipe lekukan daun, jumlah lekukan daun, bentuk torehan daun, warna tulang
daun, warna tangkai daun, warna utama kulit ubi, intensitas warna, dan warna
sekunder kulit. Pada PKU3, karakter yang berkontribusi terhadap keragaman ialah
warna sekunder daging ubi, distribusi warna sekunder daging, bobot ubi per plot (kg),
dan potensi hasil (t/ha). Pada PKU4, karakter yang menyumbangkan keragaman ialah
warna helai daun muda, warna sekunder daging ubi, dan distribusi warna sekunder
daging. Menurut Afuape et al. (2011), prinsipal komponen utama merupakan teknik
yang berguna untuk mengetahui kontribusi suatu karakter terhadap keragaman
sehingga berhasil mengidentifikasi karakter yang menjadi cirri suatu varietas. Tairo et
al. (2008) juga menggunakan PKU untuk memelajari keragam varietas lokal asal
Tanzania dan menemukan keragaman genetik yang rendah.
Analisis klaster berdasarkan pada jarak koefisien korelasi Spearman berhasil
membagi aksesi hasil eksplorasi yang diidentifikasi secara in situ menjadi empat
kelompok. (Gambar 1). Kelompok pertama terdiri dari 45 aksesi, yaitu 04,
CDN-10, CCN-06, CDN-05, CCN-03, CDN-03, CDN-06, CCN-02, CDI-01, CCJ-01,
CDE-01,PED-05, CCM-01, CTJ-02, CDN-09, CTJP-02, C2J-01, CDI-02, CCN-05, CDN-08,
CCRI-01, C2N-01, CCM-02, CDO-01, CDTR-01, CTB-01, CCN-04, CDRW-01,
NK-100, NK-103, NK-102, NK-101, NK-105, NK-108, NK-110, NK-109, NK-106, NK-107,
NK-111, NK-114, NK-112, SLN-02, CTN-02, SLO-02, dan SLO-04. Hapir semua
aksesi pada kelompok ini mempunyai kemiripan warna dan bentuk ubi dengan varietas
Neerkom dan Eno, yaitu varietas ubi jalar yang selama ini menjadi merek dagang ubi.
Kelompok kedua terdiri dari sepuluh aksesi ubi jalar, yaitu CDD-01, CDP-01,
PED-01, PED-02, PED-04, CDB-01, CCT-01, PED-06, CTP-01, dan CDB-02.
Kesepuluh aksesi ini mempunyai kemiripan dengan ubi jalar-ubi jalar yang diintroduksi
dari Jepang. Kelompok yang ketiga terdiri dari dua varietas yang merupakan
intermediet dari varietas Jepang dan lokal, yaitu PED-03 dan CDG-01 . Yang terakhir
Gambar 1. Dendrogram aksesi ubi jalar lokal Cilembu
Saat ini, ubi Neerkom dan Eno yang merupakan ubi unggul dari wilayah Cilembu,
dan sudah mendunia terancam kepunahan. Hal ini disebabkan karena petani beralih
menanam varietas lain yang secara ekonomis lebih kompetitif. Maulana et al. (2011)
menunjukkan hasil survey bahwa petani Cilembu enggan menanam Neerkom dan Eno
karena beberapa alasan, yaitu terjadi penurunan produktivitas hingga hanya bias
panen 2 t/ha, umur panen panjang sekitar 8 bulan, dan serangan penyakit totol. Hasil
survey menemukan bahwa di wilayah Desa Cilembu saat ini ditemukan sekitar 21
varietas lokal ubi yang diperuntukan dapat mengganti Neerkom dan Eno, dan berhasil
membawa 60 stek aksesi dari 21varietas yang berbeda untuk dievaluasi tingkat
kemiripannya, namun hanya 59 stek yang tumbuh. Hasil analisis kluster menunjukkan
45 aksesi berada satu kelompok dengan Neerkom dan Eno. Varietas-varietas yang
mirip ini tentu saja mengancam kelestarian Neerkom dan Eno menuju kepunahan.
