kemajuan genetik dan heritabilitas karakter agronomi

7/26/2019 Kemajuan Genetik Dan Heritabilitas Karakter Agronomi

1/6

Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013

Semirata 2013 FMIPA Unila |77

Kemajuan Genetik Dan Heritabilitas Karakter AgronomiKedelai (Glycine max [L .] M err il l) Generasi F2 Persilangan Wilis

Dan Mlg2521

Maimun Barmawi,Nyimas Sadiyah dan Elida Yantama

Fakultas Pertanian, Agroteknologi, Universitas Lampung

Abstrak. Konsumsi kedelai di Indonesia terus meningkat sejalan dengan bertambahnyapenduduk. Akan tetapi produksi kedelai di Indonesia belum mampu memenuhi kebutuhandalam negeri. Usaha peningkatan produksi baik kuantitas maupun kualitas terus dilakukan,salah satunya melalui persilangan. Persilangan antara dua tetua yang memiliki keunggulantertentu bertujuan untuk merakit kultivar unggul dan dilanjutkan dengan seleksi nomor-nomor harapan unggul. Efektifitas dan efisiensi seleksi antara lain ditentukan oleh besaranheritabilitas dan kemajuan seleksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemajuangenetik dan heritabilitas dalam arti luas karakter-karakter agronomi kedelai generasi F2 hasilpersilangan Wilis dan Mlg2521. Penelitian ini dilaksanakan di Kebun Percobaan UniversitasLampung dari bulan Nopember 2011 sampai dengan maret 2012. Percobaan ditata dalamrancangan percobaan tanpa ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa besaran nilaiheritabilitas untuk semua karakter agronomi yang diamati termasuk ke dalam kategori tinggi.Kemajuan genetik untuk umur panen termasuk kedalam kategori rendah; umur berbunga danbobot seratus butir termasuk sedang; tinggi tanaman, jumlah polong per tanaman, jumlah

cabang produktif, dan bobot biji pertanaman termasuk tinggi. Seleksi bisa diterapkan padajumlah polong per tanaman atau bobot biji per tanaman.

Kata Kunci:Kemajuan genetik, heritabilitas, kedelai, generasi F2

PENDAHULUAN

Konsumsi kedelai di Indonesia terusmeningkat sejalan dengan bertambahnya

penduduk. Akan tetapi produksi kedelai diIndonesia belum mampu memenuhikebutuhan dalam negeri. Setiap tahun

produksi kedelai di Indonesia hanya mampumenutupi kebutuhan sebesar 40% dan 60%ditutupi melalui impor (Dunia Industri,2011). Indonesia mengimpor kedelaisebanyak 1,7 juta ton, setara dengan US $840 juta atau Rp 7,14 triliun dengan kursRp 8.500/US $ (Dunia Industri, 2011).

Menurut Badan Pusat Statistik (2011),produktivitas kedelai di Indonesia masihrendah yaitu 1,37 ton/ha. Upaya untukmeningkatkan produktivitas kedelai diantaranya melalui persilangan. Persilanganantara dua tetua yang memiliki keunggulan

tertentu bertujuan untuk merakit kultivarunggul dan dilanjutkan dengan seleksinomor-nomor harapan unggul. Untukmerakit kultivar unggul tersebut perludiketahui parameter genetik sepertikeragaman genetik, heritabilitas danestimasi kemajuan genetik yang akan

dicapaiPopulasi dasar yang memiliki keragaman

genetik tinggi akan responsif terhadapseleksi sehingga berpeluang besar untukmendapatkan genotipe-genotipe yangmemiliki sifat-sifat yang diharapkan.

