KERAGAMAN MORFOLOGI DAN GENOTIPE TANAMANROSELLA(Hibiscus SabdariffaL.).
GENERASI M2 HASIL IRIDIASI SINAR GAMMA
SKRIPSI
OLEH:
AMALUDDIN SYAHPUTRA 130301037
AGROEKOTEKNOLOGI / PEMULIAAN TANAMAN
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN GENOTIPE TANAMANROSELLA(Hibiscus SabdariffaL.).
GENERASI M2 HASIL IRIDIASI SINAR GAMMA
SKRIPSI OLEH:
AMALUDDIN SYAHPUTRA 130301037
AGROEKOTEKNOLOGI / PEMULIAAN TANAMAN
Usulan Penelitian Sebagai Salah SatuSyaratUntukDapat Memperoleh Gelar Sarjana di Program StudiAgroekoteknologiFakultasPertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan.
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Penelitian :Keragaman Morfologi dan Genotipe Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) Generasi M2
Nama : Amaluddin Syahputra
Hasil Iradiasi Sinar Gamma
NIM : 130301037
Program Studi : Agroekoteknologi / Pemuliaan Tanaman
Menyetujui, Komisi Pembimbing
(Dr.Diana Sofia Hanafiah SP.MP.)
Ketua Dosen Pembimbing Anggota Komisi Pembimbing (Ir. E. Harso Kardhinata, M.Sc)
Mengetahui,
Ketua Program Studi Agroekoteknologi (Dr. Ir. Syarifuddin M.P)
ABSTRACT
AMALUDDIN SYAHPUTRA : Plant Morphology and Genotypes Diversity of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) on M2 Generation of Gamma rays Irradiation.
Supervised by Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP., MP., and Ir. Emmy Harso Khardinata M.Sc., This study aims to determine the genetic diversity and value inheritance on population distribution pattern M2
Keyword : morphologycal diversity, gamma irradiation, roselle
generation of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.). The research was conducted at the Faculty of Agriculture University of North Sumatra, Medan with the altitude of 32 m above sea level from September 2016 to March 2017. The research used a seeds of Roselindo 2 variety of gamma irradiation derived from the research before. The data were analyzed using t-analysis. Percentage of germination, plant height, number of branches, canopy diameter, the diameter of the flower petals, harvesting, flower petals wet weight per plant, fruit weight per plant, number of petals per plant were evaluated. The results showed a population of 150 Gy decrease the diameter of the flower petals, population 300 Gy lowering plant height, diameter of the canopy, the weight of the petals, the number of petals bunga dan harvest age, population 450 Gy lower the plant height, the population of 600 Gy lose weight petals, fruit weight, number petals per plant as well as prolong the life of harvesting. Populasi 600 Gy resulted in a population with high heritability value of virtually all quantitative characters were observed.
ABSTRAK
AMALUDDIN SYAHPUTRA: Keragaman Morfologi dan Genotipe Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) Generasi M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma.
Dibimbing oleh Dr. Diana Sofia Hanafiah, SP., MP., dan Ir. Emmy Harso Khardinata M.Sc.,Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik dan nilai pewarisan sifat pada pola sebaran populasi generasi M2 Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) . Penelitian ini dilakukan di Fakultas Pertanian USU, Medan dengan ketinggian tempat 32 m diatas permukaan laut dimulai dari bulan September sampai Maret 2017. Penelitian ini menggunakan bahan tanam benih roselindo 2 turunan ke 2 yang didapat dari penelitian sebelumnya.Data yang didapatkan diuji dengan menggunakan analisis uji-t. Parameter yang diamati adalah persentase perkecambahan, tinggi tanaman, jumlah cabang, diameter kanopi, diameter kelopak bunga, umur panen, bobot basah kelopak bunga per tanaman, bobot buah per tanaman, jumlah kelopak bunga per tanaman. Hasil penelitian menunjukkan populasi 150 Gy menurunkan diameter kelopak bunga, Populasi 300 Gy menurunkan tinggi tanaman, diameter kanopi, bobot kelopak bunga, jumlah kelopak bungadan umur panen, Populasi 450 Gy menurunkan tinggi tanaman, populasi 600 Gy menurunkan bobot kelopak bunga, bobot buah ,
jumlah kelopak bunga per tanaman serta memperlama umur panen.Populasi 600 Gy menghasilkan populasi dengan nilai heretabilitas tinggi hampir semua
karakter kuantitatif yang diamati.
Kata kunci : keragaman morfologi, iradiasi sinar gamma, rosella
RIWAYAT HIDUP
Amaluddin Syahputra, dilahirkan di Simpang Marbau pada tanggal 16 Maret 1995 dari ayahanda Alm. Solli Rahman S. dan ibunda Ratnawati. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara.
Pendidikan formal yang pernah ditempuh adalah SD Negeri 115509 Simpang Marbau lulus pada tahun 2007, SMP Negeri 1 Aek Kota Batu lulus tahun 2010 dan tahun 2013 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Aek Kota Batu dan pada tahun yang sama lulus seleksi penerimaan mahasiswa baru melalui jalur SNMPTN pada program studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten di Laboratorium
Anatomi Tumbuhan T.A 2014/2015, Laboratorium Botani Tumbuhan T.A 2015/2016, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan T.A 2016/2017 dan
Laboratorium Dasar Pemuliaan Tanaman T.A 2016/2017.
Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Wilmar Group Kebun Wonosari Daya Labuhan indah, Kabupaten Labuhanbatu dari Juli sampai Agustus 2016.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “Keragaman Morfologi dan Genotipe Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) Generasi M2
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan finansial dan spiritual.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada ibu Dr. Diana Sofia Hanafiah SP., MP., selaku ketua komisi pembimbing dan bapak
Ir. Emmy Harso Khardinata M.Sc., selaku dosen anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penulisan skripsi ini.
Terima kasih juga penulis sampaikan kepada kepada teman-teman Agroekoteknologi angkatan 2013 dan 2016 serta keluarga besar minat Pemuliaan Tanaman dan kepada seluruh staf pengajar, pegawai serta kerabat di lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara yang telah berkontribusi dalam kelancaran studi dan penyelesaian skripsi ini.
Hasil Iradiasi Sinar Gamma”.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua
Medan, Maret 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRACT ... i
ABSTRAK ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Tujuan Jangka Panjang ... 4
Hipotesa Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman ...5
Syarat Tumbuh ...7
Iklim ...6
Tanah ...7
Kandungan Tanaman Rosella ...7
Khasiat Tanaman Rosella ...10
Mutasi Sinar Gamma ...12
Keragaman Genotipe dan Fenotipe ...15
Heritabilitas ...16
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 17
Bahan dan Alat ... 17
Metode Penelitian ... 17
Model Analisis ... 18
Keragaman Genetik ... 19
Nilai Heritabilitas (h2) ... 19
PELAKSANAAN PENELITIAN Persiapan Lahan ... 20
Penanaman ... 20
Pemeliharaan Tanaman ... 20
Penyiraman ... 20
Penyiangan ... 20
Pemupukan ... 21
Pengendalian Hama dan Penyakit ... 21
Panen ... 21
Pengamatan Parameter ... 21
Persentase Perkecambahan (%) ... 21
Tinggi Tanaman (cm) ... 21
Jumlah cabang (cabang) ... 22
Diameter Kanopi (cm) ... 22
Diameter Kelopak Bunga ... 22
Bobot Basah Kelopak Bunga/tanaman (g) ... 22
Bobot Buah/tanaman (g) ... 22
Jumlah Kelopak Bunga/tanaman (kelopak bunga) ... 22
Umur Panen (HST) ... 24
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 24
Pembahasan ... 33
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 36
Saran ... 36
DAFTAR PUSTAKA ... 37
DAFTAR TABEL
No. Keterangan Hal.
1. Persentase Perkecambahan Tanaman Umur 3 MST ... 26 2. Hasil Uji T antara M0 dengan M1
3.
(150 Gy) ... 27 Hasil Uji T antara M0 dengan M2
4.
(300 Gy) ... 28 Hasil Uji T antara M0 dengan M3
5.
(450 Gy) ... 29 Hasil Uji T antara M0 dengan M4
6.
