RAGAM GENETIK DAN DAYA WARIS BEBERAPA SIFAT
JAGUNG PUTIH LOKAL ASAL BEBERAPA DAERAH
Tyastuti Purwani 1) dan Astuti Setyowati 2)
1) Prodi Agroteknologi Fakultas Agroindustri Universitas Mercu Buana Yogya tyas_purwani@yahoo.co.id
2) Prodi Teknologi Hasil Pertanian Universitas Mercu Buana Yogya aina_set@yahoo.com
Abstract
Corn is still a major food commodities as wheat and rice. There are various kinds of corn. One kind of theme is white corn.. Many of theme is used for food not feed . But now the existing of white corn is rare because many people select paddy for make rice.The purpose of this study was to knowhow much growth and yield characters of local white corn used as research material were genetically influenced. Six white Field experiment has been conducted by growing those seeds in Randomized Complete Block Design with three replications at Field Experiment Station of Mercu Buana Yogyakarta University from Juny to September 2014. The results showed that there was not significantly difference among the 6 types of local white corn in mean of plant height, the main ear height , ear length and diameter, ear weight, grain weight per ear, ear yiel /ha, and grain yield / ha. Only ear weight character was significantly different. Estimates of the genotype variance and broad sense
heritability (
H ) indicates that plant height, ear height, and grain yield /ha had H value less than 20% (low category of heritability); ear length and diametre and cob yield/ha had H value among 20% to 60% ( medium category heritability); and height category of heritability ( more than 60% ) were found in cob and grain weight per ear.PENDAHULUAN
Sektor pertanian memiliki peran penting dalam perekonomian nasional. Kontribusi dominan sektor pertanian khususnya adalah dalam pemantapan ketahanan pangan, pengentasan kemiskinan, penciptaan lapangan kerja, dan pemerataan pendapatan.
karakteristik produk akhir yang dipasarkan dapat dijamin dan sesuai dengan preferensi konsumen akhir. Dalam upaya mencapai visi tersebut, ditetapkanlah empat (4) target sukses Kementerian Pertanian , yaitu : 1) pencapaian swasembada dan swasembada berkelanjutan, 2) peningkatan diversifikasi pangan, 3) peningkatan nilai tambah, daya saing, dan ekspor, serta 4) peningkatan kesejahteraan petani.
Secara garis besar, kebijakan pembangunan pertanian diprioritaskan kepada beberapa kegiatan guna tercapainya tujuan dan sasaran pembangunan pertanian tersebut. Salah satunya adalah program ketahanan pangan. Program peningkatan ketahanan pangan diarahkan untuk memenuhi kebutuhan pangan masyarakat di dalam negeri dari produksi nasional. Disamping itu juga diarahkan pada kemandirian masyarakat/petani berbasis sumber daya lokal yang secara operasional dilakukan melalui program peningkatan produksi pangan, menjaga ketersediaan pangan yang cukup dan beragam (diversifikasi pangan), aman, dan halal di setiap daerah setiap saat, dan antisipasi agar tidak terjadi kerawanan pangan .
Fakta mengatakan bahwa jumlah penduduk selalu meningkat. Diperkirakan pada tahun 2035 jumlah penduduk Indonesia mencapai 400 juta jiwa, berlipat dua dari jumlah sekarang. Karena hal ini maka tentu saja kebutuhan persediaan pangan juga akan meningkat. Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk maupun kesejahteraannya, kebutuhan terhadap jenis dan kualitas produk pangan juga semakin meningkat dan beragam. Oleh karena itu, selain upaya untuk mencapai swasembada dan swasembada berkelanjutan., peningkatan diversifikasi pangan menjadi sangat penting , terutama untuk mengurangi konsumsi beras dan terigu (Haryono, dkk., 2012).
Dalam kurun waktu 2010-2014 ini konsumsi beras ditargetkan turun 1.5% per tahun, diimbangi dengan peningkatan konsumsi umbi-umbian, pangan hewani, buah-buahan dan
sayuran. Diversifikasi pangan pada dasarnya mencakup aspek produksi,
konsumsi,
sumber kalori dan protein lainnya yang lebih berkualitas ( Darmawati, 1998 dalam Haryono dkk., 2012 ).
