induksi variasi cabai merah (capsicum annuum l.) dengan

TESIS

INDUKSI VARIASI CABAI MERAH (Capsicum annuum

L.) DENGAN ETHYL METHANESULFONATE PADA

BERBAGAI TINGKAT WAKTU PERENDAMAN

I MADE AGUS WIARTANA

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

i

TESIS





NIM 1192261014

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOLOGI


UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

ii




Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister

pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biologi

Program Pascasarjana Universitas Udayana


NIM 1192261014

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOLOGI


UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

iii

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI

TANGGAL 10 DESEMBER 2014

Pembimbing I, Pembimbing II,

Ir. Made Pharmawati, M.Sc., PhD. Dr. Ir. I Ketut Suada, M.P.

NIP.196807071993032001 NIP.196301221987021001

Mengetahui

Ketua Program Studi Ilmu Biologi Direktur

Program Pascasarjana Program Pascasarjana

Universitas Udayana, Universitas Udayana,

Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., PhD. Prof.Dr.dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K).

NIP.196803271993022001 NIP.195902151985102001

iv

Tesis Ini Telah Diuji pada

Tanggal 10 Desember 2014

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor

Universitas Udayana No.: 4442/UN14.4/HK/2014, Tanggal 8 Desember 2014

Ketua : Ir. Made Pharmawati, M.Sc., PhD.

Anggota :

1. Dr. Ir. I Ketut Suada, M.P.

2. Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., PhD.

3. Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc (Hons).

4. Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si.

v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : I MADE AGUS WIARTANA

NIM : 1192261014

Program Studi : Ilmu Biologi

Judul Tesis : INDUKSI VARIASI CABAI MERAH (Capsicum annuum L.)

DENGAN ETHYL METHANESULFONATE PADA


Dengan ini menyatakan bahwa Tesis ini bebas plagiat.

Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam tulisan ini, maka saya bersedia

menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan

Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.

Denpasar, 10 Desember 2014

Yang membuat pernyataan

(I Made Agus Wiartana)

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Om Swastyastu,

Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur

kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya

atas asung wara nugraha-Nya/kurnia-Nya, tesis ini dapat diselesaikan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada Ir. Made Pharmawati, M.Sc, PhD., sebagai pembimbing I yang

dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan

saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyelesaian

tesis ini, serta bantuan zat kimia dalam pelaksanaan penelitian. Terima kasih

sebesar-besarnya pula penulis sampaikan kepada Dr. Ir. I Ketut Suada, M.P,

sebagai pembimbing II yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah

memberikan bimbingan dan saran kepada penulis. Ungkapan terima kasih penulis

sampaikan pula kepada para penguji tesis, yaitu Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc, PhD.,

Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc (Hons). dan Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si.

yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan, dan koreksi sehingga tesis ini

dapat terwujud seperti ini.

Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana

Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD. atas kesempatan dan fasilitas yang

diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan

Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih ini juga ditujukan

kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Anak

Agung Raka Sudewi, Sp.S(K). atas kesempatan yang diberikan kepada penulis

vii

untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana

Universitas Udayana. Pada kesempatan ini, penulis juga menyampaikan rasa

terima kasih kepada Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc, PhD., selaku Ketua Program

Magister Ilmu Biologi Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga penulis

sampaikan kepada Dr. I Gede Ketut Adi Putra selaku Kepala Laboratorium MIPA

pada Fakultas MIPA Universitas Hindu Indonesia atas bantuannya dalam analisa

klorofil.

Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus disertai

penghargaan kepada seluruh guru-guru yang telah membimbing penulis, mulai

dari sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Juga penulis ucapkan terima kasih

kepada Ibu dan mendiang Ayah yang telah mengasuh dan membesarkan penulis,

memberikan dasar-dasar berpikir logik dan suasana demokratis sehingga tercipta

lahan yang baik untuk berkembangnya kreativitas. Akhirnya penulis ucapkan

terima kasih kepada istri tercinta Ni Kadek Yunita, S.Ag., serta anak-anak Ni Putu

Chyntia Pradnyandari W., Ni Made Chyntia Wulandari W. dan Pande Komang

Wira Adhyaksa Putra W. tersayang serta Ibu dan Ayah mertua terkasih yang

dengan penuh pengorbanan dan cinta kasih telah memberikan kepada penulis

kesempatan untuk lebih berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini.

Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu

melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan

dan penyelesaian tesis ini serta kepada penulis sekeluarga.

Om Santih, Santih, Santih Om

viii

ABSTRAK

INDUKSI VARIASI CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) DENGAN ETHYL METHANESULFONATE PADA BERBAGAI

TINGKAT WAKTU PERENDAMAN

Salah satu cara untuk meningkatkan variasi genetik adalah melalui

induksi mutasi. Induksi mutasi pada tanaman telah terbukti dapat menghasilkan

variasi baru pada tanaman dengan menggunakan mutagen. Ethyl

methanesulfonate (EMS) adalah senyawa kimia yang dapat menyebabkan mutasi

pada tanaman. Variasi pada cabai merah dalam penelitian ini diinduksi dengan

menggunakan EMS yang diberikan melalui perendaman benih. Benih direndam

dengan EMS konsentrasi 1% dalam buffer fosfat pH 7 selama 6, 9, 12 dan 15 jam

pada suhu ruang. Kontrol adalah benih yang direndam dalam buffer fosfat pH 7.

Variasi yang terjadi dilihat dari perubahan karakter morfologi, fisiologi serta

reproduktif tanaman. Penelitian dilakukan di lahan terbuka dengan 5 ulangan

untuk setiap perlakuan dan kontrol. Hasil penelitian menunjukkan perendaman

benih cabai merah dengan EMS 1% selama 6, 9, 12 dan 15 jam memberikan efek

menghambat proses munculnya bibit. Tinggi tanaman, jumlah cabang dan jumlah

daun akibat perlakuan EMS 1% meningkat pada perendaman selama 6 dan 9 jam.

Kandungan klorofil a, b dan total meningkat akibat perendaman EMS selama 9

jam. Perendaman benih cabai merah dengan EMS 1% selama 12 jam

meningkatkan viabilitas pollen dibandingkan waktu perendaman lainnya pada

penelitian ini. Umur 50% berbunga dan berbuah paling cepat terjadi pada

perlakuan EMS 1% dengan perendaman selama 6 dan 9 jam. Jumlah bunga dan

buah paling banyak terdapat pada tanaman dengan perlakuan perendaman selama

6 dan 9 jam. Rata-rata diameter buah dan panjang buah cabai merah paling besar

terdapat pada tanaman dengan perlakuan perendaman selama 6 jam.

Kata Kunci: cabai merah, EMS, fisiologi, lama perendaman, morfologi, mutasi,

reproduktif

ix

ABSTRACT

INDUCED VARIATION OF RED PEPPER (Capsicum annuum

L.) BY ETHYL METHANESULFONATE WITH VARIOUS

LEVELS OF SOAKING TIME

One way to increase genetic variation is through induced mutation.

Induced mutation in plants has been proven to be able to produce new variations

on plant using mutagen. Ethyl methanesulfonate (EMS) is a chemical compound

that can cause mutations in plants. Variations of red chili in this study were

induced using EMS through seed soaking. Seeds were soaked with EMS at

concentration of 1% in phosphate buffer pH 7 for 6, 9, 12 and 15 hours at room

temperature. As control, the seeds were soaked in phosphate buffer pH 7.

Observations were conducted on morphological, physiological and reproductive

characters of plants. The study was conducted in an open field with 5 replicates

for each treatment and control. The results showed that soaking seeds of red chili

with 1% EMS for 6, 9, 12 and 15 hours inhibited seedling emergence. Plant

height, number of branches and number of leaves increased at 6 and 9 hours

soaking period, while the increase of number of petals and sepals occurred at 6

hours. In this study, the content of chlorophyll a, b and total chlorophyll increased

at plant resufled from seed soaking for 9 hours. Soaking seeds of red chili with

1% EMS for 12 hours increased the viability of pollen than other soaking period

in this study. The 50% flowering and fruiting time occured earlier at 6 and 9 hours

soaking period. The number of flowers and fruits were higher in the plant derived

from soaking treatment for 6 and 9 hours. The highest diameter and length of

fruits was found in treatment for 6 hours.

Keywords: chili, EMS, morphology, mutation, physiology, reproductive, soaking

period

x

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM…………………………………………………............................ i

PRASYARAT GELAR……………………………………………..………….…….. ii

LEMBAR PENGESAHAN………………………………………….……..………… iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI…………………………………..……….......... iv

SYARAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT………………………..……….…... v

UCAPAN TERIMA KASIH…………………………………………..………...…… vi

ABSTRAK………………………………………………..…………………………… viii

ABSTRACT………………………………………………..…………………………. ix

DAFTAR ISI………………………………………………………….......................... x

DAFTAR TABEL….………………………………………………............................. xiii

DAFTAR GAMBAR……..………………………………………............................... xv

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………………. xvi

BAB I. PENDAHULUAN……………………………………………………………. 1

1.1 Latar Belakang…………………………………………………………….. 1

1.2 Rumusan Masalah…………………………………………………………. 4

1.3 Tujuan Penelitian…………………………………………........................... 5

1.4 Manfaat Penelitian………………………………………………………… 5

BAB II. KAJIAN PUSTAKA……………………………………………………….. 7

2.1 Tanaman Cabai Merah (Capsicum annuum L)………................................ 7

2.2 Induksi Mutasi…........................................................................................... 9

2.3 Mutasi dengan Ethyl Methanesulfonate (EMS)..……............................... 11

2.4 Induksi Mutasi Cabai Merah dengan Ethyl Methanesulfonate (EMS)…… 13

xi

BAB III. KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

PENELITIAN…………………………………………………………....................... 15

3.1 Kerangka Berpikir…………………………………………………………. 15

3.2 Konsep Penelitian………………………………………………………….. 16

3.3 Hipotesis…………………………………………………………………… 17

BAB IV. METODE PENELITIAN…………………………………………………. 18

4.1 Rancangan Penelitian……………………………………………………… 18

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian……………………………............................. 19

4.3 Ruang Lingkup Penelitian…………….………………................................ 20

4.4 Penentuan Sumber Data…………………………………………………… 20

4.5 Variabel Penelitian………………………………………………………… 20

4.5.1 Persentase perkecambahan cabai merah…………………………….. 20

4.5.2 Morfologi tanaman cabai merah…………………………………….. 21

4.5.3 Fisiologi tanaman cabai merah………………………………………. 21

4.5.4 Reproduktif tanaman cabai merah…………………………………… 21

4.6 Bahan Penelitian………………………..………………………………….. 21

4.7 Instrumen Penelitian……………………………………………………….. 22

4.8 Prosedur Penelitian………………………………………………………… 22

4.8.1 Pembuatan buffer posfat pH 7 dan larutan EMS 1%………………... 22

4.8.2 Pembuatan pewarna aceto-carmine…………………………………. 22

4.8.3 Persiapan lahan………………………………………………………. 23

4.8.4 Perlakuan benih cabai merah dengan EMS 1% dan persemaian……. 23

4.8.5 Penanaman…………………………………………………….…….. 24

xii

4.8.6 Pemeliharaan………………………………………………………… 24

4.8.7 Pengamatan karakter morfologi……………………………………... 25

4.8.8 Pengamatan karakter fisiologi….…………………………………… 25

4.8.9 Pengamatan karakter reproduktif tanaman………………….……….. 26

4.9 Analisis Data………………………………………………………………. 27

BAB V. HASIL PENELITIAN……………………………………………………… 29

5.1 Persentase Munculnya Bibit Cabai Merah………………………………… 29

5.2 Karakter Morfologi Tanaman Cabai Merah…………….............................. 29

5.3 Karakter Fisiologi Tanaman Cabai Merah……………................................ 37

5.4 Karakter Reproduktif Tanaman Cabai Merah……………........................... 38

5.5 Hubungan Antar Karakter…………...……………...................................... 44

BAB VI. PEMBAHASAN……………………………………………………………. 47

6.1 Persentase Munculnya Bibit Cabai Merah………………………………… 47

6.2 Pengaruh EMS terhadap Karakter Morfologi Tanaman Cabai Merah…… 49

6.3 Pengaruh EMS terhadap Karakter Fisiologi Tanaman Cabai Merah…….. 52

6.4 Pengaruh EMS terhadap Karakter Reproduktif Tanaman Cabai Merah…. 53

6.5 Hubungan Antar Karakter…………..……………...................................... 56

BAB VII. SIMPULAN DAN SARAN……………………………………………….. 57

7.1 Simpulan……………………………………………………………............ 57

7.2 Saran…………………………………………………………………......... 58

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………….…. 59

LAMPIRAN…………………………………………………………………..………. 66

xiii

DAFTAR TABEL

No Judul Halaman

2.1 Luas Lahan, Produksi, dan Produktivitas Cabai Tahun 2009-2011……… 8

5.1 Persentase Kemunculan Bibit Cabai Merah ……………...……………… 29

5.2 Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%.................................................................................. 31

5.3 Jumlah Daun Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%………………………………….……………………………… 32

5.4 Jumlah Sepal Bunga Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%.................................................…………………… 33

5.5 Jumlah Petal Bunga Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%........................................................……………….. 34

5.6 Persentase Jumlah Bunga Yang Memiliki Petal dan Sepal 5, 6 dan 7

Setiap Perlakuan pada 9 MST, 11 MST dan 13 MST...………… 36

5.7 Kandungan Klorofil a, b dan Total Cabai Merah pada Berbagai Lama

Waktu Perendaman EMS 1%....................................................................... 37

5.8 Viabilitas Serbuk Sari Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%.................................………………………………. 38

5.9 Umur Tanaman Cabai Merah Saat Mulai Berbunga dan Berbuah pada

Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%...............................……….. 39

5.1 Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbunga dan Berbuah pada

Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%...............................……….. 40

5.11 Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

xiv

Perendaman EMS 1%...............................................……………............... 41

5.12 Jumlah Buah Total Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%................................……………………………… 42

5.13 Diameter Buah Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%..............................................................…………………………. 43

5.14 Panjang Buah Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%................................................................................……………... 44

5.15 Nilai Korelasi Pearson antara Tinggi Tanaman dengan Jumlah Cabang

Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%....................................................................................................... 45

5.16 Nilai Korelasi Pearson antara Jumlah Buah dengan Jumlah Bunga

Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%..............................................................................………………. 46

xv

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

3.1 Konsep Penelitian………………………………………………………... 16

1.1 Denah Petak Percobaan…………………………………………………... 18

5.1 Grafik Tinggi Tanaman………………………………………………… 30

5.2 Foto Bunga Cabai Merah dengan 5 Petal pada 9 MST Perlakuan EMS

1% Selama 6 Jam…………………………...…...……………………….. 34


1% Selama 6 Jam…………………………....…………………………… 35


1% Selama 6 Jam...………………………………………………………. 35

5.5 Foto Serbuk Sari Bunga Cabai Merah…………………………………… 38

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

No. Lampiran Judul Halaman

Lampiran 1. Anova Jumlah Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST….……… 66

Lampiran 2. Anova Jumlah Buah Tanaman Cabai Merah 11 MST………... 66

Lampiran 3. Anova Jumlah Buah Tanaman Cabai Merah 11 MST…........... 66

Lampiran 4. Anova Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST…........... 66

Lampiran 5. Anova Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah 9 MST…........... 67

Lampiran 6. Anova Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah 11 MST……… 67

Lampiran 7. Anova Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah 13 MST……… 67

Lampiran 8. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 2 MST……… 67

Lampiran 9. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 5 MST……… 68

Lampiran 10. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 9 MST............ 68

Lampiran 11. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 11 MST……... 68

Lampiran 12. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 13 MST……... 68

Lampiran 13. Anova Jumlah Daun Tanaman Cabai Merah 2 MST…............. 69



Lampiran 16. Anova Jumlah Daun Tanaman Cabai Merah 11 MST………... 69

Lampiran 17. Anova Jumlah Daun Tanaman Cabai Merah 13 MST………... 70

Lampiran 18. Anova Tinggi Tanaman Cabai Merah 2 MST………………... 70



Lampiran 21. Anova Tinggi Tanaman Cabai Merah 11 MST………............. 71

xvii

Lampiran 22. Anova Tinggi Tanaman Cabai Merah 13 MST………............. 71

Lampiran 23. Anova Diameter Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST.............. 71

Lampiran 24. Anova Diameter Buah Tanaman Cabai Merah 11 MST……… 71

Lampiran 25. Anova Diameter Buah Tanaman Cabai Merah 13 MST…........ 72

Lampiran 26. Anova Panjang Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST………… 72

Lampiran 27. Anova Panjang Buah Tanaman Cabai Merah 11 MST……….. 72

Lampiran 28. Anova Panjang Buah Tanaman Cabai Merah 11 MST……….. 72

Lampiran 29. Anova Jumlah Petal Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST….. 73

Lampiran 30. Anova Jumlah Petal Bunga Tanaman Cabai Merah 9 MST….. 73

Lampiran 31. Anova Jumlah Petal Bunga Tanaman Cabai Merah 11 MST… 73

Lampiran 32. Anova Jumlah Petal Bunga Tanaman Cabai Merah 13 MST… 73

Lampiran 33. Anova Jumlah Sepal Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST…. 74

Lampiran 34. Anova Jumlah Sepal Bunga Tanaman Cabai Merah 9 MST…. 74

Lampiran 35. Anova Jumlah Sepal Bunga Tanaman Cabai Merah 11 MST... 74

Lampiran 36. Anova Jumlah Sepal Bunga Tanaman Cabai Merah 13 MST... 74

Lampiran 37. Anova Klorofil a Tanaman Cabai Merah…………………...... 75

Lampiran 38. Anova Klorofil b Tanaman Cabai Merah…………………...... 75

Lampiran 39. Anova Klorofil Total Tanaman Cabai Merah………………… 75

Lampiran 40. Anova Viabilitas Pollen Tanaman Cabai Merah……………... 75

Lampiran 41. Anova Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbunga………… 76

Lampiran 42. Anova Umur Pertama Tanaman Cabai Merah Berbunga…...... 76

Lampiran 43. Anova Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbuah………...... 76

Lampiran 44. Anova Umur Pertama Tanaman Cabai Merah Berbuah……… 76

xviii

Lampiran 45. Hasil Analisis Tanah………………………………………...... 77

Lampiran 46. Foto Penelitian………………………….…………………...... 77

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cabai merah merupakan salah satu sayuran yang memiliki banyak manfaat

serta disukai baik di Indonesia maupun di mancanegara. Cabai merah biasanya

dipakai sebagai bumbu dapur dan pelengkap masakan, selain itu juga

dimanfaatkan dalam bidang kesehatan sebagai campuran obat-obatan herbal

bahkan sebagai anti kanker. Kandungan kimia utama cabai merah yang

bermanfaat sebagai obat adalah antioksidan, lasparaginase, dan capsaicin

(Kilham, 2006).