(600 Gy) ... 30 Variabilitas Genetik (σ2g) Variablitas Fenotipe (σ2
Variabilitas Genetik (KVG) Populasi tanaman 150 Gy Generasi p), Koefisien
M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma ... 31 7. VariabilitasGenetik (σ2g) Variablitas Fenotipe (σ2
Variabilitas Genetik (KVG) Populasi tanaman 300 Gy Generasi p), Koefisien
M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma ... 32 8. Variabilitas Genetik (σ2g) Variablitas Fenotipe (σ2
Variabilitas Genetik (KVG) Populasi tanaman 450 Gy Generasi p), Koefisien
M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma ... 33 9. Variabilitas Genetik (σ2g) Variablitas Fenotipe (σ2
Variabilitas Genetik (KVG) Populasi tanaman 450 Gy Generasi p), Koefisien
M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma ... 34 10. Nilai Duga Heritabilitas untuk Masing-masing Karakter Generasi
M2 Hasil Irradiasi Sinar Gamma ... 35
DAFTAR GAMBAR
No. Keterangan Hal.
1. Bentuk Percabangan yang unik pada Tanaman Rosella ... 36 2. Warna dan Bentuk Bunga Rosella yang Unik pada Tanaman Hasil
Iridiasi ... 27
DAFTAR LAMPIRAN
No. Keterangan Hal.
1. Deskripsi Varietas Roselindo 2 ... 44
2. Bagan Penelitian... 45
3. Jadwal Kegiatan Pelaksanaan Penelitian ... 46
4. Data Pengamatan Tinggi Tanaman ... 47
5. Data Pengamatan Tinggi Tanaman ... 48
6. Data Pengamatan Luas Kanopi ... 49
7. Data Pengamatan Bobot Kelopak Bunga ... 50
8. Data Pengamatan Bobot Buah ... 51
9. Data Pengamatan Diameter Kelopak Bunga ... 52
10. Data Pengamatan Jumlah Kelopak Bunga/tanaman ... 53
11. Data Pengamatan Umur Panen (HST) ... 54
PENDAHULUAN Latar Belakang
Dewasa ini penggunaan obat herbal cenderung terus meningkat, baik di negara yang sedang berkembang maupun di negara-negara maju. Peningkatan penggunaan obat herbal ini mempunyai dua dimensi korelatif yaitu aspek medik terkait dengan penggunaannya yang sangat luas diseluruh dunia dan aspek ekonomi terkait dengan nilai tambah yang mempunyai makna pada perekonomian masyarakat.Rosella telah lama dijadikan minuman kesehatan yang dikonsumsi oleh masyarakat. Umumnya bagian kelopak bunga rosella dijadikan minuman dalam bentuk teh.Delapan belas (18) asam amino terkandung dalam teh Rosella.
Antioksidan yang dimilikinya berupa vitamin C yang mencapai 2,444 mg dalam 100 gram kelopak rosella kering. Antioksidan lain pada rosella yaitu betakaroten dan antosianin(Wijayanti, 2010 ; Ekanto dan Sugiarto, 2011).
Rosella telah didomestikasi di Sudan barat sebelum 4000 SM; dan pertama kali tercatat di Eropa pada tahun 1576. Rosella dkenal sebagai tanaman coklat kemerahan Jamaika pada tahun 1707 di Jamaika, dimana penggunaan secara umum dari kalix sebagai makanan pertama kali digunakan. Dibawa ke Dunia Baru (Benua Amerika), rosela ditanam di Meksiko, bagian dari Amerika Tengah, Hindia Barat, dan di selatan Florida, Texas dan California pada akhir abad ke-19.
Sekarang ditanam untuk tujuan kuliner di banyak negara tropis. Penggunaan H.
sabdariffa untuk makanan serat telah dikembangkan di daerah lain selain Afrika
(Mohamed et al., 2012).
Rosella merah (Hibiscus sabdariffaL.) adalah tanaman asli dari daerah yang terbentang dari India hingga Malaysia yang kini telah menyebar luas di
semua negara tropis dan sub tropis, termasuk Indonesia. Rosella mulai dilirik oleh masyarakat karena banyak manfaat yang diperoleh masyarakat setelah mengkonsumsi produk-produk yang terbuat dari kelopak bunga rosella salah satunya untuk zat warna merah alami misalnya pada industri makanan maupun kosmetik (Erianto, 2009).
Usahatani bunga rosella memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan di Indonesia. Hal ini terbukti dari adanya permintaan pasar luar negeri terhadap rosella kering pada tahun 2007, terutama negara Malaysia sekitar 15 ton per tahun, untuk memenuhi permintaan tersebut Indonesia hanya mampu memenuhi sekitar 5 ton sampai 8 ton per tahun. Ini dikarenakan petani bunga rosella masih terbatas (Hapni, 2010).
Menurut Kamar Dagang dan Industri Sumatera Utara (KADINSU), diketahui bahwa Kabupaten Deli Serdang merupakan daerah produsen yang memiliki produktivitas bunga rosella dalam bentuk basah yang paling tinggi yaitu 3,5 Ton per Ha dengan luas lahan 3 Ha. Data di atas menunjukkan bahwa Kabupaten Deli Serdang merupakan daerah yang relatif tepat untuk dijadikan daerah pengembangan tanaman bunga rosella. KADINSU telah mengekspor sebanyak 2 ton bunga rosella kering yang dikemas ke Negara Malaysia. Menurut KADINSU usahatani bunga rosella memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan di Sumatera Utara, hal ini dibuktikan dari permintaan luar negeri (Hapni, 2010).
Roselindo 2 merupakan varietas yang berasal dari genotype no.1596 (Jamaika/Rosela ungu cumi). Varietas Roselindo 2 mempunyai keistimewaan yaitu kandungan Vitamin C dan Antosianin yang cukup tinggi pada kelopak
bunga yaitu sebesar 2.033,524 mg/100g dan 14.697 mg/kg dibandingkan dengan varietas Roselindo lain. Namun kelemahan varietas ini yaitu potensi hasil kelopak yang masih rendah daripada Roselindo 1 serta ketahanan terhadap penyakit Fusarium masih moderat sehingga perlu ada perbaikan terhadap karakter dari varietas tersebut. Salah satu teknik pemuliaan untuk memperbaiki karakter Roselindo 2 adalah dengan mutasi (Purdyaningsih, 2015).
Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup yang bersifat terwariskan (heritable). Mutasi juga dapat diartikan sebagai perubahan struktural atau komposisi genom suatu jasad yang dapat terjadi karena faktor luar (mutagen) atau karena kesalahan replikasi. Peristiwa terjadinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenic agent) (Warianto, 2011).
Pengaruh mutasi iradiasi sinar gamma dapat mengubah karakter atau sifat tanaman diantaranya di Malaysia telah membentuk varietas mutan hasil radiasi yang dikenal dengan nama UKMR-1, UKMR-2, UKMR-3 yang berpotensi meningkatkan produksi dan karakter dari tanaman asal yaitu rosella aksesi Arab dan Trengganu (Osman et al., 2011).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya yaitu penelitian Putri (2016) hasil analisi uji t menunjukkan bahwa pemberian iradiasi sinar gamma pada dosis 150 Gy menurunkan diameter kanopi, bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman, dosis 300 Gy meningkatkan jumlah cabang dan diameter kanopi, dosis 450 Gy meningkatkan diameter kanopi, dosis 600 Gy menurunkan bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per
tanaman serta memperlama umur panen dibandingkan tanaman kontrol.
Perubahan morfologi iradiasi pada tanaman rosella terlihat pada perubahan pada sistem percabangan, bentuk bunga, warna bunga dan bentuk kelopak bunga.
Berdasarkan uraian di atas penulis tertarik untuk melakukan penelitian
lanjutan guna mengetahui keragaman morfologi dan genotipe tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) generasi M2
Tujuan Penelitian
hasil iradiasi sinar gamma.
Untuk mengetahui dan keragaman genetik dan nilai pewarisan sifat pada pola sebaran populasi generasi M2
Tujuan Jangka Panjang
Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.).
Untuk mendapatkan galur mutan tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.) yang tahan terhadap penyakit fusarium dan meningkatkan
kandungan antioksidan pada roselindo 2.
Hipotesa Penelitian
Di duga adanya perubahan keragaman genetik dari populasi non iridiasi dibandingkan populasi iridiasitanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa L.).
Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Menurut Steenis (2003), sistematika tanaman Rosella yaitu Kingdom : Plantae, Divisi: Magnoliophyta, Kelas : Magnoliopsida, Sub kelas : Dilleniidae, Bangsa : Malvales, Suku : Malvaceae, Genus : Hibiscus, Spesies : Hibiscus sabdariffaLinn
Batang merupakan herba tahunan yang bisa mencapai ketinggian 0,5-3 meter. Bentuk batang bulat, tegak, berkayu, banyak percabangan dan berwarna merah.Pada batang melekat daun yang tersusun berseling, warnanya hijau berbentuk bulat telur dengan pertulangan menjari dan tepi beringgit (Widyanto dan Nelistya, 2008).
