pendugaan heritabilitas dan kemajuan genetik …repository.ub.ac.id/6736/1/kolil nur eksan.pdf ·...

PENDUGAAN HERITABILITAS DAN KEMAJUAN GENETIK HARAPAN POPULASI BUNCIS (Phaseolus vulgaris L.) F5

BERDAYA HASIL TINGGI DAN BERPOLONG UNGU

Oleh:

KOLIL NUR EKSAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS PERTANIAN

MALANG

2017

PENDUGAAN HERITABILITAS DAN KEMAJUAN GENETIK

HARAPAN POPULASI BUNCIS (Phaseolus vulgaris L.) F5 BERDAYA

HASIL TINGGI DAN BERPOLONG UNGU

Oleh:

KOLIL NUR EKSAN

105040200111196

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

Gelar Sarjana Pertanian Strata Satu (S-1)

UNIVERSITAS BRAWIJJAYA

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

MALANG

2017

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul : Pendugaan Heritabilitas dan Kemajuan Genetik Harapan

Populasi Buncis (Phaseolus Vulgaris L.) F5 Berdaya Hasil

Tinggi dan Berpolong Ungu

Nama : Kolil Nur Eksan

NIM : 105040200111196

Program Studi : Agroekoteknologi

Laboratorium : Pemuliaan Tanaman

Menyetujui : Dosen Pembimbing

Disetujui,

Pembimbing Utama,

Dr. Ir. Andy Soegianto, CESA.

NIP. 19560219 198203 1 002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Budidaya Pertanian

Dr. Ir. Nurul Aini, MS.

NIP. 19601012 198601 2 001

Tanggal Persetujuan:

LEMBAR PENGESAHAN

Mengesahkan,

MAJELIS PENGUJI

Penguji I

Dr. Darmawan Saptadi, SP., MP.

NIP. 19710708 200012 1 002

Penguji II

Dr. Ir. Andy Soegianto, CESA.

NIP. 19560219 198203 1 002

Penguji III

Dr.agr. Nunun Barunawati, SP., MP.

NIP. 19740724 200501 2 001

Tanggal Lulus :

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa segala pernyataan dalam skripsi ini merupakan hasil

penelitian saya sendiri, dengan bimbingan komisi pembimbing. Skripsi ini tidak

pernah diajukan untuk memperoleh gelar di Perguruan Tinggi manapun dan

sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah

ditulis untuk diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan

rujukannya dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Malang, Agustus 2017

Kolil Nur Eksan

NIM. 105040200111196

i

RINGKASAN

KOLIL NUR EKSAN. 105040200111196. Pendugaan Heritabilitas dan

Kemajuan Genetik Harapan Populasi Buncis (Phaseolus vulgaris L.) F5

Berdaya Hasil Tinggi dan Berpolong Ungu. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Andy

Soegianto, CESA sebagai Pembimbing Utama.

Produktivitas buncis di Indonesia dari tahun 2013 hingga tahun 2015 terus

mengalami penurunan hal ini karena produktivitas yang rendah, mutu yang

menurun, berumur dalam dan periode panen yang pendek, serta rentan terhadap

hama dan penyakit utama, dan permasalahan tersebut hampir dialami oleh tiap

komoditas. Kondisi tersebut mendorong perlunya usaha peningkatan produktivitas

buncis melalui budidaya pertanian dengan mengoptimalkan sumberdaya lokal yang

ada dan salah satu solusi untuk menghadapi persoalan di atas adalah dengan

perakitan varietas baru melalui program pemuliaan tanaman. Tujuan dari penelitian

ini adalah untuk menduga nilai heritabilitas dan kemajuan genetik harapan pada

populasi buncis F5 yang berdaya hasil tinggi dan berpolong ungu.

Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2015 – April 2015 atau pada

musim hujan di Desa Sualuan, Kecamatan Karangploso, Kabupaten Malang dengan

ketinggian ± 702 meter di atas permukaan laut. Bahan yang digunakan adalah 11

populasi buncis F5 ((GK.CS)-6-6-47), (GK.CS)-54-11-44, (GK.CS)-97-2-5,

(GK.CS)-108-1-1, (GI.PQ)-12-2-18, (GI.PQ)-23-10-39, (GI.PQ)-35-11-23,

(GI.PQ)-12-2-18, (GI.PQ)-19-10-16, (PQ.GK)-1-12-39, (PQ.GI)-169-1-14, dan 5

tetua (GK) (M) (GI) (PQ) (CS). Tiap populasi buncis F5 ditanam dalam satu bedeng

yang berjumlah 50 tanaman dan ditanam dalam 2 barisan. Pengamatan berbasis

pada pengamatan individu. Jarak tanam 40 cm dalam satu baris, 70 cm antar baris,

luas tiap bedeng yang diperlukan 11 m x 1 m, jarak antar bedeng 50 cm, sehingga

total luas lahan percobaan 24, 5 m x 11 m. Variabel kuantitatif yang diamati adalah

umur berbunga, umur panen segar, panjang polong, jumlah bunga, bobot perpolong,

jumlah polong pertanaman, bobot polong pertanaman, jumlah biji, lebar polong dan

fruitset. Variabel kualitatif yang diamati adalah warna batang, tipe pertumbuhan,

warna bunga, warna polong segar, warna biji. Heritabilitas arti luas dihitung dari

ragam fenotip dari populasi buncis F5 dan ragam tetua sebagai ragam lingkungan.