Di tengah perkembangan ilmu dan teknologi, cabai merah mengalami

permasalahan yang cukup serius. Harga cabai merah yang tidak stabil di pasaran

membuat pengaruh yang besar bagi perekonomian Indonesia. Pada akhir 2010,

cabai mengalami kenaikan harga yang tinggi. Harga cabai mencapai Rp 100.000

hingga Rp 150.000 per kg dengan harga awal sekitar Rp 30.000 per kg (BPS,

2011). Kenaikan harga cabai disebabkan oleh anomali musim, yang menyebabkan

produktivitas cabai menurun, seperti kurangnya sinar matahari, busuk, yang

akhirnya menyebabkan penyakit jamur, kuning, dan patek. Musim hujan

berkepanjangan yang terjadi pada tahun 2010 membuat produksi cabai di

beberapa wilayah Indonesia mengalami penurunan drastis sehingga menyebabkan

kenaikan harga.

Penurunan harga cabai yang terjadi akhir tahun 2010 menunjukkan

perubahan yang tidak biasa. Inflasi cabai biasanya diikuti oleh deflasi pada bulan

1

2

berikutnya dengan besaran yang kurang lebih sama sehingga harga cabai

cenderung kembali turun di sekitar level harga ketika sebelum terjadi kenaikan.

Namun, hingga awal tahun 2011 harga cabai lambat untuk turun kembali dan

cenderung bertahan (BPS, 2012).

Pada tahun 2011 produksi cabai merah segar dengan tangkai sebesar

888,852 ribu ton dengan luas panen sebesar 121,063 ribu hektar, dan rata-rata

produktivitas 7,34 ton per hektar. Dibandingkan tahun 2010, cabai merah

mengalami kenaikan produksi sebesar 81,692 ribu ton (10,12%). Kenaikan ini

disebabkan kenaikan produktivitas sebesar 0,76 ton per hektar (11,55%)

sementara luas panen terjadi penurunan sebesar 1,692 ribu hektar (1,38%)

dibandingkan tahun 2010 (BPS, 2012).

Pemeliharaan dan perawatan tanaman cabai lebih rumit dibandingkan

tanaman hortikultura lainnya, sehingga biaya perawatan tanaman cabai menjadi

lebih mahal. Selain kebutuhan pupuk yang cukup serta penyemprotan untuk

penanggulangan hama penyakit yang lebih sering, terutama apabila sering hujan.

Tanaman cabai memerlukan sinar matahari yang cukup untuk berfotosintesis,

sehingga pada musim hujan fotosintesis akan terhambat karena intensitas sinar

matahari berkurang. Musim hujan yang berkepanjangan pada tahun 2010

membuat produksi cabai turun drastis. Biaya produksi yang mahal dan tidak

diimbangi oleh pendapatan yang baik menyebabkan terganggunya produksi cabai

merah yang akhirnya berpengaruh pada kualitas cabai merah (BPS, 2011).

Tersedianya variasi baru cabai merah merupakan hal yang sangat

diperlukan saat ini, mengingat kondisi dan keadaan pasar cabai merah yang tidak

3

stabil yang disebabkan oleh cuaca ekstrem serta tanaman kurang tahan terhadap

penyakit akibat cuaca yang tidak stabil. Salah satu cara mengatasi permasalahan

produksi cabai merah adalah dengan meningkatkan variasi genetik secara

morfologi, fisiologi dan reproduksi melalui mutagenesis menggunakan senyawa

kimia.

Saat ini banyak penelitian yang dilakukan untuk mendapatkan variasi

genetik yang dapat dikembangkan ke arah pemuliaan dan perbaikan sifat suatu

tanaman. Penelitian terdahulu biasanya menggunakan mutagen yang dapat

menyebabkan mutasi pada tanaman (Soedjono, 2003). Jenis mutagen yang banyak

dipakai adalah mutagen kimia dan mutagen fisika. Mutagen kimia berasal dari

senyawa kimia yang memiliki gugus alkil, seperti ethyl methanesulfonate (EMS),

diethyl sulfate (DES), methyl methanesulfonate (MMS), hydroxylamine, dan

sodium azida. Mutagen kimia EMS merupakan senyawa kimia yang paling sering

digunakan dalam penelitian mutasi induksi (Soeranto, 2003). Mutagen fisika

merupakan radiasi energi nuklir, seperti iradiasi sinar gamma. Penggunaan

mutagen-mutagen fisika dan kimia juga dapat dilakukan secara bersamaan

(Koornneef, 1991; Soeranto, 2003).

Penerapan teknik mutasi pada cabai merah akan dapat memberikan variasi

genetik pada cabai merah. Melalui mutasi induksi cabai merah dengan

menggunakan senyawa kimia seperti EMS akan didapatkan suatu variasi cabai

merah yang nantinya diharapkan mampu memberikan solusi permasalahan-

permasalahan pertanian cabai merah di Indonesia.

4

Ethyl methanesulfonate merupakan senyawa alkil yang menyebabkan

perubahan basa yaitu terjadinya delesi pasangan basa tertentu dalam kromosom

(Van Harten, 1998). Mutagen EMS bisa digunakan dengan konsentrasi 0,05%

sampai 2,5% dengan lama perendaman antara 3 sampai 24 jam (Alcantara et al.,

1996; Jabeen dan Mirza, 2002; Jabeen dan Mirza, 2004; Khan et al., 2009;

Priyono dan Susilo, 2002). Konsentrasi 0,05% menyebabkan peningkatan nilai

jumlah bulbet dan persentase perakaran pada tanaman Lily Kerk (Priyono dan

Susilo, 2002). Pada tanaman cabai merah, perendaman biji dengan EMS

konsentrasi 1% selama 6 jam menghasilkan bibit cabai yang memiliki varian

perkembangan daun dengan persentase 11,2% (Pharmawati, komunikasi pribadi).

Penelitian ini menguji pengaruh variasi lama perendaman biji cabai merah

pada konsentrasi EMS 1% (v/v) terhadap morfologi, fisiologi dan reproduksi

tanaman cabai merah.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan dalam penelitian ini

adalah:

1. Bagaimana pengaruh EMS konsentrasi 1% dengan lama perendaman selama

6, 9, 12 dan 15 jam terhadap morfologi cabai merah yang meliputi tinggi

tanaman, jumlah cabang, jumlah daun, jumlah petal dan jumlah sepal?


6, 9, 12 dan 15 jam terhadap fisiologi tanaman cabai merah dalam hal ini

konsentrasi klorofil daun cabai merah?

5


6, 9, 12 dan 15 jam terhadap reproduksi cabai merah yang mencakup viabilitas

serbuk sari, hari pertama saat berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman

berbunga, umur 50% tanaman berbuah, jumlah bunga, jumlah buah, panjang

dan diameter buah?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui pengaruh EMS konsentrasi 1% dengan lama perendaman selama

6, 9, 12 dan 15 jam terhadap morfologi cabai merah yang meliputi tinggi

tanaman, jumlah cabang, jumlah daun, jumlah petal dan jumlah sepal.


6, 9, 12 dan 15 jam terhadap fisiologi tanaman cabai merah dalam hal ini

konsentrasi klorofil daun cabai merah.


6, 9, 12 dan 15 jam terhadap reproduksi cabai merah yang mencakup viabilitas

serbuk sari, hari pertama saat berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman

berbunga, umur 50% tanaman berbuah, jumlah bunga, jumlah buah, panjang

dan diameter buah.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah mendapatkan lama perendaman yang

tepat dengan EMS konsentrasi 1% yang menyebabkan perubahan morfologi,

fisiologi dan reproduksi cabai merah. Penelitian ini dapat memberikan informasi

kepada peneliti dan petani cabai merah khususnya serta masyarakat luas pada

6

umumnya tentang pengaruh pemberian EMS konsentrasi 1% dengan lama

perendaman 6 jam, 9 jam, 12 jam dan 15 jam terhadap perkembangan tanaman

cabai merah. Di samping itu, penelitian ini menambah pengetahuan tentang

keefektifan EMS 1% dapat menimbulkan variasi yang menguntungkan untuk

perbaikan genetik cabai merah. Jika ditemukan variasi baru tanaman cabai merah,

maka dapat meningkatkan jumlah plasma nutfah yang telah ada dan memberikan

hasil yang baik bagi pertanian cabai merah sehingga memungkinkan

menggunakan EMS 1% untuk melakukan mutasi agar didapat karakter tertentu

serta menambah khasanah pengetahuan mengenai manfaat EMS konsentrasi 1%

khususnya sebagai agen mutasi.

7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Cabai Merah (Capsicum annuum L.)

Cabai merupakan tanaman dengan buah yang memiliki rasa pedas sehingga

baik digunakan sebagai bumbu masakan dan bahan obat-obatan herbal. Banyak

orang yang menggemari buah cabai, walaupun rasanya pedas tetapi masakan

tanpa cabai akan terasa belum lengkap. Di Indonesia, cabai merupakan salah satu

komoditi pertanian yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Hal ini dapat dilihat dari

data Biro Pusat Statistik tahun 2012, yang menunjukkan bahwa cabai telah

dibudidayakan di seluruh Indonesia dengan luas lahan, produksi dan

produktivitas yang cukup bervariasi pada Tabel 2.1.

Cabai merah merupakan salah satu anggota famili Solanaceae. Tumbuhan

berkayu ini memiliki ciri-ciri tinggi tanaman ± 1 m dan bercabang. Daun tunggal

berbentuk bulat telur sampai elip. Bunga tunggal bentuk bintang terdapat di ketiak

daun, berwarna putih. Cabai merah memiliki buah menggantung, berbentuk

seperti kerucut memanjang, dengan permukaan buah mengkilat berwarna hijau

sampai merah setelah tua. Biji cabai merah berukuran kecil, pipih, berwarna putih

kekuningan dan setelah tua menjadi coklat (Djarwaningsih, 2005). Cabai merah

tumbuh merata di seluruh Indonesia mulai dari Jawa, Sumatera, Kalimantan,

Sulawesi, Maluku dan Papua (Poulos, 1994).

7

8

Tabel 2.1

Luas Lahan, Produksi, dan Produktivitas Cabai Tahun 2009-2011 (BPS, 2012)

Tahun 2009

Tahun 2010 Tahun 2011

Provinsi Luas

Lahan (Ha)

Produksi

(Ton) Produktivitas

(Ton/Ha)

Luas Lahan (Ha)

Produksi (Ton)

Produktivitas (Ton/Ha)

Luas Lahan (Ha)

Produksi

(Ton) Produktivitas

(Ton/Ha)

Aceh 7,27

34,82

4,79

9,11 64,15

7,04 8,61

49,53

5,75

Sumatera Utara 18,35

154,80

8,44

21,71 196,35

9,04 22,61

233,26

10,32

Sumatera Barat 6,86

41,52

6,05

7,05 46,22

6,56 8,08

58,98

7,30

R i a u 3,14

11,22

3,57

3,17 11,94

3,77 3,52

15,83

4,49

J a m b i 3,51

17,96

5,12

3,68 17,92

4,87 4,56

28,79

6,31

Sumatera Selatan 6,84

28,69

4,20

8,20 34,06

4,15 6,93

18,64

2,69

Bengkulu 8,38

47,70

5,69

9,43 58,53

6,21 5,76

41,50

7,21

Lampung 7,52

28,39

3,78

8,42 38,60

4,58 8,59

62,74

7,30

Bangka Belitung 1,17

5,84

5,01

991 6,27

6,32 968

6,81

7,04

Kep. Riau 961

3,78

3,94

821 3,58

4,36 538

2,40

4,45

DKI Jakarta -

-

-

- -

- -

-

-

Jawa Barat 23,21

315,57

13,60

26,09 245,60

9,41 24,05

300,62

12,50

Jawa Tengah 40,73

220,93

5,42

36,92 194,97

5,28 36,57

184,36

5,04

DI Yogyakarta 2,86

17,01

5,95

2,83 15,10

5,33 3,28

16,58

5,04

Jawa Timur 59,31

243,56

4,11

57,71 213,67

3,70 61,95

255,48

4,12

Banten 1,75

6,43

3,68

1,73 7,44

4,31 1,63

6,42

3,93

B a l i 3,64

27,27

7,49

3,85 25,29

6,56 4,24

31,50

7,42

Nusa Tenggara Barat

7,45

39,33

5,28

4,69 18,87

4,03 6,21

26,13

4,21

Nusa Tenggara Timur

1,60

9,66

6,04

1,48 5,97

4,04 1,46

6,31

4,33

Kalimantan Barat 2,29

11,12

4,85

2,20 6,77

3,08 2,57

9,46

3,68

Kalimantan Tengah

1,48

8,15

5,51

1,47 3,60

2,45 1,53

4,10

2,68

Kalimantan Selatan

1,67

7,65

4,57

1,63 8,20

5,03 1,50

9,20

6,12

Kalimantan Timur

3,25

15,97

4,92

3,27 14,62

4,47 3,00

12,70

4,23

Sulawesi Utara 2,88

14,41

5,00

2,81 10,23

3,64 2,69

10,08

3,74

Sulawesi Tengah 2,57

7,48

2,92

2,99 13,91

4,65 3,11

19,82

6,37

Sulawesi Selatan 6,50

20,98

3,23

6,41 24,90

3,89 7,31

37,28

5,10

Sulawesi Tenggara

1,25

4,76

3,81

1,96 7,82

3,99 2,00

4,76

2,38

Gorontalo 2,97

15,00

5,05

2,52 17,23

6,85 2,07

11,08

5,37

Sulawesi Barat 1,15

2,50

2,17

828 3,35

4,04 1,25

4,36

3,50

M a l u k u 107

328

3,07

449 1,234

2,75 594

2,92

4,91

Maluku Utara 557

659

1,18

557 719

1,29 418

1,08

2,58

Papua Barat 653

4,91

7,52

653 4,30

6,58 789

2,73

3,46

Papua 2,05

10,33

5,04

1,50 7,48

5,00 1,37

7,66

5,58

Indonesia 233,90

1,378,73

5,89

237,11 1,328,86

5,60 239,77

1,483,08

6,19

9

Selain rasa yang pedas karena kandungan capsaicin, cabai merah juga

memiliki banyak kandungan gizi dan vitamin seperti protein, lemak, karbohidrat,

kalsium, vitamin A, B1, dan C. Capsaicin pada cabai merah juga telah banyak

diteliti untuk keperluan pengobatan, dimana kandungan lasparaginase dan

capsaicin dapat berperan sebagai zat anti kanker (Kilham, 2006).

2.2 Induksi Mutasi

Mutasi merupakan perubahan materi genetik suatu makhluk yang terjadi

secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup

yang bersifat terwariskan (Girija dan Dhanavel, 2009). Peristiwa terjadinya mutasi

disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan

faktor penyebab mutasi disebut mutagen (Shah et al., 2008).

Pada tanaman, induksi mutasi dapat diterapkan untuk memperoleh variasi

baru yang bertujuan untuk perbaikan sifat genetik tanaman. Perbaikan sifat

genetik suatu tanaman dapat dilakukan dengan cara konvensional maupun buatan.

Mutasi secara buatan biasanya memakai suatu mutagen.

Terdapat dua jenis mutagen yang digunakan, yaitu mutagen kimia dan

fisika. Pada tumbuhan, mutagen kimia yang biasa digunakan adalah ethyl

methanesulfonate (EMS), diethyl sulfate (DES), methyl methanesulfonate

(MMS), hydroxylamine, sodium azida dan sebagainya. Senyawa-senyawa tersebut

menyebabkan mutasi titik (Soeranto, 2003). Senyawa lainnya seperti kolkisin,

orizalin (Wan et al., 1991) dan kafein (Samuels dan Staehelin, 1996)

menyebabkan mutasi kromosom yaitu bertambahnya set kromosom. Mutagen

fisika yang biasa digunakan adalah sinar gamma (Soedjono, 2003).