Rata-rata produktivitas tanaman pangan nasional masih rendah. Rerata produktivitas tanaman pangan nasional empat tahun terakhir (2009 – 2013) baru mencapai 3,71 ton/ha ( olah data produktivitas tanaman pangan seluruh propinsi tahun 2009 – 2013 dari data.go.id grup Kementan ) , masih jauh lebih rendah dibanding produktivitas tanaman pangan beberapa negara lain di dunia, misal Australia 9.5 ton/ha, Jepang 6.65 ton/ha, dan China 6.35 ton/ha pada tahun 1993 yang lalu (FAO, 1993 dalam Haryono, dkk. 2012). Faktor dominan penyebab rendahnya produktivitas tanaman pangan adalah : a) penerapan teknologi budidaya di lapangan yang masih rendah, b) tingkat kesuburan lahan yang terus menurun (Adiningsih, dkk. 1994 dalam Haryono, 2012) , dan c) eksplorasi potensi genetik tanaman yang masih belum optimal (Guedev S Kush , 2002 dalam Haryono, 2012) .
Jagung merupakan salah satu hasil pertanian yang bijinya dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan. Di Indonesia, jagung merupakan hasil palawija pertama yang memegang peranan penting dalam pola menu makanan masyarakat setelah beras. Jagung menyumbang 24% kalori dan 30% protein bagi masyarakat Indonesia sepanjang umur rata-ratanya (Munarso dkk., 1988) . Ada berbagai macam ragam jagung. Mendasarkan atas bentuk biji, kandungan endosperm, serta sifat lainnya dikenal 7 tipe jagung yaitu jagung tipe dent , tipe flint, jagung tepung (fluory corn), jagung berondong (pop corn), jagung manis (sweet corn), jagung berlilin (waxy corn), dan jagung polong (pod corn). Mendasarkan atas warna bijinya, dikenal jagung berwarna biji kuning, berwarna biji puith, berwarna biji ungu, dan berwarna biji merah.
jagung juga memiliki banyak manfaat dalam pembuatan berbagai barang industri ( sirup jagung, gula jagung, dan yang lainnya).
Untuk memuliakan suatu jenis tanaman secara umum perlu ditempuh suatu proses yang terdiri atas ( Puspodarsono, 1988 ; Mangoendidjojo, 2013) :
a. Penentuan tujuan program pemuliaan b. Penyediaan materi pemuliaan
c. Penilaian genotype atau populasi ( tindak gen, keragaman genetic termasuk di dalamnya daya waris)
d. Pengujian materi pemuliaan terpilih menuju dihasilkannya varietas baru
Dilanjutkan oleh Mangoendidjojo ( 2013) bahwa kunci keberhasilan pelaksanaan program pemuliaan adalah hendaknya pemulia memiliki informasi mengenai :
a. Pengetahuan tentang tanamannya
b. Tindak gen (gene action ) dari karakter atau sifat yang diinginkan c. Kecukupan keragaman genetiknya
d. Pemilihan metode seleksi yang sesuai
e. Kriteria seleksi yang paling efektif yang digunakan.
Tujuan pemuliaan erat kaitannya dengan cara seleksi yang akan ditempuh, agar seleksi berjalan secara efektif. Penyediaan materi pemuliaan berkaitan dengan ketersediaan keragaman genetic. Penilaian genotype atau populasi dilaksanakan melalui seleksi, yang cara/metodenya bergantung dari tujuan pemuliaan, cara berkembangbiak tanaman, serta tersedianya fasilitas dan dana.
Bila suatu populasi tanaman diperhatikan dan dicermati, akan terlihat bahwa setiap individu tanaman memiliki perbedaan antar tanaman yang satu dengan tanaman lainnya berdasarkan sifat yang dimiliki. Keragaman sifat individu setiap populasi tanaman tersebut dinamakan variabilitas.
Ukuran besar kecilnya variabilitas dinyatakan dengan variasi (variation), yaitu besarnya nilai simpangan dari nilai rata-rata. Timbulnya variasi disebabkan oleh pengaruh lingkungan dan factor keturunan (genetic). Variasi yang terjadi karena pengaruh lingkungan disebut non-heritable variation. Variasi yang timbul karena factor genetic dinamakan heritable variation, yakni variasi yang diwariskan kepada keturunannya. Karena variasi atau keragaman genetic ini diwariskan, maka perhatian utama para pemulia ditujukan pada variasi ini.