Kemajuan genetik harapan dihitung dari intensitas seleksi, heritabilitas dan

simpangan baku fenotip populasi buncis F5.

Nilai duga heritabilitas menunjukkan nilai tinggi pada hampir seluruh populasi

pada karakter umur berbunga, umur panen segar, jumlah bunga, jumlah polong

pertanaman, bobot polong pertanaman, lebar polong dan fruit set. Karakter panjang

polong, bobot polong pertanaman, jumlah biji menunjukkan nilai beragam dari

rendah hingga tinggi. Nilai kemajuan genetik harapan pada populasi buncis F5

menunjukkan nilai yang rendah hingga tinggi. Karakter yang memiliki kemajuan

genetik harapan kategori tinggi pada semua populasi adalah jumlah bunga, jumlah

total polong pertanaman, lebar polong, bobot polong pertanaman dan fruitset,

sedangkan karakter umur berbunga, umur awal panen segar, panjang polong, bobot

perpolong, jumlah biji memiliki kemajuan genetik harapan beragam dari rendah

hingga tinggi.

ii

SUMMARY

KOLIL NUR EKSAN. 105040200111196. Estimation of Heritability and

Genetic Gain on Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) F5 Population High

Yield and Purple Pod. Supervised by Dr. Ir. Andy Soegianto, CESA as

Primary Supervisor

Common bean productivity in Indonesia had decrease in 2013 until 2015,

this problems because low productivity, decreasing quality, short harvest period,

and susceptible of prime pests and diseases, these problems occur in almost every

commodity. These conditions encourage for efforts to increase common bean

productivity through agricultural cultivation by optimizing existing local resources

and one solution to solve the problem is release new varieties through plant

breeding program. The purpose of this research is to estimate of heritability and

genetic gain on common bean F5 population have high yield and purple pod.

The research was conducted from Januari until April 2015 , in the Sualuan

village, Karangploso district, Malang regency, with ± 720 meters above the sea

level altitude. The material is 11 common bean F5 ((GK.CS)-6-6-47), (GK.CS)-54-

11-44, (GK.CS)-97-2-5, (GK.CS)-108-1-1, (GI.PQ)-12-2-18, (GI.PQ)-23-10-39,

(GI.PQ)-35-11-23, (GI.PQ)-12-2-18, (GI.PQ)-19-10-16, (PQ.GK)-1-12-39,

(PQ.GI)-169-1-14 and 5 parents ((GK) (M) (GI) (PQ) (CS)). Each sample common

bean F5 population was planted in a bed totaling 50 plants which was planted in 2

rows. Observations based on individual observations. Plant spacing is 40 cm in a

row, 70 cm inter rows, the required area each bed is 11 m x 1 m, the spacing between

beds is 50 cm, so that the total area is 24,5 m x 11 m. Quantitative variabels which

was measured is flowering age, fresh pod harvesting age, fresh pod length, number

of flowers, fresh per pod weight, number of pods per plant, pod wight per plant,

number of seeds, pod width and fruit set. Qualitative variabels which was observed

is stem color , the type of growth, flower color, the color of fresh pod, seed color.

Estimation of heritability was calculated from variance of common bean F5 and

variance of parent as environment variance. Genetic gain was calculated from

selection intensity, heritability and standard deaviation of phenotype common bean

F5.

Estimation of heritability of bean F5 population is between low until high.

High heritability on all population at flowering age, fresh pod harvest age, number

of flower, number pod per plant, and pod diameter and fruit set. Character of pod

length, weight per pod, and number of seeds have various heritability value,

between low until high. High genetic gain on all population at number of flower,

number of fresh pod, diameter pod, weight pod per plant and fruit set. Character

flowering age, harvest fresh pod age, pod length, weigh pod, number of seeds have

various genetic gain value between low until high.

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

nikmat, rahmat, serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian yang berjudul “Pendugaan Heritabilitas dan Kemajuan Genetik

Harapan Populasi Buncis F5 (Phaseolus vulgaris L.) Berdaya Hasil Tinggi dan

Berpolong Ungu”.

Dalam penyusunan skripsi ini penulis menyampaikan terima kasih kepada

Dr. Ir. Andy Soegianto, CESA selaku dosen pembimbing utama yang telah

memberikan saran dan motivasi kepada penulis, serta kepada Dr. Ir. Nurul Aini,

MS selaku Ketua Jurusan Budidaya Pertanian. tidak lupa penulis mengucapakan

terimakasih kepada Bapak Iman Nuryadi Suradi, Ibu Painem, serta keluarga tercinta

yang telah memberikan doa dan dukungannya, serta penulis mengucapkan terima

kasih kepada rekan-rekan mahasiswa Fakultas Pertanian atas segala bantuan, saran

dan motivasinya.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan penelitian ini masih terdapat

banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang

bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan skripsi ini.