Nilai duga heritabilitas menentukankeberhasilan seleksi karena nilai tersebutdapat memberikan petunjuk bahwa suatusifat lebih dipengaruhi oleh faktor genetikatau faktor lingkungan. Nilai heritabilitasyang tinggi mengindikasikan bahwa faktorgenetik lebih berperan dalam


2/6

Maimun Barmawi, dkk: Kemajuan Genetik Dan Heritabilitas Karakter Agronomi

Kedelai (Glycine max [L.] Merrill) Generasi F2 Persilangan Wilis Dan Mlg2521

78|Semirata 2013 FMIPA Unila

mengendalikan suatu sifat dibandingkandengan faktor lingkungan (Knight, 1979).Besarnya nilai duga heritabilitas disebabkan

oleh sumbangan faktor genetik terhadapkeragaman total adalah besar (Asadi dkk.,2003).

Besaran nilai heritabilitas suatu sifat diantaranya dipengaruhi oleh metode analisisdan karakteristik populasi yang digunakan(Fehr, 1987; Rachmadi, 2000). MenurutJain (1982) dan Crowder (1981)heritabilitas akan bermakna kalau variansgenetik didominasi oleh varians aditif sebab

pengaruh aditif setiap alel akan diwariskan

dari tetua kepada zuriatnya.Informasi tentang keragaman genetik

dan heritabilitas bermanfaat untukmenentukan kemajuan genetik yangdiperoleh melalui seleksi (Fehr, 1987).Keragaman genetik yang luas dan nilaiheritabilitas yang tinggi merupakan salahsatu syarat agar seleksi efektif (Hakim,2010). Nilai heritabilitas yang tinggimenunjukkan bahwa sebagian besarkeragaman fenotipe disebabkan olehkeragaman genetik, sehingga seleksi akanmemperoleh kemajuan genetik (Supraptodan Narimah, 2007). Menurut Zen (1995),seleksi terhadap sifat yang mempunyai nilaiheritabilitas tinggi dapat dilakukan padagenerasi awal, sedangkan bila nilaiheritabilitasnya rendah seleksi dapatdilaksanakan pada generasi akhir. Tujuandari penelitian ini adalah untuk mengetahuikemajuan genetik melalui proses seleksi

dan heritabilitas dalam arti luas.

BAHAN DAN METODE

Penelitian ini dilaksanakan pada bulanOktober 2011 sampai dengan Februari 2012di Kebun Percobaan Universitas Lampung.Bahan tanaman yang digunakan adalah 100

butir benih F2 hasil persilangan Wilis danMlg2521, tetua Wilis (40 butir), dan Mlg2521(40 butir). Tanaman kedelai dipupuk

dengan Urea, SP36, dan KCL dengan dosismasing-masing 50, 100, dan 100 kg per ha.

Pupuk diaplikasikan pada saat tanamanberumur tujuh hari setelah tanam.Pengendalian pengganggu tanaman

menggunakan Decis 2.5 EC, Dithane, danFuradan 3G. Petak percobaan berukuran 5x 5 m yang terdiri atas enam baris tanamandengan jarak tanam 20 x 60 cm.Pengamatan dilakukan terhadap karakterumur berbunga, umur panen, tinggitanaman, jumlah cabang produktif, jumlah

polong per tanaman, bobot 100 butir, danbobot biji per tanaman.

Analisis yang dilakukan berupa ragam,heritabilitas, dan nilai duga kemajuan

seleksi. Ragam fenotipe ( ) dihitungdengan rumus yang dikemukakan olehSuharsono dkk., (2006):

=

Keterangan :

x= nilai pengamatan tanaman ke- = nilai tengah populasi

N = jumlah tanaman yang diamati

Ragam lingkungan ( ) diduga dari ragamlingkungan tetua, dengan rumus :

=

Keterangan :

= simpangan baku tetua 1

= simpangan baku tetua 2

= jumlah tanaman tetua

Populasi tetua secara genetik adalahseragam sehingga ragam genotipenya samadengan nol. Karena itu ragam fenotipe

populasi tetua sama dengan ragamlingkungan. Populasi tetua dan zuriatnyaditanam pada area yang sama. Oleh sebabitu, ragam lingkungan populasi tetua samadengan ragam lingkungan populasi

zuriatnya. Jadi ragam genetik populasi

zuriat dapat dihitung menurut rumus :