10

Penggunaan mutagen kimia dan fisika dalam perbaikan sifat genetik suatu

tanaman seperti kolkisin, EMS, MMS serta sinar gamma juga telah banyak

dilaporkan. Pemberian kolkisin 1% menyebabkan variasi bentuk, ukuran, dan

jumlah pada kromosom ujung akar bawang merah (Suminah et al., 2002).

Penggunaan EMS sebagai mutagen pada tanaman cabai juga telah banyak

dilakukan, misalnya pada sweet pepper dengan EMS 1% selama 3-9 jam

merangsang ketahanan terhadap penyakit powdery mildew. Setelah dilakukan

skrining pada populasi besar generasi M2 ditemukan tiga tanaman resisten.

Progeni tanaman ini terdiri dari tanaman yang mengekspresikan derajat resistensi

yang berbeda. Pemilihan berikutnya dilakukan hingga generasi M8 pada tanaman

resisten yang terus dikembangkan (Torodova dan Daskalov, 1979). Selain pada

cabai, EMS sebagai mutagen juga digunakan pada tanaman lain seperti pada

Arabidopsis yang menghasilkan mutan dengan daun variegata (Chen et al., 2000).

Mutagen fisika seperti sinar gamma juga telah banyak digunakan dalam

pemuliaan tanaman. Salah satunya iradiasi dosis 700-800 Gy dan 140 Gy sinar

gamma terhadap biji Brassica oleracea L. var. acephala (kubis) yang

meningkatkan produksi, serta tahan patogen dan genjah (Itoh et al., 1991;

Abraham dan Bhatia, 1994).

Dibandingkan dengan mutagen lain, EMS merupakan senyawa kimia yang

paling banyak digunakan sebagai mutagen kimia dan terbukti efektif dapat

menyebabkan mutasi titik pada berbagai tanaman selain murah dan mudah

diperoleh jika dibandingkan dengan senyawa kimia lainnya (Van Harten, 1998).

11

2.3 Mutasi dengan Ethyl Methanesulfonate (EMS)

Ethyl methanesulfonate merupakan senyawa kimia yang dapat

menyebabkan mutasi pada tingkat DNA dengan mengubah basa-basa DNA. EMS

memiliki rumus kimia C3H8SO3 (Russell, 1992). Mutagen kimia EMS merupakan

salah satu zat kimia yang termasuk dalam golongan agen alkilasi yang dapat

menyebabkan mutasi titik. Mutasi titik terjadi pada sebuah basa yang dapat berupa

insersi, delesi, transversi, atau transisi basa. Insersi dan delesi pada satu atau lebih

basa dapat menyebabkan perubahan urutan pembacaan sehingga mengubah

susunan asam amino. Transisi dan transversi menyebabkan perubahan ekspresi

asam amino. EMS akan mengikatkan gugus etilnya pada DNA guanin (G) pada

posisi 7-N dan 6-O yang akan membentuk gugus O6-etilguanin. Terjadinya etilasi

ini menyebabkan kesalahan pemasangan basa ketika replikasi, sehingga

menyebabkan mutasi acak pada rantai DNA (Sambrook dan Russell, 2001).

Beberapa peneliti melaporkan telah dihasilkan mutan dengan menggunakan

EMS, seperti peningkatan keragaman dan resistensi pisang terhadap virus (Imelda

et al., 2000), keragaman varian abaka (Purwati et al., 2008), pembentukan

maksimal embrio pada loquat (Hong et al., 2011). Beberapa kultivar tanaman

hasil mutasi dengan EMS telah dirilis di beberapa negara. Kultivar-kultivar

tersebut diantaranya Allium sativum (bawang putih) yang telah dirilis sebagai

varietas di Cina. Mutan dihasilkan dengan perlakuan 0,03-0,06% EMS terhadap

subang dari bawang, mutan ini dilaporkan meningkatkan produksi dan jumlah

umbi (Novax et al., 1984; Selvaraj et al., 2001). Mutan lain yang telah dirilis

sebagai varietas adalah Solanum melongena L. (terung), yang telah dirilis satu di

12

India dan tiga di Italia. Mutan didapatkan dari perlakuan EMS terhadap biji,

mutan ini dapat meningkatkan produksi, dan tanaman agak kerdil (Zeerak, 1991).

Mutagen kimia EMS telah terbukti lebih efektif dan efisien daripada

mutagen fisika pada tanaman kacang tunggak (Vigna unguiculata L. Walp) yang

menghasilkan lebih banyak mutan yang viabel daripada penggunaan sinar gamma

(Girija dan Dhanavel, 2009). Penelitian dengan menggunakan EMS telah banyak

dilakukan umumnya memiliki perbedaan pada rentang waktu dan konsentrasi

EMS yang digunakan. Purwati et al. (2008) merendam kalus embriogen abaka

dalam EMS konsentrasi 0%, 0,3%, 0,4%, 0,5% dan 0,6% yang digoyang selama 2

jam dengan kecepatan 60 rpm yang menghasilkan daun variegata dan berbagai

kelainan morfologi daun. Penelitian lain pada biji Sonchus arvensis L.

menggunakan konsentrasi 0,3%, 0,6%, 0,9%, 1,2%, 1,5% dan 1,8% EMS selama

4 jam melaporkan dosis EMS 0,9%-1,2% dapat menimbulkan mutasi tanpa

mengurangi jumlah tanaman yang mampu berbunga 50%, serta menghasilkan

mutasi warna daun (kimera) (Poerba, 2000).

Ethyl methanesulfonate sebagai mutagen juga dilaporkan pada beberapa

penelitian seperti pada tanaman krisan ditemukan sebanyak 48 mutan (5,2%) dari

910 tanaman dengan warna petal yang menyimpang yaitu pink-salmon, warna

pink bercahaya, perunggu, putih, kuning dan salmon pada EMS konsentrasi

0,77% selama 1 jam (Latado et al., 2004). Penelitian pada kedelai yang

menggunakan 1-30 mM EMS menunjukkan polimorfisme dalam jaringan kedelai,

hasil ini nantinya berguna dalam mendeteksi mutasi dalam kultur embriogenik

kedelai melalui penanda RAPD (Hofmann et al., 2004).

13

2.4 Induksi Mutasi Cabai Merah dengan Ethyl Methanesulfonate (EMS)

Induksi mutasi cabai merah dengan menggunakan EMS diharapkan dapat

meningkatkan keragaman cabai merah yang selanjutnya dapat diseleksi untuk

menghasilkan tipe yang lebih baik. Penelitian induksi variasi cabai menggunakan

EMS telah dibuktikan oleh Alcantara et al. (1996) pada cabai cv Keystone

Resistant Giant no.3 dengan parameter penelitian meliputi konsentrasi, lama

waktu perlakuan dan temperatur. Konsentrasi EMS yang digunakan adalah 0,5%,

1% dan 1,5% dengan lama perendaman 3, 6 dan 9 jam serta suhu yang diatur pada

5oC, 1

oC, 15

oC dan 20

oC. Pada generasi M1 ditemukan sedikit tanaman yang

mengalami mutasi seperti bentuk daun yang tidak beraturan dan menjari, selain itu

umumnya tanaman menjadi kerdil dengan daun yang klorosis, serta persentase

perkecambahan terendah pada konsentrasi EMS 1,5% selama 9 jam.

Penelitian lain menggunakan cabai merah cv Longhi (Jabeen dan Mirza,

2002) dengan konsentrasi EMS yang digunakan 0,01, 0,1 dan 0,5% selama 3 dan

6 jam. Karakteristik yang dapat diamati pada tanaman yang termutasi meliputi

bentuk daun, berat tanaman, jumlah percabangan, jumlah daun, hari saat berbunga

dan berbuah, jumlah buah, susunan daun, struktur cabang, jumlah petal dan

jumlah sepal. Perlakuan dengan konsentrasi EMS 0,5% selama 6 jam ditemukan

dapat meningkatkan variasi genetik. Pada penelitian ini teramati 4 mutan dari

seluruh tanaman, dimana 2 mutan steril dan 2 mutan fertil. Mutan steril dilaporkan

memiliki jumlah daun yang lebih banyak, selain itu hasil uji klorofil tanaman

mutan menunjukkan kandungan klorofil yang lebih sedikit. Secara fisiologi,

14

kandungan klorofil dalam tanaman cabai juga dinilai sebagai salah satu variabel

(Lichtenthaler dan Wellburn, 1983).

Pada cabai merah “Smart” penggunaan EMS 1% dengan lama perendaman

biji selama 6 jam menghasilkan perkecambahan sebesar 96%. Penggunaan

konsentrasi EMS yang lebih rendah yaitu 0,5%, 0,3% dan 0,1% menghasilkan

perkecambahan sebesar 98%, 98,5% dan 100% berturut-turut (Pharmawati et al.,

2012). Manzila et al. (2010) juga melaporkan hasil penelitian pada lima genotipe

cabai yang diuji yaitu Jatilaba, ICPN12 no.4, PBC495, Helem dan Gelora dapat

menimbulkan keragaman morfologi pada konsentrasi EMS 0,5% dengan

perendaman selama 60 menit.

15

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir

Kebutuhan pasar cabai merah selalu mengalami peningkatan, ditambah lagi

pada saat panen cabai yang merosot karena gagal panen dan musim yang tidak

menentu. Kebutuhan ini tidak diimbangi dengan ketersediaan cabai merah di

pasar nasional (BPS, 2011). Kenaikan harga cabai disebabkan oleh anomali

musim yang menyebabkan produktivitas cabai menurun, seperti kurangnya sinar

matahari karena curah hujan yang tinggi, busuk, yang akhirnya menyebabkan

penyakit jamur, kuning, dan patek. Musim hujan berkepanjangan yang terjadi

pada tahun 2010 membuat produksi cabai di beberapa wilayah indonesia

mengalami penurunan drastis sehingga menyebabkan kenaikan harga. Meskipun

cabai bukanlah merupakan tanaman ekonomi utama, tetapi beberapa negara

termasuk Indonesia mengakui bahwa tanaman cabai merupakan salah satu

tanaman rempah-rempah yang banyak dimanfaatkan, sehingga tanaman cabai

memiliki nilai ekonomi yang cukup berarti dan berpengaruh terhadap inflasi

(BPS, 2012).

Untuk mengatasi berbagai kendala dalam budidaya cabai terutama

produksinya, perlu diupayakan penemuan sifat-sifat yang baik dari tanaman cabai

sehingga perlu diupayakan mutasi untuk mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan.

Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah meningkatkan variasi genetik melalui

mutagenesis menggunakan senyawa kimia. EMS dapat digunakan sebagai

mutagen yang menghasilkan variasi genetik suatu tanaman.

15

16

3.2 Konsep Penelitian

Gambar 3.1. Konsep Penelitian

Kebutuhan Cabai Besar di Pasar

Menemukan variasi cabai merah

Pemuliaan Mutasi

Mutagen Kimia

Kultivar Unggul yang sedikit

Cabai Merah Besar (Capsicum annuum L)

Ethyl methanesulfonate

Mutan Cabai Merah

K

u

l

t

i

v

a

r

u

n

g

g

u

l

Persentase

Muncul Bibit

Morfologi

Tanaman

Fisiologi

Tanaman

Reproduksi

Tanaman

17

3.3 Hipotesis Penelitian

Hipotesis dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

H0: Perendaman biji cabai merah menggunakan EMS 1% selama 6, 9, 12 dan 15

jam tidak dapat menyebabkan perbedaan karakter morfologi, fisiologi, dan

reproduksi tanaman cabai merah.

H1: Perendaman biji cabai merah menggunakan EMS 1% selama 6, 9, 12 dan 15

jam dapat menyebabkan perbedaan karakter morfologi, fisiologi, dan

reproduksi tanaman cabai merah.

18

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian adalah rancangan

acak kelompok (RAK) dengan lima ulangan atau kelompok. Perlakuan terdiri dari

perendaman menggunakan EMS selama 6 jam, 9 jam, 12 jam, dan 15 jam dan

kontrol. Masing-masing unit percobaan terdiri dari 10 tanaman. Pada setiap petak

akan diamati masing-masing 6 unit tanaman yang dipilih secara acak. Denah

perlakuan dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut:

K

K1-K10

D

D1-D10

B

B1-B10

C

C1-C10

A

A1-A10

B

B1-B10

D

D1-D10

K

K1-K10

C

C1-C10

A

A1-A10

D

D1-D10

K

K1-K10

B

B1-B10

A

A1-A10

C

C1-C10

C

C1-C10

D

D1-D10

K

K1-K10

A

A1-A10

B

B1-B10

B

B1-B10

C

C1-C10

D

D1-D10

K

K1-K10

A

A1-A10

Gambar 4.1. Denah Petak Percobaan

Kelompok 1

Kelompok 2

Kelompok 3

Kelompok 5

Kelompok 4

18

19

Keterangan:

K: Kontrol

A: Perlakuan EMS 1%, 6 jam

B: Perlakuan EMS 1%, 9 jam

C: Perlakuan EMS 1%, 12 jam

D: Perlakuan EMS 1%, 15 jam

1-10: Nomor tanaman dalam percobaan

Ethyl methanesulfonate digunakan sebagai mutagen kimia pada benih cabai

merah dengan lama perendaman 6, 9, 12 dan 15 jam. Pengamatan dilakukan

terhadap morfologi, fisiologi dan reproduksi. Benih cabai merah “Hot Paper

Smart” dibeli dari toko pertanian di Denpasar. Benih cabai direndam dalam EMS

konsentrasi 1% selama 6, 9, 12 dan 15 jam dan kontrol direndam dalam buffer

phosphate pH 7 dengan waktu yang sama dalam suhu ruangan. Benih disemai

dalam oker kertas / bumbungan, setelah bibit berusia 21 hari dipindah ke bedeng.

Pengamatan dilakukan terhadap persentase munculnya bibit, karakter morfologi,

fisiologi serta reproduktif. Data dianalisis secara deskriptif komparatif serta secara

statistik dengan uji ANOVA.

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Lab Bioteknologi Fakultas Pertanian Universitas

Udayana dan di lahan pertanian di Br. Temen, Kec. Susut, Ds. Penglumbaran,

Kab. Bangli dengan ketinggian ± 850 m dpl selama 5 bulan dari bulan Juli 2013

sampai bulan Desember 2013. Uji kandungan klorofil dan viabilitas serbuk sari

dilakukan di Laboratorium FMIPA Universitas Hindu Indonesia.

20

4.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada varietas cabai, konsentrasi EMS,

lama waktu perendaman serta kondisi eksperimental. Pembatasan hal yang

diamati meliputi persentase munculnya bibit, karakteristik morfologi, fisiologi,

dan reproduktif.

4.4 Penentuan Sumber Data

Penelitian ini menggunakan cabai merah sebagai sampel dan EMS sebagai

mutagen. Jumlah total sampel yang digunakan sebanyak 250 benih cabai merah,

masing-masing 10 benih cabai pada perlakuan EMS 6 jam, 9 jam, 12 jam, 15 jam,

dan kontrol masing-masing dengan lima kali ulangan. Untuk karakter morfologi

diamati enam tanaman pada setiap unit percobaan dan diantaranya dua tanaman

diambil secara acak untuk pengamatan variabel fisiologi berupa kandungan

klorofil daun. Variabel reproduktif untuk viabilitas serbuk sari diambil masing-

masing lima bunga dari dua tanaman yang diambil secara acak. Untuk

pengamatan hari pertama saat berbunga dan berbuah serta jumlah buah, panjang

dan diameter buah diamati enam tanaman yang dipilih untuk karakter morfologi.

4.5 Variabel Penelitian

Variabel yang diamati meliputi persentase munculnya bibit, karakteristik

morfologi, fisiologi, dan reproduksi tanaman cabai merah yang diberi perlakuan

EMS 1% dengan rentang waktu perendaman benih selama 6, 9, 12 dan 15 jam.

4.5.1 Persentase munculnya bibit cabai merah

Pengamatan persentase munculnya bibit dilakukan untuk mengetahui

jumlah bibit yang dapat tumbuh dari benih cabai merah yang disemaikan sehingga

21

dapat diketahui pengaruh waktu perendaman efektif EMS 1%. Persentase

kemunculan bibit dihitung dari jumlah bibit muncul dibagi seluruh benih yang

ditanam dikali 100%.

4.5.2 Morfologi tanaman cabai merah

Karakter morfologi yang diamati yaitu tinggi tanaman, jumlah cabang,

jumlah daun, jumlah petal, dan jumlah sepal dengan perlakuan EMS 1% pada

benih cabai merah yang direndam selama 6, 9, 12, dan 15 jam.

4.5.3 Fisiologi tanaman cabai merah

Secara fisiologi diuji kandungan klorofil daun tanaman cabai merah dengan

perlakuan EMS 1% pada benih cabai merah yang direndam selama 6, 9, 12, dan

15 jam.

4.5.4 Reproduktif tanaman cabai merah

Bagian reproduktif tanaman yang diamati meliputi viabilitas serbuk sari,

hari saat pertama berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman berbunga pada

tanaman perlakuan, umur 50% tanaman berbuah pada tanaman perlakuan, jumlah

bunga, jumlah buah, panjang serta diameter buah.