Pewarisan sifat kepada keturunannya dapat merupakan sifat kualitatif atau sifat kuantitatif. Pengelompokan berdasarkan sifat kualitatif lebih mudah karena sebarannya diskrit dan dapat dilakukan dengan melihat apa yang tampak. Untuk sifat kualitatif ini , karena sebarannya merupakan sebaran diskrit, pengujiannya banyak menggunakan Chi-squared Test; sedang sifat kuantitatif pengujian dilakukan dengan analisis varian dan modifikasinya.
Besar kecilnya peranan factor genetic terhadap fenotip dinyatakan dengan heritabilitas (heritability), atau sering disebut daya waris.heritabilitas menyatakan perbandingan atau proporsi varian genetic terhadap varian total (varian fenotip), biasanya dinyatakan dengan persen (%). Heritabilitas disimbolkan dengan huruf H atau h2 . Heritabilitas dapat diduga dengan menggunakan cara antara lain : 1) dengan perhitungan varian keturunan, dan 2) dengan perhitungan komponen varian dari analisis varian ( Mangoendidjojo, 2003 ).
Mendasarkan pada kandungan gizi biji jagung yang telah diamati oleh para peneliti terdahulu, maka biji jagung mengandung karbohidrat, protein, dan lemak sebagai komponen utamanya, serta komponen lainnya adalah serat, mineral, dan air. Jagung putih local yang telah diamati oleh Balitserealia Maros menunjukkan bahwa jagung putih local jenis Pulut memiliki kadar amilosa ( % bb ) lebih rendah dibanding local putih lain yang diamati, yakni putih local Bantul, Blora, Gorontalo, Pakelo, Jeneponto, Koasa Takalar, Tfenpah, dan Pen Kikis ( Yasin dkk., 2009), sedang kandungan zat gizi lainnya relative tidak berbeda . Jagung putih dengan amilopektin tinggi , bila direbus akan memiliki sifat fisik seperti ketan. Granula pati jenis jagung ini bergelatinasi hampir sama dengan pati jagung normal ( Munarso, dkk., 1988). Jenis ini diketahui sangat digemari dari factor rasa oleh masyarakat / konsumen.
muda kembali dibiasakan mengkonsumsi kudapan sehat, akan terbentuklah penerus bangsa yang sehat, pendukung bangsa yang kokoh dan kuat.
Hasil penelitian Purwani (2012) diperoleh informasi tampilan fenotipe beberapa genotype/varietas lokal jagung putih yang berhasil dikoleksi. Genotipe/varietas lokal jagung putih yang dikoleksi berasal dari Blora, Gunung Kidul, Kebumen, Banjarnegara, Wonosobo, Semarang, dan Wonogiri. Beberapa genotype menampakkan sifat-sifat sebagai berikut : berdasarkan bobot biji , jagung putih lokal asal Blora, Gunung Kidul 2, dan Wonosobo memiliki hasil tonase per hektar lebih tinggi , sedangkan berdasarkan kadar lemak bijinya jagung asal Blora dan Wonosobo yang lebih tinggi, serta berdasarkan kadar proteinnya jagung asal Kebumen, Gunung Kidul 1, dan Banjarnegara lebih tinggi dibanding sesamanya yang diuji.
METODE PENELITIAN
1. Bahan dan Alat Percobaan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini benih jagung putih lokal diperoleh dari hasil eksplorasi . Asal-usul jagung putih lokal yang digunakan di sini adalah sebagai berikut : Kebumen, Wonosobo, Banjarnegara, Temanggung 1 , Temanggung 2, dan Magelang.
Masing-masing aksesi tersebut ditanaman di UPT Kebun Percobaan Gunung Bulu, Argomulyo, Sedayu, Bantul dengan jenis tanah lahan percobaan vertisol, bekas tanaman kacang tanah .
2. Metode Percobaan :
Seluruh aksesi ditanam dalam petak-petak percobaan yang disusun menurut rancangan lingkungan Acak Kelompok Lengkap dengan 3 ulangan ( 3 blok).