Malang, Agustus 2017

Penulis

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir pada tanggal 11 Agustus 1991 di Kabupaten Sragen, Provinsi

Jawa Tengah dari pasangan Bapak Iman Nuryadi Suradi dan Ibu Painem. Penulis

merupakan anak ke dua dari empat bersaudara. Penulis memiliki seorang kakak

bernama Nunik Nurjanah, S.Farm Apt. dan adik kembar Aminah Tutilah dan

Amanah Mardiyah.

Penulis menempuh pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Duyungan 3 pada

tahun 1997 sampai 2003. Pada tahun 2003 sampai 2006 penulis melanjutkan

pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 5 Sragen, kemudian

melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 2 Surakarta pada

tahun 2006 sampai 2009. Pada tahun 2010 penulis terdaftar sebagai mahasiswa

Strata-1 (S1) Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas

Brawijaya Malang, Jawa Timur. Pada tahun 2012 penulis memilih Jurusan

Budidaya Pertanian dengan minat laboratorium Pemuliaan Tanaman

Selama menjadi mahasiswa penulis pernah aktif mengikuti organisasi

kemahasiswaan yang ada di lingkungan Fakultas Pertanian Forsika (Forum Studi

Islam Insan Kamil) sebagai staf Biro Kestari periode 2011. Di lingkungan Kampus

penulis juga pernah aktif di UAKI (Unit Aktivitas Kerohanian Islam) sebagai

Kepada Departemen Admin dan Data periode 2012. Pada tahun 2013 penulis juga

melakukan kegiatan magang kerja selama tiga bulan dari Juli sampai September di

Balai Besar Penelitian Tanaman Padi Subang Jawa Barat.

v

DAFTAR ISI

Halaman

RINGKASAN ................................................................................................ i

SUMMARY .................................................................................................. ii KATA PENGANTAR ................................................................................. iii RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... iv DAFTAR ISI ................................................................................................. v DAFTAR TABEL ....................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. vii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. viii

I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1 1.2 Tujuan Penelitian ............................................................................... 2 1.3 Hipotesis ............................................................................................ 2

II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3 2.1 Buncis Berpolong Ungu .................................................................... 3

2.2 Keragaman Genetik ........................................................................... 3 2.3 Heritabilitas ....................................................................................... 4

2.4 Kemajuan Genetik Harapan ............................................................... 5 2.5 Karakteristik Populasi Generasi F5 ................................................... 6

III. BAHAN DAN METODE ...................................................................... 7 3.1 Tempat dan Waktu ............................................................................. 7 3.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 7 3.4 Metode Penelitian .............................................................................. 8

3.5 Pelaksanaan Penelitian ...................................................................... 8 3.6 Pengamatan ........................................................................................ 9 3.7 Analisis Data .................................................................................... 10

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 13 4.2 Hasil ................................................................................................. 14

4.3 Pembahasan ..................................................................................... 21

V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 24 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 24

5.2 Saran ................................................................................................ 24

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 25

LAMPIRAN ................................................................................................ 28

vi

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

1. Intensitas seleksi dan persentase seleksi ........................................................... 12

2. Nilai heritabilitas (h2) buncis ............................................................................ 15

3. Rata-rata dan KGH pada umur berbunga dan jumlah bunga ............................ 14

4. Rata-rata dan KGH pada umur awal panen segar jumlah polong pertanaman...

.......................................................................................................................... 16

5. Rata-rata dan KGH pada panjang polong dan lebar polong ............................. 16

6. Rata-rata dan KGH pada bobot perpolong dan totol bobot polong pertanaman 17

7. Rata-rata dan KGH pada jumlah biji perpolong dan fruitset ............................ 18

vii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

1. Kondisi lapang tanaman buncis ........................................................................ 13

2. Hama dan Penyakit pada buncis; ...................................................................... 13

3. Warna batang .................................................................................................... 19

4. Warna bunga ..................................................................................................... 20

5. Tipe pertumbuhan ............................................................................................. 19

6. Warna polong .................................................................................................... 20

7. Bentuk polong .................................................................................................. 21

8. Warna biji .......................................................................................................... 21

