LAPORAN INSENTIF RISET TERAPAN 2007

(1)

PERAKITAN VARIETAS KACANG PANJANG TAHAN HAMA APHID DAN VIRUS MOSAIK

SERTA BERDAYA HASIL TINGGI

PROGRAM INSENTIF

KEMENTERIAN NEGARA RISET DAN TEKNOLOGI

1

PERAKITAN VARIETAS KACANG PANJANG TAHAN HAMA APHID DAN VIRUS MOSAIK

SERTA BERDAYA HASIL TINGGI

LAPORAN

PROGRAM INSENTIF RISET TERAPAN 2007

Oleh : Kuswanto Budi Waluyo Aminudin Afandhi Heru Kuswantoro

Lembaga Penelitian Universitas Brawijaya

KEMENTERIAN NEGARA RISET DAN TEKNOLOGI REPUBLIK INDONESIA

2007

PERAKITAN VARIETAS KACANG PANJANG TAHAN HAMA APHID DAN VIRUS MOSAIK

2007

KEMENTERIAN NEGARA RISET DAN TEKNOLOGI

(2)

2

LEMBAR PENGESAHAN

DATA RISET

Judul Penelitian : Perakitan Varietas Kacang Panjang Tahan Hama Aphid dan Virus Mosaik serta Berdaya Hasil Tinggi

Bidang Penelitian : Ketahanan Pangan Topik penelitian : Pemuliaan Tanaman Program Iptek : Terapan

Lama Penelitian : 2 tahun Tahun mulai Riset : 2007 Tahun selesai Riset : 2008

PENELITI UTAMA

Nama lengkap : Dr. Ir. Kuswanto, MS Tempat & Tanggal Lahir : 11-7-1963

Jenis Kelamin : Laki-laki

Unit Kerja : Fakultas Pertanian Unibraw

SURAT PERJANJIAN TERAKHIR a. Nomor : 39/RT/Insentif/PPK/2007 b. Tanggal : 15 Januari 2007

Mengetahui Malang, 31 Oktober 2007

An. Ketua Lembaga Penelitian

Universitas Brawijaya Peneliti Utama,

Sekretaris,

Ttd ttd

Prof. Dr. Ir. Siti Chuzaemi, MS Dr. Ir. Kuswanto, MS

NIP. 130 935 096 NIP. 131 789 886

(3)

3 DAFTAR ISI

Hal

DAFTAR ISI 3

DAFTAR GAMBAR 4

DAFTAR TABEL 5

BAB I PENDAHULUAN 7

BAB II STUDI PUSTAKA 10

BAB III PROSEDUR DAN METODOLOGI 16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 57

DAFTAR PUSTAKA 58

LAMPIRAN

(4)

4

DAFTAR GAMBAR

Nomor hal

1 Grafik intensitas serangan Aphid pada persilangan

UB34041 x UB1244 23

2 Grafik intensitas serangan CABMV pada persilangan

UB34041 x UB1244 23

UB44074 x UB705 25

4 Grafik intensitas serangan CABMV pada populasi

persilangan UB44074 x UB705 26

UB44558 x UB733 27

UB44590 x UB1290 29

8 Grafik intensitas serangan Aphid pada populasi persilangan

UB14023 x UB1275 31

(5)

5

DAFTAR TABEL

Nomor Hal

1 Genotip/galur yang disilangkan 17

2 Seri Persilangan yang Dibuat Berdasarkan Pemilihan Acak 18 3 Seri persilangan yang terpilih untuk kegiatan silang balik 19 4 Data Karakter Polong Muda dan Polong Kering Setiap

Genotip yang Ditanam 20

5 Seri Persilangan untuk silang balik 21

6 F1 yang disilangkan sendiri 21

7 Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB34041 x

UB1244 22

8 Intensitas Serangan (%) CABMV pada Persilangan

UB34041 x UB1244 23

9 Heritabilitas ketahanan pada Persilangan UB34041 x

UB1244 24

UB705 25

UB44074 x UB705 25

12 Heritabilitas ketahanan pada Persilangan UB44074 x UB705 26 13 Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB44558 x

UB733 27

UB44558 x UB733 28

15 Heritabilitas ketahanan pada Persilangan UB44558 x UB733 28 16 Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB44590 x

UB1290 29

UB44590xUB1290 29

18 Heritabilitas Ketahanan pada Persilangan UB44590 x

UB1290 30

UB1275 31

UB14023xUB1275 32

21 Heritabilitas Serangan Aphid pada Persilangan UB14023 x

UB1275 32

22 Nilai χ² hitung hasil uji Chi Square ketahanan terhadap Aphid pada populasi F2 hasil persilangan UB34041 x UB1244

33

23 Nilai χ² hitung uji Chi Square ketahanan terhadap CABMV 35

(6)

6

pada populasi F2 hasil persilangan UB34041 x UB1244 24 Uji Skala serangan Aphid pada persilangan UB34041 x

UB1244 36

25 Uji Skala serangan CABMV pada persilangan UB34041 x

UB1244 37

26 Rata-rata dan Heritabilitas Komponen Hasil Seri Persilangan

UB34041 x UB1244 38

27 Nilai X2 hitung uji Chi Square ketahanan terhadap Aphid

pada populasi F2 hasil persilangan UB44074 x UB705 39 28 Nilai X2 hitung uji Chi Square ketahanan terhadap CABMV

pada populasi F2 hasil persilangan UB44074 x UB705 39 29 Rata-rata dan Heritabilitas Komponen Hasil Seri Persilangan

UB44074 x UB705 40

30 Uji Skala serangan Aphid pada persilangan UB44074 x

UB705 41

31 Uji Skala serangan CABMV pada persilangan UB44074 x

UB705 42

pada populasi F2 hasil persilangan UB44558 x UB733 43 33 33. Nilai X2 hitung uji Chi Square ketahanan terhadap

CABMV pada populasi F2 hasil persilangan UB44558 x UB733

44

34 Rata-rata dan Heritabilitas Komponen Hasil Seri Persilangan

UB44558 x UB733 44

UB44590 x UB1290 47

UB1290 47

UB14023 x UB1275 49

UB1275 50

BAB I. PENDAHULUAN

(7)

7 1.1 Kerangka Riset

Produktivitas polong segar rata-rata yang mampu dicapai petani masih tergolong rendah, 4,8 t/ha, sedang potensi di tingkat penelitian dapat mencapai rata-rata 17,4 t/ha. Penyebab rendahnya produksi adalah penyakit mosaik yang disebabkan oleh cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV) dan hama aphid. Kehilangan hasil akibat komplek hama dan penyakit tersebut mencapai 60%. Perakitan varietas unggul kacang panjang tahan terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi bertujuan untuk menjaga stabilitas produksi dan menjaga kualitas polong segar yang bebas pestisida. Dengan varietas tahan, kehilangan produksi dan penggunaan pestisida dapat ditekan dan dampak residu terhadap lingkungan menjadi lebih kecil.

Dari hasil penelitian sebelumnya telah diperoleh galur-galur yang bereaksi tahan terhadap virus mosaik dan berdaya hasil tinggi. Sementara dari penelitian yang lain telah diperoleh galur-galur yang tahan terhadap hama aphid dan berdaya hasil tinggi. Kedua kelompok galur tersebut dapat disilangkan untuk dirakit menjadi varietas yang tahan terhadap virus mosaik, hama aphid dan berdaya hasil tinggi. Dalam perakitan varietas tahan, diperlukan informasi tentang keragaman genetik ketahanan dan daya hasil serta peran dan jumlah gen ketahanan dari pasangan persilangan. Jumlah dan peran gen dan keragaman genetik diduga dari populasi F2. Dari nilai tersebut dapat ditentukan metode seleksi dan teknik perbaikan genetik ketahanan dan daya hasil.