4.6 Bahan Penelitian

Adapun bahan yang digunakan adalah benih cabai merah (Capsicum

annuum L) kultivar ”Hot Pepper Smart” yang diperoleh dari toko pertanian,

K2HPO4, KH2PO4, Ethyl methanesulfonate (EMS), akuades, aceton 80%, media

tanam siap pakai (merk Pubotan), pupuk NPK, kompos, pupuk kandang,

fungisida, insektisida, bubuk carmine, asam asetat glasial, kertas label, dan kertas

saring.

22

4.7 Instrumen Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah bak perkecambahan, alat-

alat pertanian, mulsa plastik hitam-perak, gelas ukur, labu ukur, gelas beaker,

pinset, tabung reaksi, penggaris, alat tulis, tabung falcon, spektrofotometer,

mikroskop, timbangan analitik, sentrifuge, pipet tetes, mikropipet, pipet tip,

mortar, blender, corong, gelas objek, kaca penutup, pH meter, kamera, dispenser

25 ml, botol kocok plastik 100 ml, dan mesin kocok bolak-balik.

4.8 Prosedur Penelitian

4.8.1 Pembuatan buffer posfat pH 7 dan larutan EMS 1%

Pembuatan EMS 1% dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama-tama dibuat

1 M buffer posfat pH 7 dengan mencampurkan 70 ml 1 M K2HPO4 dengan 20 ml

1 M KH2PO4 lalu pH diukur sampai mencapai pH 7. Jika pH belum mencapai

nilai 7, maka ditambahkan dengan KH2PO4. Konsentrasi buffer posfat yang

digunakan untuk melarutkan EMS adalah 0,1 M. Untuk membuat buffer posfat

pH 7 dengan konsentrasi 0,1 M, maka dilakukan pengenceran 10 x dari buffer

posfat 1 M (Koethoff et al., 1989). Tahap berikutnya membuat EMS 1% dengan

cara mengambil 0,05 ml EMS dan dijadikan 5 ml dengan menambahkan buffer

posfat pH 7.

4.8.2 Pembuatan pewarna aceto-carmine

Pewarna aceto-carmine dibuat dengan melarutkan 0,5 gram bubuk carmine

dalam 22,5 ml asam asetat glasial, diaduk dengan batang pengaduk sampai

tercampur. Campuran dipanaskan hingga mendidih, didinginkan, kemudian

23

ditambahkan 50 ml akuades dan disaring dengan kertas saring (Koethoff et al.,

1989).

4.8.3 Persiapan lahan

Tanah dicangkul untuk membersihkan lahan dari akar bekas tanaman lama

dan segala macam gulma yang tumbuh. pH tanah diukur dengan pH meter digital.

pH diukur pada tiap petak tanah perlakuan, pH tanah yang kurang dapat dilakukan

penaburan kapur pertanian atau dolomit sebanyak 200-400 gr/m2 agar pH menjadi

6-7 (Sherly et al., 2010). Tanah yang telah dicangkul dibuat bedengan dengan

lebar 100 cm, tinggi 40 cm, jarak antar bedengan 80 cm, panjang bedengan 5 m,

lebar parit 50 cm. Setiap bedengan ditaburi 50 kg pupuk kandang untuk 5 m

panjang bedengan dan dicampur dengan tanah secara merata. Bedengan ditutup

dengan mulsa plastik hitam-perak. Untuk mengetahui unsur makro tersedia

dilakukan analisis tanah yang dikerjakan di Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas

Pertanian Universitas Udayana.

4.8.4 Perlakuan benih cabai merah dengan EMS 1% dan persemaian

Benih cabai merah diseleksi dengan cara direndam dalam air bersih selama

6 jam, kemudian dipilih benih cabai yang tenggelam. Sebanyak 200 benih cabai

merah yang telah diseleksi direndam dengan EMS 1% masing-masing 50 benih

selama 6 jam, 9 jam, 12 jam dan 15 jam. Perlakuan dilakukan pada temperatur

ruang. Sebagai kontrol adalah 50 benih yang direndam dalam buffer fosfat pH 7.

Benih selanjutnya dibilas dengan akuades untuk menghilangkan sisa-sisa mutagen

(Narayanan and Konzak, 1969). Benih yang telah diberi perlakuan kemudian

disemaikan pada media tanam siap pakai yang telah dimasukkan ke dalam

24

bumbungan dan disusun di bawah naungan atau sungkup yang telah disiapkan.

Bumbungan yang tersusun rapi diberi air secukupnya sampai basah. Penyiraman

dilakukan dengan sprayer. Bumbungan yang telah ditanam benih cabai ditutup

dengan kertas koran, lalu disiram sampai basah agar kelembabannya terjaga.

Kemunculan bibit dipermukaan tanah dicatat pada tahap ini.

4.8.5 Penanaman

Penanaman pada bedengan dilakukan setelah bibit berumur 21 hari. Jarak

tanam 50 x 50 cm (Sherly et al., 2010). Penanaman dilakukan pada sore hari

secara serentak dalam 1 hari. Setelah selesai ditanam, bibit cabai disiram air

secukupnya dengan cara disemprotkan dengan tekanan rendah dan merata sampai

ke akarnya.

4.8.6 Pemeliharaan

Pemeliharaan tanaman cabai dilakukan dengan memberi pupuk tambahan.

Campuran pupuk dibuat sesuai kebutuhan dalam ember atau tong besar ukuran

20-30 liter, diisikan 25 liter air bersih, dimasukkan 1,250 kg kompos,

ditambahkan 0,625 kg NPK (15 : 15 : 15) (2 sendok makan untuk 10 liter air).

Pemupukan dilakukan dengan kocor setiap bulan (100 ml per pohon), dimulai

pada umur 14 HST minimal 8 kali selama masa pemeliharaan tanaman (Sherly et

al., 2010). Kucuran pupuk diusahakan tidak terkena tanaman secara langsung.

Tanaman cabai disiram dengan air 2 kali sehari. Penyiangan dilakukan secara

manual dengan garu atau mencabut gulma secara hati-hati.

25

4.8.7 Pengamatan karakter morfologi

Karakter morfologi yang diamati yaitu tinggi tanaman yang diukur dari

leher akar sampai titik tumbuh, jumlah cabang, jumlah daun, bentuk daun, jumlah

petal dan jumlah sepal. Pengamatan dilakukan terhadap tanaman terduga mutan

pada setiap perlakuan serta 6 tanaman yang dipilih pada setiap perlakuan dan

ulangan. Pengambilan data dilakukan setiap minggu, dengan mencatat dan

mengukur perubahan morfologi yang terjadi dari leher akar sampai titik tumbuh

tanaman serta dokumentasi gambar foto dengan kamera sampai tanaman cabai

berbuah.

4.8.8 Pengamatan karakter fisiologi

Karakter fisiologi yang diuji adalah kandungan klorofil. Uji klorofil

dilakukan dengan metode yang dijelaskan oleh Lichtenthaler dan Wellburn

(1983). Masing-masing perlakuan dan ulangan dipilih 3 tanaman dan diambil

daun ketiga dari pucuk dan sudah berkembang sempurna untuk diekstraksi

klorofilnya. Sampel daun sebanyak 100 mg dihaluskan dengan cara digerus,

ditambahkan 3 ml aseton 80% dan disentrifugasi pada 3000 rpm selama 2 menit.

Dari hasil sentrifugasi didapatkan pellet dan supernatan. Supernatan diambil dan

dipindahkan ke labu takar. Pellet yang masih dalam tabung ditambahkan 1 ml

aseton dan disentrifugasi kembali. Supernatan yang didapatkan dipindahkan ke

labu takar sebelumnya sampai mencapai 5 ml, kemudian diukur absorbansinya

pada panjang gelombang 663 dan 645 nm.

Kandungan klorofil (mg/L) dalam ekstrak dihitung menurut rumus berikut

(Lichtenthaler dan Wellburn, 1983):

26

1. Klorofil a mg/L berat daun = 12,7 x E663 – 2,69 x E645

2. Klorofil b mg / L berat daun = 22,9 x E645 – 4,68 x E663

3. Klorofil total mg / L berat daun = 20,2 x E645 + 8,02 x E663

Keterangan :

E : Nilai absorbansi

4.8.9 Pengamatan karakter reproduktif tanaman

Secara reproduktif pengamatan meliputi viabilitas serbuk sari, hari saat

pertama berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman berbunga pada tanaman

perlakuan, umur 50% tanaman berbuah pada tanaman perlakuan, jumlah bunga,

jumlah buah serta besar buah setelah panen yang dihitung berdasarkan Standar

Nasional Indonesia.

Viabilitas serbuk sari diamati dengan mengambil sebuk sari dari 5 bunga

yang telah mekar dari 2 tanaman terpilih pada setiap perlakuan dan ulangan.

Serbuk sari ditaburkan di atas kaca objek dan ditetesi dengan aceto-carmine 2%

dan dibiarkan selama 30 menit, dibuat masing-masing 1 preparat untuk setiap

bunga. Preparat yang telah diwarnai diamati di bawah mikroskop cahaya dengan

perbesaran 40 x dan dihitung jumlah serbuk sari pada 10 lapang pandang (Tyagi,

2002).

Pengamatan dilakukan terhadap serbuk sari yang viabel dan tidak viabel.

Serbuk sari yang viabel menyerap zat warna aceto-carmine dan memiliki dinding

yang tidak mengkerut, sedangkan serbuk sari yang tidak viabel tidak menyerap zat

27

warna aceto-carmine dan memiliki dinding yang mengkerut. Cara menghitung

persentase viabilitas serbuk sari adalah sebagai berikut:

rata-rata serbuk sari viabel x 100%

rata-rata jumlah serbuk sari yang diamati

Pengamatan terhadap hari saat berbunga dan berbuah dicatat mulai saat

tanaman pertama kali berbunga dan berbuah, sedangkan untuk jumlah bunga dan

jumlah buah dicatat saat mulai berbunga serta berbuah sampai tanaman dipanen.

Besar buah diukur dari diameter buah dan panjang buah, diameter diukur

pada pangkal buah cabai dan panjang buah diukur dari pangkal buah sampai ujung

buah. Pengukuran besar buah dilakukan terhadap setiap buah pada 6 tanaman

untuk setiap perlakuan dan ulangan sesuai dengan ukuran SNI yaitu Mutu I

dengan panjang buah 12-14 cm dan garis tengah pangkal 1,5-1,7 cm, Mutu II

dengan panjang buah 9-11 cm dan garis tengah pangkal 1,3-<1,5 cm, Mutu III

dengan panjang buah <9 cm dan garis tengah pangkal <1,3 cm (BSN, 1998).

4.9 Analisis Data

Data hasil penelitian merupakan data kuantitatif yang dianalisis secara

deskriptif komparatif serta statistik, yaitu dengan melihat dan membandingkan

hasil pengamatan dari penelitian yang dilakukan. Data persentase munculnya bibit

dilihat berdasarkan jumlah bibit yang hidup. Hasil rata-rata tinggi tanaman,

jumlah cabang, jumlah daun, jumlah petal, jumlah sepal, viabilitas serbuk sari,

hari pertama saat berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman berbunga, umur 50%

tanaman berbuah, jumlah bunga, jumlah buah, besar buah, kandungan klorofil

dianalisis secara statistik menggunakan ANOVA (Analisis of Variance). Hasil uji

ANOVA yang berbeda nyata (P ≤ 0,05) dilanjutkan dengan uji LSD sehingga

28

dapat dilihat perbedaan antar pelakuan (Steel dan Torrie, 1993). Data yang

diperoleh diolah menggunakan program SPSS (Statistical Program for Social

Sciences). Data akan dilaporkan dalam grafik dan tabel.

29

BAB V

HASIL PENELITIAN

5.1 Persentase Kemunculan Bibit Cabai Merah

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada perlakuan kontrol persentase

kemunculan bibit 100% pada 14 hari setelah semai (HSS). Bibit cabai merah

pertama tumbuh pada 7 HSS dan tumbuh 100% pada seluruh perlakuan pada 21

HSS.

Tabel 5.1

Persentase Kemunculan Bibit Cabai Merah

Perlakuan Munculnya Bibit (%)

7 HSS 14 HSS 21 HSS

Kontrol 66 100 100

EMS 1%, 6 jam 50 86 100

EMS 1%, 9 jam 60 91 100

EMS 1%, 12 jam 60 85 100

EMS 1%, 15 jam 50 96 100

HSS = hari setelah semai

5.2 Karakter Morfologi Tanaman Cabai Merah

Pengamatan karakter morfologi tanaman cabai merah dilakukan terhadap

tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah daun, bentuk daun, jumlah petal dan

jumlah sepal pada 2, 5, 9, 11 dan 13 minggu setelah transfer (MST) ke lahan.

Hasil ANOVA dan uji Duncan pada pengaruh perlakuan perendaman biji cabai

merah dengan konsentrasi EMS 1% terhadap tinggi tanaman menunjukkan

perlakuan berpengaruh signifikan. Hal ini terjadi pada 2 MST, 5 MST dan 9 MST

sedangkan pada 11 MST dan 13 MST perlakuan perendaman biji cabai merah

dengan konsentrasi EMS 1% tidak berpengaruh signifikan terhadap tinggi

tanaman (Gambar 5.1).

29

30

Gambar 5.1. Grafik Tinggi Tanaman.

Analisis pada 2 MST dan 5 MST menunjukkan tanaman hasil perlakuan

perendaman selama 9 jam menghasilkan tanaman yang paling tinggi yaitu

berturut-turut 12,68 cm dan 25,37 cm. Sedangkan pada kontrol menghasilkan

tanaman paling pendek yaitu sebesar 4,43 cm. Umur 9 MST, 11 MST, dan 13

MST, tanaman hasil perendaman 1% EMS selama 6 jam menghasilkan tanaman

yang paling tinggi yaitu 37,12 cm, 38,37 cm, dan 38,42 cm berturut-turut

Berdasarkan analisis statistik perendaman biji cabai merah dengan EMS

1% berpengaruh signifikan terhadap jumlah cabang tanaman cabai merah. Hal ini

terjadi pada 2 MST dan 5 MST, sedangkan pada 9 MST, 11 MST, dan 13 MST

perendaman biji dengan EMS tidak berpengaruh signifikan terhadap jumlah

cabang (Tabel 5.2).

31

Tabel 5.2

Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%

Jumlah Cabang (Batang)

PERLAKUAN 2 MST 5 MST 9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0 0,27±0,08(a) 5,13±0,44(a) 5,40±0,33(a) 5,43±0,29(a)

EMS 1%, 6 jam 0,10±0,07(a) 3,38±0,53(b) 6,10±0,42(a) 5,93±0,40(a) 5,43±0,36(a)

EMS 1%, 9 jam 0,40±0,14(b) 3,63±0,58(b) 6,30±0,49(a) 6,13±0,46(a) 5,57±0,33(a)

EMS 1%, 12 jam 0 1,10±0,21(a) 6,20±0,50(a) 6,27±0,50(a) 5,83±0,41(a)

EMS 1%, 15 jam 0 0,17±0,07(a) 5,20±0,39(a) 5,37±0,38(a) 5,40±0,37(a)

Keterangan : Angka adalah nilai rata-rata ± standar error.

Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang

sama berarti tidak berbeda nyata (P ≥ 0,05)

Hasil menunjukkan bahwa pada 2 MST perlakuan perendaman selama 9

jam menghasilkan jumlah cabang paling banyak dengan nilai rata-rata sebesar

0,40. Sedangkan tanaman dengan perlakuan kontrol, perendaman selama 12 jam,

dan 15 jam belum menghasilkan cabang pada 2 MST. Pada 5 MST semua

tanaman hasil perlakuan telah menghasilkan cabang dan jumlah paling banyak

pada perlakuan 9 jam. Pada umur 9, 11, dan 13 MST jumlah cabang tidak berbeda

antara kontrol dengan perlakuan dan antar perlakuan.

Pengaruh perendaman biji cabai merah dengan EMS 1% terhadap jumlah

daun, menurut uji statistik menunjukkan perbedaan yang signifikan. Hal ini terjadi

pada 2, 5, dan 9 MST sedangkan pada 11 MST tidak berpengaruh signifikan

terhadap jumlah (Tabel 5.3).

32

Tabel 5.3

Jumlah Daun Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%

Jumlah Daun (Helai)

PERLAKUAN 2 MST 5 MST 9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 3,53±0,09(a) 7,23±0,45(a) 36,33±0,68(a) 54,00±1,00(a) 36,30±1,52(c )

EMS 1%, 6 jam 8,07±0,42(b) 25,10±1,43(b) 56,07±2,28(b) 55,37±1,59(a) 31,20±1,26(b)

EMS 1%, 9 jam 7,77±0,49(b) 25,83±1,88(b) 56,57±1,97(b) 54,60±1,92(a) 27,53±0,66(a)

EMS 1%, 12 jam 3,83±0,10(a) 8,83±0,47(a) 39,07±1,37(a) 55,17±1,64(a) 28,93±0,85(ab)

EMS 1%, 15 jam 3,50±0,10(a) 6,57±0,29(a) 37,70±0,88(a) 54,67±1,01(a) 29,63±0,69(ab)




Analisis menunjukkan pada 2 MST perlakuan perendaman selama 6 jam

menghasilkan tanaman dengan jumlah daun paling banyak dari perlakuan lainnya,

yaitu dengan jumlah daun rata-rata sebesar 8,07. Pada 9 MST perlakuan

perendaman selama 9 jam menghasilkan tanaman dengan jumlah daun paling

banyak dengan jumlah rata-rata daun sebesar 56,57 dari jumlah daun tanaman

pada 2 MST, 5 MST, 11 MST dan 13 MST. Sedangkan pada 13 MST jumlah rata-

rata daun tanaman mulai mengalami penurunan dengan jumlah rata-rata terbanyak

pada perlakuan kontrol yaitu sebesar 36,30.