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman

1. Denah dan plot penelitian.................................................................................. 28

2. Tabel deskripsi tetua asal buncis F5 ................................................................. 29

3. Tabel data kuantitatif (GK.PQ) 12-4-35 ........................................................... 30

4. Tabel data kuantitatif (GI.PQ) 23-10-39 ........................................................... 31

5. Tabel data kuantitatif (GK.CS)-54-11-44 ......................................................... 33


7. Tabel data kuantitatif (PQ.GK) 1-12-29 ........................................................... 35

8. Tabel data kuantitatif (GK.CS)-97-2-5 ............................................................. 36


10. Tabel data kuantitatif (GI.PQ)-12-2-18........................................................... 40

11. Tabel data kuantitatif (GK.CS) 108-1-1.......................................................... 42

12. Tabel data kuantitatif (GK.CS) 6-6-47............................................................ 44

13. Tabel data kuantitatif (PQ.GI) 169-1-14 ......................................................... 46

14. Tabel varian lingkungan dan varian fenotip buncis F5 ................................... 47

15. Tabel data kualitatif (GK.PQ) 12-4-35 ........................................................... 48

16. Tabel data kualitatif (PQ.GI) 169-1-14 ........................................................... 49

17. Tabel data kualitatif (PQ.GK) 1-12-39 ........................................................... 50

18. Tabel data kualitatif (GI.PQ) 12-2-18 ............................................................. 51

19. Tabel data kualitatif (GI.PQ) 19-10-16 ........................................................... 53



22. Tabel data kualitatif (GK.CS) 108-1-1 ........................................................... 58

23. Tabel data kualitatif (GK.CS) 97-2-5 ............................................................. 59

24. Tabel data kualitatif (GK.CS) 54-11-44 ......................................................... 61

25. Tabel data kualitatif (GK.CS) 6-6-47 ............................................................. 62

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Buncis (Phaseolus vulgaris L.) merupakan jenis tanaman berpolong yang

tergolong sayuran. Buncis mempunyai peranan dan sumbangan cukup besar bagi

petani. Selain dapat peningkatan gizi masyarakat karena kandungan nutrisi dari

polong buncis sangat tinggi, buncis juga dapat meningkatkan pendapatan negara

karena buncis mempunyai potensi ekonomi yang sangat baik, untuk sasaran pasar

dalam negeri maupun pasar ekspor. Daerah penghasil buncis banyak terdapat di

daerah Jambi, Bengkulu, Jawa Barat, dan Lampung (Rukmana, 2002).

Produktivitas buncis di Indonesia 3 tahun berturut-turut terus mengalami

penurunan, dari tahun 2013 produktivitas buncis 327.378 ton ha-1, tahun 2014

mencapai 318.218 ton ha-1 dan ditahun 2015 produktivitas buncis kembali menurun

menjadi 291.333 ton ha-1. Kondisi tersebut mendorong perlunya usaha peningkatan

produktivitas buncis melalui budidaya pertanian dengan mengoptimalkan

sumberdaya lokal yang ada (BPS, 2017).

Menurut Kasno dan Moedjiono (2004) permasalahan yang terjadi pada

budidaya kacang buncis adalah produktivitas yang rendah, mutu yang menurun,

berumur dalam dan periode panen yang pendek, serta rentan terhadap hama dan

penyakit utama, permasalahan tersebut hampir dialami oleh tiap komoditas. Salah

satu solusi untuk mengatasi permasalahan diatas adalah perakitan varietas baru

melalui program pemuliaan tanaman konvensional.

Perakitan varietas buncis yang telah dirilis oleh Balai Penelitian Sayuran

dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura adalah Horti 1, yang

mempunyai potensi hasil 48 ton ha-1 namun varietas ini rentan terhadap penyakit

karat daun dan antraknose, dan telah dikembangkan pula Horti 2, dan Horti 3 yang

tahan terhadap hama penyakit utama namun masih perlu ditingkatkan potensi

hasilnya. Selain itu telah dikembangkan pula varietas introduksi dari luar negeri,

yaitu Balitsa 1, Balitsa 2, dan Balitsa 3 yang mempunyai daya hasil yang tinggi dan

berumur genjah (Waluyo dan Diny, 2013).

Selain varietas di atas telah dikembangkan pula persilangan antara varietas

lokal (Mantili, Gilik Ijo, dan Gogo kuning) yang berdaya hasil tinggi dan

mempunyai mutu tinggi, dan berumur genjah dengan varietas introduksi yaitu

2

Purple Queen yang memiliki warna polong ungu. Penggabungan antara varietas

introduksi dengan varietas buncis lokal diharapkan dapat membuat kualitas

tanaman hasil persilangan yang lebih baik dari tetuanya (Oktarisna et al., 2013).

Nechifor et al., (2011) menyatakan pada program pemuliaan tanaman yang

bertujuan untuk meningkatkan potensi hasil dibutuhkan informasi yang cukup

mengenai nilai ragam genetik yang menggambarkan heritabilitas. Barmawi et al.,

(2013) menambahkan bahwa pendugaan nilai heritabilitas dan kemajuan genetik

harapan (kemajuan seleksi) penting untuk diketahui dalam proses pemuliaan

tanaman. Nilai kemajuan genetik harapan menggambarkan secara teoritis nilai

kemajuan hasil yang diperoleh dari seleksi yang telah dilakukan. Pendugaan dari

kemajuan genetik harapan sangat bermanfaat dan membantu pemulia untuk

membuat strategi dalam mengambil keputusan dalam program seleksi.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui nilai heritabilitas 11 populasi buncis F5 berdaya hasil tinggi dan

berpolong ungu.

