Penanganan Material Genetik Tanaman Padi

(1)

PENANGANAN MATERIAL GENETIK TANAMAN PADI (Oryza sativa L.) PADA GENERASI AWAL

Muhammad Syuib(1)

, Winda Rahmadhani (1)

, dan Sanna Paija Hasibuan (1) (1) _{Mahasiswa Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian}

Universitas Andalas, Limau Manis, Padang 25163 Email : muhammadsyuib715@gmail.com

Abstrak

Tujuan percobaan ini agar mahasiswa dapat melakukan seleksi massa dan uji variabilitas tanaman padi generasi awal (F3) terhadap karakter yang diinginkan. Perobaan ini dilaksanakan di Lahan Basah Univesitas Andalas, pada bulan Februari hingga Mei 2014. Percobaan ini menggunakan rancangan acak lengkap tanpa ulangan. Karakter agronomi yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah anakan dan warna batang bawah. Parameter genetik yang diduga adalah ragam. Hasil percobaan menunjukkan bahwa tinggi tanaman memiliki nilai ragam yang cukup besar antara 6 - 6918,25 antar baris tanaman. Sementara itu, koefisien keragaman bekisar 1,6 – 94,88%. Kemudian nilai ragam dan koefisien keragaman pada jumlah anakan perbaris berturut-turur berkisar 26,28 – 174,69 dan 22,84 – 106,94%. Hampir keseluruhan warna batang bawah tanaman diwariskan berdasarkan hukum mendel dengan nilai X2 adalah 0 – 32.

Kata kunci : ragam, koefisien keragaman, tinggi tanaman, jumlah anakan, warna batang bawah dan populasi f3

PENDAHULUAN

Tanaman sangat penting bagi

kehidupan manusia sehingga selalu dicari

cara untuk memperoleh hasil seoptimal

mungkin dari tanaman yang diusahakan.

Diantaranya, ditempuh melalui teknik

budidaya yang baik dan peningkatan

kemampuan berproduksi sesuai dengan

harapan manusia. Perbaikan bercocok

tanam adalah usaha untuk menciptakan

lingkungan disekitar tanaman agar

tanaman dapat tumbuh dengan baik

sehingga diperoleh hasil optimal.

Peningkatan kemampuan tanaman adaah

usaha untuk memperbaiki karakter

tanaman agar diperoleh tanaman yang

lebih unggul.

Perbaikan potensi hasil dilakukan

dengan merakit varietas unggul baru yang

mempunyai kemampuan lebih tinggi

dalam menghasilkan biomassa dan

menyalurkan biomassa ke bagian yang

dapat di panen. Perbaikan kualitas hasil

dilakukan dengan merakit varietas yang

mempunyai kandungan nutrisi yang lebih

baik, kandungan nutrisi yang lebih rendah,

rasa yang lebih sesuai, bentuk dan warna

yang lebih menarik, serta daya simpan

(2)

Koleksi plasma nutfah disertai

evaluasi merupakan langkah awal dalam

perbaikan genetik tanaman pada usaha

pemuliaan tanaman. Koleksi adalah

tindakan pengumpulan berbagai genotipe

yang diinginkan melalui program

pemuliaan. Sedangkan evaluasi adalah

penilaian sifat-sifatnya sehingga diperoleh

sifat-sifat yang dapat dikombinasikan

untuk mendapatkan genotipe yang

diinginkan (Makmur, 1985).

Menurut Gomez dan Gomez (1995),

pada semua metode seleksi, komponen

ragam fenotipe dapat dikelompokkan ke dalam σ2 _{(ragam lingkungan), σ}

H

2

(ragam

genetik total), dan komponen-komponen ragam genetik yang bisa diidentifisir. σ2 sendiri dapat dipecah lebih lanjut ke dalam σw2, keragaman antara tanaman-tanaman dalam unit percobaan dan σe2, salah acak yang disebabkan oleh ulangan dari unit

percobaan.

Berdasarkan hal tersebut tujuan yang

igin dicapai dari percobaan ini adalah

mengidentifikasi karakter agronomi yang

dapat digunakan sebagai kriteria seleksi.

METODE PERCOBAAN

Percobaan dilaksanakan di lahan

basah Universitas Andalas dari bulan

Februari sampai Mei 2014. Benih yang

digunakan adalah benih F3, meteran, alat

tulis. Percobaan ini dilakukan dengan

rancangan acak lengkap tanpa ulangan.