Bunga rosela yang keluar dari ketiak daun merupakan bunga tunggal, artinya pada setiap tangkai hanya terdapat satu bunga. Bunga ini mempunyai 8-11 helai kelopak yang berbulu, panjangnya 1cm, pangkalnya saling berlekatan dan berwarna merah dan ukuran bunga cukup besar, diameter ketika sedang mekar lebih dari 12,5 cm dan memiliki dasar bunga pendek. Kelopak bunga ini sering dianggap sebagai bunga oleh masyarakat. Bagian inilah yang sering dimanfaatkan sebagai bahan makanan dan minuman. Mahkota bunga berbentuk corong, terdiri dari 5 helaian, panjangnya 3-5 cm. Tangkai sari merupakan tempat melekatnya kumpulan benang sari berukuran pendek dan tebal, panjangnya sekitar 5 mm dan lebar sekitar 5 mm. Putiknya berbentuk tabung, berwarna kuning atau merah, bunga rosela bersifat hermaprodit (mempunyai bunga jantan dan bunga betina) sehingga mampu menyerbuk sendiri (Mardiah, et al., 2009).
Kelopak bunga rosella biasanya bewarna merah, terdiri dari 5 sepal besar dengan kerah (epicalyx). Ukuran bunga sebesar 3,2-5,7 cm dan sepenuhnya menghasilkan buah. Buah berbentuk kapsul dengan panjang 1,25-2 cm, bewarna hijau ketika belum matang, mempunyai 5 ruang, dengan masing-masing ruang mengandung 3-4 biji. Buah berubah warna menjadi coklat dan mulai terbuka ketika matang dan kering. Biji berbentuk ginjal, bewarna coklat muda dengan panjang sekitar 3-5 mm (Mahadevan et al., 2009).
Buah berbentuk kerucut, berambut, terbagi menjadi 5 ruang, berwarna merah. Bentuk biji menyerupai ginjal, berbulu dengan panjang 5 mm dan lebar 4 mm. Saat masih muda, biji berwarna putih dan setelah tua berubah menjadi abu- abu (Maryani dan Kristina, 2005).
Syarat Tumbuh Iklim
Tanaman rosela tumbuh optimal di daerah dengan ketinggian kurang dari 600 meter diatas permukaan laut dan semakin tinggi dari permukaan laut pertumbuhan rosela akan terganggu. Rosela dapat tumbuh di daerah tropis dan subtropis dengan suhu rata- rata bulanan 24-320C namun rosela masih dapat toleran pada suhu kisaran 10-360C untuk menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan yang optimal, rosela memerlukan waktu 4-5 bulan dengan suhu malam tidak kurang dari 210
Rosella membutuhkan curah hujan bulanan berkisar 130-250 mm dalam tiga sampai empat bulan pertama pertumbuhan. Cuaca kering baik ditoleransi, dan diinginkan dalam bulan terakhir pertumbuhan. Hujan atau kelembaban tinggi pada saat panen dan pengeringan kali dapat menurunkan kualitas calyces dan
C (Mardiah, et al., 2009).
mengurangi hasil. Rosella sangat sensitif terhadap perubahan panjang hari.
Fotoperiodisme ini membutuhkan waktu tanam harus diatur sesuai dengan panjang hari daripada persyaratan curah hujan (Mohamed et al., 2012).
Tanah
Berbagai jenis tanah dapat ditanami rosela, terutama struktur yang dalam, bertekstur ringan dan berdrainase baik.Rosela toleran terhadap tanah masam dan agak alkalin, tetapi tidak cocok ditanam di tanah salin atau berkadar garam tinggi.
Kemasaman tanah (pH) optimum untuk rosela adalah 5,5-7 dan masih dapat toleran pada pH 4,5-8,5. Selain itu, rosela tidak tahan terhadap genangan air (Mardiah, et al.,., 2009).
Struktur tanah yang baik untuk budidaya tanaman rosela adalah yang berstruktur remah atau gembur dan tanah mudah mengikat air. Tanah yang baik untuk tanaman adalah tanah yang banyak mengandung bahan organik dan banyak organisme tanah yang dapat menguraikan bahan organik (Widyanto dan Nelistya, 2008).
Kandungan Tanaman Rosella
Negara Indonesia berada didaerah tropis yang banyak keanekaragaman tanaman yang ada di Indonesia. Berbagai macam tanaman dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan maupun bahan obat. Salah satu tanaman yang dapat dijadikan bahan obat dan dihidangkan yaitu tanaman rosella merah yang dalam bahasa latin Hibiscus sabdariffaL. Budidaya tanaman rosella merah ini sangatlah mudah dan juga tidak memerlukan tempat yang luas untuk memenuhi kebutuhan pribadi. Tanaman rosella merah memberikan banyak manfaat dibidang kesehatan.
Produk hasil olahan rosella merah ini juga beraneka ragam sehingga dapat
memikat masyarakat yang biasa mengkonsumsi produk herbal. Namun pada kenyataannya pembudidayaanrosella merah di Indonesia masih terpusat di daerah- daerah tertentu padahal xv pembudidayaannya mudah dilakukan. Oleh karena itu, diperlukan pengenalan atau sosialisasi pada pembudidayaan sekaligus manfaat senyawa metabolis sekunder dari rosella merah sebagai bahan pangan baru dan apotik hidup (Wijayanti, 2010).
Ada 4 jenis rosella yang telah dilepas sebagai varietas oleh Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat (Balittas) (2013) . Masing-masing varietas memiliki ciri dan karakter tersendiri terutama dalam produksi kelopak kering, kandungan nutrisi kelopak, dan daya adaptasi terhadap penyakit fusarium (Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat, 2013).
Rosella telah lama dijadikan minuman kesehatan yang dikonsumsi oleh masyarakat. Umumnya bagian kaliks rosella dijadikan minuman dalam bentuk teh. Teh rosella diyakini dapat meningkatkan kemampuan seperti yang telah .dimanfaatkan di beberapa negara sebagai tonikum bertahun-tahun yang lalu Mekanisme fisik setelah mengkonsumsi peningkatan kemampuan teh Rosella, dapat dikaitkan dengan kandungan antioksidan dan protein yang tinggi. Delapan belas (18) asam amino terkandung dalam teh Rosella. Antioksidan yang dimilikinya berupa vitamin C yang mencapai 2,444 mg dalam 100 gram kelopak rosella kering. Antioksidan lain pada rosella yaitu betakaroten dan antosianin (Ekanto dan Sugiarto, 2011).
Bagian tanaman yang biasa diproses menjadi produk pangan adalah kelopak bunganya. Kelopak bunga tanaman ini berwarna merah tua, tebal dab berair (juicy), serta banyak mengandung vitamain A, vitamin C dan asam amino,
grossy peptin, anthocyanin, gluside hibiscin. Selain itu kelopak merah juga
mengandung asam organik, polisakarida dan plavonoid yang bermanfaat mencegah penyakit kanker, mengendalikan tekanan darah, melancarkan peredaran darah dan melancarkan buang air besar. Kelopak bunga rosela merah yang rasanya sangat manis ini biasanya dibuat menjadi jeli, saus, teh sirup dan manisan (Daryanto, 2006).
Popularitas teh Rosella meningkat tajam pada tahun-tahun terakhir, berbagai penelitian dilakukan untuk menguji manfaat Rosella. Hal ini tidak lepas dari perannya sebagai antioksidan, antikanker, hipolipidemia, hepatoprotektor, antihipertensi, anti bakteri, meningkatkan stamina. Kandungan senyawa kimia dalam kelopak bunga Rosella: antosianin(gossipetin dan hibiscin) 2 %, vitamin C 0,004–0,005 %, protein 6,7–7,9 %, asam sitrat dan asam malat 13 %. Kandungan asam lemak linoleat 14,4 %, palmitin 35,2 %, miristin 2,1 %, stearat 3,4 %, oleat 34 %. Setiap 100 gr kelopak Rosella kering mengandung protein 1,145 g, lemak 2,61 g, serat 12 g, kalsium 1,263 g, fosfor 273,2 mg, zat besi 8,98 mg, karoten 0,029 mg, tiamin 0,117 mg, niasin 3,765 mg, riboflavin 0,277 mg dan vitamin C 244,4 mg. Kandungan asam amino berupa : arginine, lysine, cystein, histidine, isoleucine,leucine, methionine, phenylalanine, threonine,tryptophan, tyrosine, valine, aspartic acid, glutamicacid, alanine, glycine, praline, serine (Ekanto dan Sugiarto, 2011).