2. Mengetahui nilai kemajuan genetik harapan 11 populasi buncis F5 berdaya

hasil tinggi dan berpolong ungu.

1.3 Hipotesis

1. Beberapa karakter kuantitatif memiliki nilai heritabilitas yang sedang hingga

tinggi.

2. Bobot polong pertanaman memiliki kemajuan genetik yang tinggi.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Buncis Berpolong Ungu

Tanaman buncis termasuk tanaman semusim (annual) yang dibedakan atas

dua tipe pertumbuhan, tipe merambat dan tipe tegak. Kacang buncis tipe merambat

umumnya berbatang memanjang setinggi 2-3 meter, sedangkan buncis tipe tegak

mempunyai batang pendek setinggi 50-60 cm. Batang tanaman buncis umunya

berbuku-buku, yang sekaligus tempat untuk melekat tangkai daun. Daun buncis

bersifat majemuk tiga (trifoliolatus), dan helainya berbentuk jorong segitiga

(Rukmana, 2002). Kacang buncis diperkirakan mencapai 70 spesies dalam genus

Phaseolus. Buncis termasuk tanaman diploid (2n = 2x = 22) dan sebagian besar

termasuk spesies menyerbuk sendiri meskipun 3% atau lebih rasio menyerbuk

silang telah di observasi (Razvi et al., 2013).

Korelasi antara warna ungu pada polong buncis disebabkan oleh kandungan

Anthosianin. Dzomba et al., (2013) menyatakan pigmen Anthosianin ditemukan

dalam biji dari Kidney dan Black beans, kultivar dari Phaseolus vulgaris.

Anthosianin diketahui memiliki antioksidan kuat, antimutagenik, aktivitas

antigenotoxic, dan komponen partikel seperti flavonoid dalam Vigna sinensis.

Karena potensi nutrisi dan bermanfaat untuk farmasi, makanan yang menandung

anthosianin penting untuk diteliti lebih lanjut (Akond et al., 2011).

2.2 Keragaman Genetik

Sebelum menetapkan metode pemuliaan dan seleksi, perlu diketahui nilai

keragaman genetik, karena menurut Kosev (2015) pengetahuan yang baik pada

keragaman genetik dapat membantu dalam program seleksi jangka panjang dan

untuk mengembangkan varietas baru dibutuhkan keragaman genetik yang luas

untuk karakter yang diinginkan. Crowder (1986) menambahkan besarnya

keragaman genetik suatu karakter yang timbul dalam suatu populasi tanaman yang

diperbanyak melalui biji dipengaruhi oleh konstitusi gen yang mengendalikan

generasi segregasi dari gen-gen tersebut. Ditinjau dari konstitusi gen yang

mempengaruhi timbulnya keragaman variabilitas, dikenal variabilitas kuantitatif

dan variabilitas kualitatif. Variabilitas kuantitatif disebabkan oleh banyak gen,

sedangkan variabilitas kualitatif ditimbulkan oleh gen sederhana.

4

Nida (2010) menyatakan pelaksanaan seleksi secara visual yaitu dengan

memilih fenotip yang baik belum memberikan hasil yang memuaskan tanpa

berpedoman pada nilai parameter genetik yaitu nilai heritabilitas, ragam genetik,

ragam fenotip, dan koefisien keragaman genetik. Koefisien keragaman genetik

digunakan untuk mengukur variabilitas genetik suatu karakter. Peubah yang

memiliki nilai koefisien keragaman tinggi menunjukkan seleksi dapat dilakukan

dengan efektif. Karakter yang memiliki keragaman genetik yang sempit belum

tentu akan memiliki keragaman fenotip yang sempit. Hal ini karena ragam fenotip

dipengaruhi oleh ragam genetik dengan lingkungan.

2.3 Heritabilitas

Heritabilitas dari karakter dapat didefinisikan sebagai proporsi dari ragam

proporsi pengaruh ragam genotip terhadap penampilan fenotip. Menurut Kuswanto

(2007) nilai heritabilitas berkisar antara 0-100% dimana makin tinggi nilainya akan

makin tinggi pengaruh ragam genotipnya. Allard (1960) Menambahkan pendugaan

nilai heritabilitas adalah untuk menentukan apakah ragam atau varians pada

karakter tersebut disebabkan oleh faktor genetik atau oleh faktor lingkungan.

Menurut Kuswantoro et al., (2011) heritabilitas dapat mengestimasi penentuan dari

kemajuan genetik harapan dan perkembangan dari strategi pemuliaan tanaman yang

sesuai dengan metode seleksi dan tujuannya

Sesuai dengan komponen ragam genetiknya heritabilitas dibagi menjadi 2

yaitu heritabilitas dalam arti luas (broad sense heritability) (h2BS) dan heritabilitas

dalam arti sempit (narrow sense heritability) (h2NS). Heritabilitas dalam arti luas

dapat diduga dengan membandingakan besarnya ragam genetik total dan ragam

fenotip (h2BS : σ

2G/σ2

P) (Barmawi et al., 2013).

