ANALISIS PARAMETER GENETIK DAN DETEKSI SEGREGAN ... · kegiatan penelitian dan penulisan skripsi...

i

ANALISIS PARAMETER GENETIK DAN DETEKSI SEGREGAN

TRANSGRESIF PADA DUA POPULASI F2 PERSILANGAN

KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)

IKA INAYAH

A24100201

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

i

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Analisis Parameter

Genetik dan Deteksi Segregan Transgresif pada Dua Populasi F2 Persilangan

Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)” adalah benar karya saya dengan arahan

dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan

tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang

diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks

dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada

Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Ika Inayah

NIM A24100201

*Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak

luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait

ABSTRAK

IKA INAYAH. Analisis Parameter Genetik dan Deteksi Segregan Transgresif

pada Dua Populasi F2 Persilangan Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.).

Dibimbing oleh YUDIWANTI WAHYU dan HENI PURNAMAWATI.

Penelitian ini dilakukan untuk menduga parameter genetik pada dua

kelompok populasi persilangan kacang tanah dan mendeteksi terduga segregan

transgresif pada populasi persilangan terbaik dalam upaya untuk memperbaiki

potensi genetik pada turunan hasil persilangan. Dua populasi kacang tanah yang

digunakan yaitu GWS 18 A1 x GWS 79 A1 dan GWS 18 A1 x Zebra. Penelitian

dilakukan bulan Desember 2013-Maret 2014 di Kebun Percobaan IPB

Cikarawang, Bogor, Jawa Barat dengan ketinggian ± 250 meter di atas permukaan

laut. Parameter genetik yang diduga yaitu komponen ragam dan heritabilitas arti

luas serta pendugaan aksi gen menggunakan analisis kemenjuluran kurva

(skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) melalui sebaran F2. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nilai ragam genetik dan nilai duga

heritabilitas pada dua kelompok populasi yang diuji. Berdasarkan nilai tengah

karakter jumlah polong total, persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1 merupakan

populasi yang potensial untuk dilanjutkan dalam memperoleh kultivar berdaya

hasil tinggi. Pendugaan aksi gen pada karakter tinggi tanaman, jumlah polong

total, dan bobot biji per tanaman pada kedua populasi F2 persilangan kacang tanah

juga menunjukkan hasil yang berbeda antar populasi. Terdapat karakter yang

dikendalikan oleh banyak gen dan karakter yang dikendalikan oleh sedikit gen

dengan aksi gen aditif serta terdapat pengaruh dominansi dan epistasis baik

duplikat maupun komplementer. Pada populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS

79 A1, dari seluruh tanaman F2 yang dipanen, terdapat tujuh tanaman yang diduga

merupakan segregan transgresif dengan jumlah polong total melebihi kisaran

tertinggi dari tetua terbaik.

Kata kunci : aksi gen, kemenjuluran kurva, keruncingan kurva, parameter genetik,

segregan transgresif

ABSTRACT

IKA INAYAH. Genetic Parameters Analysis and Transgressive Segregates

Detection on Two F2 Populations of Groundnut (Arachis hypogaea L.) Crosses.

Supervised by YUDIWANTI WAHYU and HENI PURNAMAWATI.

This study was aimed to estimate genetic parameters in two groundnut

segregating populations and to detect trasgressive segregate candidates of the best

cross. The segregating populations were developed from cross between GWS 18

A1 with GWS 79 A1 and GWS 18 A1 with Zebra. The field experiment was

conducted from December 2013 - March 2014 at the Cikarawang experimental-

field, Bogor, West Java (± 250 meters above sea level). The genetic parameters

estimated were variance components and broad sense heritability. Besides, the

gene action were estimated using skewness and kurtosis analysis of F2

distribution. The results showed that there were different of genetic variability and

heritability among the segregating populations. Based on the total-pods, GWS 18

A1 x GWS 79 A1 was a potential segregating population to obtain high yielding

cultivars. Estimation of gene action for plant height, total number of pods, and

seed weight per plant in segregating population showed different results among

the two populations. There were characters controlled by many genes or few

genes with additive gene action, dominance, and epistasis effects (duplicates or

complementary). In population of GWS 18 A1 x GWS 79 A1 cross, from all F2

plants harvested, there were seven plants expected to be trangressive segregates

which had total pod number more than the range of the best parent.

Keywords : genetic parameters, gene action, kurtosis, skewness, transgressive

segregates

ANALISIS PARAMETER GENETIK DAN DETEKSI SEGREGAN

TRANSGRESIF PADA DUA POPULASI F2 PERSILANGAN

KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)

IKA INAYAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Pertanian

pada

Departemen Agronomi dan Hortikultura

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul : Analisis Parameter Genetik dan Deteksi Segregan Transgresif pada

Dua Populasi F2 Persilangan Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)

Nama : Ika Inayah

NIM : A24100201

Disetujui oleh

Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS

Pembimbing I

Dr Ir Heni Purnamawati, MScAgr

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Agus Purwito, MScAgr

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberi

kekuatan dan hidayah sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi yang

berjudul “Analisis Parameter Genetik dan Deteksi Segregan Transgresif pada Dua

Populasi F2 Persilangan Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)” ini dilaksanakan

untuk menduga parameter genetik beberapa populasi persilangan kacang tanah.

Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Desember 2013 sampai Maret 2014 di

Kebun Percobaan Cikarawang IPB , Dramaga, Bogor.

Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Dr Ir Yudiwanti

Wahyu EK, MS selaku pembimbing I dan Dr Ir Heni Purnamawati, MScAgr

selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama

kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga

disampaikan kepada kedua orang tua saya, Drs. Sukardi Umar, MPd dan Dra. Hj.

Rasmi Amin, MPd yang telah memberikan dorongan, doa, dan kasih sayang.

Semua pihak, khususnya rekan mahasiswa Agronomi dan Hortikultura angkatan

47 yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian dan penyelesaian skripsi,

penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tinggi.

Semoga hasil penelitian ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2014

Ika Inayah

DAFTAR ISI

DAFTARTABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan 1

Hipotesis 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Tanaman Kacang Tanah 2

Pendugaan Parameter Genetik 2

Segregan Transgresif ` 3

Pemuliaan Kacang Tanah 3

METODE PENELITIAN 4

Tempat dan Waktu Penelitian 4

Bahan dan Alat 4

Prosedur Percobaan 5

Analisis Data 5

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Kondisi Umum 7

Pendugaan Komponen Ragam dan Nilai Heritabilitas Arti Luas 7

Pendugaan Aksi Gen Karakter Berdasarkan Sebaran Frekuensi Genotipe F2 10

Populasi F2 Potensial untuk Perakitan Kultivar Berdaya Hasil Tinggi dan

Deteksi Segregan Transgresif 14

SIMPULAN DAN SARAN 16

DAFTAR PUSTAKA 16

LAMPIRAN 19

DAFTAR TABEL

1 Nilai duga komponen ragam dan heritabilitas arti luas karakter

agronomikacang tanah hasil persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1 8