Pegamatan yang dilkakukan antara lain:

1. Tinggi tanaman

2. Jumlah anakan

3. Warna batang bawah

Analisis data yang dilakukan

meliputi nilai tengah, ragam, simpangan

baku (SD) dan koefisien keragaman.

1. Nilai Tengah

𝑥 = ∑𝑥 3. Simpangan baku

𝑆𝐷= 𝜎2

4. Koefisien keragaman

𝐶𝑉= 𝑆𝐷

𝑥 𝑥 100%

(Hayward et al., 1993)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil percobaan ini menunjukkan

bahwa nilai keragaman fenotipe dimiliki

oleh tinggi tanaman, jumlah anakan dan

warna batang bawah antar baris tanaman.

Berdasarkan tabel 1. Bahwa tinggi

tanaman memiliki nilai ragam berkisar

antara 6–6918,25 dan koefisien keragaman

1,62–94,88%. Terjadi perbedaan nilai

ragam yang cukup besar ini kemungkinan

(3)

dalam setiap baris terdapat sembilan

tanaman. Akan tetapi ada beberapa baris

tanaman yang sampelnya kurang dari

sembilan. Menurut Hayati (2011) bahwa

dalam perancangan percobaan,

pengulangan memiliki dua tujuan yaitu

meningkatkan ketepatan percobaan dan

menduga galat (error). Peningkatan

pengulangan atau replikasi akan

meningkatkan ketepatan percobaan dengan

cara menurunkan error sampel pada

tingkat tertentu. Galat percobaan muncul

dari perbedaan antara plot-plot perlakuan

yang sama.

Tabel 1. Parameter populasi tinggi tanaman padi F3

Baris ke - Parameter populasi

𝒙 𝝈𝟐 _SD _{CV (%)}

1 129,11 2357,86 48,56 37,60

2 123,67 4919,75 70,14 56,72

3 141,22 2816,19 53,06 37,58

4 87,67 6918,25 83,18 94,88

5 100,78 5716,44 75,61 75,02

6 151,33 6 2,44 1,62

7 132,89 61,86 7,86 5,92

8 146,44 154,28 12,42 8,48

Pada satu baris tanaman terdapat

paling sedikit lima dan paling banyak 9

tanaman. Hal ini menyebabkan semakin

besarnya nilai ragam dan koefisien

keragaman.

Penampilan tanaman pada suatu

pada suatu lingkungan tumbuhnya

merupakan dampak kerja sama antara

faktor genetic dengan lingkungan.

Penampilan suatu genotip pada lingkungan

yang berbeda dapat berbeda pula, sehingga

sampai seberapa jauh interaksi antara

genotip dan lingkunga (G x E) merupakan

suatu hal yag sangat penting untuk

diketahui dalam program pemuliaan

ataupu dalan rangka pengembangannya

(Mangoendidjojo, 2003).

Adanya varians genetik yang tinggi

merupakan salah satu pdoman yang harus

diperhatikan untuk memperoleh kultivar

unggul. Dengan varians genetic yang

tinggi mempunyaipeluang yag lebih besar

dalam seleksi karkater yang terbaik jika

dibandingkan dengan karakter-karakter

yag mempunyai varians genetic yang

(4)

Sitompul dan Guritno (1995)

menyatakan bahwa perbedaan susunan

genetic merupakan salah satu faktor

penyebab keragaman penampilan tanaman.

Program genetik yang akan diekpresikan

pada sifat tanaman yang mencakup bentuk

dan fungsi tanaman yang menghasilkan

keragaman pertumbuhan tanaman.

Keragaman penampilan tanaman akibat

perbedaan susunan genetic selalu mungkin

terjadi sekalipun bahan tanaman yang

digunkan berasal dari jenis tanaman yang

sama.