Dursun et al., (2007) melaporkan dalam penelitiannya tentang heritabilitas

buncis bahwa rendahnya heritabilitas dalam arti luas menunjukkan bahwa karakter

dipengaruhi oleh lingkungan. Heritabilitas arti luas dapat menggambarkan karakter

yang dapat diwariskan (lingkungan hanya berpengaruh sedikit) dan dapat

digunakan dalam progam pemuliaan tanaman.

5

2.4 Kemajuan Genetik Harapan

Ribeiro et al., (2008) menyatakan bahwa pada program pemuliaan tanaman,

yang dilaksanakan pada suatu musim disuatu wilayah, efisiensi harus dievaluasi

untuk pengamatan lebih lanjut, Pendugaan dari kemajuan genetik harapan sangat

bermanfaat dan membantu pemulia untuk membuat keputusan tentang strategi,

apakah berlanjut atau perlu diperbaiki terlebih dahulu karakter yang akan diseleksi.

Pendugaan dari ragam komponen dapat memberikan pengetahuan tentang

penyebab dari keragaman, dengan demikian dapat dijadikan sebagai acuan untuk

pemilihan genetik tanaman yang berdaya hasil tinggi. Metode yang biasa digunakan

untuk memprediksi dari pendugaan kemajuan genetik dengan seleksi fenotip pada

populasi yang bersegragasi untuk mengoptimalkan hasilnya (Bertolodo et al., 2014)

Kemajuan genetik merupakan peningkatan nilai karakter teramati

apabila melakukan seleksi terhadap karakter tersebut. Apabila nilai kemajuan

genetik harapan suatu karakter tinggi, berarti terdapat peluang yang besar untuk

dilakukan perbaikan karakter tersebut melalui seleksi (Kuswanto et al., 2012).

Menurut Allard (1960) kemajuan genetik karena seleksi pada populasi baru

yang dibandingkan terhadap populasi dasarnya akan tergantung pada besarnya

keragaman genetik, yaitu besarnya perbedaan pengaruh tersembunyi dari

komponen keragaman lingkungan dan interaksi antara genetik dengan lingkungan;

serta besarnya intensitas seleksi yang diterapkan.

Seleksi suatu sifat akan menghasilkan suatu kemajuan untuk sifat-sifat yang

berkorelasi positif dengan sifat yang diseleksi tersebut sedangkan korelasi genetik

negatif antara sifat-sifat yang diseleksi dalam program pemuliaan dapat

menghasilkan suatu pengurangan dalam laju perbaikan untuk beberapa sifat

dibanding perbaikan yang dicapai jika korelasi positif atau tidak ada (Basuki, 1986).

Perkiraan kemajuan genetik akan sangat tergantung strategi dari nilai

heritabilitas, simpangan baku fenotip populasi dan yang diseleksi dan intensitas

seleksi. Jika heritabilitasnya tinggi maka kemajuan genetik yang diperoleh akan

semakin baik. Pada heritabilitas dan simpangan baku fenotip tertentu kemajuan

genetik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan intensitas seleksi (melalui

penurunan seleksi) (Syukur et al., 2012).

6

Pinilih dan Sartono (2008) melaporkan nilai duga heritabilitas dalam arti

sempit, panjang polong hasil persilangan Rich Green dengan FLO adalah 0,7933.

Nilai heritabilitas tersebut termasuk dalam kategori tinggi. Heritabilitas yang tinggi

dan nilai kemajuan genetik yang cukup tinggi, memberikan petunjuk bagi program

pemuliaan bahwa perbaikan sifat panjang polong bisa diperbaiki melalui seleksi

pada generasi awal.

2.5 Karakteristik Populasi Generasi F5

Mangoendidjojo (2003) menyebutkan bahwa pada tanaman menyerbuk

sendiri yang berlanjut dengan pembuahan secara terus menerus, populasi generasi-

generasi berikutnya cenderung memiliki tingkat homozigot yang semakin besar.

Nilai homozigositas tanaman menyerbuk sendiri pada generasi F5 adalah 93,75%

sedangkan 6,25% masih memiliki alel heterozigot yang kemungkinan masih

bersegregasi.

Adanya seleksi bertujuan untuk menghilangkan gen homozigot resesif

“aabb” pada keturunan F3 hingga F5, sedangkan gen lainnya mengadakan selfing.

Variasi yang dihasilkan oleh tanaman F5 ialah pengaruh segregasi yang terjadi antar

gen heterogen pada tanaman F4. Hal ini mengakibatkan keturunan yang dihasilkan

tidak sama dengan tetua (Widyastuti, 2011).

Meydina et al., (2015) melaporkan keragaman pada generasi F5 adalah

bersifat sempit dan luas. Keragaman yang sempit mungkin disebabkan oleh benih

yang digunakan merupakan generasi F5 yang persentase heterozigotnya sudah

rendah yaitu 6,25%. Kemungkinan karakter-karakter yang diamati lokus-lokusnya

telah homozigot.