1.2 Permasalahan

Masalah utama dalam peningkatan kualitas dan produksi polong kacang panjang adalah serangan hama dan penyakit. Penyakit penting yang sering menurunkan produksi pada kacang panjang adalah serangan hama aphid dan penyakit mosaik akibat virus mosaik. Dalam pengendalian hama dan penyakit, petani sering menggunakan pestisida sejak umur 10-60 hari

(8)

8

dengan interval antara 3-10 hari sekali. Cara ini tidak efektif, tidak efisien, berbahaya terhadap lingkungan dan manusia serta terjadi peningkatan resistensi patogen. Pengendalian yang paling tepat adalah bersifat pencegahan dengan menggunakan varietas tahan.

1.3 Pendekatan Masalah

Penanaman varietas tahan dapat mencegah kehilangan hasil, biaya pestisida dapat ditekan, aman terhadap lingkungan dan dapat mencegah residu pestisida pada manusia. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, diperoleh galur-galur yang tahan terhadap virus mosaik, namun tidak tahan terhadap hama aphid, sehingga pada penanaman di lapangan tetap terserang hama aphid. Galur tersebut perlu diinsersi gen ketahanan terhadap aphid agar menjadi galur yang tahan terhadp virus mosaik, hama aphid dan berdaya hasil tiggi. Dari penelitian yang lain telah diperoleh galur- galur yang tahan terhadap hama aphid dan berdaya hasil tinggi.

1.4 Hipotesis

Persilangan antar galur kacang panjang tahan terhadap virus mosaik berdaya hasil tinggi dengan galur tahan aphid dan berdaya hasil tinggi, yang diikuti dengan metode seleksi yang tepat, akan dapat diperolah galur-galur harapan kacang panjang yang tahan terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi

1.5 Metode Riset

Metode riset yang digunakan meliputi metode persilangan, pendugaan keragaman genetik dan pendugaan jumlah serta peran gen. Persilangan antar tanaman menggunakan metode persilangan IITA Research Guide 42 Hand Crossing of Cowpea (Myers, 1996) dan metode dari PT BISI Kediri.

Pendugaan keragaman genetik menggunakan heritabilitas arti luas dan arti sempit. Pendugaan jumlah gen menggunakan analisis segregasi, sedangkan pendugaan peran gen menggunakan uji skala.

(9)

9 1.6 Arti Penting Riset

Hasil akhir dari penelitian ini adalah galur-galur harapan kacang panjang yang tahan terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi.

Apabila galur harapan ini dapat segera disebarkan ke masyarakat, maka pada setiap penanaman kacang panjang akan dapat dikurangi atau dihindari penggunaan pestisida. Polong kacang panjang yang diperoleh akan bebas pestisida, sehingga mencegah dampak negatif terhadap manusia dan lingkungan. Kerusakan hasil akibat hama dan penyakit juga dapat dikurangi sehingga hasil polong secara keseluruhan menjadi lebih tinggi.

(10)

10

BAB II. STUDI PUSTAKA

2.1 Penyakit mosaik dan hama aphid

Masalah utama dalam peningkatan kualitas dan produksi polong kacang panjang adalah serangan hama dan penyakit. Penyakit utama yang sering menurunkan produksi pada kacang panjang adalah penyakit mosaik yang disebabkan oleh cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV). Daun tanaman yang sakit terdapat gejala mosaik dengan warna hijau dan kuning berselang-seling yang sangat jelas. Terdapat warna hijau gelap di antara tulang daun (dark green vein-banding) atau klorosis interveinal (urat daun), distorsi daun, melepuh dan tanaman menjadi kerdil. Polong dan daun menjadi tidak berkembang, ukuran biji berkurang sehingga produksi secara keseluruhan menurun (Bock and Conti, 1974; Sulyo, 1984; Brunt, 1994a;

Moedjiono dkk., 1999). Infeksi virus mosaik pada berbagai tingkat umur menghambat pertumbuhan generatif tanaman (Nurhayati, 1989). Infeksi pada awal pertumbuhan menyebabkan penurunan jumlah polong dan jumlah biji/tanaman masing-masing sebesar 91,39% dan 91,82 % (Sulyo, 1984).

CABMV penyebab penyakit mosaik termasuk kedalam potyvirus yang ditularkan secara non persisten oleh beberapa jenis aphid. Beberapa aphid yang bertindak sebagai vektor adalah Myzus persicae, Aphis craccivora, A.fabae, A.gossypii, A.medicaginis dan Macrosiphum euphorbiae (Bock and Conti, 1974; Atiri and Thottappilly, 1984; Brunt, 1994a). CABMV tersebar ke berbagai tempat di dunia juga melalui penularan antar benih dan tanaman terinfeksi (Ndiaye et al., 1993). Virus ini dapat ditularkan secara mekanis melalui cairan perasan daun tanaman sakit (Atiri and Thottappilly, 1984;

Hampton et al., 1997).

Selain penyakit mosaik, masalah lain yang dihadapi petani dalam budidaya kacang panjang adalah serangan hama aphid. Aphid atau kutu daun (Aphis craccivora Koch) adalah hama utama pada kacang panjang.

Aphid hinggap di permukaan bawah daun dan di pucuk-pucuk sulur untuk menghisap cairan tanaman. Daun menjadi keriting dan berkerut, pertumbuhan sulur terhenti dan mati. Aphid juga sering menyerang bunga

(11)

11

dan polong. Pada tanaman yang terserang, produksi polong dan biji sangat rendah. Tanaman menjadi kerdil dan menjadi cacat ketika populasi meningkat (Ulrichs, 2001). Tanaman yang terserang berat akan menghasilkan daun-daun berwarna kekuningan, kerdil, mengalami malformasi dan kehilangan vigor. Semakin banyak aphid yang menyerang tanaman, daun dan pucuk sulur semakin banyak yang rusak dan akhirnya mati. Apabila yang ditanam jenis rentan dan aphid yang menyerang tidak dikendalikan, maka kerugian hasil rata-rata mencapai 65 -70%

(Prabaningrum, 1996; Moedjiono et al., 1999). Aphid juga bertindak sebagai vektor cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV) yang menyebabkan penyakit mosaik.

Aphid kacang panjang yang telah hinggap di daun tanaman, baik yang muda dan dewasa, akan menghisap cairan sel tanaman. Mereka juga ditemukan di pucuk tanaman, bunga dan polong yang sedang berkembang (Schreiner, 2000). Tanaman yang terserang akan mengalami peningkatan laju respirasi, bentuk daun berubah, pertumbuhan kerdil dan bintil akar mengecil. Aphid juga menghasilkan embun madu (honeydew) dan menyebabkan pertumbuhan jamur embun jelaga yang menghambat fotosintesis (Stoll, 1988).

Hama aphid merupakan kutu daun yang biasanya membentuk koloni pada daun, batang maupun polong kacang panjang dan menyebabkan polong tidak berkembang. Hasil pengujian beberapa galur kacang panjang terhadap kompleks hama dan penyakit (Moedjiono, Trustinah dan Kasno, 1999) juga menunjukkan bahwa aphid merupakan hama utama yang menyerang kacang panjang.

Kondisi realistis di lapang, dalam pengendalian hama dan penyakit, petani sering menggunakan pestisida sejak umur 10-60 hari dengan interval antara 3-10 hari sekali. Penggunaan pestisida merupakan bagian penting dari proses budidaya tanaman yang tidak mungkin ditinggalkan petani.

Banyak petani yang menggunakan pestisida paling manjur, sehingga praktek campur-mencampur pestisida tidak dapat dihindarkan dan penggunaan pestisida menjadi sangat berlebihan. Banyak petani tidak

(12)

12

menyadari bahwa pencampuran berbagai jenis pestisida, atau pestisida dengan bahan-bahan lain seperti detergen, olie dan minyak tanah, berbahaya bagi kesehatan dan mungkin tidak efektif karena terjadinya resistensi silang hama dengan beberapa jenis pestisida (Untung, 2001).