3/6



=

Heritabilitas dalam arti luas (H) dihitung

menurut rumus : H = / . Mc Whirter(1979) membagi nilai duga heritabilitas kedalam tiga kategori :Rendah : H < 0,20

Sedang : 0,20 H 0,50

Tinggi : H 0,50

Nilai duga kemajuan genetik dihitung

menurut rumus : R = . H. .

Keterangan :R = respons terhadap seleksi

= intensitas seleksiH = heritabilitas dalam arti luas

= simpangan baku fenotipe

Pada penelitian ini intensitas seleksi

sebesar 20% dengan nilai = 1,40 (Fehr,1978).Kemajuan genetik dalam persen :

KG (%) = (R/ ) x 100%

= nilai tengah populasi

Kriteria nilai duga kemajuan genetikmenurut Begun dan Sobhan (1991) dikutipHadiati dkk. (2003) sebagai berikut :

Rendah : KG 7%

Sedang : 7% KG 14%Tinggi : KG 14%

Tabel 1. Ragam fenotipe, ragam genotipe., ragam lingkungan, dan heritabilitas populasi F2 hasil

persilangan Wilis x Mlg2521.

Karakter Heritabilitas (H)

Umur berbunga (hr) 12,18 9,70 2,48 0,80Umur panen (hr) 14,30 12,80 1,50 0,90Tinggi tanaman (cm) 143,00 130,40 12,60 0,91

Jumlah cabang produktif (bh) 4,60 2,70 1,90 0,60Jumlah polong per tanaman (bh) 7882,20 7821,00 61,20 0,95Bobot 100 butir (g) 2,40 1,28 1,12 0,52Bobot biji per tanaman (g) 799,42 759,30 40,12 0,97

Keterangan :

Keragaman luas : dan 2 ( dan )

Keragaman sempit : dan 2 ( dan )

(Anderson dan Bancroft, 1952 dikutip Wahdah, 1996).

Tabel 2. Nilai tengah tetua Wilis, Mlg2521, dan populasi F2 terpilih, serta kemajuan genetik populasi

F2 hasil persilangan Wilis x Mlg2521.

Karakter R KG (%)

Umur berbunga (hr) 39,24 46,23 41,75 3,91 9,58

Umur panen (hr) 106,60 103,20 104,00 4,72 4,60

Tinggi tanaman (cm) 49,90 71,65 62,40 15,24 28,06

Jumlah cabang produktif (bh) 3,45 4,50 7,08 1,74 38,62

Jumlah polong per tanaman (bh) 105,80 114,30 289,08 123,05 79,03

Bobot 100 butir (g) 16,30 15,05 14,81 1,11 8,46

Bobot biji per tanaman (g) 33,25 33,15 88,64 37,91 83,00

Keterangan : kriteria kemajuan genetik (KG)Rendah : KG 7%


4/6

Maimun Barmawi, dkk: Kemajuan Genetik Dan Heritabilitas Karakter Agronomi

Kedelai (Glycine max [L.] Merrill) Generasi F2 Persilangan Wilis Dan Mlg2521


Sedang : 7% KG

Tinggi : KG 14%R : Respons Seleksi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian ini menunjukkanbahwa populasi F2 hasil persilangan Wilis xMlg2521 memiliki keragaman fenotipe yangluas untuk umur berbunga, umur panen,tinggi tanaman, jumlah cabang produktif,

jumlah polong per tanaman, dan bobot bijiper tanaman, sedangkan bobot 100 butirtermasuk sempit. Demikian pula untukkeragaman genotipe, populasi F2 juga