Disertai penyiangan gulma. Pemeliharaan , meliputi pengairan , pembumbunan, dan penyiangan, dilaksanakan setiap waktu, sesuai kebutuhan tanaman.
Luas petak setiap unit percobaan adalah 3 m x 3 m , dengan jarak tanam 50 cm (antar baris) x 25 cm ( dalam baris), sehingga dalam setiap unit akan ada 6 x 12 = 72 tanaman. Tanaman tepi tidak digunakan sebagai sampel pengamatan.
Diambil secara acak 10 tanaman sampel berasal dari 2 baris tanaman setelah tanaman tepi. untuk diamati sifat-sifat pertumbuhan dan komponen hasil . Hasil per petak diamati dari hasil yang diperoleh pada dua baris tanaman yang di tengah.
Sifat-sifat tanaman yang diamati meliputi : tinggi tanaman (cm), tinggi letak tongkol dari pangkal batang (cm), saat keluar malai dan tongkol ( hst ), jumlah tongkol produktif per tanaman, panjang dan diameter tongkol (cm), bobot tongkol (gelondong), jumlah baris biji per tongkol, bobot biji per tongkol (gram), hasil gelondong per petak (gram), dan hasil pipilan per petak (gram) .
3. Metode Analisis Data
Data-data yang diperoleh diuji normalitasnya, selanjutnya data yang telah dinormalkan digunakan untuk analisis varians dengan tingkat kesalahan α = 5% . Nilai harapan Kudrat Tengah digunakan untuk menaksir besarnya ragam genetic dan menghitung nilai heritabilitas arti luas.
Tabel 1. Sumber keragaman, derajat bebas, jumlah kuadrat, kuadrat tengah, dan nilai harapan kuadrat tengah dalam analisis varians yang akan digunakan dalam penelitian ini
Keterangan : b = jumlah blok = 3 ; g = jumlah genotip yang dicoba termasuk varietas pembanding ;
Pendugaan besarnya ragam genotip dan heritabilitas :
Varians fenotipe = σ 2
Varians genotip = σ2
G = 1/b ( KTG - KTE ) ; heritabilitas (arti luas) = H = σ2G / σ 2 P
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data sifat pertumbuhan jagung ditabulasi dan dianalisis dengan analisis varians taraf kesalahan 5%. Hasil analisis varians, rerata, kuadrat tengah dari analisis varians beserta nilai estimasi ragam genetik dan heritabilitas arti luas adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Rerata , hasil uji F (α = 5% ), estimasi nilai σ2
G , σ 2 P , dan heritabilitas ( H ) arti luas sifat tinggi tanaman (cm) enam jagung putih lokal
No. Asal jagung putih
1 TEMANGGUNG 1 182.0867 84.107 12.72 25.85
2 WONOSOBO 161.4467 59.733 13.19 25.92
3 KEBUMEN 130.1947 67.528 12.20 22.44
4 MAGELANG 168.6462 88.150 13.28 17.76
5 TEMANGGUNG 2 156.6484 69.087 13.59 22.38
6 BANJARNEGARA 127.9067 108.8+) 12.75 14.93 +)
Uji F Tidak
signifikan signifikanTidak signifikanTidak signifikanTidak
Estimasi σ2
G 207.7132 20.21346 6.387 38.092
Estimasi σ 2
P 1218.686 348.1194 12.689 64.163
H arti luas (%) 17.044 5.806 50.332 59.369
Keterangan : +) = data dianggap kurang mewakili kondisi sebenarnya karena hanya berasal dari 1 ulangan saja ; dua ulangan yang lain tanaman tidak tumbuh/pertumbuhannya tidak baik. Diduga faktor lingkungan ( hama) berpengaruh di sini karena dalm 2 petak percobaan tersebut tidak ada tanaman yang tumbuh sama sekali .
tongkol, panjang, dan diameter tongkol. Namun dilihat dari nilai daya waris dalam arti luas, panjang dan diameter tongkol mempunyai peluang tinggi untuk diwariskan ke keturunannya.
Sifat-sifat bobot tongkol, bobot biji pipil per tongkol, hasil tongkol (gelondong) per ha juga memiliki daya waris yang tergolong tinggi , artinya peluangnya tinggi bagi sifat tersebut diwariskan, namun untuk sifat hasil biji pipilan per ha nilai heritabilitas ( arti luas ) tergolong rendah. Banyak faktor non genetik tanaman yang berpengaruh terhadap hasil biji pipilan.