Pengaruh perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS 1%

terhadap jumlah sepal bunga tanaman cabai merah pada 11 MST dan 13 MST

hasil ANOVA dan uji Duncan menunjukkan bahwa perlakuan berpengaruh

signifikan.

33

Tabel 5.4

Jumlah Sepal Bunga Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS

1%

Jumlah Sepal Bunga Cabai Merah (Helai)

PERLAKUAN 5 MST 9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 5,00±0,00(a) 5,52±0,03(a) 5,49±0,02(a) 5,53±0,02(ab)

EMS 1%, 6 jam 5,58±0,08(a) 5,54±0,02(a) 5,54±0,02(ab) 5,64±0,03(c)

EMS 1%, 9 jam 5,41±0,08(a) 5,53±0,02(a) 5,56±0,02(ab) 5,60±0,03(bc)

EMS 1%, 12 jam 5,67±0,33(a) 5,48±0,04(a) 5,58±0,02(b) 5,56±0,03(abc)

EMS 1%, 15 jam 6,00±0,00(a) 5,50±0,04(a) 5,60±0,02(b) 5,49±0,03(a)




Analisis menunjukkan pada 11 MST perlakuan EMS 1% selama 15 jam

menghasilkan tanaman yang memiliki jumlah rata-rata sepal bunga yang paling

banyak sebesar 5,60 dan pada 13 MST perlakuan selama 6 jam menghasilkan

tanaman yang memiliki jumlah rata-rata sepal bunga yang paling banyak yaitu

sebesar 5,64 (Tabel 5.4). Bunga cabai yang dihasilkan pada penelitian ini

memiliki jumlah sepal sebanyak 5, 6 dan 7.

Perlakuan perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS 1%

terhadap jumlah petal bunga tanaman cabai merah menunjukkan bahwa perlakuan

berpengaruh signifikan pada 11 MST dan 13 MST.

34

Tabel 5.5

Jumlah Petal Bunga Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS

1%

Jumlah Petal Bunga Cabai Merah (Helai)

PERLAKUAN 5 MST 9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 5,00±0,00(a) 5,52±0,03(a) 5,49±0,02(a) 5,53±0,02(ab)

EMS 1%, 6 jam 5,58±0,08(a) 5,54±0,02(a) 5,54±0,02(ab) 5,64±0,03(c)

EMS 1%, 9 jam 5,41±0,08(a) 5,53±0,02(a) 5,56±0,02(ab) 5,60±0,03(bc)

EMS 1%, 12 jam 5,67±0,33(a) 5,48±0,04(a) 5,58±0,02(b) 5,56±0,03(abc)

EMS 1%, 15 jam 6,00±0,00(a) 5,50±0,04(a) 5,60±0,02(b) 5,49±0,03(a)




Gambar 5.2. Foto Bunga Cabai Merah dengan 5 Petal pada 9 MST Perlakuan

EMS 1% Selama 6 Jam

35

Gambar 5.3. Foto Bunga Cabai Merah dengan 6 Petal pada 9 MST Perlakuan

EMS 1% Selama 6 Jam

Gambar 5.4 Foto Bunga Cabai Merah dengan 7 Petal pada 9 MST Perlakuan EMS

1% Selama 6 Jam

Pada 13 MST perlakuan selama 6 jam menghasilkan tanaman yang

memiliki jumlah petal bunga yang paling banyak yaitu dengan jumlah petal rata-

36

rata sebesar 5,64 (Tabel 5.5). Penelitian ini menghasilkan bunga cabai merah

dengan petal berjumlah 5, 6, dan 7.

Bunga cabai merah dengan jumlah petal dan sepal 5, 6, dan 7 dihasilkan

pada seluruh perlakuan kecuali pada 5 MST karena merupakan minggu awal

mulai berbunga sehingga tanaman cabai merah belum seluruhnya berbunga.

Jumlah petal dan sepal dihitung dari 30 tanaman perlakuan yang diambil dari 6

tanaman untuk setiap ulangan. Jumlah petal dan sepal selalu sama pada setiap

bunga, jika petal berjumlah 5 maka sepal juga berjumlah 5 begitu pula yang

berjumlah 6 dan 7. Jumlah bunga dengan petal dan sepal 5, 6, dan 7 pada setiap

perlakuan dapat dilihat pada Tabel 5.6 berikut.

Tabel 5.6

Persentase Jumlah Bunga yang Memiliki Petal dan Sepal 5, 6, dan 7 Setiap

Perlakuan pada 9 MST, 11 MST dan 13 MST

Perlakuan

Persentase Jumlah Petal dan Sepal (%)

9 MST 11 MST 13 MST

5 6 7 5 6 7 5 6 7

Kontrol 49,79 48,93 1,29 51,40 48,35 0,25 47,94 51,23 1,44

EMS 1%,

6 jam 50,23 45,48 4,29 50,07 45,91 4,03 44,44 48,07 7,49

EMS 1%,

9 jam 51,44 44,64 3,92 48,92 46,50 4,59 46,18 47,71 6,12

EMS 1%,

12 jam 55,20 42,08 2,71 47,49 47,23 5,28 48,83 46,75 4,42

EMS 1%,

15 jam 53,88 42,23 3,88 46,20 47,69 6,11 53,98 43,03 2,99

Tabel 5.6 diatas menunjukkan pada 9 MST bunga telah muncul pada

seluruh perlakuan, persentase jumlah petal dan sepal berjumlah 5 terbanyak

terjadi pada perlakuan selama 12 jam yaitu sebesar 55,20%. Jumlah petal dan

sepal berjumlah 6 terbanyak terjadi pada 13 MST dengan perlakuan kontrol yaitu

37

sebesar 51,23% dan untuk jumlah petal dan sepal berjumlah 7 terbanyak terjadi

pada 13 MST dengan perlakuan 6 jam yaitu sebesar 7,49%.

5.3 Karakter Fisiologi Tanaman Cabai Merah

Karakter fisiologi yang diamati adalah kandungan klorofil pada 11 MST

dari daun tanaman cabai merah dengan perlakuan EMS 1% pada benih yang

direndam selama 6, 9, 12, 15 jam dan kontrol. Hasil ANOVA dan uji Duncan

menunjukkan perlakuan perendaman biji cabai merah dengan EMS 1% selama 6,

9, 12, 15 jam dan kontrol terhadap klorofil a, b dan total yang dihasilkan tanaman

cabai merah menunjukkan bahwa perlakuan berpengaruh signifikan (P ≥ 0,05).

Tabel 5.7

Kandungan Klorofil a, b dan Total Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%

PERLAKUAN Kandungan Klorofil (µg/ml)

Korofil a Klorofil b Klorofil total

Kontrol 24,68±0,51(a) 31,41±1,75(a) 56,08±2,23(a)

EMS 1%, 6 jam 26,18±0,36(b) 36,04±1,12(b) 62,20±1,39(b)

EMS 1%, 9 jam 26,38±0,35(b) 42,30±1,63(c) 68,66±1,63(c)

EMS 1%, 12 jam 25,25±0,43(ab) 35,16±1,20(b) 60,39±1,45(ab)

EMS 1%, 15 jam 26,26±0,52(b) 33,44±1,23(ab) 59,68±1,72(ab)




Hasil uji kandungan klorofil a, b dan total pada perlakuan kontrol memiliki

kandungan yang paling rendah berturut-turut sebesar 24,68, 31,41 dan 56,07.

Sedangkan pada perlakuan EMS 1% selama 9 jam menunjukkan kandungan

klorofil a, b dan total yang paling tinggi yaitu 26,38, 42,30 dan 68,66 secara

berturut-turut. Persentase peningkatan klorofil a, b dan total yang terjadi antara

38

kontrol dengan perlakuan selama 9 jam berturut-turut adalah 6,89%, 34, 67%, dan

22,43%.

5.4 Karakter Reproduktif Tanaman Cabai Merah

Hasil analisis viabilitas serbuk sari tanaman cabai merah menunjukkan

bahwa perlakuan berpengaruh signifikan (Tabel 5.8)

Tabel 5.8

Viabilitas Serbuk Sari Bunga Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%

Perlakuan Viabilitas Serbuk Sari (%)

Kontrol 97±0,01(bc)

EMS 1%, 6 jam 93±0,03(ab)

EMS 1%, 9 jam 89±0,02(a)

EMS 1%, 12 jam 99±0,00(c)

EMS 1%, 15 jam 93±0,02(ab)




Gambar 5.5. Foto Serbuk Sari Bunga Cabai Merah; a) Serbuk Sari Viabel,

b) Serbuk Sari Tidak Viabel; Perbesaran Mikroskop 4 x 10

Perlakuan perendaman biji cabai merah dengan EMS 1% selama 12 jam

menghasilkan viabilitas serbuk sari yang paling tinggi yaitu sebesar 99%. Namun

39

berdasarkan hasil analisis perbandingan berganda Duncan, nilai viabilitas serbuk

sari pada perendaman selama 12 jam tidak berbeda signifikan dengan viabilitas

serbuk sari hasil perlakuan kontrol sebesar 97%.

Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji cabai dengan

EMS 1% selama 12 jam menghasilkan tanaman dengan viabilitas serbuk sari

paling tinggi yaitu sebesar 99%. Sedangkan tanaman dengan perlakuan

perendaman biji cabai dengan EMS 1% selama 9 jam menghasilkan tanaman

dengan viabilitas serbuk sari paling rendah yaitu sebesar 89% (Tabel 5.8).

Analisis of Variance dan Uji Duncan menunjukkan hari saat pertama

tanaman berbunga dan berbuah yang berbeda-beda pada setiap perlakuan.

Tabel 5.9

Umur Tanaman Cabai Merah Saat Mulai Berbunga dan Berbuah pada Berbagai

Lama Waktu Perendaman EMS 1%

Perlakuan Umur Pertama Berbunga

(Hari)

Umur Pertama Berbuah

(Hari)

Kontrol 53,67±5,90(b)

74,67±2,33(b)

EMS 1%, 6 jam 35,00±4,57(a)

63,00±2,30(a)

EMS 1%, 9 jam 35,00±4,57(a)

63,00±2,30(a)

EMS 1%, 12 jam 53,67±5,90(b)

70,00±3,13(b)

EMS 1%, 15 jam 53,67±5,90(b)

74,67±2,33(b)




Hasil analisis menunjukkan perlakuan perendaman biji cabai merah dengan

EMS 1% selama 6 jam dan 9 jam menghasilkan tanaman cabai yang rata-rata

berbunga paling cepat yaitu 35 hari. Sedangkan tanaman dengan umur pertama

kali berbunga yang paling lama pada tanaman cabai merah adalah dengan

40

perlakuan 12 jam, 15 jam dan kontrol dengan rata-rata umur pertama kali tanaman

berbunga pada 53 hari. Umur pertama kali tanaman berbuah paling cepat terjadi

pada tanaman dengan perlakuan EMS 1% selama 6 jam dan 9 jam yaitu 63 hari.

Sedangkan tanaman dengan umur pertama kali berbuah yang paling lama terjadi

pada tanaman dengan perlakuan 15 jam dan kontrol dengan rata-rata umur

pertama kali tanaman berbuah pada 74 hari.

Hasil ANOVA dan Uji Duncan umur 50% tanaman berbunga dan berbuah

menunjukkan umur 50% tanaman yang berbeda-beda untuk setiap perlakuan.

Tabel 5.10

Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbunga dan Berbuah pada Berbagai Lama

Waktu Perendaman EMS 1%

Perlakuan Umur 50% Berbunga

(Hari)

Umur 50% Berbuah

(Hari)

Kontrol 63,00±2,64(c)

77,00±1,04(b)

EMS 1%, 6 jam 35,00±2,64(a)

63,00±1,04(a)

EMS 1%, 9 jam 44,33±5,90(b)

63,00±1,04(a)

EMS 1%, 12 jam 63,00±2,64(c)

74,67±2,33(b)

EMS 1%, 15 jam 63,00±2,64(c)

77,00±1,04(b)




Analisis menunjukkan perlakuan perendaman biji cabai merah dengan

EMS 1% selama 6 jam menghasilkan tanaman cabai dengan umur 50% berbunga

paling pendek yaitu 35 hari. Sedangkan tanaman dengan umur 50% berbunga

yang paling lama adalah tanaman dengan perlakuan 12 jam, 15 jam dan kontrol

dengan rata-rata umur 50% tanaman berbunga pada 63 hari. Tanaman cabai

dengan umur 50% berbuah paling cepat ditunjukkan oleh perlakuan perendaman

41

EMS 1% selama 6 jam dan 9 jam yaitu 63 hari. Sedangkan umur 50% tanaman

berbuah yang paling lama terjadi pada perlakuan 15 jam dan kontrol dengan rata-

rata umur 50% tanaman berbuah pada 77 hari.

Analisis umur pertama kali berbunga dan berbuah, umur 50% tanaman

berbunga dan berbuah dilakukan untuk mengetahui keefektifan EMS dalam

mempengaruhi hari berbunga dan berbuah serta umur 50% tanaman berbunga dan

berbuah pada tanaman dengan perlakuan EMS 1% dibandingkan dengan tanaman

kontrol.

Pengaruh perlakuan perendaman biji cabai merah dengan EMS 1%

terhadap jumlah bunga tanaman cabai merah didapatkan bahwa perlakuan

berpengaruh signifikan pada 5 MST dan 9 MST, sedangkan pada 11 MST

perlakuan perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS 1% tidak

berpengaruh signifikan terhadap jumlah bunga tanaman cabai merah (Tabel 5.11).

Tabel 5.11

Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman

EMS 1%

PERLAKUAN Jumlah Bunga (Kuntum)

5 MST 9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0,07±0,05(a) 7,77±1,35(a) 26,27±2,72(a) 16,20±0,96(c )

EMS 1%, 6 jam 2,07±0,46(b) 28,80±3,03(b) 24,83±1,47(a) 13,80±0,74(b)

EMS 1%, 9 jam 1,93±0,42(b) 28,93±2,56(b) 26,17±1,32(a) 10,93±0,65(a)

EMS 1%, 12 jam 0,10±0,07(a) 7,37±1,46(a) 25,27±2,03(a) 12,80±0,88(ab)

EMS 1%, 15 jam 0,07±0,05(a) 6,87±0,68(a) 24,53±1,45(a) 13,40±0,61(b)




42

Hasil analisis menunjukkan pada 9 MST perlakuan 9 jam menghasilkan

tanaman dengan jumlah bunga paling banyak dari 5 MST, 11 MST dan 13 MST,

yaitu dengan jumlah bunga rata-rata sebesar 28,93.

Pengaruh perlakuan perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS

1% terhadap jumlah buah tanaman cabai merah menunjukkan bahwa perlakuan

berpengaruh signifikan pada 9 MST dan 11 MST, sedangkan pada 13 MST

perlakuan tidak berpengaruh signifikan terhadap jumlah buah tanaman (Tabel

5.12)

Tabel 5.12

Jumlah Buah Total Tanaman Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu

Perendaman EMS 1%

PERLAKUAN Jumlah Buah Total (Buah)

9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0,03±0,03(a) 9,40±1,08(a) 6,23±0,58(a)

EMS 1%, 6 jam 10,43±1,38(b) 19,87±1,43(b) 7,90±0,39(a)

EMS 1%, 9 jam 9,47±1,30(b) 17,73±1,22(b) 6,63±0,51(a)

EMS 1%, 12 jam 0,20±0,09(a) 8,00±1,02(a) 6,73±0,75(a)

EMS 1%, 15 jam 0,03±0,03(a) 8,40±0,85(a) 7,07±0,49(a)




Hasil analisis pada 11 MST dengan perlakuan 6 jam menunjukkan jumlah

buah paling banyak dari 9 MST dan 13 MST yaitu dengan jumlah buah rata-rata

sebesar 19,87. Pada 13 MST jumlah buah mulai mengalami penurunan dengan

jumlah rata-rata buah terbanyak pada perlakuan selama 6 jam sebesar 7,90.

Jumlah buah yang didapatkan pada penelitian ini menurun karena dipengaruhi

oleh faktor cuaca yang kurang mendukung karena pada saat tanaman berbunga

43

dan berbuah sedang terjadi musim hujan sehingga tidak semua bunga dapat

menjadi buah dan buah mengalami kerontokan saat akan dipanen.

Pengaruh perlakuan perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS

1% terhadap diameter buah tanaman cabai merah menunjukkan pengaruh yang

signifikan terhadap diameter buah cabai (Tabel 5.13).