Ekstrak mahkota bunga rosella kuning (kaya antosianin) dosis mg/kgBB dua kali sehari terbukti mempunyai efek hepatoprotektif pada tikus yang sebelumnya diinduksi dengan 2,4 dinitrofenilhidrazin (2,4-DNPH). Ekstrak secara bermakna menurunkan kadar enzim hati seperti alanin dan aspartat
aminotransferase dan mengurangi kerusakan hati. Ekstrak juga secara bermakna meniadakan efek DNPH (Suganda et al., 2010).
Konsentrasi Antosianin memberikan hasil yaitu kadar antosianin pada kelopak Rosella mengalami peningkatan pada perlakuan dosis iradiasi gamma dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Selain itu, pada masa panen (180 hari setelah tanam), dosis 600 Gy merupakan perlakuan yang paling efektif untuk meningkatkan kandungan antosianin sebesar 3.63%, 3.68% pada musim tahun 2009 dan 2010 (El Sherif et al., 2011).
Khasiat Tanaman Rosella
Sebagai tanaman obat, rosella merah mempunyai manfaat untuk mengatasi berbagai masalah penyakit dan masalah kesehatan. Manfaat dari rosella merah antara lain dapat menurunkan asam urat, menurunkan kadar kolesterol dalam tubuh, menghancurkan lemak, melangsingkan tubuh, mengurangi kecanduan merokok, mencegah stroke dan hipertensi, memperbaiki pencernaan, menghilangkan wasir, menurunkan kadar gula dalam darah, mencegah kanker, tumor, kista dan sejenisnya. Diantara banyak khasiatnya, rosella diunggulkan sebagai herba antikanker, antihipertensi dan antidiabetes (Wijayanti, 2010).
Tumbuhan rosella (Hibiscus sabdariffa L.) merupakan salah satu tumbuhan yang telah dimanfaatkan dalam mengatasi berbagai penyakit dan masalah kesehatan di berbagai negara. Kelopak bunga rosella telah digunakan sebagai pengobatan tradisional dalam mengatasi mual, memperlancar buang air besar, mengurangi nafsu makan, gangguan pernafasan yang disebabkan oleh flu, dan rasa tidak enak di perut. Ekstrak etanol 96% kelopak bunga rosella mengandung senyawa golongan flavonoid, saponin dan alkaloid. Kandungan
fenol dan flavonoid di dalam kelopak bunga rosella diduga memiliki efek imunostimulator (Puspitowati et al., 2012).
Dengan adanya anti oksidan, sel-sel radikal bebas yang merusak inti sel dapat dihilangkan. Ini sebabnya rosella memiliki efek anti kanker. Hasil penilitian Hui-Hsuan Iin dari institute of BioChemistry and Biotechnology , Chung San Medical University, Taichung, Taiwan membuktikkan bahwa rosella bersifat anti kanker lambung. Penelitiannya menemukan antioksidan rosella membunuh sel kanker dengan metode sitoksis dan apoptosis. Penelitian lain yang dilakukan oleh DE-Xing Hou di Jepang, seorang peneliti dari Department of Biochemical Science Ang Technology, Faculty of Agricultur, Kagoshima University, Jepang menemukan bahwa 3-sambubioside, antioksidan rosella ampuh mengatasi kanker darah atau leukimia. Cara kerjanya dengan menghambat terjadinya kehilangan membran mitokondria dan pelepasan sitokrom dari mitokondria ke setosol (Wiyarsi, 2011).
Uji in vivo menggunakan ekstrak kelopak bunga rosela yang dibuat dengan soxhletasi serbuk kelopak bunga rosela menggunakan pelarut metanol dengan dosis antara 10 µg-1 mg/mL menunjukkan efek vasodilatasi pada aorta tikus hipertensif spontan melalui jalur vasodilatasi yang tergantung dan tidak tergantung endotelium. Vasodilatasi yang tergantung endotelium dihasilkan melalui jalur relaksasi nitrit oksida /cGMP yang diturunkan dari endotelium dapat disebabkan oleh penghambatan masuknya Ca2+. Hasil ini menunjukkan efek menurunkan tekanan darah darirosella in vivo yang dapat dikembangkan sebaga obathipertensi ( Suganda et al., 2010).
Mutasi Sinar Gamma
Mutasi merupakan perubahan yang terjadi pada organisme yang bersifat menurun (hereditas), dan hasil perubahan tersebut disebut mutan. Mutasi merupakan sumber aneka alela, yaitu bahan baku bagi alternatif-alternatif genotipe. Mutasi memberi alam variabilitas yang diwariskan, dan merupakan kunci keberhasilan seleksi alam. Manfaat mutasi dalam pemuliaan tanaman adalah meningkatkan keragaman/ variabilitas genetik tanaman, sehingga pemilihan / seleksi untuk sifat-sifat baik lebih mudah dilakukan (Sudarka, 2009).
Mutasi tidak dapat diamati pada generasi M1, kecuali yang termutasi adalah gamet haploid. Adanya mutasi dapat di tentukan pada generasi M2 dan seterusnya. Semakin tinggi dosis, maka semakin banyak terjadi mutasi dan makin banyak pula kerusakannya. Hubungan antara tinggi bibit dan kemampuan hidup tanaman M1 dengan frekwensi mutasi, membuktikan bahwa penilaian kuantitatif terhadap kerusakan tanaman M1 dapat digunakan sebagai indikator dalam permasalahan pengaruh dosis pada timbulnya mutasi (Mugiono, 2001).
Pemuliaan mutasi melalui mutagenesis memberikan dampak secara sitologis maupun fisiologis karena mutasi dapat terjadi pada tingkat sel maupun tingkat jaringan. Kerusakan fisiologi yang disebabkan oleh mutagen, perlakuan mutagenik menyebabkan tingkat kematian organisme yang rendah, biasanya frekuensi mutasinya tinggi, kerusakan yang ditimbulkan merupakan kerusakan ekstrakromosomal. Sebaliknya, bila tingkat lethalitas tinggi, frekuensi mutasinya rendah dapat dikategorikan kerusakan kromosomal. Kerusakan fisiologis pada sejumlah sel di jaringan meristem apikal dapat terjadi pada lapisan terluar, yaitu epidermis (LI) yang menutupi semua jaringan misalnya daun, batang, petal bunga
dan sebagainya. Jaringan di bawahnya yang terdiri atas beberapa lapis sel di dalam batang dan sebagian besar sel-sel yang berada pada daun disebut lapisan sub-epidermis (L2), selanjutnya L3 merupakan sebagian besar jaringan internal batang dan sejumlah sel di sekitar jaringan pembuluh daun (Lineberger, 2007).
Tujuan pemuliaan mutasi adalah (1) untuk memperbaiki satu atau beberapa karakter khusus dari suatu kultivar/galur, (2) untuk membentuk penanda morfologi (warna, rambut, braktea dan lain-lain). Sebagai idenditas pada galurgalur harapan, (3) untuk membentuk galur mandul jantan yang berguna bagi pembentukan kultivar hibrida, (4) untuk mendapatkan karakter khusus dalam genotipe yang telah beradaptasi (Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Dosis iradiasi dibagi tiga, yaitu tinggi (>10 k Gy), sedang (1-10 k Gy), dan rendah (<1 k Gy). Perlakuan dosis tinggi akan mematikan bahan yang dimutasi atau mengakibatkan sterilitas.Pada umumnya dosis yang rendah dapat mempertahankan daya hidup atau tunas,dapat memperpanjang waktu pemasakan pada buah-buahan dan sayuran, serta meninkatkan kadar pati, protein dan kadar minyak pada jagung, kacang dan bunga matahari. Tanaman mutan juga memiliki daya tahan yang lebih baikterhadap serangan patogen dan kekeringan (Soedjono, 2003).
Pada penelitian El Sherif et al (2014) juga menyatakan bahwa aplikasi 600 Gy memberikan efek tertinggi pada peningkatan jumlah buah per tanaman dibandingkan dosis iradiasi lainnya dan kontrol. Produksi berat kalyx segar per
tanaman naik dengan sinifikan tercatat pada aplikasi 500 dan 400 gy (171.8 dan 151.4 g per tanaman) masing-masing di tahun 2009 dan 2010 pada
periode panen yaitu 180 hari setelah tanam. Meningkatnya pertumbuhan tanaman
(tinggi tanaman, jumlah cabang, panjang akar, bobot basah dan kering daun, batang dan akar) memberikan hasil yang terlihat pada aplikasi 600 Gy terhadap produksi tertinggi (produksi buah) tanaman rosella. Efek stimulasi pada dosis 600 Gy berdasarkan fakta bahwa stimulasi memberikan peran terhadap pembentukan enzim dan hormon pertumbuhan terhadap pertumbuhan dan produksi.