KESIMPULAN
1. Terdapat diversitas morfologi dan fenologi karaker ubi jalar lokal di Cilembu
2. Neerkom dan Eno sebagai varietas asli asal Cilembu terancam punah karena
adanya varietas ubi jalar yang mirip
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada LPPM Unpad karena penelitian merupakan
rangkaian biaya penelitian dari Hibah Andalan Unpad 2009/2010, Underutilize Crops
Unpad sebagai sponsor eksplorasi dan identifikasi.
DAFTAR PUSTAKA
Afuape S. O., Okocha P. I. and Njoku D. 2011. Multivariate assessment of the agromorphological variability and yield components among sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam) landraces. Afr. J. Plant Sci. 5(2), 123-132
Chandria, W. and A. Karuniawan. 2010b. Genetic relationships of exotic sweet potato (Ipomea batatas (L.) Lam) collected from West java based on cluster analysis of agro-morphological traits. [in Bahasa Indonesia with an English abstract].
Proceeding on a National Seminar “Perhimpunan Hortikultura Indonesia”
(PERHORTI), in cooperation with Center for Horticultural Crops, University of Udayana Bali. 25-26 November 2010 Denpasar, Bali.
Chandria, W. and Agung Karuniawan. 2010a. Genetic Diversity of Elite West Java Sweet Potato (Ipomea batatas (L.) Lamb) Germplasm Based on Cluster Analysis of Phenotypic Traits. The 4-th Indonesia-Japan Joint Scientific Symposium, 29 - 30 September 2010, Denpasar Bali.
Chandria, W., A. Natawijaya., A. Karuniawan. 2009. Genetic Diversity Sweet Potato (Ipomea batatas (L.) Lamb) Germplasm of West Java and Japanese Genetic Resources Based on Cluster Analysis Phenotypic Traits. [in Bahasa Indonesia with an English abstract]. Congress and Symposium PERIPI. Bogor Indonesia. (November 2009).
Huamán, Z. 1991. Descriptors for Sweet Potato.: CIP; AVRDC; IBPGR, Rome.
Huaman, Z., C. Aguilar, and R. Ortiz. 1999. Selecting a Peruvian sweetpotato core collection on the basis of morphological, eco-geographical, and disease and pest reaction data. Theor Appl Genet 98 : 840-844.
Manrique, I., and W. Roca. 2007. Potential of Sweetpotato Ipomoea batatas ) Biodiversity as a (batatas) Functional Food in the Tropics. Workshop “Functional Foods and Medicinal ProductS Developments from Amazonian Crops”. EULAFF EMBRAPA WORKSHOP Rio de Janeiro, Brazil, Dec. 3-5 2007.
Maulana, H., B. Waluyo, dan A. Karuniawan. 2011. Status budidaya ubi jalar varietas Neerkom dan Eno di sentra produksi ubi jalar Cilembu Kabupaten Sumedang . Makalah disampaikan pada acara Seminar Nasional Peripi Komda Banyumas Pemuliaan Berbasis Potensi dan Kearifan Lokal Menghadapi Tantangan Globalisasi pada 8-9 Juli 2011 di Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto, Jawa Tengah.
Scott, A.T. and M. Knott. 1974. A cluster analysis method for grouping means in the analysis of variance. Biometrics 30: 507-512.
Tairo F, Mneney E, Kullaya A. 2008. Morphological and agronomicalcharacterization of sweet potato [Ipomoea batatas (L.). Lam.] germplasm collection from Tanzania. Afr. J. P Sci., 2(8): 77-85.
Truong, V.D., R.F.Mcfeeters, R.T. Thompson, L.L. Dean, and B. Shofran. 2007. Phenolic Acid Content and Composition in Leaves and Roots of Common Commercial Sweetpotato (Ipomea batatas L.) Cultivars in the United States. Journal Of Food Science 72(6):343-349.