Tabel 2. Parameter populasi jumlah anakan tanaman padi per baris

Baris ke - Parameter populasi

𝒙 𝝈𝟐 _SD _{CV (%)}

1 23,77 160,19 12,66 53,23

2 19,78 174,69 13,22 66,83

3 18,67 82,25 9,07 48,58

4 11,56 152,78 12,36 106,96

5 12,11 96,86 9,84 81,26

6 22,44 26,28 5,12 22,84

7 22,67 32,5 5,70 25,15

8 27,78 76,19 8,73 31,42

Berdasarkan tabel 2. Bahwa jumlah

anakan per tanaman juga memiliki nilai

ragam dan koefisien keragaman

berturut-turut 26,28 – 174,69 dan 22,84 dan

106,94%. Tingginya nilai ragam yang

terdapat pada tanaman ini kemungkinan

dipengaruhi oleh faktor lingkungan sekitar

tanaman. Hal ini sesuai dengan penjelasan

Allard (1960) dalam Fitri (2009) yang

menyatakan lingkungan yang sering

mempengaruhi tanaman adalah lingkungan

yang terdapat dekat di sekitar tanaman dan

disebut lingkungan mikro. Faktor ini dapat

bervariasi untuk setiap tempat tumbuh

sehingga member pengaruh yang berbeda

paa pertumbuhan tanaman.

Kanisius (1990) menyatakan bahwa

jumlah anakan maksimum, dicapai pada

umur 50 – 60 hari setelah tanam.

Kemudian anakan yang terbentuk setelah

mencapai batas maksimum akan berkurang

karena pertumbuhannya yang lemah,

bahkan mati. Sedangkan anakan yang

terbentuk dari masing-masing baris

tanaman mempunyai jumlah anakan yang

berbeda-beda, yaitu antara 8 sampai

(5)

Pada warna batang bawah tanaman

secara keseluruhan pola pewarisannya

sesuai dengan hukum mendel. Nilai X2

yang didapatkan berdasarkan perhitungan

dibandingkan dengan X2 tabel yang

tersedia dengan selang kepercayaan 5%

pada derajat bebas satu yaitu sekitar 3,84.

Jika X2 lebih besar dari X2 hitung maka

pewarisan tidak sesuai dengan hukum

mendel dan sebaliknya. Jika X2 tabel lebih

kecil dari X2 hitung maka pola pewarisan

warna batang bawah sesuai dengan hukum

mendel.

Berdasarkan pada tabel 3 bahwa

pewarisan warna batang tanaman padi F3

ini sesuai dengan hukum Mendel. Dimana

gen pengendali warna batang bawah

dikendalikan oleh satu gen saja. Sehingga

interkasi faktor lingkungan dan genetik

sangat kecil.

Tabel 3. Perbandingan fenotip menurut uji X2

Baris ke - Fenotipe O E (O-E)2 X2

1 Hijau 3 3 0 0

Ungu 5 1 16 3,2

2 Hijau 2 3 1 0,5

Ungu 5 1 16 3,2

3 Hijau 3 3 0 0

Ungu 5 1 16 3,2

4 Hijau 2 3 1 0,5

Ungu 3 1 4 1,33

5 Hijau 3 3 0 0

Ungu 3 1 4 1,33

6 Hijau 2 3 1 0,2

Ungu 7 1 36 5,14

7 Hijau 5 3 4 0,8

Ungu 4 1 9 2,25

8 Hijau 5 3 4 0,8

Ungu 4 1 9 2,25

Karakter yang pola pewarisannya

sederhana dan dikendalikan oleh satu

(monogenic) atau beberapa gen

(oligogenik) disebut dengan karakter

kualitatif. Karkater ini juga dipengaruhi

oleh lingkungan tetapi alam porsi yang

sedikit sehingga menjadikan karakter ini

mudah untuk diidentifikasi walaupun

berda dalam kondisi lingkungan yang

beragam. Dengan kata lain, karakter

kualitatif sangat stabil terhadap pengaruh

lingkungan (Hayati, 2011).

Hayati menambahkan bahwa tidak

tersedianya analisis tertentu yang dapat

(6)

pengaruh genetik dan pengaruh

lingkungan trdapa karakter kualitatif.

Pengujian menggunakan X2 yang biasa

digunakan pemulia untuk membantu

memastikan bagaiman rasio pewarisan

gen-gen yang terlibat. Apakah sesuai

dengan pewarisan mendel atau

penyimpangan dari rasio yang diharapkan.