Pada penelitiann Harding dan Mohamad (2009) mengenai radiosensivitas Rosella varietas Terengganu dan Arab untuk menentukan dosis yang efektif untuk mutasi rosela selama tahun 2006/2007. Parameter tinggi bibit yang diamati pada 2, 3, 4 dan 5 minggu setelah ditananam benih M1 dari 2 varietas Terengganu dan Arab. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan dosis radiasi sinar gamma 0-1200 Gy dalam tingkatan 100 gray (Gy) menyebabkan peningkatan fisiologis yang berpengaruh pada tinggi bibit. Nilai LD50 ditentukan dari analisis regresi untuk varietas Terengganu berdasarkan tinggi bibit masing-masing yaitu 754, 821,4, 761,7 dan 766,7% pada 2, 3, 4 dan 5 minggu setelah tanam, dan nilai- nilai LD50 untuk varietas Arab adalah masing-masing sebesar 773,8.%, 804,1.%, 704,2 dan 708,3% pada 2, 3, 4 dan 5 minggu. Nilai LD50
Berdasarkan hasil penelitian Atmarazaqi (2013) didapatkan kesimpulan bahwa terdapat keragaman fenotipe daun pada dosis 25 Gy tanaman rosella di awal pertumbuhan 2 MST yakni menghasilkan daun bercak berlubang dan berlubang melengkung. Analisis jumlah stomata, jumlah sel epidermis, klorofil rosella merah dan kandungan anthosianin kelopak bunga berpengaruh nyata terhadap semua perlakuan irradiasi sinar gamma. Pada perlakuan dosis radiasi 25 Gy ternyata memiliki kandungan anthosianin kelopak bunga lebih tinggi
untuk Terengganu dan Arab ditentukan pada minggu ke 2 masing-masingn754 dan 773,8%.
dibanding perlakuan lainnya. Hal ini disebabkan radiasi sinar gamma yang acak (random) telah merusak sel pertumbuhan sehingga memberikan pengaruh terhadap senyawa metabolit sekunder tanaman rosella merah.
Keragaman Genotipe dan Fenotipe
Pada umumnya tanaman memiliki perbedaan fenotipe dan genotipe yang sama. Perbedaan varietas cukup besar mempengaruhi perbedaan sifat dalam tanaman. Keragaman penampilan terjadi akibat sifat dalam tanman (genetik) atau perbedaan lingkungan kedua-duanya. Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab keragaman penampilan tanaman. Program genetik merupakan suatu untaian susunan genetik yang akan diekspresikan pada satu atau keseluruhan fase pertumbuhan yang berbeda dan dapat di ekspresikan pada berbagai sifat tanaman yang mencakup bentuk dan fungsi tanaman dan akhirnya menghasilkan keragaman pertumbuhan tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995).
Keragaman genetik alami merupakan sumber bagi setiap program pemuliaan tanaman. Variasi ini dapat dimanfaatkan, seperti semula dilakukan manusia, dengan cara melakukan introduksi sederhana dan tehnik seleksi dapat dimanfaatkan dalam program persilangan yang canggih untuk mendapatkan kombinasi genetik yang baru. Jika perbedaan dua individu yang mempunyai faktor lingkungan yang sama dapat diukur ,maka perbedaan ini berasal dari kedua genotip tanaman tersebut. Keragaman genetik menjadi perhatian utama para pemulia tanaman, karena melaui pengelolaan yang tepat dapat menghasilkan varietas baru yang lebih baik (Welsh, 2005).
Heretabilitas
Heritabilitas adalah proporsi dari variasi fenotipe total yang disebabkan oleh efek gen. Heritabilitas dari suatu sifat tertentu berkisar dari 0 sampai 1 (Stansfield, 1991). Nilai heritabilitas suatu sifat bergantung pada tindak gen yang mengendalikan gen tersebut. Jika heritabilitas dalam arti sempit suatu sifat bernilai tinggi, maka sifat tersebut dikendalikan oleh gen aditif pada kadar yang tinggi. Sebaliknya jika heritabilitas dalam arti sempit bernilai rendah, maka sifat tersebut dikendalikan oleh tindak gen bukan aditif (dominan dan epistasis) pada kadar yang tinggi. Heritabilitas akan bermakna jika varians genetik didominasi oleh varians aditif karena pengaruh aditif setiap alel akan diwariskan dari tetua kepada progeninya (Suprapto dan Khairudin, 2007).
Seleksi terhadap tanaman untuk produk tinggi tidak efektif bila pengaruh lingkungan begitu besar sehingga menutupi variasi genetik dimana keragaman sifat kuantitatif yang diwariskan pada turunannya disebut heritabilitas.
Heritabilitas dapat didefenisikan sebagai proporsi keragaman yang disebabkan oleh faktor genetik terhadap keragaman fenotip dan populasi. Keragaman atau varietas dari suatu populasi disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan (Hasyim, 2005).
BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di lahan Fakultas Pertanian , Universitas Sumatera Utara , Medan dengan ketinggian + 25 meter di atas permukaan laut, mulai Oktober 2016 sampai dengan selesai.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih rosella turunan ke dua (M2
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkul, parang, gembor, meteran, penggaris, tali plastik, pacak sampel, ember, handsprayer, amplop, timbangan analitik, jangka sorong, kamera dan alat tulis dan alat-alat lain yang mendukung pelaksanaan penelitin ini.
) dengan varietas Roselindo 2 , air, pupuk NPK 16:16:16 sebanyak 20 gr/tanaman, Dithane M 45, Decis 2,5 EC,dan bahan lain yang mendukung penelitian ini.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan benih M2, dengan membandingkan populasi kontrol dengan M2
I
dengan 5 taraf, yaitu :
0
I
: Populasi Varietas Roselindo (Kontrol)
1 : Populasi M2
I
dengan Dosis Iridiasi 150 Gray
2 : Populasi M2 I
dengan Dosis Iridiasi 300 Gray
3 : Populasi M2
I
dengan Dosis Iridiasi 450 Gray
4 : Populasi M2 dengan Dosis Iridiasi 600 Gray
Jarak Tanam : 1,5 m x 1 m
Jumlah Plot : 4 Plot
Jarak antar Plot : 50 cm Jumlah Tanaman seluruhnya : 180 tanaman Model Analisis
Untuk membandingkan secara statistik karakter tanaman yang diteliti dengan deskripsi tanaman, maka dilakukan uji t pada taraf 5% dengan menggunakan software Minitab 14.
Membandingkan dua nilai tengah yang tidak berpasangan, dengan asumsi ragam dua contoh yang sama. Dengan rumus sebagai berikut :
𝑇𝑇ℎ𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑆𝑆 (𝐴𝐴−𝐵𝐵 )|𝐴𝐴−𝐵𝐵|
Keterangan : A = Nilai rataan perlakuan A (kontrol)
B = Nilai rataan perlakuan B ( P1 150 Gy Generasi M2
( P
)
2 300 Gy Generasi M2
( P3 450 Gy Generasi M )
2
( P4 600 Gy Generasi M )
2
S (A – B) = Galat baku dari selisih nilai rataan (Sastrosuspadi, 2000).
)
(∑ x2) – [(∑ x)2
σ / n]
2
n – 1 =
σ2M2 = σ2 σ
p;
2p = σ2g + σ2 σ
e;
2g = σ2p - σ2e =σ2M2 - σ2M dimana :
0
σ2 = ragam
n = jumlah anggota populasi σ2
σ
p = ragam fenotip
2
σ
g = ragam genotip
2
σ
e = ragam lingkungan
2M2 = ragam populasi M σ
2
2M0 = ragam populasi M0
Keragaman Genetik
(kontrol)
Keragaman dihitung setelah terlebih dahulu menghitung varians fenotip (σ2p) dan varians genotipe (σ2
Dari hasil analisis varians genotipe dan varians antar genotipe didapat : Koefisien Varians Genotipe (KVG) dan Koefisiens Varians Fenotipe (KVP) dengan menggunakan rumus :
g).
KKG =�σ𝑋𝑋2𝑔𝑔 𝑥𝑥 100%
Nilai KKG mutlak yang tertinggi ditetapkan dari nilai KKG relative 100%.
Nilai Heretabilitas (h2
Heretabilitas dihitung untuk tiap parameter. Dilakukan pada akhir penelitian dengan menggunakan rumus :
)
σ2G σ2 H atau h
G
2
= σ =
2P σ2EG + σ2E Kriteria heritabilitas adalah sebagai berikut : h2 > 0,5 : tinggi
h2 0,2 – 0,5 : sedang h2 < 0,2 : rendah ( Stansfield, 1991 ).