3 BAHAN DAN METODE

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2015 – April 2015 atau pada

musim hujan di Dusun Sualuan, Kecamatan Karangploso, Kabupaten Malang

dengan ketinggian ± 702 meter di atas permukaan laut, dengan suhu rata-rata harian

± 22oC.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini ialah meteran, timbangan analitik,

jangka sorong, penggaris, RHS colour chart, kamera digital, serta alat tulis. Bahan

yang digunakan ialah 11 populasi buncis F5 berpolong ungu dan 5 tetua buncis (2

introduksi, 3 lokal) untuk mengetahui ragam lingkungan.

3.2.1 Sejarah Seleksi Famili dan Kodifikasi Populasi Buncis F5

Populasi buncis F5 diperoleh dari n hasil persilangan resiprok antara buncis

lokal (Mantili (M), Gilik Ijo (GI), dan Gogo kuning (GK) dan buncis introduksi

(Purple Queen (PQ), dan Cherokee Sun (CS)). Dari persilangan tersebut didapatkan

benih F1. Kemudian populasi F1 dibiarkan menyerbuk sendiri untuk mendapatkan

benih F2, populasi F2 mulai dilakukan seleksi secara pedigree hingga F4, buncis

yang terseleksi dari F4 kemudian menjadi benih buncis F5. Kode famili buncis F5

berdasarkan asal usul tetua diikuti nomor tanaman yang terpilih, contoh : dari hasil

persilangan Gogo Kuning (GK) dengan Cherokee Sun (CS) terpilih nomor

tanaman 6, dan ditanam hingga F5, maka kode buncis F5 adalah (GK x CS) 6-x-x.

Nama kode buncis F5 dan tetua sebagai bahan penelitian terdapat pada daftar

dibawah ini

1. (GK.CS)-6-6-47

2. (GK.CS)-54-11-44

3. (GK.CS)-97-2-5

4. (GK.CS)-108-1-1

5. (GI.PQ)-23-10-39

6. (GI.PQ)-35-11-23

7. (GI.PQ)-19-10-16

8. (GI.PQ)-12-2-18

9. (PQ.GK)-1-12-39

10. (PQ.GI)-169-1-14

11. (GK.PQ)-12-4-35

12. PQ

13 GK

14 CS

15. GI

16 M

8

3.4 Metode Penelitian

Penelitian ini disusun dengan menanam 50 tanaman tiap populasi buncis F5

dan tetua masing-masing dalam satu bedeng yang dibagi dalam 2 baris (Lampiran

1) Pengamatan berbasis pada pengamatan individu tanaman.

3.5 Pelaksanaan Penelitian

1. Penyiapan bahan tanam

Kegiatan awal sebelum budidaya dilakukan ialah pemilihan benih buncis

F5. Benih berasal dari individu-individu terbaik tanaman F4 dengan kriteria daya

hasil tinggi dan polong ungu. Benih dipilih berdasarkan syarat kelayakan yaitu

penampilan visual benih tidak keriput atau cacat, tidak tercampur dengan benih dari

varietas atau kultivar lain dan bebas dari hama dan penyakit.

2. Persiapan dan pengolahan lahan

Lahan yang diperlukan untuk penelitian adalah 24,5 m x 11 m. kegiatan

pengolahan tanah dilakukan dengan menggunakan cangkul untuk membuat

mendapatkan tanah yang gembur dan membuat bedengan dengan ukuran panjang

11 m, lebar 1 m, dan tinggi 20 cm sebanyak 16 bedeng. Jarak antar bedengan adalah

50 cm.

3. Penanaman dan pemupukan awal

Benih yang ditanam adalah benih dengan kondisi baik. Penanaman satu butir

benih setiap lubang tanam dengan cara menimbun benih dengan tanah sebatas benih

tidak terlihat. Jarak tanam yang digunakan yakni 70 cm antar barisan, dan 40 cm

dalam barisan. Bersamaan waktu tanam dilakukan pemupukan dasar berupa

campuran NPK Phonska 4 kg dan SP-36 2 kg dicampur dan diberikan ke tanah

dengan dosis 5 g pertanaman. Cara pemberian pupuknya dengan meletakkan pupuk

sejauh 10 cm dari lubang tanam tempat menanam benih buncis.

4. Pemasangan ajir

Pemasangan ajir dilakukan pada saat tanaman berumur 15 hst (hari setelah

tanam) atau saat tanaman mencapai ketinggian 25 cm. Ajir berasal dari stik bambu

yang berukuran 1,5 m - 2 m. Selang sehari jika diperlukan dilakukan bantuan untuk

merambatkan sulur ke ajir.

9

5. Penyulaman

Pemeliharaan tanaman dilakukan seefektif mungkin yaitu dengan

memperhatikan kondisi lapang. Benih buncis dapat tumbuh setelah lima hari sejak

tanam sehingga bila ada benih yang tidak tumbuh sesegera mungkin diganti dengan

benih baru. Penyulaman dilakukan pada umur 5 hst. Hal ini dilakukan agar

pertumbuhan bibit sulaman tidak berbeda jauh dengan tanaman lain yang tidak

disulam.