Tabel 3. Rerata , hasil uji F (α = 5% ), estimasi nilai σ2
G , σ 2 P , dan heritabilitas ( H2 ) arti luas sifat bobot per gelondong (gram), bobot biji pipilan/tan, hasil gelondongan /ha , dan hasil biji pipilan/ha enam jagung putih lokal
No. Asal jagung putih
Karakter hasil meliputi rerata panjang dan diameter tongkol, bobot per gelondong dan bobot biji pipilan kering panen per tongkol, serta hasil gelondong per hektar dan hasil biji pipilan kering panen per hektar tidak berbeda ( menurut uji F α = 5%) antar keenam jenis jagung , kecuali bobot per gelondong.
b. Kisaran rerata dan Daya Waris (H ) arti luas beberapa sifat jagung putih lokal asal beberapa daerah sebagai berikut :
Karakter Kisaran rerata H arti luas Kategori potensi
pewarisan
Tinggi tanaman (cm) 127,91 s/d 182,09 17,044% rendah
Tinggi letak tongkol utama (cm)
59,73 s/d 88,150 5,806% rendah
Panjang tongkol (cm) 12,20 s/d 13,59 50,332 % sedang
Diameter tongkol (mm) 17,76 s/d 25,92 59,369 % sedang
Bobot per gelondong 50,57 s/d 89,11 80,158% tinggi
Bobot biji pipilan/tan (gram) 42,933 s/d 65,41 67,978 % Tinggi
Hasil gelondong/ha (ton) 2,36 s/d 5,87 58,815% sedang
Hasil pipilan biji/ha (ton) 1,86 s/d 4,23 29,626 % rendah
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dirjen Dikti Kemendiknas atas pemberian hibah dana penelitian Dosen Pemula Tahun Anggaran 2014.
DAFTAR PUSTAKA
Haryono, Kasdi Subagyono, dan Nandang Sunandar. (2012). Peran dan Strategi Litbang Pertaniandalam Peningkatan Produksi dan Produktivitas Pangan. Dalam Prosiding Seminar Nasional Kemandirian Pangan 2012 : Meningkatkan Daya Saing dan Nilai Tambah Produ Pertanian Berbasis Sumberdaya Lokal. Fakultas Teknologi Industri Pertanian UNPAD . Bandung. hal 2-21
Mangoendidjojo, W. (2003). Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Penerbit Kanisius. Yogyakarta . 182 p.
---. (2013). PROSES Perakitan Varietas Tanaman dalam Rangka
Permohonan Hak PVT. Makalah pada acara Koordinasi Teknis dan Workshop Permohonan hak PVT. Hotel Novotel Yogyakarta pada 18 April 2013.
Munarso, S.J. Susilo Santoso, dan S. Damardjati. (1988). Struktur, Komposisi, dan Nilai Gizi Jagung. Dalam Jagung. Subandi, Mahyudin Syam, dan Adi Widjono (eds). Balitbangtan. Puslitbang Tanaman Pangan. Bogor. Hal 379 – 400
Poespodarsono, S. (1988). Dasar-dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. Pusat Antar Universitas IPB. Bogor. 168 hal.
Purwani, T. (2010). Ragam Genetik dan Daya Waris Kandungan Kimiawi Biji Populasi Dasar Jagung. Dalam Pujimulyani et al. (eds) .Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian Dosen Kopertis Wilayah V Yogyakarta. Bidang Ilmu Pertanian. hal 197 - 205
_______ . (2012). Upaya Pengembangan Jagung Putih Lokal sebagai Bahan Pangan Alternatif : Koleksi dan Kajian Potensi Pertumbuhan, Kuantitas, dan Kualitas Hasil . dalam Mimin Muhaemin dkk. (eds). Prosiding Seminar Nasional
Kemandirian Pangan 2012. Buku 1 : Strategi dan Kebijakan Pertanian. Universitas Padjadjaran dan BPTP dan Dewan Riset Daerah Provinsi Jawa Barat. Bandung. Hal. 217-231
CATATAN :