PERLAKSANAAN PENELITIAN Persiapan lahan
Penanaman dibuat dengan luas areal 25 m x 15 m serta jarak antar tanaman 1 x 1.5 m. Areal penanaman dibersihkan dari gulma dan sisa-sisa akar tanaman, serta sampah lainnya kemudian digemburkan dan diratakan bagian atasnya. Sebelum dilakukan penanaman, lahan yang akan digunakan harus diolah terlebih dahulu. Lahan dibersihkan dari gulma dan diolah sedalam 25-30 cm dan dibuat parit drainase selebar 30 cm dengan kedalaman 20 cm.
Penanaman
Benih M2 yang diperoleh dari restricted bulk generasi M1
Pemeliharaan Tanaman
, yaitu 0 Gy (kontrol), 150 Gy, 300 Gy, 450 Gy dan 600 Gy direndam dengan air selama 12 jam, biji yang tenggelam diambil sebagai calon benih sedangkan yang terapung tidak digunakan. Benih ditanam 1 biji/ lubang yang telah ditugal, dengan jarak tanam 1 m x 1,5 m. Masing-masing plot ditanam 1 baris tetua yang di iridiasidan tetua kontrol sebagai pembanding yang digunakan untuk menduga ragam lingkungan.
Penyiraman
Penyiraman dilakukan sekali dalam 1 hari yaitu pada sore hari dengan menggunakan gembor.
Penyiangan
Penyiangan dilakukan dengan membersihkan gulma yang ada di sekitar pertanaman. Penyiangan dilakukan secara manual yaitu dengan cara mencabut rerumputan yang tumbuh disekitar tanaman dan plot penelitian.
Pemupukan
Pemupukan dilakukan dua kali yaitu pada 4 minggu setelah tanam (MST) dan 8 MST dengan pupuk NPK sebanyak 20 gr/tanaman.
Pengendalian Hama dan Penyakit
Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan kondisi lapangan.
Untuk serangan mengendalikan hama dilakukan penyemprotan dengan menggunakan bahan aktif deltrametrin dengan konsentrasi 25 g/liter air dan mengatasi serangan penyakit pada areal pertanaman dilakukan penyemprotan fungisida bahan aktif Mankozeb dengan konsentrasi 4 g/liter.
Panen
Panen dilakukan pada saat tanaman telah memenuhi kriteria panen yaitu ukuran maksimal, berumur 15 – 30 hari setelah keluar bunga, kulit pembungkus biji berwarna coklat dan sedikit terbuka atau membelah dan biji – biji berwarna kuning atau sedikit hitam.
Pengamatan Parameter
Persentase Perkecambahan (%)
Persentase perkecambahan dihitung sampai umur 3 MST. Daya berkecambah (DB) dihitung berdasarkan persentase kecambah normal dibandingkan dengan jumlah benih yang dikecambahkan. Daya berkecambah dihitung dengan rumus berikut :
𝐷𝐷𝐵𝐵 = ∑ 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑘𝑘𝑘𝑘𝑛𝑛
∑ 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑛𝑛𝑖𝑖 ℎ𝑦𝑦𝑘𝑘𝑛𝑛𝑔𝑔𝑦𝑦𝑖𝑖𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ𝑘𝑘𝑘𝑘𝑛𝑛 x 100%
Tinggi Tanaman (cm)
Tinggi tanaman diukur pada 3 minggu setelah tanam dan hingga pada fase
dengan menggunakan meteran, dimana untuk menentukan batas permukaan tanah digunakan patokan standard.
Jumlah cabang (cabang)
Pengamatan jumlah cabang dilakukan pada akhir fase panen (17 MST) dengan menghitung cabang yang mengelilingi batang primer.
Diameter Kanopi (cm)
Diameter kanopi dihitung untuk menghitung tajuk yang dihasilkan tanaman dengan menghitung diameter luasan tajuk diagonal tanaman. Pengukuran diameter kanopi dilakuakan pada fase panen (17 MST).
Diameter Kelopak Bunga
Diameter kelopak bunga diukur dengan menggunakan jangka sorong untuk mengetahui diameter rata – rata kelopak bunga yang dihasilkan.
Bobot Basah Kelopak bunga/tanaman (g)
Bobot basah kelopak bunga ditimbang setelah dipanen dengan kriteria kelopak bunga matang fisiologis.
Bobot buah/tanaman (g)
Bobot basah buah ditimbang ketika panen dengan krtiteria matang fisiologis.
Jumlah kelopak bunga/tanaman (kelopak bunga)
Jumlah kelopak bunga/tanaman dihitung untuk mengetahui berapa kelopak bunga pada satu tanaman yang dihasilkan pada fase panen. Panen dihentikan apabila seluruh populasi tanaman dapat dipanen kelopak bunganya.
Umur Panen (HST)
Umur panen dilihat sesuai pemanenan, dimana setiap tanaman dilakukan pemanenan tidak serempak. Pengamatan umur panen dilakukan dengan cara menghitung umur tanaman mulai dari penanaman benih hingga tanaman siap untuk dipanen yaitu setelah matang fisiologis yaitu dengan ciri – ciri : telah berkembang penuh atau ukuran maksimal, kulit pembungkus biji majemuk berwarna coklat dan sedikit terbuka (membelah) serta biji – bijinya telah tua
berumur 3 – 4 minggu sejak bunga mekar berwarna hitam (Rukmana dan Herdi, 2015)
HASIL DAN PEMBAHASAN Persentase Perkecambahan
Tujuan uji radiosensitivitas adalah untuk menetapkan dosis LD50 yaitu dosis yang menyebabkan 50% populasi yang diiradiasi mengalami kematian.
Berdasarkan nilai LD50
Tabel 1. Persentase perkecamhan tanaman umur 3 MST
ditetapkan dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman pada tanaman dan karakter yang diinginkan. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa iradiasi sinar gamma pada dosis 600 Gy menurunkan persentase perkecambahan setelah diamati pada 3 MST (Tabel 1.)
No Dosis/Perlakuan Persentase Daya Tumbuh (%) 1 I0
2 I
(0 Gy) 100%
1
3 I
(150 Gy) 100%
2
4 I
(300 Gy) 96,6%
3
5 I
(450 Gy) 93,3%
4 (600 Gy) 86,6%
Pengaruh peningkatan dosis sinar gamma mempengaruhi pertumbuhan perkecambahan rosella. Semakin tinggi dosis iradiasi yang diberikan semakin rendah persentase perkecambahan. Beberapa benih yang ditanam tidak mampu berkecambah tetapi beberapa tanaman yang menunjukan pertumbuhan abnormal seperti pertumbuhan tinggi tanaman sangat lambat dan lama kelamaan akan mati.
Kematian tanaman tidak terjadi secara bersamaan. Namun beberapa tanaman mulai menunjukkan abnormalitas tanaman pada 3 MST hingga 5 MST.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa diameter kelopak bunga pada populasi 150 Gy berbeda nyata terhadap populasi kontrol. Parameter tinggi tanaman, jumlah cabang, diameter kanopi, diameter kelopak bunga, bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman dan umur panen pada populasi 150 Gy tidak berbeda nyata dengan populasi kontrol (Tabel 2).
Tabel 2. Hasil Uji T antara I0 dengan I1
Rataan (150 Gy)
Karakter I0 (Kontrol) I1
Tinggi Tanaman 185,76 181,43 1,62
(150 Gy) t-Value
Jumlah cabang 27,75 26,37 0,86
tn
Diameter Kanopi (cm) 156,88 156,43 0,10
tn
Diameter Kelopak Bunga 28,72 29,13 1,30
tn
Bobot Kelopak Bunga (g) 96,11 98,00 2,71
*
Bobot Buah 80,96 74.10 4.47
tn
Jumlah Kelopak Bunga /tanaman 20,33 21,07 0,09
tn
Umur Panen 116,33 117,37 1,10
tn
Keterangan : * = Berbeda Nyata
tn
** = Berbeda Sangat Nyata
tn
Secara keseluruhan karakter pada populasi 150 Gy tidak menunjukkan perbedaan yang nyata terhadap populasi kontrol. Diamtaer kelopak bunga merupakan parameter yang menunjukkan perbedaan secara nyata anatar populasi 150 Gy dengan populasi kontrol. Terjadi kenaikan rataan pada parameter diameter kelopak bunga dimana populasi 150 Gy menunjukkan rataan yang lebih tinggi dibandingkan dengan populasi kontrol.