2 Nilai duga komponen ragam dan heritabilitas arti luas karakter

agronomikacang tanah hasil persilangan GWS 18 A1 x Zebra 9

3 Pendugaan aksi gen beberapa karakter populasi persilangan kacang

tanah GWS 18 A1 x GWS 79 A1 melalui analisis kemenjuluran

kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) 11

4 Pendugaan aksi gen beberapa karakter populasi persilangan kacang

tanah GWS 18 A1 x Zebra melalui analisis kemenjuluran

kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) 11

5 Karakteristik jumlah polong total dan bobot brangkasan basah dua populasi F2persilangankacang tanah 15

6 Individu F2 terduga segregan transgresif pada persilangan GWS 18A1 x

GWS 79 A1 15

DAFTAR GAMBAR

1 Alur pendugaan aksi gen dengan analisis skewness dan kurtosis 6

2 Sebaran populasi F2, kemenjuluran kurva (skewness), dan keruncingan

kurva (kurtosis) untuk karakter tinggi tanamankacang tanah hasil

persilangan(a) GWS 18 A1 x GWS 79 A1 (b) GWS 18 A1 x Zebra 12


kurva (kurtosis) untuk karakter indeks masak biji-kulit kacang tanah

hasilpersilangan (a) GWS 18 A1 x GWS 79 A1 (b) GWS 18 A1 x

Zebra 12


kurva (kurtosis) untuk karakter jumlah cabangkacang tanah hasil



kurva (kurtosis) untuk karakter bobot brangkasan basahkacang tanah


Zebra 13


kurva (kurtosis) untuk karakter jumlah polong total kacang tanah hasil



kurva (kurtosis) untuk karakter bobot biji per tanaman kacang tanah


Zebra 13

DAFTAR LAMPIRAN

1 Deskripsi tanaman kacang tanah varietas Zebra 19

2 Data iklim Bulan Desember 2013-Maret 2014 Dramaga Bogor 20

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) merupakan salah satu komoditas

pangan yang secara ekonomi menduduki urutan kedua setelah kedelai sehingga

tanaman ini berpotensi untuk dikembangkan. Biji kacang tanah merupakan

komoditas ekspor yang dapat digunakan sebagai bahan pangan dan bahan baku

industri seperti minyak dan sabun. Brangkasan kacang tanah dapat digunakan

sebagai pakan ternak dan pupuk (Rukmana 2009).

Di Indonesia, luas panen kacang tanah tahun 2013 yang sebesar 520 621

ha mengalami penurunan sebesar 6.9% dari tahun sebelumnya (BPS 2013). Hal

ini berarti lahan untuk produksi kacang tanah di Indonesia mengalami penurunan

dan dapat mengakibatkan penurunan produksi kacang tanah. Di balik masalah

tersebut, Indonesia menempati urutan ketiga dalam penyediaan kacang tanah di

dunia yang mencapai 8.62% dari total penyediaan kacang tanah dunia setelah

China dan Amerika. Selain itu, selama periode 2009-2013, kebutuhan konsumsi

kacang tanah dalam negeri diprediksi mengalami peningkatan sebesar 7.21%

pada tahun 2013 (Pusdatin Deptan 2013). Oleh karena itu, produksi kacang tanah

di Indonesia harus dipertahankan bahkan ditingkatkan dengan menyediakan benih

bermutu dan varietas yang unggul. Dalam hal ini, dibutuhkan kegiatan pemuliaan

tanaman untuk merakit varietas unggul berdaya hasil tinggi sehingga kebutuhan

konsumsi kacang tanah di dalam negeri dapat terpenuhi dan tetap mampu

berkontribusi dalam penyediaan kacang tanah di dunia.

Salah satu tahap dalam pemuliaan tanaman adalah seleksi. Seleksi

dilakukan untuk memilih tanaman yang unggul yang diinginkan oleh pemulia.

Seleksi dilakukan secara visual dengan memperhatikan fenotipe tanaman. Dari

fenotipe tanaman tersebut, pemulia dapat menduga nilai parameter genetiknya.

Parameter genetik yang dianalisis dalam penelitian ini meliputi ragam genetik,

koefisien keragaman genetik, dan heritabilitas arti luas serta dilakukan pula

pendugaan aksi gen. Dengan menduga parameter genetik, pemulia dapat

mengetahui karakter-karakter yang memiliki potensi yang baik dan banyak

dipengaruhi oleh faktor genetik untuk diwariskan dari suatu populasi tanaman

sehingga dapat meningkatkan efisiensi seleksi dalam kegiatan pemuliaan.

Individu-individu hasil segregasi transgresif yang memiliki keragaan di luar

rentang keragaan tetuanya disebut segregan transgresif (Sleper dan Poehlman

2006). Menurut Jambormias (2014), segregan transgresif dapat diprediksi dan

diamati pada zuriat suatu generasi persilangan awal. Periode seleksi yang panjang

dapat diperpendek dengan mendeteksi segregan transgresif di generasi awal. Oleh

karena itu, mendeteksi segregan transgresif di generasi awal juga dapat

meningkatkan efisiensi seleksi dalam kegiatan pemuliaan tanaman.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk menduga parameter genetik pada dua

populasi persilangan kacang tanah dan mendeteksi individu F2 terduga segregan

2

transgresif pada populasi F2 dalam upaya untuk memperbaiki potensi genetik pada

turunan hasil persilangan.

Hipotesis

Terdapat perbedaan nilai duga parameter genetik pada dua populasi hasil

persilangan kacang tanah dan terdapat individu yang diduga sebagai segregan

transgresif.

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Kacang Tanah

Kacang tanah dengan nama latin Arachis hypogaea L. adalah tanaman yang

berasal dari Amerika Selatan, tepatnya berasal dari Brazilia. Kacang tanah

pertama kali masuk ke Indonesia pada awal abad ke-17 (Prihatman 2000).

Sistematika kacang tanah menurut Prihatman (2000) adalah sebagai berikut:

Dunia : Plantae

Filum : Spermatophyta

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Leguminales

Famili : Papilionaceae

Genus : Arachis

Spesies : Arachis hypogaea L.

Tanaman kacang tanah termasuk tumbuhan semusim (annual crop) yang

memiliki susunan tubuh utama terdiri dari batang, daun, bunga, polong, dan biji.

Batang tanaman berbentuk bulat, tidak berkayu, dan berbuku-buku. Warna batang

biasanya hijau tua sampai keungu-unguan. Daun berbentuk bulat, agak bulat,

sempit, agak sempit sampai oblong memanjang dengan tepi daun rata, sedangkan

bagian ujung daun tumpul. Helaian daun berbentuk menjari. Dari ketiak daun

akan tumbuh karangan bunga. Mahkota bunga berwarna kuning dan warna

ginofor ungu. Tanaman kacang tanah yang sudah berumur 8 minggu setelah

tanam biasanya sudah membentuk polong dengan bentuk polong berpinggang

dangkal, berparuh kecil, dan kulit polong agak halus. Kulit biji berwarna putih,

fles, coklat, merah muda, merah, ungu, dan ungu tua tergantung varietasnya

(Diperta 2009). Tanaman kacang tanah memiliki sistem perakaran akar tunggang

dan akar lateral (Nugrahaeni dan Kasno 1992).

Pendugaan Parameter Genetik

Parameter genetik yang dianalisis dalam penelitian ini meliputi ragam

lingkungan, ragam fenotipe, ragam genetik, koefisien keragaman genetik, dan

nilai heritabilitas serta pendugaan aksi gen. Heritabilitas adalah perbandingan

3

antara besaran ragam genotipe dengan besaran ragam total fenotipe dari suatu

karakter yang menggambarkan seberapa jauh fenotipe yang tampak merupakan

refleksi dari genotipe. Nilai heritabilitas sangat menentukan efisiensi seleksi

karena menggambarkan proporsi ragam genetik yang diwariskan oleh tetua pada

zuriatnya. Heritabilitas yang tinggi mengindikasikan bahwa ragam dari sifat-sifat

yang diuji bersifat heritable (memiliki keterwarisan yang tinggi) (Allard 1960).

Seleksi tanaman akan efektif untuk karakter dengan nilai heritabilitas tinggi (Fehr

1987). Pada karakter yang memiliki heritabilitas yang tinggi seleksi akan

berlangsung efektif karena pengaruh lingkungan sangat kecil sehingga faktor

genetik lebih dominan dalam penampilan genotipe tanaman (Ruchjaniningsih et

al. 2000). Heritabilitas dari suatu karakter dapat diketahui dengan menduga

komponen ragam menggunakan studi generasi dasar yaitu populasi P1, P2, F1, F2,

dan backcross (Syukur 2012).

Pendekatan untuk pendugaan aksi gen berupa pendugaan menggunakan

parameter kemenjuluran kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) serta

sebaran populasi bersegregasinya pada F2. Nilai kemenjuluran kurva dapat

digunakan untuk menunjukkan aksi gen yang mengendalikan suatu karakter dan

nilai keruncingan kurva digunakan untuk menduga jumlah gen pengendalinya

(Roy 2000).