2.2 Pengendalian hama dan penyakit

Cara pengendalian menggunakan pestisida, sangat tidak efektif dan tidak efisien, karena selain membahayakan kesehatan masyarakat, juga berresiko negatip terhadap lingkungan hidup, mengurangi daya saing produk pertanian di pasar global serta terjadinya penurunan efektifitas dan efisiensi pengendalian hama. Pengendalian yang lebih ekomonis adalah penggunaan varietas tahan. Perakitan varietas tahan merupakan alternatif penting dalam perbaikan dan sanitasi produksi. Dengan penanaman varietas tahan virus mosaik dan hama aphid maka penggunaan pestisida dapat dikurangi, lebih aman terhadap lingkungan dan manusia, kehilangan hasil dan beaya produksi dapat ditekan, hasil polong lebih sehat dan konsumen tidak enggan mengkonsumsi.

Strategi pengendalian penyakit tanaman dapat dilakukan dengan menurunkan laju infeksi penyakit. Penurunan tersebut antara lain dengan penggunaan varietas tahan penyakit dan protektan (Triharso, 1996).

Ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit merupakan kemampuan tanaman untuk mengurangi kerusakan secara umum yang diakibatkan oleh serangan hama atau penyakit (Sumarno, 1992).

Secara alamiah kacang panjang mempunyai ketahanan tertentu terhadap penyakit, yaitu ketahanan yang dikendalikan oleh gen-gen.

Perkembangan gen ketahanan terjadi sebagai hasil evolusi tanaman inang dan patogen yang telah berlangsung lama dan dapat terbentuk banyak tanaman dengan tingkat ketahanan yang beragam. Pada tanaman yang telah mengalami penggaluran, keragaman tersebut semakin tinggi sehingga dapat diseleksi untuk mendapatkan genotipa yang tahan (Triharso, 1996).

Dari genotip tahan dapat dipelajari dan dievaluasi sebagai informasi awal dalam kegiatan perbaikan ketahanan tanaman. Seleksi yang dilaksanakan

(13)

13

oleh Balitkabi (1998) telah dapat menghasilkan beberapa genotipa kacang panjang dengan reaksi ketahanan terhadap virus mosaik yang berbeda, yaitu tahan, agak tahan, agak rentan dan rentan. Dari genotipa tahan dan agak tahan dapat dipelajari dan dievaluasi sebagai informasi awal dalam kegiatan perbaikan ketahanan tanaman terhadap penyakit mosaik yang disebabkan oleh virus mosaik.

Varietas tahan terhadap virus mosaik dapat dirakit dari galur-galur dan hasil seleksi yang mempunyai sifat ketahanan. Ketahanan tanaman merupakan metode yang paling baik dalam pengendalian penyakit virus pada kacang tunggak (Fery and Singh, 1997). Penggunaan kacang panjang varietas tahan terhadap hama aphid tidak dapat menekan perkembangan virus mosaik, karena transmisi virus mosaik tidak hanya melalui aphid (Atiri and Thottappilly, 1984). Menurut saleh dkk. (1993) penggunaan varietas tahan perhadap infeksi virus mosaik dan benih sehat merupakan salah satu alternatif pengendalian penyakit mosaik. Varietas tahan terhadap penyakit (Moedjiono dkk., 1999) adalah salah satu komponen stabilitas hasil varietas kacang panjang. Dengan tersedianya varietas unggul yang memiliki ketahanan terhadap hama dan penyakit, maka kehilangan hasil dan biaya produksi dapat ditekan, serta aman terhadap kelestarian lingkungan. Salah satu tipe ketahanan tanaman yang cocok untuk tanaman kacang panjang adalah toleransi. Toleransi (Smith, 1989) merupakan salah satu tipe ketahanan yang dicirikan dengan hadirnya penyakit namun kerugian yang ditimbulkan minimal.

Prosedur pemuliaan untuk ketahanan kacang panjang terhadap hama dan mengikuti metode pemuliaan yang telah banyak diterapkan para pemulia. Beberapa faktor perlu dipertimbangkan dalam memilih prosedur adalah cara pewarisan sifat ketahanan, cara pembiakan tanaman, sifat unggul salah satu tetua, adaptasi dan sifat agronomis tetua sumber gen ketahanan, aksi gen, heritabilitas, cara penularan hama dan minat serta preferensi peneliti (Sumarno, 1992; Soetopo dan Saleh, 1992).

Aphid dengan strategi berkembangbiak reproduktif memberikan peluang besar untuk dilakukan skrining dan evaluasi ketahanan di lapang. Siklus

(14)

14

perkembangbiakan yang cepat juga dapat meningkatkan efisiensi terhadap penilaian ketahanan tanaman di lapang. Penularan secara alami di lapang juga memberikan gambaran akan kondisi sebenarnya di lapang.

Berdasarkan pengalaman di lapang, aphid akan selalu muncul dimanapun kacang panjang di tanam. Apabila yang ditanam jenis rentan dan aphid yang menyerang tidak dikendalikan, maka kerugian hasil rata-rata mencapai 65 - 70% (Prabaningrum, 1996; Moedjiono et al., 1999).

Menurut Sumarno (1992), apabila suatu varietas unggul akan diperbaiki ketahanannya terhadap hama atau penyakit, namun ingin dipertahankan sifat-sifat unggulnya, maka petode pemuliaan yang paling tepat adalah back cross, terutama apabila gen donor untuk sifat dikendalikan oleh gen tahan monogenik dan heritabilitas tinggi. Apabila heritabilitas agak rendah atau sedang, maka lebih tepat menggunakan metode bulk dengan seleksi massa. Melalui metode bulk, akan terbentuk banyak famili karena pada setiap individu tanaman F2 akan dijadikan famili. Setelah melalui penyerbukan sendiri selama 3-4 kali diperkiran akan terbentuk keragaman antar famili-famili homosigot yang dapat diseleksi sifat ketahanan atau toleransinya.

Pemilihan metode ini juga didukung oleh sifat aphid dalam menyerang kacang panjang, dimana penularannya mudah dilakukan secara alami di lapangan. Menurut Sumarno (1992) Aphid adalah hama yang cara penularannya mudah dilakukan di lapang tanpa inokulasi buatan, sehingga penggunaan metode bulk dan seleksi massa adalah paling tepat.

Sumber genetik bahan persilangan telah tersedia dari penelitian sebelumnya. Sumber genetik ketahanan terhadap virus mosaik telah berupa galur-galur harapan yang mempunyai reaksi tahan terhadap virus mosaik dan berdaya hasil tinggi (Kuswanto et al., 2005). Galur-galur tersebut merupakan hasil seleksi dari koleksi di Unibraw yang sedang disiapkan untuk di disebarkan ke masyarakat (Kuswanto et al., 2006a). Sumber genetik ketahanan terhadap hama dan berdaya hasil tinggi sedang dalam tahap penelitian yang diperkirakan akan terbentuk galur-galur tahan hama aphid pada awal tahun 2007 (Kuswanto et al., 2006b).

(15)

15

Persilangan antara galur-galur yang tahan terhadap virus mosaik berdaya hasil tinggi dengan galur-galur yang tahan terhadap hama aphid berdaya hasil tinggi akan dapat diperoleh galur-galur harapan yang tahan terhadap virus mosaik, tahan terhadap hama aphid serta berdaya hasil tinggi.