menunjukkan keragaman genotipe yangluas untuk karakter umur berbunga, umur

panen, tinggi tanaman, jumlah polong pertanaman, dan bobot biji per tanaman,sedangkan jumlah cabang produktif dan

bobot 100 butir termasuk kategori sempit(Tabel 1). Suatu karakter memilikikeragaman fenotipe dan genotipe luasapabila ragam fenotipe dan genotipekarakter tersebut lebih besar dua kalisimpangan bakunya dan keragaman sempitapabila ragam fenotipe dan genotipenyalebih kecil dua kali simpangan bakunya.Keragaman fenotipe dan genotype yangluas dari karakter yang diamati inimemberikan peluang berhasilnya seleksi.

Semua karakter yang diamati padapopulasi F2 memiliki nilai heritabilitasdalam arti luas yang tinggi berkisar antara0,52-0,97 (Tabel 1). Keadaan inimenunjukkan bahwa karakter tersebut lebih

banyak dikendalikan oleh faktor genetikdaripada faktor lingkungan (Suharsonodkk., 2006; Suprapto dan Narimah, 2007).Tingginya nilai heritabilitas ini disebabkanoleh tingkat segregasi yang palingmaksimum pada populasi F2 (Allard, 1960;Fehr, 1987). Nilai heritabilitas yang tinggidari karakter-karakter yang diamatimengindikasikan bahwa seleksi dapatditerapkan secara efisien pada karaktertersebut.

Nilai tengah umur berbunga, umurpanen, tinggi tanaman, dan bobot 100 butir

F2 terpilih berada di antara kedua tetuanya,sedangkan jumlah cabang produktif, jumlah

polong per tanaman, dan bobot biji pertanaman melebihi nilai tengah tetua Wilisdan Mlg2521(Tabel 2).

Nilai tengah bobot biji per tanaman danjumlah polong per tanaman selain melebihinilai tengah kedua tetuanya juga memilikinilai heritabilitas dalam arti luas yang tinggiyaitu masing-masing 0,97 dan 0,95 (Tabel1). Keadaan ini menunjukkan bahwa seleksi

dapat diterapkan pada bobot biji pertanaman atau jumlah polong per tanaman.Dengan melakukan seleksi 20% terbaik dari

populasi F2 berdasarkan bobot biji pertanaman dan jumlah polong per tanamandiperoleh tanaman F2 terpilih sebanyak 16tanaman. Dari 16 tanaman F2 terpilihmempunyai nilai tengah bobot biji pertanaman 88,64 g dan jumlah polong pertanaman 289,08 buah melebihi keduatetuanya (Tabel 2).

Nilai estimasi kemajuan genetik berkisarantara 4,60%-83,00%, yang termasuk kedalam kriteria rendah sampai tinggi (Tabel2). Nilai kemajuan genetik karakter jumlah

polong per tanaman (79,03%) dan bobotbiji per tanaman (83,0%) termasuk kategoritinggi. Dari populasi F2 yang memiliki nilaitengah bobot biji 45,68 g per tanaman dan

jumlah polong per tanaman 155,70 bh,maka pada generasi F3 diduga akan

mengalami kemajuan seleksi (R) sebesar37,91 g bobot biji per tanaman atau 83,0%dan jumlah polong per tanaman 123,05 bhatau 79,03% (Tabel 2). Hal inimenunjukkan bahwa seleksi untukmeningkatkan nilai tengah bobot biji pertanaman dan jumlah polong per tanamandapat dilakukan pada generasi F3 karenadapat meningkatkan kedua karaktertersebut.