Segregan Transgresif

Segregasi transgresif adalah segregasi gen pada sifat-sifat kuantitatif dari

zuriat hasil persilangan dua tetua yang memiliki jangkauan sebaran yang

melampaui jangkauan sebaran kedua tetuanya. Individu-individu hasil segregasi

transgresif yang memiliki keragaan di luar rentang keragaan tetuanya disebut

segregan transgresif (Sleper dan Poehlman 2006). Famili segregan transgresif

ditandai oleh nilai tengah yang tinggi dan ragam dalam famili yang kecil

(Jambormias dan Riry 2009).

Pelaksanaan seleksi setelah persilangan untuk pemuliaan galur bertujuan

untuk meningkatkan frekuensi genotipe segregan transgresif yang dikehendaki

dari dalam populasi homozigositas dan heterozigositas pada setiap generasi,

hingga diperoleh genotipe segregan transgresif homozigot untuk semua gen yang

telah mengalami fiksasi. Bila tidak ada pengaruh lingkungan yang besar, maka

secara teoritis, suatu segregan transgresif telah ada pada generasi segregasi F2 atau

pada generasi seleksi S0. Segregasi transgresif membentuk dua gugus segregan

transgresif dalam spektrum sebaran, yaitu lebih kecil dari sebaran tetua dengan

keragaan rendah dan lebih besar dari sebaran tetua dengan keragaan tinggi

(Jambormias dan Riry 2009).

Pemuliaan Kacang Tanah

Kegiatan pemuliaan tanaman yang meliputi persilangan, penggaluran, dan

evaluasi daya hasil merupakan upaya untuk mendapatkan varietas unggul yang

tahan penyakit dan berdaya hasil tinggi (Rukmana 2009). Kriteria varietas unggul

baru antara lain meningkatkan produksi, memperbaiki stabilitas produksi,

4

memenuhi standar mutu, sesuai pola tanam yang diterapkan petani, serta sesuai

dengan permintaan konsumen yang berbeda-beda di setiap wilayah. Untuk itu,

beberapa hal yang ingin dicapai dalam pembentukan varietas unggul kacang tanah

lebih ditekankan pada kegiatan meningkatkan potensi hasil polong/biji,

memperbaiki umur tanaman, meningkatkan toleransi tanaman terhadap serangan

hama penyakit penting, meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman fisik

lingkungan, dan memperbaiki mutu biji (Adisarwanto 2004).

Pendugaan parameter genetik merupakan salah satu tahap yang perlu

dilakukan sebelum melakukan seleksi. Pendugaan parameter genetik dilakukan

untuk menentukan karakter yang menjadi kriteria seleksi. Menurut Yudiwanti et

al. (2008), salah satu karakter utama sebagai kriteria seleksi untuk

mengembangkan varietas kacang tanah tahan penyakit bercak daun dengan daya

hasil yang tinggi adalah jumlah polong total sebagai karakter kriteria seleksi tak

langsung untuk hasil dengan peubah bobot biji. Kasno (1986) juga melaporkan

nilai duga heritabilitas arti luas yang tinggi untuk jumlah polong total berdasarkan

seri percobaan yang melibatkan interaksi genotipe-musim-lokasi.

Galur hasil persilangan yang telah dilakukan diseleksi dengan metode

pemuliaan tertentu dan pada akhirnya akan diperoleh galur harapan sebagai calon

varietas baru. Dari galur-galur harapan tersebut, kemudian diuji atau dievaluasi

mengenai potensi daya hasilnya (Adisarwanto 2004).

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2013 hingga Maret 2014 di

Kebun Percobaan IPB Cikarawang, Bogor, Jawa Barat dengan ketinggian ± 250

meter di atas permukaan laut.

Bahan dan Alat

Bahan genetik tanaman yang digunakan adalah dua kelompok populasi

zuriat GWS 18 A1 x GWS 79 A dan GWS 18 A1 x Zebra yang terdiri dari

populasi P1, P2, dan F2. Bahan tanam ini diperoleh dari koleksi laboratorium

Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Depatemen Agronomi dan Hortikultura,

Fakultas Pertanian IPB. Penambahan unsur hara dilakukan dengan pemupukan

menggunakan pupuk NPK ponska dosis 200 kg/ha, kapur pertanian (kaptan) dosis

500 kg/ha, dan pupuk kandang dari kotoran kambing dosis 1 ton/ha. Hama dan

penyakit tanaman dikendalikan dengan menggunakan pestisida.

Alat yang digunakan yaitu alat budidaya pertanian, label, meteran,

timbangan digital, plastik, dan alat tulis.

5

Prosedur Percobaan

Tiap populasi F2 kacang tanah ditanam secara bersamaan dengan masing-

masing tetuanya. Masing-masing populasi tetua (P1 dan P2) ditanam sebanyak 20

tanaman. Populasi F2 ditanam sebanyak 200 tanaman. Jumlah tanaman tiap seri

persilangan kacang tanah adalah 240 tanaman.

Dua minggu sebelum penanaman, dilakukan pengolahan lahan sampai

tanah menjadi gembur. Kemudian dibuat petak percobaan sebanyak 2 petak

dengan masing-masing petak sebesar 12x5 meter. Penanaman dilakukan dengan

menggunakan jarak tanam 50 cm x 50 cm sebanyak 1 benih per lubang tanam dan

diberikan Furadan 3G dengan dosis 12 kg/ha. Pemupukan dilakukan saat tanam.

Pemeliharaan tanaman yang dilakukan meliputi penyulaman, penyiangan,

pembumbunan, pengapuran, serta pengendalian hama dan penyakit. Penyulaman

dilakukan pada 2 MST (minggu setelah tanam). Penyiangan, pembumbunan, dan

pengapuran dilakukan saat 3 MST. Pengendalian hama dilakukan dengan

penyemprotan pestisida Decis dengan dosis 3 cc/ha pada saat 9 MST dan

pengendalian penyakit dilakukan pencabutan tanaman yang mati agar penyakit

tersebut tidak menyebar ke tanaman yang lain.

Pemanenan dilakukan saat tanaman berumur 101 HST (hari setelah tanam)

yang dilakukan secara manual. Ciri-ciri kacang tanah memasuki fase masak

fisiologis bila tanaman dicabut, terlihat polong dengan tekstur yang jelas,

berwarna lebih gelap, dan bagian dalam kulit kacang tanah menghitam.

Pengeringan polong dilakukan dengan cara dijemur ±8 jam setiap hari saat cuaca

cerah selama 3 hari

Pengamatan dilakukan pada seluruh tanaman di masing-masing petak

percobaan saat panen. Peubah yang diamati yaitu:

1. Tinggi tanaman diukur dari batas antara batang dengan akar sampai dengan

titik tumbuh pada batang utama.

2. Bobot brangkasan basah per tanaman.

3. Jumlah cabang primer yang tumbuh pada tiap tanaman.

4. Jumlah polong total, polong isi, dan polong cipo per tanaman yang dihitung

setelah polong dikeringkan.

5. Bobot polong total, polong isi, dan polong cipo per tanaman yang dihitung

setelah polong dikeringkan.

6. Bobot biji per tanaman setelah polong dikeringkan

7. Indeks masak biji-kulit yaitu perbandingan antara bobot biji per tanaman

dengan bobot kulit polong per tanaman

Analisis Data

Analisis data yang dilakukan pada penelitian ini meliputi pendugaan

komponen ragam, perhitungan nilai heritabilitas arti luas, dan pendugaan aksi gen.