Evaluasi keragaman genetik, pendugaan peran gen, kajian pola pewarisan dan penentuan metode seleksi yang tepat perlu diterapkan agar diperoleh hasil varietas tahan yang maksimal. Varietas kacang panjang yang mempunyai ketahanan terhadap hama dan penyakit utama sekaligus, akan mempunyai nilai ekonomis dalam jangka waktu lama. Hasil yang diperoleh diharapkan segera dapat disebarkan ke masyarakat untuk membantu memecahkan berbagai permasalahan di atas.

(16)

16

BAB III. PROSEDUR DAN METODOLOGI

Kegiatan 1 : Pembentukan populasi hasil persilangan

Tempat : Kebun percobaan FP Universitas Brawijaya

Waktu : Desember 2006-Maret 2007 (persilangan pertama) Maret 2007-Juni 2007 (persilangan kedua)

Bahan : 5 populasi P1 berupa galur-galur Unibraw tahan virus mosaik (Kuswanto et al., 2005) dan 5 populasi P2 berupa galur-galur Unibraw tahan hama aphid (Kuswanto et al., 2006)

Metode

Persilangan :

Persilangan tanaman, untuk pembentukan F1, BC1.1 dan BC1.2, dilaksanakan di screen house dengan menggunakan metode gabungan antara IITA Research Guide 42 Hand Crossing of Cowpea (Myers, 1996) dan metode dari PT BISI.

Kedua metode dikerjakan bergantian tergantung jumlah bunga yang terbentuk. Tahap persiapan terdiri atas 2 kali penanaman, yaitu persilangan antar tetua untuk menghasilkan populasi F1, persilangan balik dan penanaman F1 untuk menghasilkan BC1.1, BC1.2 dan F2 Prosedur : Galur-galur tetua ditanam di lapangan masing-masing 20

tanaman tiap galur sehingga seluruhnya 200 tanaman. Ajir dipasang miring sekitar 90° untuk memudahkan persilangan.

Selain persilangan biasa, juga dilakukan persilangan resiprok. Terdapat 5 pasang persilangan dan dari semua persilangan akan dihasilkan 5 populasi F1 dan dan 5 populasi F1r. Pada penanaman ke dua, F1 dan F1r disilangkan dengan masing-masing tetua untuk menghasilkan 5 populasi BC1.1 dan 5 populasi BC1.2.

Sebagian tanaman F1 dan F1r dibiarkan menyerbuk sendiri untuk menghasilkan F2.

(17)

17 Penelitian 1 :

(kegiatan 2)

Evaluasi keragaman genetik ketahanan kacang panjang terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi

Tempat : Kebun percobaan FP Universitas Brawijaya Waktu : Juni 2007 – Oktober 2007

Tujuan : Untuk mengetahui keragaman genetik dan daya waris sifat ketahanan terhadap virus mosaik dan hama aphid dari populasi F2

Bahan : 5 populasi P1 berupa galur-galur Unibraw tahan virus mosaik (Kuswanto et al., 2005) dan 5 populasi P2 berupa galur- galur Unibraw tahan hama aphid (Kuswanto et al., 2006), 5 populasi F1, F1r, F2, F2r, BC1.1 dan BC1.2. Terdapat 5 pasangan persilangan.

Metode : Evaluasi keragaman genetik diduga heritabilitas arti luas dan heritabilitas arti sempit. Heritabilitas arti luas, untuk mengetahui proporsi ragam genetik terhadap ragam penotip.

Heritabilitas arti sempit, untuk mengetahui proporsi ragam genetik aditif terhadap ragam penotip. Pendugaan heritabilitas berdasarkan pengurangan ragam penotip dengan ragam lingkungan

Prosedur : P1, P2, masing-masing ditanam 100 tanaman F1, BC1.1, BC1.2 masing-masing di tanam 50 tanaman dan F2 ditanam 500 tanaman agar dapat mengimbangi keragaman yang besar pada generasi segregasi (Mather and Jinks, 1982;

Suwarso, 1995; Kuswanto, 2002). Penanaman dilakukan di kebun percobaan FP Unibraw pada awal musim kemarau.

Pada umur 2 minggu dilakukan inokulasi virus secara mekanis, yaitu dengan mengoleskan sap (cairan perasan daun) pada permukaan atas daun termuda yang telah membuka penuh, dan telah ditaburi karborundum 600 mesh

(18)

18

(Noordam, 1973). Sumber inokulum telah tersedia di Laboratorium Pemuliaan Tanaman Unibraw (Kuswanto dkk, 2005). Inokulan disiapkan dengan cara menumbuk halus 1 g daun terinfeksi, ditambah larutan buffer fosfat pH 7 0,01 M dengan perbandingan 1:5 (b/v) kemudian disaring (Nurhayati, 1989; Trustinah, 1999).

Denah penanaman untuk satu pasangan persilangan adalah sebagai berikut :

keterangan : : tanaman rentan

Seluruhnya terdapat 5 pasangan persilangan, sehingga kondisi di lapangan adalah 5 kali gambar tersebut.

Dua minggu sebelum tanam, ditanam dahulu kacang panjang yang rentan terhadap Aphid (hijau super) sebagai sumber penularan hama.

Pengamatan : Skala gejala serangan virus mosaik, skor kerusakan daun, rata-rata populasi aphid per 3 trifoliet pada 3 tanaman contoh, umur berbunga, jumlah polong, panjang polong, bobot polong

Analisis Data : Metode pendugaan heritabilitas arti luas dan arti sempit menurut Basuki (1995)

Heritabilitas arti luas berdasarkan ragam populasi P1, P2, F1 dan F2.

P1

P2

BC 1.1

F1 ^BC_1.2 F2

(19)

19

σ²F2 – (σ²F1 + σ²P1 + σ²P2)/3 hb2 = --- σ²F2

Heritabilitas arti sempit berdasarkan ragam F2, BC1.1 dan BC1.2

2σ²F2 – (σ²BC1.1 + σ²BC1.2) hn2 = --- σ²F2

Penelitian 2 :

(Kegiatan 3):

Pendugaan jumlah dan model aksi gen ketahanan terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi

Tempat : Kebun percobaan FP Universitas Brawijaya Waktu : Juni 2007 – Oktober 2007

Tujuan : Untuk menduga jumlah dan model aksi gen ketahanan terhadap virus mosaik dan hama aphid

Bahan : Populasi F2 hasil penelitian pertama

Metode : Metode pendugaan jumlah gen berdasarkan analisis segregasi populasi F2 berdasarkan Strickberger (1976).

Dari uji chi-kuadrat dapat diketahui bagaimana pewarisan gen yang mengendalikan ketahanan dalam kaitannya dengan hukum Mendel dan modifikasinya. Model pewarisan gen yang mengendalikan ketahanan terhadap virus mosaik dan hama aphid, yang mempunyai rasio cocok antara nilai pengamatan dan harapan dengan probabilitas paling tinggi, dianggap sebagai model pewarisan gen yang mengendalikan sifat ketahanan. Apabila hasil tersebut menunjukkan adanya interaksi, maka dilanjutkan dengan analisis rerata generasi.

Prosedur : Sebanyak 500 tanaman F2 dari masing-masing pasangan persilangan ditanam di lapang. Penanaman dilakukan di

(20)

20

kebun percobaan FP Unibraw pada awal musim kemarau.

Penanaman dilapang juga dimaksudkan untuk memberikan kodisi sebenarnya tentang serangan aphid pada kacang panjang. Dua minggu sebelum tanam, ditanam dahulu border kacang panjang yang rentan terhadap Aphid sebagai sumber penularan hama. Inokulasi virus mosaik dilakukan sebagaimana Kegiatan 2.