Tabel 5.13

Diameter Buah Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%

PERLAKUAN Diameter Buah (Cm)

9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0,50±0,00(a) 0,97±0,03(a) 0,87±0,02(a)

EMS 1%, 6 jam 0,97±0,05(b) 1,09±0,03(b) 0,92±0,02(ab)

EMS 1%, 9 jam 0,85±0,03(b) 1,06±0,03(b) 0,94±0,02(b)

EMS 1%, 12 jam 0,68±0,07(a) 0,92±0,02(a) 1,04±0,02(b)

EMS 1%, 15 jam 0,50±0,00(a) 0,93±0,02(a) 0,99±0,02(b)




Analisis menunjukkan pada 9 MST dan 11 MST dengan perendaman EMS

1% selama 6 Jam menghasilkan tanaman yang memiliki rata-rata diameter buah

cabai merah yang paling besar yaitu 0,97 dan 1,09 berturut-turut. Sedangkan rata-

rata diameter buah cabai merah terkecil terlihat pada 9 MST dengan perlakuan

kontrol dan perendaman selama 15 jam yaitu masing-masing sebesar 0,50.

Perendaman biji cabai merah dengan konsentrasi EMS 1% terhadap

panjang buah tanaman cabai merah menunjukkan pengaruh signifikan terhadap

panjang buah tanaman cabai merah.

44

Tabel 5.14

Panjang Buah Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%

PERLAKUAN Panjang Buah (Cm)

9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 4,00±0,00(a) 6,87±0,17(ab) 6,26±0,08(a)

EMS 1%, 6 jam 6,78±0,26(c) 7,31±0,14(c ) 6,48±0,07(ab)

EMS 1%, 9 jam 6,03±0,15(bc) 7,19±0,13(bc) 6,61±0,07(b)

EMS 1%, 12 jam 5,34±0,39(b) 6,62±0,12(a) 7,07±0,08(c)

EMS 1%, 15 jam 4,00±0,00(a) 6,63±0,11(a) 6,93±0,10(c)



sama berarti tidak berbeda nyata (P ≥ 0.05)

Data pengamatan menunjukkan pada 9 MST dan 11 MST dengan

perendaman EMS 1% selama 6 jam menghasilkan tanaman yang memiliki rata-

rata diameter buah cabai merah yang paling besar yaitu 6,78 dan 7,31. Sedangkan

rata-rata diameter buah cabai merah terkecil terlihat pada 9 MST dengan

perlakuan kontrol dan perendaman selama 15 jam yaitu masing-masing sebesar

4,00.

5.5 Hubungan Antar Karakter

Dari data penelitian ini dicari hubungan antar karakter tanaman cabai

merah. Hubungan antar karakter diperlukan untuk menunjukkan adanya korelasi

antara variabel dengan perlakuan EMS 1% dengan waktu perendaman yang

berbeda. Variabel yang menunjukkan korelasi kuat adalah tinggi tanaman dengan

jumlah cabang serta jumlah bunga dengan jumlah buah. Nilai korelasi yang

dilambangkan dengan r berkisar antara -1 sampai 1. Semakin mendekati nol,

korelasi akan semakin rendah. Korelasi positif (r > 0) menyatakan hubungan yang

searah antara dua variabel, artinya semakin tinggi suatu variabel, maka nilai

45

variabel lain juga akan semakin tinggi. Sebaliknya, korelasi negatif (r < 0)

menandakan adanya hubungan berbalik arah antar dua variabel, yang artinya

semakin tinggi suatu variabel, nilai variabel lain akan semakin rendah atau

sebaliknya.

Pada penelitian ini, ditinjau korelasi antara tinggi tanaman dengan jumlah

cabang tanaman serta korelasi antara jumlah bunga pada tanaman dengan jumlah

buah pada 9 MST, 11 MST dan 13 MST.

Tabel 5.15

Nilai Korelasi Pearson antara Tinggi Tanaman dengan Jumlah Cabang Tanaman

Cabai Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%

Perlakuan

Nilai Korelasi

9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0,006 -0,306 -0,208

EMS 1%, 6 jam 0,583* 0,719* 0,701*

EMS 1%, 9 jam 0,365* 0,461* 0,490*

EMS 1%, 12 jam 0,354* 0,534* 0,487*

EMS 1%, 15 jam 0,254 0,085 0,091

*signifikan pada tingkat kepercayaan 95%

Data korelasi menunjukkan pada 9 MST, 11 MST, dan 13 MST terjadi

korelasi pearson yang positif dan signifikan antara tinggi tanaman dengan jumlah

cabang tanaman cabai pada perlakuan EMS 1% selama 6, 9 dan 12 Jam. Tingkat

korelasi pearson yang terjadi antara kedua variabel tesebut adalah korelasi rendah

sampai dengan kuat.

46

Tabel 5.16

Nilai Korelasi Pearson antara Jumlah Buah dengan Jumlah Bunga Tanaman Cabai

Merah pada Berbagai Lama Waktu Perendaman EMS 1%

Perlakuan Nilai Korelasi

9 MST 11 MST 13 MST

Kontrol 0,619* 0,682* 0,689*

EMS 1%, 6 jam 0,855* 0,642* 0,802*

EMS 1%, 9 jam 0,791* 0,836* 0,845*

EMS 1%, 12 jam 0,382* 0,815* 0,885*

EMS 1%, 15 jam 0,058 0,686* 0,701*


Data korelasi menunjukkan pada 9 MST, 11 MST, dan 13 MST terdapat

korelasi pearson yang positif dan signifikan antara jumlah bunga dengan jumlah

buah tanaman cabai merah pada perlakuan EMS 1% selama 6, 9, 12 dan 15 jam.

Tingkat korelasi pearson yang terjadi antara kedua variabel tesebut adalah korelasi

sedang sampai dengan sangat kuat. Korelasi yang paling kuat terjadi antara

jumlah bunga dengan jumlah buah tanaman yang diberi perlakuan EMS 1%

selama 12 jam pada 13 MST.

47

BAB VI

PEMBAHASAN

6.1 Persentase Kemunculan Bibit Cabai Merah

Perlakuan benih cabai merah dengan EMS 1% untuk seluruh masa

perendaman menyebabkan kemunculan 100% bibit 7 hari lebih lambat

dibandingkan kontrol. Bibit mulai muncul pada 7 HSS dan kemunculan 100%

terjadi pada 21 HSS sementara pada kontrol terjadi pada 14 HSS (Tabel 5.1).

EMS 1% sebagai mutagen memberikan efek yang menghambat dalam proses

perkecambahan benih cabai. EMS dapat menyebabkan mutasi titik yang dapat

mempengaruhi sintesis protein maupun enzim dalam benih cabai (Van Harten,

1998), sehingga proses perkecambahan benih menjadi terhambat.

Proses perkecambahan merupakan awal dari munculnya bibit di

permukaan tanah. Perkecambahan merupakan suatu proses yang dimulai dengan

penyerapan air untuk melunakkan kulit biji dan hidrasi protoplasma yang akhirnya

akan mengaktifkan auksin dan giberelin. Hormon tersebut akan memicu

pembentukan enzim-enzim hidrolitik yaitu α-amilase yang dapat merombak

amilase menjadi glukosa, enzim ribonuklease yang merombak ribonukleotida,

enzim fosfatase yang dapat merombak senyawa yang mengandung posphat, β-

glukanase yang merombak senyawa glukan, peptidase yang merombak senyawa

protein serta lipase yang merombak senyawa lipid. Enzim-enzim tersebut akan

membantu dalam mengurai bahan-bahan makanan seperti protein, lemak, dan

karbohidrat menjadi bentuk yang dapat digunakan dan ditransfer ke bagian-bagian

benih cabai yang akan tumbuh menjadi kecambah.

47

48

Efek EMS dalam proses perkecambahan memberikan dampak pada

terhambatnya pembentukan kecambah karena sifat EMS sebagai agen alkilasi

yang menyebabkan mutasi titik pada sebuah basa yang dapat berupa insersi,

delesi, transversi, atau transisi basa yang menyebabkan perubahan susunan asam

amino. Fungsi hormon dan enzim terganggu oleh EMS yang masuk ke dalam

sistem fisiologis perkecambahan benih sehingga sintesis asam amino dan enzim

yang kacau menyebabkan terhambatnya metabolisme pada benih dan

perkecambahan berjalan lebih lambat (Sambrook dan Russell, 2001).

Terhambatnya kemunculan bibit akibat EMS dapat dihubungkan dengan

terhambatnya imbibisi biji terhadap air melalui dinding sel. Terdapat perbedaan

konsentrasi pada cairan di luar sel dan di dalam sel. Perbedaan konsentrasi

tersebut akan dapat menyebabkan terjadinya osmosis, namun jika konsentrasi di

luar sel lebih tinggi maka akan menyebabkan cairan di luar sel lebih lambat untuk

dapat masuk ke dalam sel sehingga akan mempengaruhi perkembangan sel

(Campbell et al, 2006). Begitu pula EMS akan menghambat penyerapan air pada

proses perkecambahan, jika benih cabai direndam dalam larutan dengan

konsentrasi EMS yang tinggi justru air yang ada dalam benih cabai akan keluar

dari sel-selnya yang mengakibatkan sel mengalami dehidrasi bahkan mati.

Terhambatnya perkecambahan dipengaruhi oleh tingkat konsentrasi mutagen

(Sheeba et al, 2005). Selain itu lambatnya tingkat perkecambahan juga dapat

disebabkan oleh respon pertahanan terhadap adanya radikal aktif dari EMS yang

dapat merusak aktivitas fisiologi benih.

49

Pada 21 HSS perkecambahan akibat perendaman EMS 1% selama 6, 9, 12

dan 15 jam dapat mencapai 100%. Hal ini dapat dikarenakan benih cabai telah

beradaptasi dengan EMS dan dapat tumbuh dengan pertumbuhan benih yang lebih

lambat (Al-Qurainy dan Khan, 2009).

6.2 Pengaruh EMS terhadap Karakter Morfologi Tanaman Cabai Merah

Hasil penelitian menunjukkan EMS 1% dengan lama perendaman yang

berbeda memberikan pengaruh terhadap karakter morfologi tanaman cabai merah.

Perubahan karakter dapat dilihat dari adanya penambahan tinggi tanaman, jumlah

cabang, jumlah daun, jumlah sepal dan petal bunga pada perlakuan perendaman

selama 6, 9, 12 dan 15 jam serta kontrol.

Data menunjukkan perlakuan EMS 1% selama 9 jam menghasilkan

tanaman yang paling tinggi pada 2 dan 5 MST, jumlah cabang paling banyak pada

2 MST, dan jumlah daun paling banyak pada 9 MST. Dapat dikatakan perlakuan

EMS 1% selama 9 jam efektif untuk tinggi tanaman, jumlah cabang dan jumlah

daun tanaman cabai merah. Sedangkan untuk jumlah buah cabai merah

menunjukkan peningkatan jumlah buah pada perlakuan EMS 1% selama 6 jam

dibandingkan dengan tanaman kontrol. Jika dibandingkan pada masing-masing

perlakuan, tingkat penyerapan jumlah mutagen yang terjadi akan berbeda-beda

sehingga fluktuasi nilai perubahan pada setiap perlakuan akan berbeda (Manzila et

al, 2010). Peningkatan tinggi tanaman mungkin disebabkan karena meningkatnya

proses metabolisme dan kinerja tanaman setelah efek yang ditimbulkan oleh

EMS. Metabolisme yang cepat dan baik akan mendukung pembentukan zat

pengatur tumbuh berupa enzim dan hormon yang mendukung pertumbuhan, zat

50

pengatur tumbuh dapat merangsang pembelahan dan pembesaran sel dalam

pemanjangan batang (Wattimena, 1998). Menurut Dhakshanamoorty et al., (2010)

perlakuan EMS 1% memberikan hasil dengan ketinggian tanaman dan panjang

akar maksimum pada tanaman Jatropha curcas L.

Pada penelitian ini dihasilkan bunga cabai merah dengan jumlah sepal dan

petal berjumlah 5, 6 dan 7. Hal ini dapat disebabkan oleh pengaruh yang

ditimbulkan oleh EMS pada aktivitas enzim, keseimbangan hormon dan inhibitor

dalam proses mitotik. Umumnya tanaman dikotil seperti cabai merah memiliki

jumlah numerik dari bagian-bagian bunga seperti sepal, petal, stamen dan carpel

dengan jumlah tiga, empat, lima atau kelipatan dari tiga, empat, dan lima (Meyer,

1996). Dalam perkembangan primordial bunga, organ bunga terbentuk dari

kuncup yang muncul pada meristem apikal. Pada proses ini terjadi pembelahan

sel, diferensiasi sel dan pemanjangan sel meristematik melalui suatu mekanisme

genetika. Hormon merupakan faktor yang mempengaruhi dalam pembentukan

bunga. Hormon yang berpengaruh terhadap munculnya bunga adalah auksin dan

giberelin. Auksin berperan dalam menginduksi giberelin, sehingga terjadi

akumulasi giberelin yang dapat memicu pembungaan. Jika dikaitkan dengan

perlakuan EMS pada benih cabai merah maka dapat dikatakan EMS memberikan

efek pada proses fisiologi dan kimia dalam merubah kode protein pembawa

hormon yang menyebabkan perubahan ekspresi asam amino pada tanaman cabai

merah dalam pembentukan bunga (Hopkins and Huner, 2008). Peningkatan

jumlah sepal dan petal dapat dikaitkan dengan jumlah kandungan unsur hara

tanah. Dari analisis unsur tanah didapatkan hasil dengan unsur C organik, P

51

tersedia, dan K tersedia yang tinggi. Menurut Soepardi (1983) salah satu peran

unsur P dalam perkembangan tanaman adalah pembentukan dan pertumbuhan

bunga. Unsur P merupakan penyusun sel hidup dari jaringan tanaman berupa

asam nukleat, fosfolipida, dan fitin (Tisdale, 1990). Fosfor merupakan penyusun

karbohidrat dan asam amino yang mempengaruhi induksi pembungaan

(Poerwanto, 2003). Pada tanaman Borago officinales L. dengan perendaman EMS

1% selama 16 jam mengakibatkan jumlah petal dan sepal yang lebih banyak dari

kontrol (De Haro and Del Rio, 1998). Sri Devi dan Mullainathan (2012) juga

mendapatkan hasil dengan jumlah petal dan sepal trimerous, tetramerous,

pentamerous dan heptamerous pada Capsicum annuum L. var Kovilpatti dengan

perlakuan EMS 10, 20, 30, 40 dan 50 mM.

Perubahan karakter morfologi tanaman cabai merah yang berbeda-beda

pada setiap perlakuan dapat dipengaruhi oleh lama waktu perendaman yang

berbeda. Dari hasil pengamatan dengan konsentrasi EMS yang sama

menunjukkan perlakuan dengan perendaman selama 9 jam terbukti dapat

meningkatkan karakter morfologi tanaman cabai merah. EMS merupakan

senyawa alkilasi yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi, namun mutasi juga

sangat dipengaruhi oleh keadaan dari objek mutasi yang memiliki tahap

perkembangan dan tingkat penerimaan yang berbeda-beda terhadap mutagen

(Deshpande et al, 2010). Sehingga hasil pada setiap perlakuan akan berbeda

tergantung kemampuan adaptasi tanaman yang dijadikan objek perlakuan,

perubahan karakter morfologi yang terjadi dapat disebabkan proses perubahan

52

struktur DNA dimana mutagen dapat masuk ke dalam replikasi DNA dan

mengubah struktur DNA (Cummings dan Klug, 1994).

6.3 Pengaruh EMS terhadap Karakter Fisiologi Tanaman Cabai Merah

Pengaruh EMS 1% terhadap kandungan klorofil tanaman cabai merah

menunjukkan bahwa perlakuan berpengaruh signifikan (P ≤ 0,05). Data penelitian

menunjukkan perlakuan EMS 1% selama 9 jam menunjukkan kandungan klorofil

a, b dan total paling tinggi dan pada tanaman kontrol memiliki kandungan yang

paling rendah. Klorofil merupakan pigmen penangkap dan penyerap cahaya yang

digunakan dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan energi bagi tanaman.

Daun merupakan bagian utama tanaman yang menghasilkan energi dalam jumlah

besar dikarenakan setiap millimeter persegi daun mengandung setengah juta

kloroplas (Kimball, 1983).

Peran klorofil a dalam fotosintesis yaitu mengubah energi radiasi menjadi

energi kimia dan mengangkut energi ke pusat reaksi molekul. Sedangkan klorofil

b menyerap energi radiasi dan meneruskan ke klorofil a. Peningkatan klorofil

dapat menyebabkan bertambah kompleks pemanenan cahaya dan membesarnya

antena pada fotosistem II yang menyebabkan tingkat efisiensi penangkapan

cahaya meningkat (Rotundo et al, 2004). Pada penelitian ini didapatkan hasil

kandungan klorofil yang meningkat dengan perlakuan EMS 1%. EMS juga dapat

meningkatkan klorofil dengan mempengaruhi kandungan karotenoid yang

diinduksi oleh mutagen EMS pada fotosistem tanaman (Pande et al, 2012).

Harahap (2005) mengemukakan bahwa mutagen dapat meningkatkan klorofil

pada daun. Dengan bertambahnya klorofil pada daun maka energi yang dihasilkan

53

akan semakin besar, dan tentunya akan mempengaruhi perkembangan tanaman

dengan meningkatnya sistem metabolisme pada tanaman karena pasokan energi

yang besar serta dapat mempengaruhi morfologi dan reproduktif tanaman cabai

merah.