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah

dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa

tinggi tanaman mempunyai nilai ragam

dan koefisien keragaman berturut-turut

6-6918,25 dan 1,62-94,88% sedangkan nilai

ragam dan koefisien keragaman dari

jumlah anakan berturut-turut 26,28-174,69

dan 22,84-106,94. Terjadinya tingkat

keragaman yang tinggi disebabkan oleh

interaksi faktor lingkungan terhadap faktor

genetik. Sementara itu, pada warna batang

bawah tanaman ini pola pewarisan secara

keseluruhan sesuai dengan hukum mendel.

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terimakasih kami sampaikan

kepada Ibu Nurwanita Ekasari Putri, SP.,

M.Si dan Ibu Dr. Ir. Etti Swasti, MS atas

arahan dan saran dalam percobaan ini dan

sebagai dosen pengampu matakuliah

pemuliaan terapan. Terima kasih juga

kepada asisten yang banyak membantu

dilapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Fitri, H. 2009. Uji Adaptasi Beberapa Varietas Padi Ladang (Oryza sativa L.) [Skripsi]. Departement Budidaya Pertanian. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan

Gomez, K.A. dan A.A. Gomez. 1995. Prosedur Statistika untuk Penelitian Pertanian (diterjemahkan oleh E. Sjamsudin dan J.S. Baharsjah). Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. 698 hal.

Hayati, P.K.D. 2011. Diktat Kuliah. Analisis Rancangan Dalam Pemuliaan Tanaman Sebagai Upaya Meningkatkan Pemahaman dan Partisipasi Aktif Mahasiswa. Fakultas Pertanian Universitas Andalas. Padang.

Hayward, M..D., N.O. Bosemark, dan I. Romagosa. 1993. Plant Breeding: Principles and Prospects (Part 8: Specific trait breeding). Chapman and Hall, London. 550 hlm.

Kanisius, A.A. 1990. Budi daya Tanaman Padi. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Makmur, A., 1985. Pokok-pokok Pernuliaan Tanaman. PT. Bina Aksara, Jakarta.

Mangoendidjojo, M. 2003. Dasar Dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius. Yogyakarta

(7)

Lampiran 1. Data Tinggi Tanaman, Jumlah Anakan dan Warna Batang Tanaman Padi Generasi F3 (Pengamatan Jumat, 28 Maret 2014)

Tabel 1. Barisan Pertama Sampel

Tanaman

Tinggi Tanaman (cm)

Jumlah Anakan per Rumpun

Warna Batang

1 148 19 Ungu

2 140 30 Ungu

3 143 46 Hijau

4 142 31 Hijau

5 150 18 Ungu

6 144 22 Hijau

7 151 18 Ungu

8 - - -

9 144 30 Ungu

Tabel 2. Barisan Kedua

Sampel Tanaman

1 160 30 Ungu

2 158 20 Hijau

3 - - -

4 162 28 Ungu

5 155 18 Ungu

6 161 29 Hijau

7 159 15 Ungu

8 158 38 Ungu

9 - - -

Tabel 3. Barisan Ketiga

1 165 25 Ungu

2 160 24 Ungu

3 158 26 Hijau

4 - - -

5 159 18 Ungu

6 156 20 Ungu

7 153 8 Hijau

8 158 20 Ungu

(8)

Tabel 4. Barisan Keempat

1 - - -

2 - - -

3 159 18 Ungu

4 - - -

5 157 32 Hijau

6 156 10 Hijau

7 160 20 Ungu

8 - - -

9 157 24 Ungu

Tabel 5. Barisan Kelima

1 150 23 Ungu

2 152 14 Ungu

3 - - -

4 - - -

5 - - -

6 155 20 Hijau

7 148 13 Ungu

8 152 24 Hijau

9 150 15 Hijau

Tabel 6. Barisan Keenam

1 155 29 Ungu

2 150 24 Hijau

3 151 22 Ungu

4 149 12 Hijau

5 148 23 Ungu

6 152 25 Ungu

7 155 19 Ungu

8 150 28 Ungu

(9)

Tabel 7. Barisan Ketujuh

1 134 18 Ungu

2 120 23 Hijau

3 130 21 Ungu

4 129 28 Hijau

5 136 29 Ungu

6 140 24 Ungu

7 136 22 Hijau

8 146 11 Hijau

9 125 28 Hijau

Tabel 8. Barisan Kedelapan

1 128 11 Hijau

2 161 31 Ungu

3 130 39 Hijau

4 149 22 Ungu

5 135 27 Hijau

6 150 32 Hijau

7 154 20 Hijau

8 160 35 Ungu