Pengamatan : Intensitas serangan, skor kerusakan daun, rata-rata populasi aphid per 3 trifoliet pada 3 tanaman contoh, umur berbunga, jumlah polong, panjang polong, bobot polong

Analisis Data : Untuk pembagian reaksi 2 kelas ketahanan menjadi tahan dan rentan, perbandingannya adalah 3:1 (dominan lengkap), 9:7 (resesif rangkap), 13:3 (epistasi dominan dan resesif) atau 15:1 (dominan rangkap). Untuk pembagian reaksi 3 kelas ketahanan menjadi tahan, agak tahan dan rentan, perbandingannya adalah 1:2:1 (tanpa dominan), 9:3:4 (epistasi resesif), 9:6:1 (gen-gen rangkap dengan pengaruh komulatif atau 12:3:1 (epistasi dominan). Untuk pembagian reaksi 4 kelas ketahanan menjadi tahan, agak tahan, agak rentan dan rentan, perbandingannya adalah 9:3:3:1. Data pengamatan populasi F2 dikelompokkan untuk menetapkan atau mendekati model pewarisan gen yang diduga. Rasio nilai pengelompokan data dicocokkan dengan setiap nilai harapan dan simpangan, yang diuji dengan analisis Chi- kuadrat (χ²) dari Crowder (1993).

n (Oi – Ei) χ² = --- ⁱ⁼¹ Ei

dimana :

Oi = jumlah fenotip ke-i menurut hasil pengamatan Ei = jumlah fenotip yang diharapkan

Model pengaruh gen diduga melalui analisis rerata generasi

(21)

21

yang meliputi uji skala dan analisis aksi gen ketahanan dari perhitungan komponen rerata generasi. Untuk mengetahui adanya interaksi gen non-alelik digunakan rumus uji skala dari Hayman and Mather (Singh and Chaudary, 1979) yang merupakan pengembangan dari Mather and Jinks (1982), yaitu :

A = 2B1 –P1 –F1 B = 2B2 –P2 –F1

C = 4F2 – 2F1 –P1 –P2 D = 2F2 –B1 –B2

Varian dari parameter tersebut masing-masing : σ²A = 4σ²B1 + σ²P1 + σ²F1

σ²B = 4σ²B2 + σ²P2 + σ²F1

σ²C = 16σ²F2 + 4σ²F1 + σ²P1 + σ²P2 σ²D = 4σ²F2 + σ²B1 + σ²B2

Nilai A dan B untuk membuktikan tipe interaksi gen aditif x aditif (aa), aditif x dominan (ad), dominan x dominan (dd). C untuk tipe interaksi gen dd, D untuk tipe interaksi gen aa. C+D untuk tipe interaksi aa dan dd. Apabila terdapat 3 parameter atau lebih yang nilainya =< 0, berarti tidak ada interaksi gen non-alelik. Apabila didapatkan 2 parameter atau lebih > 0, berarti ada interaksi gen non-alelik.

Apabila dari hasil pengujian tersebut menunjukkan ada interaksi gen non-alelik, pendugaan parameter genetik rata- rata digunakan Model Enam Parameter dari Hayman (Gamble, 1962; Singh and Chaudhary, 1979; Mather and Jinks, 1982) yaitu rerata (m), pengaruh gen aditif (d), pengaruh gen dominan (h), pengaruh tipe interaksi gen aa (i), pengaruh tipe interaksi gen ad (j) dan pengaruh tipe interaksi gen dd (l) dengan rumus sebagai berikut :

m =F2 d =B1 -B2

h =F1 – 4F2 – ½ P1 – ½ P2 + 2B1 + 2B2 i = 2B1 + 2B2 – 4F2

j =B1 – ½ P1 –B2 + ½ P2

l =P1 +P2 + 2F1 + 4F2 – 4B1 – 4B2 varian dari parameter tersebut masing-masing :

(22)

22 σ²m = σ²F2

σ²d = σ²B1 + σ²B2

σ²h = σ²F1 + 16σ²F2 + ¼σ²P1 + ¼ σ²P2 + 4σ²B1 + 4σ²B2 σ²i = 4σ²B1 + 4σ²B2 + 16σ²F2

σ²j = σ²B1 + ¼σ²P1 + σ²B2 + ¼ σ²P2

σ²l = σ²P1 + σ²P2 + 4σ²F1 +16σ²F2 + 16σ²B1 +16σ²B2 Apabila dari hasil pengujian tersebut menunjukkan tidak ada interaksi gen non-alelik, pendugaan parameter genetik rata-rata digunakan Model Tiga Parameter dari Jinks and Jones (Singh and Chaudhary, 1979; Mather and Jinks, 1982) yaitu rerata (m), pengaruh aditif (d), pengaruh dominan (h)

m = ½P1+ ½P2 + 4F2 - 2B1 - 2B2 d = ½P1 - ½P2

h = 6B1 – 6B2 – 8F21 –F1 + (3/2)P1 + (3/2)P2 varian dari parameter tersebut masing-masing :

σ²m = ¼σ²P1 + ¼σ²P2 + 16σ²F2 + 4σ²B1 + 4σ²B2 σ²d = ¼σ²P1 + ¼σ²P2

σ²h =36σ²B1+36σ²B2+64σ²F2+σ²F1+ (9/4)σ²P1+(9/4)σ²P2

Dari 5 populasi F2, akan diperoleh informasi tentang heritabilitas, jumlah gen dan model peran gen sifat ketahanan terhadap virus mosaik dan hama aphid, umur berbunga dan daya hasil. Berdasarkan hasil tersebut, dapat ditentukan metode seleksi yang akan digunakan. Apabila nilai heritabilitasnya tinggi (>50%), akan dilakukan metode silang balik untuk memasukkan sifat ketahanan. Prosedur silang balik disesuaikan dengan gen ketahanan, dominan atau resesif. Kuswanto et al. (2004) melakukan pemuliaan silang balik berdasarkan gen dominan untuk merakit varietas kacang panjang tahan terhadap virus mosaik. Silang balik dilakukan karena heritabilitas ketahanan termasuk tinggi, sedangkan ketahanan dikendalikan oleh gen dominan.

Apabila heritabilitas sifat ketahanan bernilai rendah, dilakukan seleksi menurut metode bulk. Pelaksanaan silang balik dan metode bulk dilakukan setelah percobaan tahun pertama selesai.

(23)

23

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sampai dengan laporan kemajuan ini dibuat, kegiatan persilangan pertama dan kedua sudah selesai. Kegiatan penelitian kedua dan ke tiga sudah memasuki tahap panen dan diperkirakan akan selesai pertengahan Oktober 2007. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut :

4.1 Kegiatan 1. Pembentukan populasi hasil persilangan a. Pembentukan F1

Persilangan dilaksanakan bulan Desember 2006 sampai Maret 2007 dan Maret sampai Juni 2007 di Kebun Percobaan Jurusan Budidaya Pertanian Universitas Brawijaya. Kegiatan persilangan terdiri atas dua tahap. Tahap pertama persilangan antar tetua untuk membentuk populasi F1 dan tahap kedua persilangan balik antara F1 dengan tetua untuk membentuk populasi BC1.1 dan BC1.2.