Pendugaan komponen ragam diperoleh berdasarkan Baihaki (2000):

Ragam fenotipe (𝜎2p) = 𝜎2

F2

Ragam lingkungan (𝜎2e) = (𝜎 𝑃1

2 )(𝜎 𝑃2

2 )

Ragam genetik (𝜎2g) = 𝜎2

p - 𝜎2

e

6

Koefisien keragaman genetik (KKG) =

𝜎𝑔2

𝑥 x 100% ; 𝑥 = nilai tengah populasi

Kriteria nilai KKG menurut Knight (1979) yaitu: sempit (0-10%), sedang

(10-20%), dan luas (>20%) Hasil pendugaan komponen ragam tersebut digunakan untuk menghitung

heritabilitas arti luas. Adapun rumus heritabilitas arti luas (HBS) menurut Allard

(1960) sebagai berikut:

HBS =𝜎 𝑔

2

𝜎 𝑝2 x 100%

Kriteria nilai heritabilitas menurut Stanfield (1983) sebagai berikut:

50% ≤ H < 100% = tinggi

20% ≤ H < 50% = sedang

0 ≤ H < 20% = rendah

Gambar 1 Alur pendugaan aksi gen dengan analisis skewness dan kurtosis

(Jambormias 2014)

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Ya

Tidak

Tidak Ya Tidak

Tidak

Data generasi awal

Analisis kurtosis

Kurtosis nyata

Interaksi intergenik aditif

Kurtosis positif

Leptokurtik:

sedikit gen terlibat

Platikurtik:

banyak gen terlibat

Analisis skewness

Skewness nyata Skewness positif

Epistasis komplementer

Epistasis duplikat

Epistasis aditif

Mesokurtik: interaksi

interalelik

Analisis skewness

Skewness nyata

Hanya pengaruh

gen aditif

Ada pengaruh

gen dominan

Skewness positif

Menjulur ke kanan:

dominansi ke kiri

Menjulur ke

kiri: dominansi ke

kanan

Ya

Ya

7

Pendugaan aksi gen dilakukan dengan menggunakan analisis

kemenjuluran kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis) untuk masing-

masing karakter pada generasi F2. Nilai skewness (S), kurtosis (K), galat baku

skewness (SES), dan galat baku kurtosis (SEK) dihitung dengan menggunakan

perangkat lunak SPSS 16.0. Statistik uji untuk kedua parameter tersebut

mengikuti sebaran normal baku yaitu :

ZS = 𝑆

𝑆𝐸𝑆 ; ZK =

𝐾

𝑆𝐸𝐾

dengan nilai kritikal untuk pengujian dua-arah yaitu Z0.05/2 = 1.96 dan Z0.01/2 =

2.57. Interpretasi kemungkinan aksi gen yang dikompilasi oleh Jambormias

(2014) ditunjukkan pada Gambar 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Umum

Lahan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lahan dengan

luas ±120 m2 yang terletak pada ketinggian ±250 meter di atas permukaan laut (m

dpl). Tanah di lahan percobaan bertekstur liat. Pertumbuhan tanaman pada awal

pertanaman di lapangan menunjukkan kondisi yang baik dengan air yang cukup

tersedia. Curah hujan rata-rata pada bulan Desember 2013 sampai Maret 2014 di

daerah Dramaga adalah 432.8 mm/bulan. Suhu rata-rata per bulan adalah 25.0 oC

dengan kelembaban udara rata-rata sebesar 87.8/bulan (Lampiran 3).

Beberapa jenis penyakit yang menyerang tanaman kacang tanah selama

penelitian adalah penyakit bercak daun Cercospora, penyakit karat daun, penyakit

layu bakteri, penyakit belang, dan sapu setan. Penyakit tersebut mulai menyerang

di awal pertanaman hingga saat panen.

Beberapa hama juga menyerang tanaman kacang tanah yaitu belalang

(Orthoptera), kutu daun (Hemiptera), kumbang (Coleoptera), rayap (Isoptera), dan

ulat grayak (Lepidoptera). Hama tersebut mulai menyerang diawal pertanaman

hingga panen dengan tingkat serangan yang tidak membahayakan. Pengendalian

hama dilakukan dengan penyemprotan pestisida pada umur 9 MST.

Gulma yang banyak terdapat di lokasi penelitian adalah golongan gulma

berdaun lebar, antara lain Mimosa invisa, Boreria allata, Euphorbia hirta, dan

Phyllantus niruri. Pengendalian gulma dilakukan secara manual pada umur 3

MST dan 8 MST.

Pendugaan Komponen Ragam dan Nilai Heritabilitas Arti Luas serta

Karakter Kriteria Seleksi

Heritabilitas arti luas (HBS) merupakan rasio antara ragam genetik total

dengan ragam fenotipe (Allard 1960). Keberhasilan dalam perbaikan genetik

tanaman sangat ditentukan oleh adanya keragaman genetik (Falconer 1972). Hasil

analisis komponen ragam dan heritabilitas arti luas yang ada pada Tabel 1 dan

8

Tabel 2 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nilai komponen ragam dan

heritabilitas arti luas pada kedua persilangan kacang tanah. Pada persilangan GWS

18 A1 x GWS 79 A1, karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas yang

tinggi adalah tinggi tanaman, bobot polong kering cipo, dan indeks masak biji-

kulit. Pada persilangan GWS 18 A1 x Zebra, karakter yang memiliki nilai

heritabilitas arti luas yang tinggi adalah tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah

polong total, jumlah polong isi, bobot polong kering total, bobot polong kering isi,

dan bobot biji per tanaman. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa terdapat

perbedaan nilai duga heritabilitas arti luas pada karakter yang sama pada kedua

populasi persilangan kacang tanah. Menurut Natawijaya (2012), hal ini

disebabkan oleh adanya perbedaan nilai genotipe tetua-tetuanya. Puspitasari

(2011) juga melaporkan bahwa heritabilitas suatu karakter nilainya tidak tetap

karena banyak faktor yang dapat mempengaruhi nilai heritabilitas, yaitu populasi

yang digunakan, metode estimasi, adanya pautan gen, pelaksanaan percobaan,

generasi populasi yang diuji, dan kondisi lingkungan.

Nilai heritabilitas tinggi menunjukkan kecilnya pengaruh lingkungan,

sebaliknya heritabilitas yang rendah menunjukkan pengaruh lingkungan yang

cukup besar terhadap karakter tersebut (Rostini et al. 2000). Kelompok karakter

yang memiliki nilai heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa penampilan karakter

tersebut lebih dipengaruhi oleh faktor genetik, sedangkan karakter dengan nilai

heritabilitas rendah menunjukkan bahwa penampilan karakter tersebut lebih

dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Beberapa karakter pada beberapa persilangan

menunjukkan nilai heritabilitas negatif akibat ragam genetik bernilai negatif.

Ragam genetik negatif diartikan sebagai tidak beragam atau ragamnya kecil sekali

(Kasno 1986). Nilai heritabilitas bernilai negatif dianggap sama dengan nol

(Hallauer dan Miranda 1981). Hal tersebut menunjukkan bahwa terdapat pengaruh

lingkungan yang sangat besar terhadap penampilan karakter tersebut (Wahyu dan

Budiman 2013).

Tabel 1 Nilai duga komponen ragam dan heritabilitas arti luas karakter agronomi kacang tanah hasil persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1

Karakter 𝝈 𝒑𝟐 𝝈 𝒆

𝟐 𝝈 𝒈𝟐

KKG

(%) HBS (%)

Tinggi tanaman 146.53 12.63 133.89 19.86 91.38

Jumlah cabang 1.40 1.90 -0.50 0.00 0.00

Bobot brangkasan basah 2 373.60 2 888.03 -514.43 0.00 0.00

Jumlah polong total 84.85 59.91 24.94 26.04 29.39

Jumlah polong isi 76.20 44.73 31.47 35.69 41.30

Jumlah polong cipo 9.69 17.61 -7.93 0.00 0.00

Bobot polong kering total 155.73 146.47 9.26 16.68 5.95

Bobot polong kering isi 143.93 142.12 1.80 7.94 1.25

Bobot polong kering cipo 23.43 5.06 18.36 316.26 78.39

Bobot biji per tanaman 80.56 72.22 8.34 23.93 10.36

Indeks masak biji-kulit 0.28 0.09 0.19 17.53 66.87

Ket : 𝜎 𝑝2 (ragam fenotipe), 𝜎 𝑒

2 (ragam lingkungan), 𝜎 𝑔2 (ragam genetik), KKG (koefisien

keragaman genetik), HBS (heritabilitas arti luas), ragam genetik negatif dianggap nol pada

perhitungan selanjutnya

9

Tabel 2 Nilai duga komponen ragam dan heritabilitas arti luas karakter agronomi

kacang tanah hasil persilangan GWS 18 A1 x Zebra

Karakter 𝝈 𝒑𝟐 𝝈 𝒆

𝟐 𝝈 𝒈𝟐

KKG

(%) HBS (%)