= Berbeda Tidak Nyata
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa tinggi tanaman, bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman dan umur panen pada populasi 300 Gy berbeda sangat nyata terhadap populasi kontrol. Parameter diameter kanopi berbeda nyata terhadap populasi kontrol sedangkan pada parameter jumlah cabang dan diameter kelopak bunga tidak berbeda nyata terhadap populasi kontrol (Tabel 3).
Tabel 3. Hasil Uji T antara I0 dengan I2
Rataan (300 Gy)
Karakter I0 (Kontrol) I2
Tinggi Tanaman 185,76 164,42 7,61
(300 Gy) t-Value
Jumlah cabang 27,75 25,53 1,39
**
Diameter Kanopi (cm) 156,88 146,10 1,39
tn
Diameter Kelopak Bunga 28,72 28,52 0,88
*
Bobot Kelopak Bunga (g) 96,11 49.83 4,47
tn
Bobot Buah (g) 80,96 40,44 4,70
**
Jumlah Kelopak Bunga /tanaman 20,33 11,89 3,90
**
Umur Panen 116,33 126,79 7,11
**
Keterangan : * = Berbeda Nyata
**
** = Berbeda Sangat Nyata
tn
Secara keseluruhan karakter pada populasi 300 Gy menunjukkan perbedaan yang nyata terhadap populasi kontrol. Parameter vegetatif pada populasi 300 Gy mengalami penurunan rataan dan pada parameter produksi juga mengalami penurunan rataan kecuali pada parameter umur panen. Populasi 300 Gy menunjukkan bahwa umur panen lebih lama dibandingkan dengan populasi kontrol.
= Berbeda Tidak Nyata
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa tinggi tanaman pada populasi 300 Gy berbeda sangat nyata terhadap populasi kontrol. Parameter jumlah cabang, diameter kanopi, diameter kelopak bunga, bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman dan umur panen tidak berbeda nyata terhadap populasi kontrol (Tabel 4).
Tabel 4. Hasil Uji T antara I0 dengan I3
Rataan (450 Gy)
Karakter M0 (Kontrol) M3
Tinggi Tanaman 185,76 173,66 4,10
(450 Gy) t- Value
Jumlah cabang 27,75 25,00 1,71
**
Diameter Kanopi (cm) 156,88 160,53 0,75
tn
Diameter Kelopak Bunga 28,72 28,83 0,31
tn
Bobot Kelopak Bunga (g) 96,11 82,07 1,32
tn
Bobot Buah 80,96 74,26 0,72
tn
Jumlah Kelopak Bunga /tanaman 20,33 19,75 0,27
tn
Umur Panen 116,33 119,07 2,87
tn
Keterangan : * = Berbeda Nyata
tn
** = Berbeda Sangat Nyata
tn
Populasi 450 Gy menunjukkan bahwa rataan dari semua karakter secara umum berbeda tidak nyata terhadap populasi kontrol. Tinggi tanaman merupakan parameter yang menunjukkan perbedaan secara nyata antara populasi 450 Gy dan populasi kontrol. Terjadi penurunan rataan pada tingi tanaman 450 Gy. Parameter produksi pada 450 Gy berbeda tidak nyata terhadap populasi kontrol.
= Berbeda Tidak Nyata
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa umur panen pada populasi 600 Gy berbeda sangat nyata terhadap populasi kontrol. Parameter bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman berbeda nyata terhadap populasi kontrol sementara pada parameter tinggi tanaman, jumlah cabang, diameter kenopi dan diameter kelopak bunga tidak berbeda nyata terhadap populasi kontrol (Tabel 5).
Tabel 5. Hasil Uji T antara I0 dengan I4
Rataan (600 Gy)
Karakter I0 (Kontrol) I1
Tinggi Tanaman 185,76 182,62 1,09
(150 Gy) t-Value
Jumlah cabang 27,75 30,10 1,65
tn
Diameter Kanopi (cm) 156,88 152,34 0.76
tn
Diameter Kelopak Bunga 28,72 28,52 0,616
tn
Bobot Kelopak Bunga (g) 96,11 56,54 3,49
tn
Bobot Buah (g) 80,96 47,07 3,59
*
Jumlah Kelopak Bunga /tanaman 20,33 13,07 3,11*
*
Umur Panen 116,33 127,61 7,8
Keterangan : * = Berbeda Nyata
**
** = Berbeda Sangat Nyata
tn
Populasi 600 Gy pada parameter vegetatif menunjukkan bahwa tidak terjadi perbedaan secara nyata terhadap populasi kontrol. Meskipun demikian terjadi penurunan rataan pada parameter tinggi tanaman dan diameter kanopi.
Jumlah cabang merupakan parameter yang mengalami peningkatan rataan terhadap populasi kontrol. Parameter produksi pada 600 Gy menunjukkan perbedaan secara nyata terhadap populasi kontrol. Perbedaan nyata tersebut dilihat dari terjadinya penurunan rataan dari populasi 600 Gy terhadap populasi kontrol.
= Berbeda Tidak Nyata
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa keragaman genetik yang luas dapat diperoleh dengan perlakuan dosis iradiasi rendah, terdapat pada parameter bobot kelopak bunga, bobot buah dan jumlah kelopak bunga per tanaman pada populasi 300 Gy, 450 Gy dan 600 Gy.
Nilai duga heretabilitas yang tinggi ditemukan pada parameter jumlah cabang untuk masing – masing populasi iradiasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa populasi hasil iradiasi 600 Gy menghasilkan populasi dengan nilai heretabilitas tertingi hamper semua karakter kuantitatif yang diamati (Tabel 6).
Tabel 6. Keragaman genetik dan nilai duga heretabilitas karakter generasi M2 pada berbagai dosis iradiasi.
Populasi Hasil Iradiasi
No. Karakter I150 Gy I300 Gy I450 Gy I
1 Tinggi Tanaman
600 Gy
σ2
σp (ragam penotip) 101,20 173,84 175,42 155,01
2
h
g (ragam genetik) 3,15 75,79 77,37 56,96
2
KKG ( %) 0,97 5,26 5,07 4,13
(heretabilitas) 0,03 0,43 0,44 0,36
Kriteria KKG sempit sempit sempit sempit
2 Jumlah cabang σ2
σp (ragam penotip) 31,25 32,80 34,82 18,81
2
h
g (ragam genetik) 20,37 21,65 23,67 0,66
2
KKG ( %) 17,11 18,22 19,46 2,62
(heretabilitas) 0,64 0,65 0,67 0,66
Kriteria KKG sedang sedang sedang sempit
3 Diameter Kanopi σ2
σp (ragam penotip) 3,12 3385,30 471,27 947,97
2
h
g (ragam genetik) 6,86 21,65 165,36 642,06
2
KKG ( %) 1,67 6,09 8,01 16,63
(heretabilitas) 0,02 0,20 0,35 0,67
Kriteria KKG sempit sempit sempit sedang
4. Diameter Kelopak Bunga σ2
σp (ragam penotip) 2,43 2,28 2,20 2,15
2
h
g (ragam genetik) 0,49 0,34 0,25 0,20
2
KKG ( %) 2,93 2,04 1,75 1,60
(heretabilitas) 0,20 0,14 0,11 0,09
Kriteria KKG sempit sempit sempit sempit
5. Bobot Kelopak Bunga σ2
σp (ragam penotip) 788,19 1232,20 1322,34 1643,15
2
h
g (ragam genetik) 65,15 509,18 599,32 920,13
2
KKG ( %) 8,27 45,27 29,82 29,82
(heretabilitas) 0,08 0,41 0,45 0,55
Kriteria KKG sempit luas luas luas
Populasi Hasil Iradiasi
No. Karakter I150 Gy I300 Gy I450 Gy I600 Gy
6. Bobot buah σ2
σp (ragam penotip) 478,68 741,77 1073,01 1023,24
2
h
g (ragam genetik) 24,12 287,21 618,45 568,67
2
KKG ( %) 6,62 41,89 33,48 50,65
(heretabilitas) 0,05 0,38 0,57 0,55
Kriteria KKG sempit luas luas luas
7. Jumlah Kelopak Bunga/tanaman σ2
σp (ragam penotip) 44,39 64,16 75,89 78,95
2
h
g (ragam genetik) 2,08 21,85 33,58 36,64
2
KKG ( %) 7,02 29,29 29,34 46,29
(heretabilitas) 0,04 0,34 0,44 0,46
Kriteria KKG sempit luas luas luas
8. Umur Panen σ2
σp (ragam penotip) 11,74 49,52 12,36 44,32
2
h
g (ragam genetik) 0,70 38,49 1,32 33,29
2
KKG ( %) 0,71 4,89 0,96 4,52
(heretabilitas) 0,06 0,77 0,10 0,75
Kriteria KKG sempit sempit sempit sempit
Heretabilitas
Nilai duga heretabilitas yang tinggi menyatakan bahwa peranan faktor genetik lebih besar pada penampilan fenotip tanaman dibandingkan lingkungan.