Selain klorofil, proses fotosintesis juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lain

seperti intensitas cahaya, kondisi lingkungan, kandungan unsur hara dan mineral

tanah, tahap perkembangan tanaman serta faktor genetik. Tanaman cabai merah

memiliki suhu optimum sebesar 15-25oC untuk fotosintesis maksimum (Lakitan,

2011). Penelitian ini dilakukan di daerah dengan suhu ±22-29oC, jika

dihubungkan dengan suhu optimum fotosintesis maka daerah yang dijadikan

tempat penelitian masih mendukung bagi tanaman cabai merah untuk dapat

berfotosintesis dengan optimal dan dapat meningkatkan jumlah klorofil tanaman.

6.4 Pengaruh EMS terhadap Karakter Reproduktif Tanaman Cabai Merah

Data hasil penelitian menunjukkan bahwa EMS 1% berpengaruh

signifikan terhadap viabilitas pollen, hari saat pertama berbunga dan berbuah,

umur 50% tanaman berbunga, umur 50% tanaman berbuah, jumlah bunga, jumlah

buah serta besar buah. Terdapat peningkatan dan penurunan viabilitas pollen pada

perlakuan perendaman EMS 1% dengan waktu perendaman yang berbeda, hal ini

dapat dikaitkan dengan EMS sebagai mutagen dapat menghambat dan

meningkatkan viabilitas pollen dengan mengacaukan enzim dan hormon yang

merangsang pembentukan pollen, dosis mutagen juga sangat berpengaruh

terhadap kondisi pollen sehingga pollen yang dihasilkan dapat menjadi steril

ataupun fertil yang akhirnya mempengaruhi peningkatan dan penurunan viabilitas

54

pollen (Pathak et al., 1983). Menurut Ramya et al (2014), pemberian mutagen

pada Vigno mungo L. Hepper menurunkan fertilitas pollen seiring meningkatnya

konsentrasi mutagen yang diberikan. Lgnacimuthu dan Babu (1989) juga

melaporkan hasil yang sama pada tanaman Urd dan mungbeans jenis liar dan

kultivar. Sedangkan menurut Yunita et al (2012) pemberian mutagen sodium

azida dapat meningkatkan viabilitas pollen pada tanaman cabai besar (Capsicum

annuum L).

Hasil penelitian menunjukkan hari saat pertama berbunga tanaman cabai

merah adalah hari ke 35 sedangkan untuk pertama kali berbuah adalah hari ke 63

pada perlakuan EMS 1% selama 6 dan 9 jam. Umur 50% tanaman berbunga

adalah umur 35 hari sedangkan untuk umur 50% tanaman berbuah adalah hari ke

63 pada perlakuan EMS 1% selama 6 dan 9 jam. Hal ini dapat dikaitkan dengan

efektivitas lama waktu perendaman EMS 1%. Hari pertama berbunga dan berbuah

yang terganggu mungkin dikarenakan perubahan proses fisiologis tanaman yang

disebabkan oleh lama waktu perendaman EMS. Mutagen dapat merubah hari

berbunga dan berbuah pada tanaman (Nahiyan et al, 2014). Lama waktu

perendaman yang tepat pada penelitian ini dapat mempercepat hari berbunga dan

berbuah, dimana perendaman selama 6 dan 9 jam dapat mempercepat hari

berbunga dan berbuah. Nasare dan Choudhary (2011) mendapatkan hasil

pembungaan lebih awal pada generasi M2 dan M3 tanaman Ocimum sanctum

Linn dengan perlakuan EMS 0,1%, 0,2% dan 0,4% yang direndam dan dikocok

selama 18 jam, menurutnya tanaman yang diberi perlakuan mutagen yang mulai

berbunga 15 – 20 hari sebelum kontrol tergolong tanaman early flowering. Proses

55

fisiologi yang mungkin dipengaruhi EMS menyangkut produksi hormon yang

dalam proses pembungaan dipengaruhi oleh florigen yang menginduksi

pembungaan. Florigen dihasilkan daun pada kondisi fotoperiodisme yang cocok

dan ditransmisikan dari daun ke tunas apikal (Nita dan Pancoro, 2002). Penelitian

lain untuk hari berbunga lebih awal juga dilaporkan pada tanaman Lathyrus

stativus L. (Kumar and Dubey, 1998; Girhe and Choudhary, 2002). Untuk umur

berbuah ditemukan pematangan buah lebih awal pada mutan tanaman mungbean

bahkan lebih unggul dari tanaman kontrol berkaitan dengan produksi benih (Wani

dan Khan, 2006). Temuan ini menunjukkan bahwa EMS dapat mengubah hari

untuk berbunga dan umur berbuah menjadi lebih cepat.

Pengaruh EMS 1% terhadap jumlah bunga dan buah tampak mengalami

peningkatan pada perlakuan dengan perendaman selama 6 dan 9 jam. Jabeen dan

Mirza (2002) menemukan peningkatan jumlah buah pada tanaman cabai merah

dengan nilai rata-rata maksimum didapatkan pada perlakuan EMS konsentrasi

0,1%. Dhakshanamoorty et al., (2010) juga melaporkan peningkatan jumlah buah

maksimum pada tanaman Jatropha curcas L dengan perlakuan EMS 1%

dibandingkan konsentrasi EMS lainnya. Namun karena penelitian dilakukan di

lahan terbuka, bunga dan buah mengalami kerontokan, buah yang dihasilkan tidak

mengalami kematangan, hanya sedikit buah yang menjadi matang. Hal ini karena

dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan cuaca yang tidak mendukung dimana

hujan deras sering turun, suhu menjadi rendah dan kelembaban udara meningkat

sehingga tanaman sangat rentan terhadap jamur dan bakteri (Setiadi, 2011).

56

Analisis untuk besar buah cabai dihitung dari diameter dan panjang buah

cabai merah, hasil analisis menunjukkan rata-rata diameter dan panjang buah

cabai merah terbesar terlihat pada perlakuan EMS 1% selama 6 jam dengan nilai

rata-rata diameter 1,09 cm dan panjang 7,31 cm. Nilai tersebut dimasukkan ke

dalam Standar Nasional Indonesia, maka besar buah cabai merah penelitian ini

termasuk ke dalam standar Mutu III dengan panjang buah <9 cm dan garis tengah

pangkal <1,3 cm (BSN, 1998).

6.5 Hubungan Antar Karakter

Hasil analisis hubungan antar karakter menunjukkan hasil yang positif

antara tinggi tanaman dengan jumlah cabang tanaman. Bertambahnya tinggi

tanaman dikaitkan dengan kinerja hormon dan enzim dalam proses fisiologi

tanaman. Hormon dan enzim bekerja dalam proses pembelahan dan pembesaran

sel dalam pemanjangan batang sehingga tanaman cabai merah semakin bertambah

tinggi (Wattimena, 1998). Tinggi tanaman dihubungkan dengan peningkatan

jumlah cabang yaitu munculnya meristem apikal pada titik tumbuh batang yang

memunculkan cabang tanaman baru sehingga semakin tinggi tanaman jumlah

cabang akan semakin bertambah. Korelasi antara jumlah bunga dan jumlah buah

dapat dilihat dengan semakin banyak bunga maka semakin besar kemungkinan

penyerbukan bunga yang terjadi sehingga pembuahan yang terjadi semakin tinggi

dan meningkatkan jumlah buah yang muncul.

57

BAB VII

SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan penelitian ini dapat ditarik suatu

kesimpulan bahwa :

1. Perendaman benih cabai merah dengan EMS 1% selama 6, 9, 12 dan 15

jam menghambat kemunculan bibit. Perendaman 6 dan 9 jam paling

efektif meningkatkan tinggi tanaman, jumlah cabang dan jumlah daun,

sedangkan untuk peningkatan jumlah petal dan sepal adalah perendaman 6

jam.

2. Peningkatan kandungan klorofil tertinggi terjadi pada perendaman selama

9 jam.

3. Perendaman benih cabai merah dengan EMS 1% selama 12 jam

menghasilkan viabilitas serbuk sari tertinggi. Umur pertama berbunga dan

berbuah serta umur 50% berbunga dan berbuah paling cepat terjadi pada

perendaman 6 dan 9 jam. Jumlah bunga dan buah paling banyak terdapat

pada tanaman dengan perendaman selama 6 dan 9 jam. Buah cabai paling

besar dihasilkan perendaman selama 6 jam dengan nilai rata-rata diameter

1,09 cm dan panjang 7,31 cm, besar buah cabai merah penelitian ini

termasuk ke dalam standar Mutu III Badan Standar Nasional dengan

panjang buah <9 cm dan garis tengah pangkal <1,3 cm.

57

58

7.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka saran yang dapat

diberikan adalah dapat dilakukan penelitian lebih lanjut pada generasi M2 untuk

dapat melakukan seleksi dan melihat penurunan mutasi yang terjadi serta

kemungkinan terjadinya varietas baru. Selain itu penelitian ini juga masih perlu

disempurnakan lagi dengan melakukan penelitian terhadap karakter tanaman cabai

merah secara anatomi dan molekuler.

59

DAFTAR PUSTAKA

Abraham, V. and C.R. Bhatia. 1994. Testing for tolerance to aphids in Indian

mustard, Brassica juncea (L.). Plant Breeding 112:260-263

Alcantara, T.P., P.W. Bosland, and D.W. Smith. 1996. Ethyl methanesulfonate

induced mutagenesis of Capsicum annuum. Journal of Heredity. 87

(3):239–241.

Al-Qurainy, F., and S. Khan. 2009. Mutagenic Effects of Sodium Azide and its

Application in Crop Improvement. World Applied Sciences Journal, 6(12):

1589-1601.

Belletti, P., M. O. Nassi, and L. Quagliotti. 1983. Capsicum newsletter. Number

2. Turin – Italy : Institute of Plant Breeding and Seed Production. Via P.

Gloria, 15 -10126

Bird, R.M.K. and Neuffer, M.G, 1987. Induced mutations In maize. In: Plant

breeding reviews, vol 5. (Janlck J, ed). New York Van Rostrand Relnhold;

139-180.

BSN. 1998. Cabai Merah Segar. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional

BPS. 1996. Survei Pertanian. Produksi Tanaman Sayuran dan Buah-buahan di

Indonesia. Jakarta: Biro Pusat Statistik.

BPS. 2011. Laporan ringkas studi cabai. Laporan bulanan data sosial ekonomi.

Edisi 9. Jakarta: Badan Pusat Statistik.

BPS. 2012. Produksi Cabai Besar, Bawang Merah, dan Mangga Tahun 2011.

Jakarta: Biro Pusat Statistik

BPT. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk.

Jakarta: Balai Penelitian Tanah

Brady, N.C. 1990. The Natural and Properties Soils. Macmillan Publishing

Company. New York.

Campbell, N.A, L.G. Mitchell, J.B. Reece, M.R. Taylor, and E.J. Simon. 2006.

Biology, 5th ed. Benjamin Cummings Publishing Company, Inc., Redword

City, England.

Chen, M., Y. Choi, D.F. Voytas, and Rodermel. 2000. Mutation in the Arabidosis

VAR2 Locus Leaf Variegations due to the loss of chloroplast FtsH

protease. Plant Journal, 22:303- 313.

60

Cummings, M.R. and W.S. Klug. 1994. Concepts of Gennetics. Fourth Edition.

USA: Macmillan Publishing Company. P: 341-343

De Haro and Del Rio, A., 1998. Isolation of chemically induced mutants in

Borage (Borago officinalis L.). Journal of the American Oil Chemists

Society, 75: 281-3.

Deshpande, K.N., S.S. Mehetre, and S.D. Pingle. 2010. Effect of Different

Mutagens for Induction of Mutations in Mulberry. Asian Journal of

Experimental Biological Sciences.,10 :104-108.

Dhakshanamoorty, D., R. Selvaraj, and A. Chidambaram. 2010. Physical and

Chemical Mutagenesis In Jatropha curcas L. To Induce Variability In Seed

Germination, Growth and Yield Traits. Romanian Journal of Biology-Plant

Biology., 55 (2) P.113-125. Bucharest

Djarwaningsih, T. 2005. review: Capsicum spp. (Cabai): Asal, Persebaran dan

Nilai Ekonomi. Biodiversitas. 6 (4):292-296.

Girhe, S. and A.D. Choudhary. 2002. Induced morphological mutants in Lathyrus

stativus. Journal Cytology and Genetics. 3: 1-6

Girija, M. and D. Dhanavel. 2009. Mutagenic Effectiveness and Efficiency of

Gamma Rays Ethyl methanesulfonate and Their Combined Treatments in

Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp). Global Journal of Molecular

Sciences. 4 (2):68-75.

Hofmann, N.E., R. Raja, R.L. Nelson, and S.S. Korban. 2004. Mutagenesis of

embryogenic cultures of Soybean and detecting polymorphisms using

RAPD markers. Plant Biology. 48:173-177.

Hong, M.Q., Y.Q. Wang, and C.X. Hou. 2011. Effect of ethyl

methanesulfonate（EMS）in in vitro mutation on anther-derived embryos

in loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) African Journal of Agricultural

Research. 6 (11):2450-2455.

Hopkins, W.G., and N.P.A. Huner. 2008. Introduction to Plan Physiology. 4th

Ed.

John Willey & Sons. 528 P

Imelda, M., P. Deswina, S. Hartati, A. Estiati, and S. Atmowijoyo. 2000.

Chemical mutation by Ethyl methanesulfonate (EMS) for bunchy top virus

resistence in Banana. Annales Bogorienses 7:19-25.

Itoh, K., M. Iwabuchi, and K. Shimamoto. 1991. In situ hybridization with spesies

DNA probes gives evidence for asymmetric nature of Brassica hybrids

obtained by X-ray fusion. Theoretical and Applied Genetics. 81:356-362

61

Jabeen, N. and B. Mirza. 2002. Ethyl methanesulfonate enhances genetic

variability in Capsicum annuum. Asian Journal of Plant Sciences, 4:425–8.

Jabeen, N. and B. Mirza. 2004. Ethyl methanesulfonate induces morphological

mutations in Capsicum annuum. International Journal of Agriculture &

Biology. 6:340-345.

Khan. Z., H. Gupta, M.Y.K. Ansari, and S. Chaudhary. 2009. Methyl

methanesulphonate induced chromosomal variations in a medicinal plant

Cichorium intybus L. during microsporogenesis. Cytogenetics and

Mutation Breeding Lab. Deptt. Of Botany, Aligarh Muslim University,

Aligarh 202 002 (UP), India. Toxeminar-1. Biology and Medicine. 1 (2):66-

69.

Kimball, J. 1983. Biologi Umum Edisi Ke Lima. Erlangga. Jakarta

Koethoff, M., E.B. Sandel, and E.J. Merhan. 1989. Quantitative Chemical

Analysis. Fourth Edition. New York: Macmillan Publishing. Co. Inc.

Kilham, C. 2006. Chiles, The Hottest Health Promoters. [on line]

http://www.medicinehunter.com

Koornneef, M. 1991. Variation and Mutan Selection in plant cell and tissue

culture in biotechnological innovation. p. 99-115. In Crop Improvement.

Open Universiteit Nederland and Thames Polytechnic, United Kingdom.

Kumar S., and D.K. Dubey, 1998, Induced morphological mutations in Lathyrus

stativus L. Journal Cytology and Genetics., 33, pp. 131-137.

Lakitan, B. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Ed 1,Cet 9. Jakarta: Rajawali

Pers.

Latado, R.R., A.H. Adames, and A.T. Neto. 2004. In Vitro mutation of

Chrysanthemum (Dendranthema grandiflora Tzveler) with

ethylmethanesulphonate (EMS) in immature floral pedicels, Plant Cell

Tissue Organ Culture. 77:103-106.

Lgnacimuthu, S., and C.R. Babu. 1989. lnduced chromosomal abnormality and

pollen sterility in wild and cultivated urd and mung beans. Cytologio.

51(1):159-167.

Lichtenthaler, H.K., and A.R. Wellburn. 1983. Determination of total carotenoids

and Chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical

Society Transactions. 603:591–2.

http://www.medicinehunter.com/

62

Manzila, I., S.H. Hidayat, I. Mariska, dan S. Sujiprihati. 2010. Induksi kalus dan

daya regenerasi tunas cabai melalui kultur in vitro. Jurnal AgroBiogen. 6:1-

11.

Meyer, V. 1996. Flower abnormalities. Botanical Review. 32: 165-195.

Nahiyan, A.S.M., L. Rahman, S. Raiyan, H. Mehraj, and A.F.M. Jamal Uddin.

2014. Selection of EMS Induced Tomato Variants Through Tilling for

Point Mutation. Bangladesh Research Publications Journal. 10 (2): 214-

222

Nasare, P.N., and A.D. Choudhary. 2011. Early Flowering and High Yielding

Mutants In Ocimum sanctum Linn. Indian Streams Reseach Journal. 1 (4)

Narayanan, K.R., and C.F. Konzak. 1969. Influence of chemical post-treatments

on the mutagenic efficiency of alkylatlng agents. In: Induced mutation In

plants. Vienna: IAEA; 281-301.

Nita, E., dan A. Pancoro. 2002. Isolasi dan Karakterisasi Gen Homolog

LEAFY/FLORICAULA pada Jati (Tectona grandis L.f.). BioSMART. 4

(2): 11-17

Novax, F.J., L. Havel, and J. Dolezel. 1984. In vitro breeding system of Allium.

Proc. 5th Int. Conf. Japan 1982. P. 767-768.