Tinggi tanaman 128.69 39.66 89.03 15.99 69.18

Jumlah cabang 2.46 0.65 1.81 24.10 73.53

Bobot brangkasan basah 1 852.63 1 058.42 794.21 31.72 42.87

Jumlah polong total 46.12 16.09 30.02 41.96 65.10

Jumlah polong isi 43.01 12.39 30.62 48.68 71.19

Jumlah polong cipo 3.32 3.94 -0.62 0.00 0.00

Bobot polong kering total 69.35 34.12 35.23 50.82 50.81

Bobot polong kering isi 68.26 32.70 35.56 53.24 52.10

Bobot polong kering cipo 0.44 0.69 -0.25 0.00 0.00

Bobot biji per tanaman 37.05 14.83 22.22 59.90 59.98

Indeks masak biji-kulit 0.65 0.58 0.07 11.88 10.67

Ket : 𝜎 𝑝2 (ragam fenotipe), 𝜎 𝑒

2 (ragam lingkungan), 𝜎 𝑔2 (ragam genetik), KKG (koefisien

keragaman genetik), HBS (heritabilitas arti luas), ragam genetik negatif dianggap nol pada

perhitungan selanjutnya

Koefisien keragaman genetik (KKG) merupakan ukuran keragaman

genetik dalam populasi. Nilai KKG tiap karakter untuk masing-masing

persilangan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2. Nilai KKG yang luas terdapat

pada karakter jumlah polong total, jumlah polong isi, dan bobot biji per tanaman

pada persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1 dan GWS 18 A1 x Zebra. Luasnya

keragaman genetik memberikan peluang dilakukan seleksi untuk perbaikan suatu

karakter (Yunianti 2010). Nilai KKG yang sempit terdapat pada karakter jumlah

polong cipo pada kedua persilangan tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pada

karakter tersebut tidak terdapat keragaman diantara individu dalam populasi

sehingga seleksi tidak akan efektif terhadap karakter tersebut. Rendahnya

keragaman individu-individu dalam populasi akan menyulitkan pemulia untuk

memperoleh karakter yang diinginkan (Puspitasari 2011).

Suatu karakter yang baik untuk dijadikan kriteria seleksi terhadap hasil

adalah karakter yang mempunyai heritabilitas tinggi. Suatu populasi dengan

karakter yang mempunyai heritabilitas tinggi dengan KKG yang luas sangat

diperlukan untuk seleksi (Rostini et al. 2000). Karakter dengan nilai heritabilitas

tinggi akan diwariskan secara kuat kepada turunannya (Allard 1960). Semakin

tinggi nilai KKG suatu karakter maka semakin besar peluang untuk dilakukan

seleksi terhadap karakter tersebut.

Berdasarkan nilai heritabilitas arti luas dan KKG, terdapat beberapa

karakter yang dapat dijadikan kriteria seleksi. Karakter-karakter yang terpilih

berbeda di tiap populasi persilangan. Pada persilangan GWS 18 A1 x GWS 79

A1, karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas tinggi hingga sedang dan

nilai KKG yang luas adalah jumlah polong total, jumlah polong isi, bobot polong

kering cipo, tinggi tanaman, dan indeks masak biji kulit. Pada persilangan GWS

18 A1 x Zebra, karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas tinggi dengan

KKG yang luas adalah jumlah cabang, jumlah polong total, jumlah polong isi,

bobot polong kering total, bobot polong kering isi, dan bobot biji per tanaman.

10

Nilai heritabilitas yang tinggi pada karakter-karakter tersebut menunjukkan

seleksi terhadap karakter-karakter tersebut dapat dilakukan pada generasi awal.

Karakter dengan nilai heritabilitas yang rendah menunjukkan seleksi untuk

karakter tersebut sebaiknya dilakukan pada generasi lanjut (Nasir 2001).

Pendugaan Aksi Gen Karakter Berdasarkan Sebaran Frekuensi Genotipe F2

Sifat-sifat agronomi pada tanaman dikendalikan oleh banyak gen yang

bersifat aditif dan fenotipenya tidak dapat diklasifikasikan secara tegas karena

mengikuti sebaran yang kontinyu. Sifat-sifat tersebut tidak diwariskan sederhana

berdasarkan rasio-rasio fenotipenya. Sejumlah sifat seperti hasil merupakan sifat

kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen minor dan sangat dipengaruhi oleh

lingkungan sehingga distribusinya normal dan kontinyu. Nilai tengah, ragam,

standar deviasi, kemenjuluran kurva, dan keruncingan kurva digunakan untuk

menjelaskan karakteristik kurva kontinyu sehingga dari nilai-nilai tersebut dapat

diduga jumlah gen dan aksi gen yang mengendalikan suatu karakter pada populasi

bersegregasi. Pola pewarisan dan pendugaan aksi gen yang terlibat dapat diduga

dari distribusi frekuensi genotipe pada populasi F2 (Roy 2000).

Nilai kemenjuluran kurva dapat digunakan untuk menunjukkan aksi gen

yang mengendalikan suatu karakter. Gen yang mengendalikan suatu karakter

dapat dipengaruhi oleh aksi gen aditif, dominan, atau epistasis

(duplikat/komplementer). Aksi gen aditif merupakan kontribusi dari alel-alel

untuk menghasilkan suatu fenotipe (Griffiths et al. 2005). Aksi gen aditif

menyebabkan persamaan antara tetua dan keturunannya. Dominansi merupakan

interaksi antar alel yang menyebabkan alel pasangannya dalam lokus yang sama

tertekan ekspresinya. Epistasis merupakan interaksi antara dua gen atau lebih dari

lokus yang berbeda dalam membentuk suatu fenotipe (Nasir 2001). Epistasis

duplikat adalah interaksi yang hanya berlangsung jika dua gen menghasilkan

bahan yang sama untuk membentuk fenotipe yang sama. Epistasis komplementer

adalah interaksi gen dimana fungsi suatu gen akan diperlukan oleh gen lain dalam

suatu metabolisme (Griffiths et al. 2005).

Berdasarkan hasil analisis kemenjuluran dan keruncingan kurva, sebagian

besar karakter yang diamati pada populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1

dikendalikan oleh sedikit gen aditif dengan pola penyebaran leptokurtik dan

terdapat pengaruh epistasis komplementer, kecuali indeks masak biji-kulit dan

tinggi tanaman (Tabel 3). Karakter jumlah polong total yang dipengaruhi oleh gen

epistasis didukung oleh hasil penelitian Adisyahputra et al. (2011) yang

menyatakan bahwa jumlah polong total dikendalikan oleh gen resesif epistasis

(epistasis komplementer). Karakter indeks masak biji-kulit, selain dikendalikan

oleh sedikit gen aditif, juga terdapat pengaruh epistasis duplikat. Karakter tinggi

tanaman dikendalikan oleh banyak gen aditif dengan pola penyebaran mesokurtik.

Nilai kemenjuluran kurva yang sangat nyata dan positif pada karakter ini

menunjukkan adanya pengaruh gen dominan (dominansi ke kiri). Sebaran

populasi untuk karakter tinggi tanaman dan indeks masak biji-kulit dapat dilihat

pada Gambar 2 dan Gambar 3.