Tabel 6 menunjukkan nilai heretabilitas terendah terdapat pada iradiasi 150 Gysebesar 0,02 yaitu pada karakter diameter kanopi,sedangkan nilai heretabilitas tertinggi terdapat pada dosis 600 Gysebesar 0,75 yaitu pada karakter umur panen. Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan secara umum nilai duga heretabilitas populasi 600 Gy menunjukkan nilai heretabilitas paling tinggi dibandingkan dengan populasi tanaman yang lain.
Keragaman Morfologi
Tanaman rosella umumnya memiliki sistem percabangan primer yang tegak keatas dan cabang sekunder dibawahnya mengelilingi cabang primer.
Namun akibat pengaruh radiasi, terdapat abnormalitas pada bentuk percabangan (Gambar 1.).
(a) (b) (c) Gambar 1. Bentuk Percabangan yang unik pada Tanaman Rosella. a. Dosis 150
Gy ( Tanaman ke – 1), b. Dosis 300 Gy (Tanaman ke – 8), c. Tanaman kontrol (0 Gy).
Perubahan yang terjadi pada sistem percabangan yaitu bentuk percabangan tanaman yang memiliki cabang primer lebih dari satu.
Bunga rosella mempunyai keistimewaan khusus diantaranya hanya mekar pada pagi hari, kemudian kuncup dan beberapa hari kemudian mahkota bunga gugur serta kelopak bunga yang bertambah besar. Umumnya pada saat mekar bunga rosella varietas roselindo 2 berwarna merah muda dengan bagian dalam merah tua. Namun beberapa bunga mengalami perubahan baik dari segi bentuk maupun warna.
a b c
d f
Gambar 2. Warna dan Bentuk bunga rosella yang unik pada tanaman hasil iridiasi a dan b. tanaman dengan iridiasi dengan dosis 150 Gy (tanaman ke 3 dan 19), c. Tanaman dengan dosis 300 Gy tanaman ke – 3, d.
Tanaman dengan 450 Gy (tanaman ke 4), f. Bunga pada tanaman kontrol
Perubahan warna pada bunga yang terdapat pada perlakuan iridiasi diantaranya bunga berbentuk abnormal dan bunga berubah menjadi warna kuning.
Warna kelopak bunga pada tanaman rosella umumnya berwarna merah tua di seluruh bagian kelopak bunga. Namun terdapat pada satu tanaman yang memiliki warna kelopak bunga yang unik yaitu berwarna merah muda tetapi tidak di seluruh bagian kelopak bunga. Terdapat warna hijau dan putih secara tidak beraturan disekitaran kelopak bunga tersebut .
Gambar 3. Warna dan bentuk kelopak bunga yang unik pada populasi tanaman Rosella. a. Populasi tanaman 150 Gy dan b. Populasi tanaman kontrol.
Pembahasan
Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis irradiasi menyebabkan peningkatan jumlah tanaman abnormal dan mati. Dilihat dari pengamatan perlakuan irradiasi 450 Gy dan 600 Gy persentase perkecambahan hanya 93,3 % dan 86,6 % diikuti dengan 300 Gy96,6 % dan 150 Gy 100 %. Hal ini didukung penelitian sebelumnya yang menyatakan LD50
Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa tinggi tanaman hasil irradiasi dengan dosis 300 Gy dan 450 Gy berbeda sangat nyata dibandingkan (lethal dosis ) pada taraf dosis irradiasi tanaman roselindo varietas Roselindo 2 sebesar 477, 803. Hal ini didukung oleh Sutarto et al (2004) yang menyatakan bahwa perlakuan radiasi sinar yang mengakibatkan menurunnya persentase tumbuh dan tinggi tanaman, seiring dengan meningkatnya dosis radiasi tampaknya hal ini diakibatkan oleh terganggunya metabolisme tanaman yang mengakibatkan terganggunya sintesa protein yang berperan dalam pertumbuhan tanaman.
a b
dengan populasi kontrol. Benih hasil Irradiasi sinar gamma menyebabkan proses pertumbuhan tinggi tanaman menjadi terhambat dibandingkan dengan populasi kontrol. Hanafiah et al (2010) yang menyatakan bahwa semakin tinggi dosis irradiasi secara signifikan mempengaruhi tinggi tanaman, dimana semakin tinggi dosis irradiasi secara signifikan mempengaruhi tinggi tanaman, dimana semakin tinggi dosis iradiasi yang diberikan maka tinggi rata-rata tanaman akan semakin menurun.
Pada perlakuan dengan dosis 300 Gy berbeda sangat nyata dalam menurunkan bobot kelopak bunga, bobot buah dan jumlah kelopak bunga serta menambah umur panen.Hal ini disebabkan respon yang ditimbulkan pada setiap tanaman berbeda-beda baik kerusakan fisiologis maupun sitologis seperti pada Liniberger (2007) yang menyatakan bahwa pemuliaan mutasi melalui mutagenis megakibatkan dampak secara fisiologis karena mutasi dapat terjadi pada tingkat sel maupun tingkat jaringan. Kerusakan fisiologis yang disebabkan oleh mutagen, perlakuan mutagenik menyebabkan tingkat kematian organisme yang rendah, biasanya frekuensi mutasi tinggi, kerusakan yang ditimbulkan merupakan kerusakan ekstrakromosomal.
Pada perlakuan dengan dosis 600 Gy berbeda sangat nyata dalam menaikkan umur panen dan berbeda secara nyata dalam menurunkan bobot kelopak bunga, bobot buah dan jumlah kelopak bunga per tanaman dibandingkan dengan populasi kontrol. Seperti yang dikemukakan oleh Khan dan Tyagi (2013) yang menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman akan terhambat dan menurun sesuai dengan meningkatnya dosis iradiasi yang lebih tinggi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian dosis iradiasi sinar gamma memberikan dampak perubahan morfologi seperti sistem percabangan, bentuk bunga, bentuk kelopak bunga dan warna bunga. Perubahan morfologi yang terjadi yaitu seperti perubahan morfologi seperti jumlah batang lebih dari satu, bentuk bunga yang unik, warna mahkota bunga yang berubah menjadi kuning.
Hal yang sama juga terjadi pada kedelai penelitian Hanafiah et al yang menyatakan bahwa irradiasi sinar gamma mempengaruhi keragaman fenotip. Hal ini didukung oleh adanya perubahan yang bersifat kulaitatif seperti perubahan pada warna bunga dari ungu menjadi warna kuning.
Berdasarkan tabel 6 dapat dilihat bahwa nilai heretabilitas pada parameter jumlah cabang pada populasi 150 Gy, 300 Gy, 450 Gy dan 600 Gy termasuk dalam kriteria tinggi ( >50%). Heretabilitas tinggi menunjukkan bahwa variabilitas genetik besar dan variabilitas lingkungan kecil. Mangoendidjojo (2003) menyatakan bahwa heretabilitas tinggi dikatakan h2> 50% dikatakan sedang bila h2 terletak antara 20%-50% dan dikatakan rendah bila h2 < 20%.
Knight (1979) menyatakan bahwa nilai heretabilitas tinggi menunjukkan bahwa faktor genetic relatif lebih berperan dalam mengendalikan suatu sifat dibandingkan dengan faktor lingkungan.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil analisis diperoleh bahwa populasi 150 Gy generasi M2
2. Perubahan morfologi iradiasi pada tanaman rosella terlihat pada perubahan pada sistem percabangan, bentuk bunga dan warna bunga.
pada tinggi tanaman, jumlah cabang, diameter kanopi, bobot kelopak bunga, bobot buah dan jumlah kelopak bunga per tanaman berbeda tidak nyata terhadap kontrol. Dosis 300 dan 450 Gy menurunkan tinggi tanaman, dosis 600 Gy menurunkan bobot kelopak bunga, bobot buah, jumlah kelopak bunga per tanaman serta memperlama umur panen.
3. Pengujian heretabilitas tertinggi pada masing-masing populasi terdapat pada karakter umur panen (0,75) pada populasi 600 Gy, sedangkan nilai heretabilitas terendah (0,02) yaitu pada karakter diameter kanopi pada populasi 150 Gy, populasi hasil iradiasi 600 Gy menghasilkan nilai heretabilitas tinggi hampir pada semua karakter kuantitatif yang diamati.
Saran
Karakter yang memiliki nilai heretabilitas yang tinggi dan nilai koefisien keragaman genetik yang luas dapat digunakan untuk karakter seleksi pada generasi selanjutnya.