Tabel 1. Genotip/galur yang disilangkan No. Genotip/Galur Keterangan

1 UB 44275 Sumber ketahanan terhadap CABMV 2 UB 44141 Sumber ketahanan terhadap CABMV 3 UB 44074 Sumber ketahanan terhadap CABMV 4 UB 44350 Sumber ketahanan terhadap CABMV 5 UB 44558 Sumber ketahanan terhadap CABMV 6 UB 44590 Sumber ketahanan terhadap CABMV 7 UB 14008 Sumber ketahanan terhadap CABMV 8 UB 14023 Sumber ketahanan terhadap CABMV 9 UB 24062 Sumber ketahanan terhadap CABMV 10 UB 34039 Sumber ketahanan terhadap CABMV 11 UB 14017 Sumber ketahanan terhadap CABMV 12 UB 24035 Sumber ketahanan terhadap CABMV 13 UB 34041 Sumber ketahanan terhadap CABMV 14 UB 34053 Sumber ketahanan terhadap CABMV 15 UB 34042 Sumber ketahanan terhadap CABMV 16 UB 24041 Sumber ketahanan terhadap CABMV 17 UB 1275 Sumber ketahanan terhadap Aphids 18 UB 1244 Sumber ketahanan terhadap Aphids 19 UB 1288 Sumber ketahanan terhadap Aphids 20 UB 715 Sumber ketahanan terhadap Aphids 21 UB 705 Sumber ketahanan terhadap Aphids 22 UB 733 Sumber ketahanan terhadap Aphids 23 UB 669 Sumber ketahanan terhadap Aphids 24 UB 1290 Sumber ketahanan terhadap Aphids

(24)

24

Selama penanaman, tanaman tidak disemprot pestisida. Galur-galur yang dijadikan sebagai tetua persilangan terlihat pada Tabel 1. Galur-galur tersebut, selain sebagai sumber ketahanan terhadap atau aphid, juga telah mempunyai potensi daya hasil tinggi. Nama galur UB adalah singkatan dari Universitas Brawijaya. Semua kegiatan persilangan yang telah berhasil dilakukan dan telah terbentuk biji F1.

Tabel 2. Seri Persilangan yang Dibuat Berdasarkan Pemilihan Acak

Persilangan No. P(a) P(b) Jumlah Biji F1

Hasil Persilangan (Betina) (Jantan)

1 UB 44275 UB 1275 212

2 UB 14023 UB 1275 139

3 UB 24035 UB 1244 434

4 UB 34041 UB 1244 133

5 UB 44141 UB 1288 76

6 UB 24062 UB 1288 70

7 UB 44350 UB 715 0

8 UB 34053 UB 715 25

9 UB 44074 UB 705 171

10 UB 34039 UB 705 69

11 UB 44558 UB 733 116

12 UB 34042 UB 733 89

13 UB 14008 UB 669 75

14 UB 14017 UB 669 0

15 UB 44590 UB 1290 323

16 UB 24041 UB 1290 74

17 UB 34039 UB 733 10

18 UB 14017 UB 1290 510

19 UB 14008 UB 1290 94

20 UB 44275 UB 14008 44

21 UB 14017 UB 705 42

22 UB 14017 UB 44590 7

23 UB 44074 UB 733 11

24 UB 34039 UB 1290 0

25 UB 44590 UB 1244 0

Jumlah biji yang telah dihasilkan bervariasi, tergantung pada kondisi tanaman dan kesesuaian umur berbunga. Persilangan dari tetua yang mempunyai umur berbunga bersamaan atau hampir bersamaan, selalu

(25)

25

berhasil dialkukan. Sedangkan untuk seri persilangan yang mempunyai umur berbenga tidak singkron, tidak diperoleh biji. Hasil persilangan dan biji yang terbentuk terlihat pada Tabel 2.

Dari semua seri persilangan tersebut, dipilih 6 pasangan yang memberikan hasil terbaik dan jumlah biji yang cukup, untuk dilakukan persilangan balik (Tabel 3). Seleksi didasarkan pada komponen polong muda dan polong kering, seperti bobot polong, panjang polong, diameter polong, volume polong, jumlah biji per polong dan warna polong. Hasil pengamatan karakter polong segar dan polong kering terlihat pada Tabel 4.

Dari seri persilangan terpilih juga dilakukan penanaman F1 untuk menghasilkan populasi F2.

Tabel 3. Seri persilangan yang terpilih untuk kegiatan silang balik No seri

persilangan

Tetua Betina (Sumber ketahanan CABMV)

Tetua Jantan (Sumber ketahanan Aphid)

Jumlah Biji F1 Hasil Persilangan

18 UB 14017 UB 1290 510

2 UB 14023 UB 1275 139

4 UB 34041 UB 1244 133

9 UB 44074 UB 705 171

11 UB 44558 UB 733 116

15 UB 44590 UB 1290 323

(26)

26

Tabel 4. Data Karakter Polong Muda dan Polong Kering Setiap Genotip yang Ditanam

No.

aksesi Genotip/Galur

Komponen Polong Muda Komponen Polong Kering

Rata-rata Warna

polong

Rata-rata Bobot Polong

(g) Panjang Polong

(cm) Diameter Polong

(mm) Volume Polong

(ml) Jumlah

Biji Panjang Polong

(cm) Jumlah

Biji Bobot 100 biji

1 UB 44275 17.87 66.98 69.88 18.75 23 P 66.20 19.24 19.18

2 UB 44141 31.03 68.67 91.33 38.33 20 PH 59.72 15.32 18.81

3 UB 44074 36.56 63.77 71.33 20.00 21 P 63.12 18.88 16.48

4 UB 44350 23.45 59.97 76.83 26.67 21 PH 57.80 14.76 16.30

5 UB 44558 19.84 62.50 73.00 22.50 20 HP 63.72 17.60 16.21

6 UB 44590 22.35 63.00 74.33 25.00 20 HP 66.68 16.48 20.33

7 UB 14008 10.24 44.25 76.25 12.50 17 H 52.88 15.52 23.96

8 UB 14023 23.71 58.13 80.00 26.67 19 H 58.24 14.12 23.19

9 UB 24062 11.35 45.30 84.50 13.33 20 H 50.36 14.20 20.31

10 UB 34039 26.23 68.74 79.20 28.00 20 HP 62.68 14.52 18.24

11 UB 14017 14.20 52.70 80.50 20.00 17 H 49.64 16.36 17.83

12 UB 24035 22.54 68.93 78.67 25.00 21 H 56.24 15.92 21.17

13 UB 34041 27.10 65.77 78.67 28.33 23 PH 59.00 15.56 21.51

14 UB 34053 23.38 71.33 73.67 26.67 20 P 63.40 16.00 16.32

15 UB 34042 31.80 77.20 74.50 35.00 19 HP 60.64 17.68 16.37

16 UB 24041 20.89 58.45 89.50 27.50 23 HP 47.20 15.92 21.99

17 UB 1275 18.59 54.53 79.00 20.00 21 HK 56.84 18.76 19.54

18 UB 1244 22.72 70.40 73.00 30.00 23 P 63.32 17.60 20.10

19 UB 1288 20.51 59.45 80.00 22.50 20 P 63.24 16.44 15.74

20 UB 715 19.05 55.83 75.00 21.67 21 P 56.68 16.52 17.70

21 UB 705 21.60 65.10 73.00 21.67 18 PH 58.25 13.75 20.10

22 UB 733 20.33 62.73 71.67 21.67 21 P 64.56 17.88 19.57

23 UB 669 17.06 57.05 82.50 25.00 22 HP 61.40 17.60 20.20

24 UB 1290 20.85 49.35 82.38 22.50 23 HP 49.36 20.16 24.26

(27)

33

b. Pembentukan populasi BC dan populasi F2

Pembentukan populasi BC (backcross) dan F2 dilakukan pada waktu yang sama. Populasi BC diperoleh dengan menyilangkan F1 dengan kedua tetua, sedangkan populasi F2 diperoleh dengan melakukan persilangan sendiri (selfing) F1. Seri persilangan balik dikerjakan terlihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Seri Persilangan untuk silang balik

No. BC1 dari tetua Pa Keterangan

1 UB 14017 x F1(UB 14017 x UB 1290) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa 2 UB 34041 x F1(UB34041 x UB 1244) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa 3 UB 44074 x F1(UB44074 x UB 705) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa 4 UB 44558 x F1(UB 44558 x UB 733) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa 5 UB 44590 x F1(UB44590 x UB 1290) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa 6 UB 14023 x F1(UB14023 x UB 1275) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pa