11

Tabel 3 Pendugaan aksi gen beberapa karakter populasi persilangan kacang tanah

GWS 18 A1 x GWS 79 A1 melalui analisis kemenjuluran kurva (skewness) dan keruncingan kurva (kurtosis)

Sifat S SES ZS K SEK ZK

Uk.gen

dan aksi

gen

Tinggi tanaman 0.45 0.17 2.59** 0.39 0.34 1.12tn B, DM

Jumlah cabang 0.67 0.17 3.92** 1.87 0.34 5.45** S, EK

Bobot brangkasan basah 1.34 0.17 7.76** 3.12 0.34 9.08** S, EK

Jumlah polong total 1.08 0.17 6.26** 2.70 0.34 7.86** S, EK

Jumlah polong isi 0.72 0.17 4.17** 0.92 0.34 2.69* S, EK

Jumlah polong cipo 1.56 0.17 9.06** 3.10 0.34 9.03** S, EK

Bobot polong kering total 1.89 0.17 10.98** 6.48 0.34 18.89** S, EK

Bobot polong kering isi 1.71 0.17 9.95** 5.12 0.34 14.93** S, EK

Bobot polong kering cipo 2.16 0.17 12.54** 4.91 0.34 14.32** S, EK

Bobot biji per tanaman 1.84 0.17 10.68** 6.03 0.34 17.58** S, EK

Indeks masak biji-kulit -1.28 0.17 -7.41** 4.05 0.34 11.80** S, ED Ket :S (skewness), SES (standard error skewness), ZS (statistik uji skewness), K (kurtosis), SEK

(standard error kurtosis), ZK (statistik uji kurtosis), ** (statistik uji nyata pada ∝ 0.01), *

(statistik uji nyata pada ∝ 0.05), tn (statistik uji tidak nyata), S (dikendalikan sedikit gen), B

(dikendalikan banyak gen), EK (epistasis komplementer), ED (epistasis duplikat), DM

(dominansi)

Tabel 4 Pendugaan aksi gen beberapa karakter populasi persilangan kacang tanah

GWS 18 A1 x Zebra melalui analisis kemenjuluran kurva (skewness)

dan keruncingan kurva (kurtosis)

Sifat S SES Z S K SEK ZK

Uk.gen

dan aksi

gen

Tinggi tanaman -0.26 0.17 -1.53tn

0.02 0.33 0.06tn

B, Ad

Jumlah cabang 0.26 0.17 1.53tn

0.54 0.33 1.61tn

B, Ad

Bobot brangkasan basah 1.13 0.17 6.77** 3.34 0.33 10.02** S, EK

Jumlah polong total 0.23 0.17 1.40tn

-0.26 0.33 -0.79tn

B, Ad

Jumlah polong isi 0.20 0.17 1.19tn

-0.57 0.33 -1.72tn

B, Ad

Jumlah polong cipo 1.74 0.17 10.44** 3.94 0.33 11.84** S, EK

Bobot polong kering total 1.17 0.17 7.02** 1.53 0.33 4.59** S, EK

Bobot polong kering isi 1.15 0.17 6.89** 1.52 0.33 4.57** S, EK

Bobot polong kering cipo 3.60 0.17 21.58** 16.43 0.33 49.33** S, EK

Bobot biji per tanaman 1.20 0.17 7.17** 1.52 0.33 4.57** S, EK

Indeks masak biji-kulit 2.16 0.17 12.93** 17.34 0.33 52.07** S, EK Ket : S (skewness), SES (standard error skewness), ZS (statistik uji skewness), K (kurtosis), SEK

(standard error kurtosis), ZK (statistik uji kurtosis), ** (statistik uji nyata pada ∝ 0.01), *

(statistik uji nyata pada ∝ 0.05), tn (statistik uji tidak nyata), S (dikendalikan sedikit gen), B

(dikendalikan banyak gen), Ad (hanya aditif), EK (epistasis komplementer)

12

(a) (b)

Gambar 2 Sebaran populasi F2, kemenjuluran kurva (skewness), dan keruncingan

kurva (kurtosis) untuk karakter tinggi tanaman kacang tanah hasil

persilangan (a) GWS 18 A1 x GWS 79 A1 (b) GWS 18 A1 x Zebra

(a) (b)


kurva (kurtosis) untuk karakter indeks masak biji-kulit kacang tanah

hasil persilangan (a) GWS 18 A1 x GWS 79 A1 (b) GWS 18 A1 x

Zebra

(a) (b)


kurva (kurtosis) untuk karakter jumlah cabang kacang tanah hasil

persilangan (a) GWS 18 A1 x GWS 79 A1 (b) GWS 18 A1 x Zebra.

13

(a) (b)


kurva (kurtosis) untuk karakter bobot brangkasan basah kacang tanah


Zebra.

(a) (b)


kurva (kurtosis) untuk karakter jumlah polong total kacang tanah


Zebra

(a) (b)


kurva (kurtosis) untuk karakter bobot biji per tanaman kacang tanah


Zebra

14

Pada populasi persilangan kacang tanah GWS 18 A1 x Zebra terlihat

bahwa sebagian besar karakter kuantitatif yang diamati dikendalikan oleh sedikit

gen aditif dan terdapat pengaruh epistasis komplementer, kecuali tinggi tanaman,

jumlah cabang, jumlah polong total, dan jumlah polong isi (Tabel 4). Karakter-

karakter tersebut dikendalikan oleh banyak gen aditif dan tidak terdapat pengaruh

epistasis maupun dominan. Sebaran populasi untuk karakter jumlah cabang, bobot

brangkasan basah, jumlah polong total, dan bobot biji per tanaman dapat dilihat

pada Gambar 4, Gambar 5, Gambar 6, dan Gambar 7.

Populasi F2 Potensial untuk Perakitan Kultivar Berdaya Hasil Tinggi

dan Deteksi Segregan Transgresif

Tujuan akhir dari program pemuliaan adalah perbaikan karakter hasil. Dari

seleksi yang dilakukan diharapkan dapat diperoleh kultivar berdaya hasil tinggi.

Menurut Kasno (1983), karakter hasil yang memiliki heritabilitas arti luas yang

tinggi dengan nilai KKG yang luas yang dapat dijadikan petunjuk yang baik untuk

perbaikan tanaman adalah karakter jumlah polong total per tanaman. Dari hasil

penelitian ini diperoleh bahwa karakter jumlah polong total memiliki nilai

heritabilitas arti luas yang tinggi hingga sedang dengan nilai KKG yang luas pada

kedua persilangan kacang tanah. Hasil yang sama ditunjukkan oleh penelitian

Kasno (1986) yang menguji 40 genotipe kacang tanah di tiga lokasi dan dua

musim, serta penelitian yang dilakukan oleh Yudiwanti et al. (1998) dan Hermiati

et al.(1990) yang juga mendapatkan nilai heritabilitas arti luas yang tinggi dan

KKG yang luas pada karakter jumlah polong total. Oleh karena itu, karakter

jumlah polong total dapat digunakan untuk menentukan populasi persilangan yang

potensial untuk dilanjutkan sebagai upaya perbaikan karakter hasil.

Nilai tengah untuk jumlah polong total pada populasi persilangan GWS 18

A1 x GWS 79 A1 dan GWS 18 A1 x Zebra berturut-turut adalah 19.00 dan 13.94

(Tabel 5). Populasi F2 persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1 memiliki jumlah

polong total yang lebih banyak dibandingkan dengan populasi persilangan GWS

18 A1 x Zebra. Oleh karena itu, populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1

merupakan populasi yang potensial untuk dilanjutkan untuk memperoleh kultivar

kacang tanah berdaya hasil tinggi.

Karakter bobot brangkasan basah merupakan karakter yang dapat

menunjukkan ketahanan tanaman terhadap penyakit bercak daun. Menurut Wahyu

dan Budiman (2013), semakin tidak tahan suatu genotipe terhadap penyakit

bercak daun, akan semakin banyak daun yang kering dan akhirnya gugur sehingga

banyaknya daun yang gugur dapat mengurangi bobot brangkasan tanaman.