KESIMPULAN


5/6



Persilangan antara tetua Wilis x Mlg2521menghasilkan populasi tanaman F2 yangmemiliki nilai heritabilitas tinggi untuk

semua karakter yang diamati yaitu umurberbunga, umur panen, tinggi tanaman,jumlah polong per tanaman, jumlah cabangproduktif bobot 100 butir, dan bobot bijiper tanaman. Nilai kemajuan genetik untukkarakter yang diamati termasuk ke dalamkriteria rendah sampai dengan tinggi.Jumlah polong per tanaman dan bobot biji

per tanaman memiliki nilai kemajuangenetik yang tinggi. Karena itu, seleksiuntuk meningkatkan nilai tengah kedua

karakter dapat dilakukan pada generasi F3.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasihkepada DIKTI atas bantuan dana HibahStrategis Nasional th 2011-2012 sehingga

penelitian ini dapat terlaksana. Ucapanterima kasih juga disampaikan kepadamahasiswa dan petugas lapang yang telahmembantu dalam pelaksanaan penelitianini.

DAFTAR PUSTAKA

Allard, R.W., 1960. Principles of PlantBreeding. John Wiley and Sons, Inc.,New York. 485 pp.

Asadi, Soemartono, M. Woerjono, dan H.Jumanto. 2003. Kendali genetikketahanan kedelai terhadap penyakit

virus kerdil (soybean stunt virus).Zuriat, 14(2): 1-11.

Badan Pusat Statistik. 2011. Data produksitanaman kedelai. Jakarta. Katalog BPS521.

Crowder, L.V. 1988. Genetika Tumbuhan.Diterjemahkan oleh Lilik Kusdiarti.Sutarso (ed). Gadjah Mada UniversityPress. Yogyakarta. 499 hlm.

Dunia industri. 2011. MenyedihkanIndonesia mengimpor kedelai sampai

dengan 7,14 triliunhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-

rp-7,14-triliun.html. Diakses tanggal 2november 2011

Fehr, W.R. 1987. Principle of cultivarDevelopment : Theory and Technique.Macmillan Publishing Company. NewYork. Vol. I. 536 pp.

Hadiati, S. Murdaningsih H.K., dan NeniRostini. 2003. Parameter karakterkomponen buah pada beberapa aksesi

nanas. Zuriat. 14(2): 53-58.

Hakim, Lukman. 2010. Keragamangenetik, heritabilitas, dan korelasi

beberapa karakter agronomi pada galur

F2 hasil persilangan kacang hijau (Vigua

radiate [L.] wilczek). Berita Biologi.10(1) : 23-32.

Jain, J.P. 1982. Statistical techniques inquantitative genetics. Tata Mc Graw-Hill Company Ltd. New Delhi. 328 pp.

Knight, R. 1979. Quantitative genetics,Statistics, and Plant Breeding : In PlantBreeding. R. Knight (ed.). p. 41-71.Academy Press Pty. Ltd. Brisbane.

Rachmadi, M. 2000. Pengantar pemuliaantanaman membiah vegetatif. Universitas

padjadjaran. Bandung. 159 hlm.

Suharsono, M. yusuf, dan A. P. Paserang.2006. Analisis ragam, heritabilitas, dan

pendugaan kemajuan seleksi populasi F2

dari persilangan kedelai kultivar Slametx Nokonsawon. Tanaman Tropika. 9(2):86-93.

Suprapto dan Narimah Md. Kairudin. 2007.Variasi genetik, heritabilitas, tindak gen,dan kemajuan genetik kedelai (Glycinemax [L.] merill) pada Ultisol. J. Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia. 9(2): 183-190.

Wahdah, R. 1996. Variabilitas danpewarisan laju akumulasi bahan kering

pada biji kedelai. Disertasi. Program
http://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.htmlhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.htmlhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.htmlhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.htmlhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.htmlhttp://duniaindustri.com/agroindustri/604-menyedihkan-indonesia-impor-kedelai-rp-7,14-triliun.html


6/6


Pascasarjana Universitas Padjadjaran.Bandung. 152 hlm.

Zen, S. 1995. Heritabilitas, korelasigenotipik dan fenotipik karakter padi

gogo. Zuriat. 6(1): 25-32

kemajuan genetik dan heritabilitas karakter agronomi

Documents