7 UB 1290 x F1(UB 14017 x UB 1290) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb 8 UB 1244 x F1(UB34041 x UB 1244) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb 9 UB 705 x F1(UB44074 x UB 705) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb 10 UB 733 x F1(UB 44558 x UB 733) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb 11 UB 1290 x F1(UB44590 x UB 1290) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb 12 UB 1275 x F1(UB14023 x UB 1275) untuk memperoleh biji BC1 terhadap Pb

Tabel 6. F1 yang disilangkan sendiri

Populasi F1 Populasi F2

1 F1(UB 14017 x UB 1290) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb) 2 F1(UB34041 x UB 1244) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb) 3 F1(UB44074 x UB 705) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb) 4 F1(UB 44558 x UB 733) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb) 5 F1(UB44590 x UB 1290) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb) 6 F1(UB14023 x UB 1275) untuk memperoleh biji F2 (Pa x Pb)

(28)

34

Semua persilangan telah berhasil dilakukan dan telah terbentuk biji hasil silang balik. Dari 6 seri persilangan tersebut dipilih 5 seri persilangan sebagai bahan penelitian selanjutnya, yaitu (UB34041XUB1244), (UB44074XUB705), (UB44558XUB733), (UB44590XUB1290) dan (UB14023XUB1275). Pemilihan hanya 5 seri persilangan disesuaikan dengan rencana yang telah tertulis dalam proposal penelitian. Selanjutnya dilakukan pengujian untuk untuk kegiatan penelitian 1 dan penelitian 2.

4.2 Penelitian 1. Evaluasi keragaman genetik ketahanan kacang panjang terhadap virus mosaik dan hama aphid serta berdaya hasil tinggi

4.2.1 Seri Persilangan UB34041 x UB1244

Hasil analisis intensitas serangan aphid terlihat pada Tabel 7. Dari tabel tersebut terlihat bahwa intensitas serangan pada semua populasi kurang dari 10%, sehingga semua populasi termasuk kategori tahan. Pola intensitas serangan aphid terlihat pada Gambar 1.

Tabel 7. Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB34041 x UB1244 Umur

(MST)

Populasi

UB34041 UB1244 F1 BC1.

UB34041 BC1.

UB1244 F2

2 8 4 0 4 8 7

3 3 3 1 4 2 4

4 3 1 0 2 2 2

5 3 3 0 4 2 4

6 2 1 4 3 2 2

7 7 4 5 5 2 5

(29)

35

Gambar 1. Grafik intensitas serangan Aphid pada persilangan UB34041 x UB1244 Intensitas serangan CABMV terlihat pada Tabel 8. Dari tabel tersebut terlihat bahwa nilai intensitas serangan cenderung naik dengan bertambahnya umur tanaman. Pola intensitas serangan terlihat pada Gambar 2.

Tabel 8. Intensitas Serangan (%) CABMV pada Persilangan UB34041 x UB1244 Waktu

(MST)

Populasi

UB34041 UB1244 F1 BC1.

UB34041 BC1.

UB1244 F2

2 0 0 0 0 0 0

3 15 9 0 10 1 4

4 13 11 12 4 7 7

5 16 16 13 7 13 12

6 35 25 14 12 12 16

7 43 37 34 28 10 23

Gambar 2. Grafik intensitas serangan CABMV pada persilangan UB34041 x UB1244

Intensitas Serangan Aphid pada Populasi Seri Persilangan UB34041 x UB1244

0 5 10 15 20

0 2 4 6 8

Minggu ke

Intensitas Serangan (%)

UB34041 UB1244 F1 BC1.UB34041 BC1.UB1244 F2

Intensitas Serangan CABMV pada Populasi Seri Persilangan UB34041 x UB1244

0 10 20 30 40 50

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB34041 UB1244 F1 BC1.UB34041 BC1.UB1244 F2

(30)

36

Nilai heritabilitas ketahanan terhadap aphid dan CABMV terlihat pada Tabel 9. Nilai heritabilitas ketahanan menunjukkan ukuran keragaman genetik ketahanan. Dari tabel tersebut terlihat bahwa heritabilitas ketahanan terhadap aphid maupun heritabilitas ketahanan terhadap CABMV rata-rata bernilai rendah sampai sedang, sehingga memberikan rekomendasi penggunaan metode bulk (curah) pada program seleksi berikutnya.

Heritabilitas rendah sampai sedang menunjukkan kecilnya proporsi ragam genetik ketahanan terhadap ragam penotip (total). Ragam genetik ketahanan menunjukkan simpangan kemampuan tanaman memberikan tanggapan terhadap serangan aphid atau virus. Apabila ragam genetik ketahanan bernilai rendah, maka kegiatan seleksi masih kurang teliti.

Populasi tersebut perlu ditingkatkan keragaman genetiknya.

Tabel 9. Heritabilitas ketahanan pada Persilangan UB34041 x UB1244

Waktu Ketahanan terhadap Aphid Ketahanan terhadap CABMV

(MST) Luas Sempit Luas Sempit

2 0.62 0.52 0.00 0.00

3 0.50 0.45 0.23 0.16

4 0.33 0.10 0.16 0.14

5 0.55 0.47 0.32 0.28

6 0.09 0.07 0.22 0.15

7 0.46 0.40 0.29 0.22

Keterangan : Heritabilitas (H) tinggi jika H > 0.5, rendah jika H < 0.2, sedang jika 0.2 < H < 0.5

Hasil analisis intensitas serangan aphid terlihat pada Tabel 10. Dari tabel tersebut terlihat bahwa intensitas serangan pada semua populasi rata- rata kurang dari 10%, sehingga semua populasi termasuk kategori tahan.

Fluktuasi intensitas serangan menunjukkan tanggapan tanaman terhadap serangan hama aphid. Pola fluktuasi intensitas serangan aphid terlihat pada Gambar 3. Sebagaimana seri persilangan yang lain, pola intensitas serangan selalu meningkat pada awal pertumbuhan tanaman, kemudian menurun dan meningkat lagi pada saat tanaman menjelang berbunga.

(31)

37

(MST)

Populasi

UB44074 UB705 F1 BC1.

UB44074 BC1.

UB705 F2

2 4 5 5 2 10 5

3 10 10 6 11 18 10

4 3 3 3 3 6 4

5 2 3 1 6 1 4

6 2 2 2 6 2 4

7 9 10 12 10 10 8

Gambar 3. Grafik intensitas serangan Aphid pada persilangan UB44074 x UB705

Intensitas serangan CABMV terlihat pada Tabel 11. Dari tabel tersebut terlihat bahwa nilai intensitas serangan cenderung naik dengan bertambahnya umur tanaman. Namun, kenaikan intensitas tidak sampai mencapai 40%, sehingga kriteria ketahanan pada semua populasi adalah tahan dan agak tahan. Pola intensitas serangan terliha pada Gambar 4.

Tabel 11. Intensitas Serangan (%) CABMV pada Persilangan UB44074 x UB705

Umur (MST)

Populasi

UB44074 UB705 F1 BC1.

UB44074 BC1.

UB705 F2

2 0 0 0 0 0 0

3 1 7 2 4 4 6

4 3 3 3 3 5 3

5 9 9 8 10 8 7

6 15 17 18 20 10 14

7 32 38 37 19 25 22

Intensitas Seranga Aphid pada Populasi Seri Persilangan UB44074 x UB705

0 5 10 15 20

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB44074 UB705 F1 BC1. UB44074 BC1. UB705 F2

(32)

38

Gambar 4. Grafik intensitas serangan CABMV pada populasi persilangan UB44074 x UB705

Nilai heritabilitas ketahanan terhadap aphid dan CABMV terlihat pada Tabel 12. Dari tabel tersebut terlihat bahwa heritabilitas arti sempit ketahanan terhadap aphid maupun CABMV rata-rata bernilai rendah sampai sedang, sehingga memberikan rekomendasi penggunaan metode bulk (curah) pada program seleksi berikutnya. Hasil ini sama dengan seri persilangan yang lain.