Tanaman dengan bobot brangkasan basah yang tinggi memiliki kapasitas source

yang lebih baik. Nilai bobot brangkasan basah pada populasi persilangan GWS 18

A1 x GWS 79 A1 dan GWS 18 A1 x Zebra berturut-turut adalah 101.16 dan

86.34 (Tabel 5). Berdasarkan nilai tersebut, populasi persilangan GWS 18 A1 x

GWS 79 A1 merupakan populasi yang lebih tahan penyakit bercak daun karena

memiliki bobot brangkasan basah yang lebih tinggi dibandingkan dengan populasi

persilangan GWS 18 A1 x Zebra. Karena memiliki ketahanan yang lebih baik

terhadap penyakit bercak daun dengan jumlah polong total yang paling tinggi,

populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1 merupakan populasi yang

15

potensial untuk dilanjutkan. Nilai KKG dan heritabilitas arti luas yang bernilai 0

menunjukkan keragaman untuk karakter ini sempit dan keragaman yang terjadi

disebabkan oleh faktor lingkungan. Oleh karena itu, pengujian terhadap populasi

ini perlu dirancang dengan baik agar ragam lingkungan dapat diminimalkan dan

digunakan varietas rentan penyakit bercak daun sebagai pembanding.

Tabel 5 Karakteristik jumlah polong total dan bobot brangkasan basah dua

populasi F2 persilangan kacang tanah

Jumlah polong total Bobot brangkasan basah

GWS 18 A1

(P1) x GWS

79 A1 (P2)

GWS 18 A1

(P1) x Zebra

(P2)

GWS 18 A1

(P1) x GWS 79

A1 (P2)

GWS 18 A1

(P1) x Zebra

(P2)

…….. (buah.tanaman-1

) ….. ……….. (g.tanaman-1

) …………

Rata-rata P1 19.1 14.3 155.3 112.1

Kisaran P1 7 – 32 7 – 30 77 – 266 62 – 208

Rata-rata P2 21.1 2.8 181.0 91.6

Kisaran P2 9 – 37 0 – 13 75 – 311 34 – 162

Rata-rata F2 19.0 13.9 101.2 86.3

Kisaran F2 2 – 65 0 – 37 22 – 337 11 – 319

HBS (%) 29.4 65.1 0.0 42.9

KKG (%) 26.0 42.0 0.0 31.7

Tabel 6 Individu F2 terduga segregan transgresif pada persilangan

GWS 18A1 x GWS 79 A1

No Jumlah polong total

(buah)

Bobot brangkasan basah

(g)

1 49 75

2 40 44

3 46 101

4 38 121

5 40 137

6 65 337

7 38 286

P2 37 75-311

Pada populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1, data Tabel 5

menunjukkan bahwa terdapat individu generasi F2 dengan jumlah polong 65 yang

jauh melebihi kisaran tertua terbaik, yaitu GWS 79 A1 sebanyak 37 polong. Dari

seluruh tanaman F2 yang dipanen pada populasi tersebut, terdapat tujuh individu

dengan jumlah polong total lebih dari 37 (Tabel 6). Individu-individu tersebut

merupakan individu terduga segregan transgresif karena memiliki jumlah polong

di atas kisaran tertinggi dari tetua terbaik. Jambormias dan Riry (2009)

menyatakan bahwa famili segregan transgresif ditandai oleh nilai tengah yang

tinggi dan ragam dalam famili yang kecil. Oleh karena itu individu-individu

terduga segregan transgresif tersebut perlu diverifikasi kebenarannya melalui

tanam baris pada generasi F3 untuk menentukan nilai tengah dan ragamnya.

16

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Terdapat perbedaan nilai duga ragam genetik dan nilai duga heritabilitas

pada dua populasi persilangan kacang tanah. Pendugaan aksi gen pada semua

karakter pada dua populasi F2 persilangan kacang tanah juga menunjukkan hasil

yang berbeda antar populasi. Terdapat karakter yang dikendalikan oleh banyak

gen dan karakter yang dikendalikan oleh sedikit gen dengan aksi gen aditif serta

terdapat pengaruh dominansi dan epistasis baik duplikat maupun komplementer.

Berdasarkan nilai rataan, kisaran populasi F2, dan nilai duga heritabilitas arti luas

serta keragaman genetiknya, persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 merupakan

populasi yang potensial untuk dilanjutkan untuk memperoleh kultivar kacang

tanah berdaya hasil tinggi. Pada populasi persilangan GWS 18 A1 x GWS 79 A1,

dari seluruh tanaman F2 yang dipanen, terdapat tujuh individu yang diduga

merupakan segregan transgresif dengan jumlah polong total melebihi kisaran

tertinggi dari tetua terbaik.

Saran

Terhadap populasi persilangan yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi

dan relatif tahan terhadap penyakit bercak daun perlu adanya penelitian pada

lokasi yang berbeda dengan menggunakan varietas pembanding yang berdaya

hasil tinggi dan rentan penyakit bercak daun. Untuk individu-individu yang

terduga segregan transgresif perlu dilakukan pengujian kebenarannya pada

generasi F3 untuk mengetahui nilai tengah dan ragam dalam famili.

DAFTAR PUSTAKA

Adisarwanto T. 2004. Meningkatkan Produksi Kacang Tanah di Lahan Sawah

dan Lahan Kering. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. 88 hlm.

Adisyahputra, Sudarsono, Setiawan K. 2011. Pola pewarisan sifat daya hasil

kacang tanah hasil persilangan cv. Kelinci dan US 605 dalam kondisi

tercekam kekeringan. Hayati. 16(1): 119-126.

Allard RW. 1960. Principles of Plant Breeding. New York (US): J Wiley. hlm

102-145.

Baihaki A. 2000. Teknik Rancang dan Analisis Penelitian Pemuliaan. Bandung

(ID): Fakultas Pertanian Universitas Padjajaran.

[BPS] Badan Pusat Statistika. 2013. Luas panen, produktivitas, produksi tanaman

kacang tanah seluruh provinsi.[Internet].[diunduh 2013 Nov 14]. Tersedia

pada: http://www.bps.go.id/tnmn_pgn.php?kat=3

17

[Diperta] Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Hortikultura Jawa Barat. 2009.

Usulan Pelepasan Kacang Tanah Lokal Situraja DM-1. [Internet]. [diunduh

pada 2014 Mar 21]. Tersedia pada : http://diperta.jabarprov.go.id/

assets/data/arsip/Pelepasan_Kacang_Tanah_Lokal_Situraja-Sumedang.pdf

Falconer DS, Mackay TFC. 1972. Introduction to Quantitative Genetics. Harlow

(GB) : Longman.

Fehr WR. 1987. Principle of Cultivar Development: Theory and Technique. New

York (US): Macmillan Publishing Company.

Griffiths AJF, Wessler SR, Lewontin RC, Gelbart WM, Suzuki DT, Miller JH.

2005. Introduction to Genetic Analysis. New York (US): WH Freeman.

Hallauer AR, Miranda JB. 1981. Quantitatif Genetics in Maize Breeding. Iowa

(US) : Univ Iowa State Pr.

Hermianti N, Baihaki A, Suryatmana G, Warsa T. 1990. Seleksi kacang tanah

pada berbagai kerapatan populasi tanam. Zuriat. 1(1):9-17.

Jambormias E. 2014. Analisis genetik dan segregasi transgresif berbasis informasi

kekerabatan untuk potensi hasil dan panen serempak kacang hijau

[Disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Jambormias E, Riry J. 2009. Penyesuaian data dan penggunaan informasi keke-

rabatan untuk mendeteksi segregan transgresif sifat kuantitatif pada tanaman

menyerbuk sendiri (suatu pendekatan dalam seleksi). J Budidaya Pertanian.

5(1):11-18.

Kasno A. 1983. Pendugaan parameter genetik sifat-sifat kuantitatif kacang tanah

(Arachis hypogaea L. Merr) pada beberapa lingkungan tumbuh dan

penggunaannya dalam seleksi [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Kasno A. 1986. Pendugaan parameter genetik dan parameter stabilitas hasil dan

komponen hasil kacang tanah (Arachis hypogaea L. Merr) [Disertasi].

Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Knight R. 1979. Quantitative Genetic Statistics and Plant Breeding. Brisbane

(AU): Vice-Chancellors Committee. hlm 41-76.

Nasir M. 2001. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Jakarta (ID) : Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.