Pande, S., and M. Khetmalas. 2012. Biological Effect of Sodium Azide and

Colchicine on Seed Germination and Callus Induction in Stevia

Rebaudiana. Asian Journal of Experimental Biological Sciences, 3 (1): 93-

98.

Pathak, C.S., D.P. Singh, and A.A. Deshpande. 1983. Male and female sterility in

hot pepper (Capsicum annuum L.). Capsicum Newsletter. 97-98

Pharmawati, M., I.K. Suada, and M.R. Defiani. 2012. Ethyl Methanesulfonate

Delayed Germination and Altered Seedling Morphology of Capsicum

annuum L. 4th International Conference on Biotechnology and Biosciences.

Abstract Book.

Poerba, Y.S. 2000. Pengaruh mutagen Etil-Methan-Sulfonat (EMS) terhadap

pertumbuhan Sonchus arvensis (L.) pada generasi M1. Puslitbang Biologi-

LIPI.

Poerwanto, R. 2003. Budidaya Buah-Buahan: Proses Pembungaan dan

Pembuahan. Bahan Kuliah. Fakultas Pertanian, IPB. Bogor. 44 hal.

63

Purwati, R.D., Sudjindro, E. Kartini, dan Sudarsono. 2008. Keragaman genetika

varian abaka yang diinduksi dengan ethyl methanesulphonate (EMS).

Jurnal Littri. 14 (1):16-24.

Poulos, J.M. 1994. Capsicum L., p. 136-140. In J. S. Siemonsma, and P. Kasem

(Eds.). Prosea, Plant Resources Of South-East Asia No 8, Vegetables.

Prosea Foundation. Bogor.

Priyono dan A.W. Susilo. 2002. Respons regenerasi in vitro eksplant sisik mikro

kerk Lily (Lilium longiflorum) terhadap Ethyl methanesulfonate (EMS).

Jurnal Ilmu Dasar. 3:74-79.

Ramya, B., G. Nallathambi and S. Ganesh Ram. 2014. The effect of mutagens on

M1 population of black gram (Vigno mungo L. Hepper). African Journal of

Biotechnology. Vol. 13(8), pp. 951-956

Rotundo, A., M. Forlani and C. Di Vaio. 2004. Influence of shading net n

vegetative and productive characteristics, gas exchange and chlorophyll

content of the leaves in two blackberry (Rubus ulmifolius Schott). (serial on

line). http:/www.actahort.org/books/457/457- 42.htm (9 September 2004).

Russell, P.J. 1992. Genetics. Third edition. New York: Harper Collins Pub. 758 P.

Sambrook, J. and D.W. Russell. 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual.

Eds. 3. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Samuels, A.L. and L.A. Staehelin. 1996. Caffeine inhibits cell plate formation by

disrupting membrane reorganization just after the vesicle fusion step.

Department of Biology, University of Colorado, Boulder, Colorado.

Protoplasma. Austria: Springer-Verlag.

Selvaraj, N.S., Natarajan, and B. Ramaraj. 2001. Studies on induced mutation in

garlic. Mutation Breeding Newsletter. 45: 40-41.

Setiadi. 2011. Bertanam Cabai di Lahan dan Pot. Jakarta: Penebar Swadaya.

Shah, T.M., J.I. Mirza, M.A. Haq, and B.M. Atta. 2008. Induced genetic

variability in chickpea (Cicer arietinum L.). II. Comparative mutagenic

effectiveness and efficincy of physical and chemical mutagens. Pakistan

Journal of Botany. 40 (2): 605-613.

Sheeba, A., J. Abumalarmathi, S. Babu, and S.M. Ibrahim. 2005. Mutagenic

effects of gamma rays and EMS in M1-generation in Sesame. Resources on

Crops,6 (2): 300-306.

64

Sherly, S.P., A. Tyasdjaja, Y. Ermawati, dan F.R.P. Hantoro. 2010. Budidaya dan

Pascapanen Cabai Merah (Capsicum annuum L.), Ungaran, BPTP Jawa

Tengah, iv, 60 hlm.

Soedjono, S. 2003. Aplikasi Mutasi Induksi dan Variasi Somaklonal dalam

Pemuliaan Tanaman. Jurnal Litbang Pertanian. 22 (2):70-78.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. IPB. Bogor

Soeranto, H. 2003. Peran Iptek nuklir dalam pemuliaan tanaman untuk

mendukung industri pertanian. Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi.

Jakarta: Badan Tenaga Nuklir Nasional.

Sri Devi, A and L. Mullainathan. 2012. The Use of Ethyl Methanesulfonate to

Study the Flower Development in Capsicum annuum L. Mutants. Botany

Research International 5 (1): 04-09.

Steel, R.G.D. dan Torrie. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan

Biometrik. Penerjemah Bambang Sumantri. P.T. Jakarta: Gramedia Pustaka

Utama.

Sudarmadji, S., B. Haryono dan Suhardi. 1984. Prosedur Analisis Untuk Bahan

Makanan dan Pertanian Edisi Ketiga. Yogyakarta: Liberty.

Suminah, Sutarno, dan A.D. Setyawan. 2002. Induksi poliploidi bawang merah

(Allium ascalonicum L.) dengan pemberian kolkisin. Biodiversitas. 3

(1):174-180.

Todorova. J. and S. Daskalov. 1979. Possibilities for the utilization of some

mutagenic factors in changing sweet pepper susceptibility to powdery

mildew (Leveillula solanacearum Gol. f. capsici Berg.). Journal of

Genetics and Breeding. 12:174.

Tisdale, S. L., W. L. Nelson, and J. D. Beaton. 1990. Soil Fertility and Ferilizers.

New York: Macmillan Publishing Company.

Tyagi, A.P. 2002. Cytogenetics and Reproductive Biology of Some BELE

(Abelmoschus manihot Linn., Medic Sub-Species manihot) Cultivars.

Pacific Journal of Natural Science. 20:4-8.

Van Harten, A.M. 1998. Mutation Breeding: Theory and Practical Application.

New York: Cambridge University Press.

65

Wan, Y., D.R. Duncan, A.L. Rayburn, J.F. Petolino, and J.M. Widholm. 1991. The

use of antimicrotubule herbicides for the production of doubled haploid plants

from anther-derived maize callus. Theoretical and Applied Genetics. 81:205-

211.

Wani M.R. and S. Khan. 2006. Estimates of genetic variability in mutated

populations and the scope of selection for yield attributes in Vigna radiata

(L.) Wilczek. Egyptian Journal of Biology, 8, pp. 1-6.

Wattimena, G.A. 1998. Zat Pengatur Tumbuh. PAU IPB. Bogor. 145 hal.

Yulmira, Y. 2011. Aktivitas Peroksidase Mutan Pisang Kepok dengan Ethyl

Methanesulfonate (EMS) Secara In Vitro. Jurnal Natur Indonesia 14(1)

Yunita, S. N. K., M. Pharmawati, dan I. K. Junitha. 2012. Pengaruh Mutagen

Kimia Sodium Azida Terhadap Morfologi Tanaman Cabai Besar

(Capsicum annuum L). Metamorfosa Journal of Biological Sciences, I (1).

Zeerak, N.A. 1991. Cytogenetical effect of gamma rays and ethyl

methanesulfonate in brinjal (Solanum melongena L.). Cytologia. 56:639-

643.

66

LAMPIRAN

Lampiran 1. Anova Jumlah Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST

Sumber Jumlah Kuadrat Db Kuadrat Tengah F Sig.

Perlakuan 3515.267 4 878.817 44.742 0.000*

Kelompok 368.067 4 92.017 4.685 0.001*

Error 2769.500 141 19.642

Total 6652.833 149




Perlakuan 3844.907 4 961.227 28.294 0.000*

Kelompok 825.507 4 206.377 6.075 0.000*

Error 4790.227 141 33.973

Total 9460.64 149



Sumber Jumlah Kuadrat Db Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 47.107 4 11.777 1.354 0.253

Kelompok 118.24 4 29.56 3.398 0.011

Error 1226.527 141 8.699

Total 1391.873 149


Lampiran 4. Anova Jumlah Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST


Perlakuan 128.533 4 32.133 16.276 0.000*

Kelompok 57.933 4 14.483 7.336 0.000*

Error 278.367 141 1.974

Total 464.833 149


67



Perlakuan 16705.107 4 4176.277 39.03 0.000*

Kelompok 2427.373 4 606.843 5.671 0.000*

Error 15087.093 141 107.001

Total 34219.573 149




Perlakuan 72.84 4 18.21 0.209 0.933

Kelompok 2906.44 4 726.61 8.326 0.000*

Error 12305.093 141 87.27

Total 15284.373 149




Perlakuan 433.227 4 108.307 6.389 0.000*

Kelompok 247.36 4 61.84 3.648 0.007*

Error 2390.107 141 16.951

Total 3070.693 149


Lampiran 8. Anova Jumlah Cabang Tanaman Cabai Merah 2 MST

Sumber Jumlah

Kuadrat Db Kuadrat Tengah F Sig.

Perlakuan 3.6 4 0.9 6.231 0.000*

Kelompok 1.533 4 0.383 2.654 0.036*

Error 20.367 141 0.144

Total 25.5 149


68


Sumber Jumlah

Kuadrat

Db Kuadrat

Tengah

F Sig.

perlakuan 335.133 4 83.783 23.97 0.000*

kelompok 75.533 4 18.883 5.403 0.000*

Error 492.833 141 3.495

Total 903.5 149



Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

perlakuan 39.107 4 9.777 2.000 0.098

kelompok 196.707 4 49.177 10.058 0.000*

Error 689.360 141 4.889

Total 925.173 149



Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 20.773 4 5.193 1.336 0.259

Kelompok 211.44 4 52.86 13.603 0.000*

Error 547.927 141 3.886

Total 780.14 149



Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

perlakuan 3.867 4 0.967 0.352 0.843

kelompok 151.733 4 37.933 13.795 0.000*

Error 387.733 141 2.750

Total 543.333 149


Lampiran 13. Anova Jumlah Daun Tanaman Cabai Merah 2 MST

69

Sumber Jumlah Kuadrat db Kuadrat Tengah F Sig.

perlakuan 667.293 4 166.823 72.034 0.000*

kelompok 57.827 4 14.457 6.242 0.000*

Error 326.540 141 2.316

Total 1051.66 149




perlakuan 11447.84 4 2861.96 83.637 0.000*

kelompok 447.573 4 111.893 3.27 0.013*

Error 4824.86 141 34.219

Total 16720.273 149




Perlakuan 12592.707 4 3148.177 48.996 0.000*

Kelompok 1518.373 4 379.593 5.908 0.000*

Error 9059.693 141 64.253

Total 23170.773 149




Perlakuan 34.36 4 8.59 0.146 0.965

Kelompok 1182.427 4 295.607 5.014 0.001*

Error 8312.573 141 58.954

Total 9529.36 149



70


Perlakuan 1376.84 4 344.21 13.231 0.000*

Kelompok 1161.24 4 290.31 11.159 0.000*

Error 3668.16 141 26.015

Total 6206.24 149


Lampiran 18. Anova Tinggi Tanaman Cabai Merah 2 MST


Perlakuan 1945.457 4 486.364 93.622 0.000*

Kelompok 65.59 4 16.397 3.156 0.016*

Error 732.493 141 5.195

Total 2743.54 149




Perlakuan 6752.488 4 1688.122 74.952 0.000*

Kelompok 333.916 4 83.479 3.706 0.007*

Error 3175.704 141 22.523

Total 10262.109 149




Perlakuan 907.067 4 226.767 4.252 0.003*

Kelompok 759.333 4 189.833 3.559 0.008*

Error 7520.475 141 53.337

Total 9186.875 149



71


Perlakuan 233.157 4 58.289 1.157 0.332

Kelompok 640.523 4 160.131 3.179 0.016*

Error 7103.293 141 50.378

Total 7976.973 149




Perlakuan 82.833 4 20.708 0.454 0.769

Kelompok 517.067 4 129.267 2.834 0.027

Error 6431.308 141 45.612

Total 7031.208 149

Lampiran 23. Anova Diameter Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST


Perlakuan 0.731 4 0.183 4.006 0.007*

Kelompok 0.759 4 0.19 4.158 0.005*

Error 2.373 52 0.046

Total 3.719 60




Perlakuan 0.673 4 0.168 8.122 0.000*

Kelompok 0.189 4 0.047 2.284 0.063

Error 2.901 140 0.021

Total 3.767 148



72


Perlakuan 0.459 4 0.115 15.101 0.000*

Kelompok 0.123 4 0.031 4.037 0.004*

Error 1.011 133 0.008

Total 1.586 141


Lampiran 26. Anova Panjang Buah Tanaman Cabai Merah 9 MST


Perlakuan 19.974 4 4.994 3.042 0.025*

Kelompok 21.792 4 5.448 3.319 0.017*

Error 85.353 52 1.641

Total 124.12 60




Perlakuan 11.969 4 2.992 5.754 0.000*

Kelompok 5.877 4 1.469 2.825 0.027*

Error 72.801 140 0.52

Total 90.735 148




Perlakuan 12.117 4 3.029 17.653 0.000*

Kelompok 2.064 4 0.516 3.007 0.021*

Error 22.823 133 0.172

Total 36.864 141


Lampiran 29. Anova Jumlah Petal Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST

73


Perlakuan 5.069 4 1.267 1.424 0.247

Kelompok 2.695 4 0.674 0.757 0.561

Error 30.269 34 0.890

Total 36.735 42



Perlakuan 0.136 4 0.034 0.811 0.520

Kelompok 0.242 4 0.061 1.441 0.224

Error 5.467 130 0.042

Total 5.846 138



Perlakuan 0.136 4 0.034 3.122 0.017*

Kelompok 0.011 4 0.003 0.25 0.909

Error 1.532 141 0.011

Total 1.679 149




Perlakuan 0.502 4 0.126 3.91 0.005*

Kelompok 0.041 4 0.01 0.321 0.863

Error 4.529 141 0.032

Total 5.072 149


Lampiran 33. Anova Jumlah Sepal Bunga Tanaman Cabai Merah 5 MST

74


Perlakuan 5.541 4 1.385 1.589 0.200

Kelompok 2.743 4 0.686 0.787 0.542

Error 29.637 34 0.872

Total 36.639 42



perlakuan 0.067 4 0.017 0.408 0.803

kelompok 0.191 4 0.048 1.164 0.330

Error 5.343 130 0.041

Total 5.603 138



perlakuan 0.148 4 0.037 3.878 0.005*

kelompok 0.011 4 0.003 0.297 0.879

Error 1.346 141 0.01

Total 1.505 149




Perlakuan 0.434 4 0.108 3.65 0.007*

Kelompok 0.09 4 0.023 0.759 0.554

Error 4.189 141 0.03

Total 4.713 149


Lampiran 37. Anova Klorofil a Tanaman Cabai Merah

75

Sumber Jumlah

Kuadrat db

Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 33.365 4 8.341 3.076 0.022*

Kelompok 25.195 4 6.299 2.323 0.066

Error 178.981 66 2.712

Total 237.541 74


Lampiran 38. Anova Klorofil b Tanaman Cabai Merah

Sumber Jumlah


Perlakuan 1012.157 4 253.039 12.217 0.000*

Kelompok 723.442 4 180.861 8.732 0.000*

Error 1367.015 66 20.712

Total 3102.614 74


Lampiran 39. Anova Klorofil Total Tanaman Cabai Merah


Perlakuan 1284.014 4 321.003 9.854 0.000*

Kelompok 932.377 4 233.094 7.155 0.000*

Error 2150.053 66 32.577

Total 4366.444 74


Lampiran 40. Anova Viabilitas Pollen Tanaman Cabai Merah

Sumber Jumlah


Perlakuan 0.066 4 0.017 5.212 0.002*

Kelompok 0.039 4 0.010 3.093 0.026*

Error 0.131 41 0.003

Total 0.236 49


Lampiran 41. Anova Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbunga

76

Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 4181.333 4 1045.333 25.000 0.000*

Error 1045.333 25 41.813

Total 5226.667 29


Lampiran 42. Anova Umur Pertama Tanaman Cabai Merah Berbunga

Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 2508.800 4 627.200 5.000 0.004*

Error 3136.000 25 125.440

Total 5644.800 29


Lampiran 43. Anova Umur 50% Tanaman Cabai Merah Berbuah

Sumber Jumlah Kuadrat Db Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 1280.533 4 320.133 49.000 0.000*

Error 163.333 25 6.533

Total 1443.867 29


Lampiran 44. Anova Umur Pertama Tanaman Cabai Merah Berbuah

Sumber Jumlah

Kuadrat Db

Kuadrat

Tengah F Sig.

Perlakuan 823.200 4 205.800 8.289 0.000*

Error 620.667 25 24.827

Total 1443.867 29


Lampiran 45. Hasil Analisis Tanah

77

Lampiran 46. Foto Penelitian

Pembibitan Benih Cabai

6 Jam

9 Jam 12 Jam 15 Jam

Kontrol

78

Lahan Penelitian

Unit tanaman kontrol

79

Unit tanaman dengan perlakuan EMS 1% 15 jam


80



81

Proses pewarnaan serbuk sari dengan Acetocarmine

Pembacaan absorban klorofil pada spektrofotometer

induksi variasi cabai merah (capsicum annuum l.) dengan

Documents