2 0.16 0.10 0.00 0.00

3 0.44 0.38 0.43 0.07

4 0.60 0.09 0.43 0.26

5 0.62 0.45 0.16 0.00

6 0.73 0.17 0.08 0.04

7 0.03 0.02 0.18 0.08

Hasil analisis intensitas serangan aphid terlihat pada Tabel 13. Dari tabel tersebut terlihat bahwa intensitas serangan cukup bervariasi pada semua populasi. Fluktuasi intensitas serangan menunjukkan tanggapan tanaman terhadap serangan hama aphid. Pola fluktuasi intensitas serangan aphid terlihat pada Gambar 5.

Intensitas Seranga CABMV pada Populasi Seri Persilangan UB44074 x UB705

0 10 20 30 40 50

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB44074 UB705 F1 BC1. UB44074 BC1. UB705 F2

(33)

39

Sebagaimana seri persilangan yang lain, pola intensitas serangan selalu meningkat pada awal pertumbuhan tanaman, kemudian menurun dan meningkat lagi pada saat tanaman menjelang berbunga. Penurunan intensitas serangan terjadi pada fase vegetatif cepat, menunjukkan tanaman mampu melakukan pemulihan dan menekan serangan hama aphid. Pada fase tersebut intensitas serangan kurang dari 10%, sehingga semua populasi dapat dikategorikan tahan.

(MST)

Populasi

UB44558 UB733 F1 BC1.

UB44558 BC1.

UB733 F2

2 5 6 5 5 7 6

3 7 15 10 8 12 15

4 3 2 2 2 4 2

5 3 2 2 3 3 3

6 2 2 1 5 3 7

7 16 3 7 10 15 12

Gambar 5. Grafik intensitas serangan Aphid pada persilangan UB44558 x UB733

Intensitas serangan CABMV terlihat pada Tabel 14. Dari tabel tersebut terlihat bahwa nilai intensitas serangan pada semua populasi dari seri persilangan ini adalah nol. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada tanaman bergejala terserang virus, dan tanaman dikategorikan tahan.

0 5 10 15 20

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB44558 UB733 F1 BC1.UB44558 BC1.UB733 F2

(34)

40

Tabel 14. Intensitas Serangan (%) CABMV pada Persilangan UB44558 x UB733 Umur

(MST)

Populasi

UB44558 UB733 F1 BC1.

UB44558 BC1.

UB733 F2

2 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0

4 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0

7 0 0 0 0 0 0

Nilai heritabilitas ketahanan terhadap aphid dan CABMV terlihat pada Tabel 15. Dari tabel tersebut heritabilitas ketahanan terhadap aphid rata-rata bernilai rendah sampai sedang, sehingga memberikan rekomendasi penggunaan metode bulk pada program seleksi berikutnya. Heritabilitas ketahanan terhadap CABMV bernilai nol karena nilai intensitas serangan juga nol.

2 0.09 0.07 0.00 0.00

3 0.38 0.33 0.00 0.00

4 0.58 0.06 0.00 0.00

5 0.59 0.09 0.00 0.00

6 0.84 0.84 0.00 0.00

7 0.35 0.08 0.00 0.00

Fluktuasi intensitas serangan menunjukkan tanggapan tanaman terhadap serangan hama aphid. Namun, pada seri persilangan ini fluktuasi intensitas serangan tidak terlalu besar. Fluktuasi intensitas serangan aphid dapat dilihat pada Gambar 7.

(35)

41

Tabel 16. Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB44590 x UB1290

(MST)

Populasi

UB44590 UB1290 F1 BC1.

UB44590 BC1.

UB1290 F2

2 3 4 3 4 5 3

3 2 6 0 4 1 2

4 2 0 0 1 3 2

5 0 0 0 0 3 1

6 3 2 2 1 4 2

7 3 0 2 4 0 2

Gambar 7. Grafik intensitas serangan Aphid pada persilangan UB44590 x UB1290 Intensitas serangan CABMV terlihat pada Tabel 17. Dari tabel tersebut terlihat bahwa nilai intensitas serangan pada semua populasi sangat bervariasi , menurun pada fase vegetatif cepat dan meningkat kembali pada waktu tanaman menjelang berbunga. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman mampu melakukan pemulihan pada waktu fase vegetatif cepat. Pola perubahan intensitas serangan CABMV terlihat pada Gambar 8.

Tabel 17. Intensitas Serangan (%) CABMV pada Persilangan UB44590xUB1290 Umur

(MST)

Populasi

UB44590 UB1290 F1 BC1.

UB44590 BC1.

UB1290 F2

2 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0

4 23 16 29 24 22 19

5 16 2 28 5 29 9

6 31 6 40 26 35 22

7 49 19 53 50 43 31

0 5 10 15 20

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB44590 UB1290 F1 BC1.UB44590 BC1.UB1290 F2

(36)

42

Gambar 8. Grafik intensitas serangan CABMV pada populasi persilangan UB44590 x UB1290

Nilai heritabilitas ketahanan terhadap aphid dan CABMV terlihat pada Tabel 18. Dari tabel tersebut terlihat bahwa heritabilitas ketahanan terhadap aphid maupun terhadap CABMV bernilai rendah sampai tinggi. Nilai heritabilitas tinggi berarti keragaman pada penotip lebih ditentukan oleh keragaman genotip, sehingga memberikan harapan terhadap efektivitas seleksi yang akan dilakukan. Apabila seri persilangan ini terpilih untuk dikembangkan, maka metode pemuliaan yang dapat diterapkan adalah metode pedigree atau backcross.

Tabel 18. Heritabilitas Ketahanan pada Persilangan UB44590 x UB1290

2 0.26 0.16 0.00 0.00

3 0.06 0.08 0.00 0.00

4 0.64 0.50 0.17 0.09

5 0.95 0.34 0.27 0.18

6 0.27 0.05 0.64 0.62

7 0.36 0.32 0.66 0.61

Intensitas Seranga CABMV pada Populasi Seri Persilangan UB44590 x UB1290

0 10 20 30 40 50

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB44590 UB1290 F1 BC1.UB44590 BC1.UB1290 F2

(37)

43

Pada seri persilangan ini fluktuasi intensitas serangan juga tidak terlalu besar (Gambar 9). Namun, pola serangan mirip dengan seri persilangan yang lain, yaitu menurun sampai menjelang berbunga, kemudian meningkat lagi.

Seri persilangan tidak akan terpilih untuk pemuliaan berikutnya karena tidak tahan terhadap virus mosaik (Tabel 20).

Tabel 19 . Intensitas Serangan (%) Aphid pada Persilangan UB14023 x UB1275 Umur

(MST)

Populasi

UB14023 UB1275 F1 BC1.

UB14023 BC1.

UB1275 F2

2 3 4 3 2 5 4

3 4 3 4 5 3 4

4 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 3 0 1

6 0 0 0 1 2 2

7 1 0 0 0 5 5

Gambar 9. Grafik intensitas serangan Aphid pada populasi persilangan UB14023 x UB1275

Intensitas serangan CABMV terlihat pada Tabel 20. Dari tabel tersebut terlihat bahwa nilai intensitas serangan pada semua populasi sangat bervariasi dan meningkat dengan bertambahnya umur tanaman. Namun, peningkatan intensitas rata-rata masih di bawah 50%. Berdasarkan nilai ini, ketahanan tanaman menjadi berkurang pada menjelang panen. Tanaman tidak mempu melakukan pemuliaan setelah terserang virus mosaik Pola perubahan intensitas serangan CABMV terlihat pada Gambar 10.

0 5 10 15 20

0 2 4 6 8

Minggu ke

UB14023 UB1275 F1 BC1.UB14023 BC1.UB1275 F2