Natawijaya A. 2012. Analisis genetik dan seleksi generasi awal segregan gandum

(Triticum aestivum L.) berdaya hasil tinggi [tesis]. Bogor (ID) : Institut

Pertanian Bogor.

Nugrahaeni N, Kasno A. 1992. Plasma nutfah kacang tanah toleran terhadap

cekaman fisik. Prosiding Simposium Penelitian Tanaman Pangan III.

Malang: Balai Penelitian Tanaman Pangan. hlm. 1495-1501.

Prihatman K. 2000. Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.). [Internet].[diunduh

pada 2013 Sep 25]. Tersedia pada: http://www.warintek.ristek.go.id/

pertanian/kacang_tanah.pdf

[Pusdatin Deptan] Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Departemen

Pertanian. 2013. Buletin Konsumsi Pangan Volume 4 No.1.

[Internet].[diunduh 2013 Nov 14]. Tersedia pada: http://pusdatin.setjen.

deptan.go.id/tinymcpuk/gambar/file/Buletin-Konsumsi-editTW1-2013.pdf

Puspitasari W. 2011. Pendugaan parameter genetik dan seleksi karakter agronomi

dan kualitas sorgum di lahan masam [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian

Bogor.

18

Rostini N, Rachmadi M, Carsono N. 2000. Variabilitas genetik dan heritabilitas

kandungan klorofil beberapa genotipe kacang tanah serta korelasinya

dengan hasil [laporan penelitian]. Bandung (ID): Universitas Padjajaran

Roy D. 2000. Plant Breeding: Analysis and Exploitation of Variation. Calcutta

(IN) : Narosa Publishing House.

Ruchjaniningsih, Imran A, Thamrin M, Kanro ZM. 2000. Penampilan fenotipik

dan beberapa parameter genetik delapan kultivar kacang tanah pada lahan

sawah. Zuriat. 11(1) : 8-15.

Rukmana R. 2009. Kacang Tanah. Yogyakarta (ID) : Kanisius. 77 hlm.

Stanfield WD. 1983. Theory and Problem of Genetics. Ed ke-2. New York (US):

McGraw-Hill.

Sleper DA, Poehlman JM. 2006. Breeding Field Crops. Ed ke-5. Iowa (US):

Blackwell Publishing.

Syukur M, Sujiprihati S, Yunianti R. 2012. Teknik Pemuliaan Tanaman. Jakarta

(ID) : Penebar swadaya. hlm 64-114.

Yudiwanti, Sastrosumarjo S, Hadi S, Mattjik AA, Rais SA. 1998. Perakitan

kultivar kacang tanah tahan penyakit bercak daun berdaya hasil tinggi:

evaluasi zuriat generasi F5. Temu Ilmiah Tahunan Bioteknologi Pertanian;

1998 Mar 23-24; Bogor, Indonesia. Bogor (ID): Balitbio Bogor.

Yudiwanti, Sudarsono, Purnamawati H, Yusnita, Hapsoro D, Hemon AF,

Soenarsih S. 2008. Perkembangan pemuliaan kacang tanah di Institut

Pertanian Bogor. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan.

Bogor. Prosiding Inovasi Teknologi Kacang-kacangan dan Umbi-umbian

Mendukung Kemandirian Pangan dan Kecukupan Energi. 152-160.

[Internet].[diunduh 2014 Feb 20]. Tersedia pada : digilib.litbang.deptan.

go.id/repository/index.php/repository/.../7115

Wahyu Y, Budiman DR. 2013. Daya hasil galur-galur kacang tanah (Arachis

hypogaea L.) tahan penyakit bercak daun di Kecamatan Ciranjang

Kabupaten Cianjur Provinsi Jawa Barat. Bul.Agrohort. 1(1): 45-53.

[Internet].[diunduh 2014 Feb 20]. Tersedia pada:journal.ipb.ac.id/index.

php/bulagron/ article/download/6282/4837

Yunianti R, Sastrosumardjo S, Sujiprihati S, Surahman M, Hidayat SH. 2010.

Kriteria seleksi untuk perakitan varietas cabai tahan Phytophthora capsici

Leonian. J Agron Indonesia. 38(2):122-129.

19

LAMPIRAN

Lampiran 1 Deskripsi tanaman kacang tanah varietas Zebra

ZEBRA

Dilepas tahun : 3 November 1992

SK Mentan : 622/Kpts/TP.240/11/92

No. Seleksi : MGS 9-2-5/NC 3033-4B-9

Asal : Hasil seleksi galur dari F2 asal ICRISAT

Hasil : 1,40–3,80 t/ha polong kering

Warna batang : Hijau

Warna daun : Hijau

Warna bunga : - Bagian tepi bendera: kuning muda

- Pusat bendera: kuning

- Matahari: jingga

Warna ginofor : Hijau

Warna biji : Merah

Bentuk polong : Tidak berpinggang

Lukisan jaring : Jelas

Bentuk tanaman : Tegak

Bentuk daun : Berempat

Jumlah biji/polong : 3–5 biji

Umur berbunga : 28–31 hari

Umur polong masak : 95–100 hari

Bobot 100 biji : 30–35 g

Bobot 100 polong : 120–130 g

Kadar protein : ± 21,6%

Kadar lemak : ± 43,0%

Ketahanan thd penyakit : Toleran karat dan bercak daun

Sifat-sifat lain : Rendemen biji dari polong 70%

Keterangan : Cocok untuk lahan tegal dan sawah, hasil stabil

dan responsif terhadap perbaikan lingkungan

Pemulia : Astanto Kasno, Trustinah, Sri Astuti Rais, Lasimin

Sumarsono, dan B. Sukarno.

Sumber : Balai Penelitian Tanaman Kacang-Kacangan dan Umbi-umbian (1950-2012)

20

Lampiran 2 Data iklim bulanan bulan Desember 2013 – Maret 2014

Bulan Temperatur (oC) Kelembaban udara Curah hujan (mm)

Desember 2013 25.5 86.0 411.0

Januari 2014 24.6 89.0 702.0

Februari 2014 25.0 89.0 337.0

Maret 2014 25.6 87.0 281.0

Rata-rata 25.0 87.8 432.8

Sumber : Badan meteorologi klimatologi dan geofisika (BMKG) Stasiun klimatologi Darmaga, Bogor

21

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal 7 Januari 1992. Penulis

merupakan anak keempat dari lima bersaudara oleh Bapak Sukardi Umar dan Ibu

Rasmi Amin.

Pendidikan formal yang telah dilalui, pada tahun 2004 penulis lulus dari

SDN Inpres Batua 1 Makassar, kemudian pada tahun 2007 penulis menyelesaikan

studi di SMP Negeri 8 Makassar. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 5

Makassar dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian

Bogor (IPB) melalui jalur SNMPTN dan diterima di Departemen Agronomi dan

Hortikultura, Fakultas Pertanian.

Selama aktif sebagai mahasiswa, penulis juga aktif di organisasi

kemahasiswaan dan kepanitiaan di IPB. Salah satu organisasi kemahasiswaaan

yang aktif diikuti oleh penulis adalah Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM)

Fakultas Pertanian IPB periode 2011-2012 sebagai staf Advokasi dan

Kesejahteraan Mahasiswa. Penulis juga aktif dalam kepanitiaan berbagai acara

departemen, fakultas, hingga tingkat IPB. Selain itu, selama mengikuti

perkuliahan, penulis juga aktif menjadi asisten praktikum Perancangan Percobaan

dan asisten praktikum Pemuliaan Tanaman Terapan pada tahun ajaran 2013/2014.

Penulis juga pernah mendapatkan hibah dari DIKTI dalam Program Kreativitas

Mahasiswa (PKM) bidang kewirausahaan melalui karya ilmiah yang berjudul

Usaha Pengembangan Burger dengan Bahan Talas sebagai Upaya Diversifikasi

Pangan.

ANALISIS PARAMETER GENETIK DAN DETEKSI SEGREGAN ... · kegiatan penelitian dan penulisan skripsi...

Documents

Transcript of ANALISIS PARAMETER GENETIK DAN DETEKSI SEGREGAN ... · kegiatan penelitian dan penulisan skripsi...