6. Pemupukan

Pemupukan NPK dan Za susulan diberikan pada umur 21 hst. Pemberian

pupuk susulan dilakukan dengan cara meletakkan pupuk dalam tanah yang telah

ditugal sedalam 10 cm dan sekitar 10 cm dari tanaman. Setelah pupuk dimasukkan,

lubang ditutup kembali dengan tanah.

7. Pemanenan

Pemanenan dilakukan pada polong segar dan polong untuk benih. Panen

buncis untuk polong segar ditandai dengan rontoknya bekas mahkota bunga yang

sudah mengering dan biji pada polong belum terlalu menonjol. Panen untuk polong

segar dilakukan dengan interval 3 hari, dari hasil panen segar diambil 10 sampel

polong untuk pengamatan kualitatif dan kuantitatif. Panen untuk benih dilakukan

setelah polong sudah mencapai masak fisologi ditandai dengan ciri polong yang

mencapai panjang maksimal dan kulit polong sudah kering dan keadaan biji

menonjol dan polong dalam keadaan keras. Hasil panen polong untuk benih

dikeringkan dengan dijemur dengan sinar matahari, setelah kering kemudian biji

dilepas dari polong.

3.6 Pengamatan

a) Pengamatan kuantitatif meliputi:

1) Umur berbunga (hst), dihitung pada saat bunga mekar sempurna pada

setiap tanaman.

2) Umur panen (hst) polong segar, dihitung pada saat panen polong segar

pertama kali.

3) Panjang polong segar (cm), dihitung dari rata-rata 10 buah polong, diukur

dari pangkal sampai ujung polong.

4) Jumlah bunga per tanaman.

10

5) Rata-rata bobot per polong segar. Dihitung dari rata-rata 10 polong

pertanaman.

6) Jumlah polong pertanaman. menghitung jumlah polong hasil akumulasi

dari awal hingga akhir panen.

7) Bobot polong pertanaman.

8) Jumlah biji per polong masak fisiologis, dihitung jumlah biji per polong

rata-rata yang dari 10 polong pertanaman.

9) Lebar polong segar (cm), diambil 10 buah per tanaman, diukur diameter

polong dengan menggunakan jangka sorong.

10) Fruitset, dihitung dari jumlah polong dibagi jumlah bunga pertanaman

b.) Pengamatan kualitatif meliputi:

1) Warna batang, dilakukan ketika tanaman memasuki fase vegetatif dan

dilakukan secara visual dengan menggunakan alat bantu RHS colour chart.

2) Tipe pertumbuhan, dilakukan ketika tanaman memasuki fase vegetatif,

diidentifikasi berdasarkan tipe tumbuh tanaman buncis.

3) Warna bunga, dilakukan saat bunga mekar sempurna dan dilakukan secara

visual dengan menggunakan alat bantu RHS colour chart.

4) Warna polong segar, dilakukan setelah panen dan dilakukan secara visual

dengan menggunakan alat bantu RHS colour chart.

5) Warna biji, dilakukan setelah panen dan dilakukan secara visual dengan

menggunakan alat bantu RHS colour chart.

3.7 Analisis Data

1) Heritabilitas

Dari perhitungan varian tiap fenotip populasi buncis F5 dan varian tetua,

akan didapatkan nilai heritabilitas arti luas untuk setiap karakter kuantitatif

dengan rumus sebagai berikut

ℎ2𝐵𝑆 =

𝜎 𝑔 2

𝜎 𝑝2 jika 𝜎 𝑝

2 = 𝜎 𝑔 2 + 𝜎 𝐸

2 , maka 𝜎 𝑔2 = 𝜎 𝑝

2 − 𝜎 𝐸 2

ℎ2𝐵𝑆 =

𝜎 𝑝2 − 𝜎 𝐸

2

𝜎 𝑝2 dengan menggunakan data 𝜎𝑡𝑒𝑡𝑢𝑎

2 dan menggunakan

rumus Mahmud dan Kramer (1951) dalam Syukur et al., (2012) sebagai

berikut

11

ℎ2𝐵𝑆 =

𝜎 𝐹5 2 − √(𝜎𝑇1

2 )(𝜎𝑇22 )

𝜎 𝐹52

Keterangan

ℎ2𝐵𝑆 : nilai heritabilitas arti luas

𝜎 𝑔 2 : ragam genotip

𝜎 𝑝2 : 𝜎 𝐹5

2 = ragam fenotip

𝜎𝑇12 , 𝜎𝑇2

2 : ragam populasi tetua persilangan

𝜎𝐸2 : ragam lingkungan

kategori nilai heritabilitas menurut Elrod dan Stansfield (2002) :

0-0,2 : nilai heritabilitas rendah

0,2>0,5 : nilai heritabilitas sedang

>0,5 : nilai heritabilitas tinggi

2) Nilai Kemajuan Genetik Harapan tiap variabel kuantitatif dihitung dengan

rumus sebagai berikut

KGH = i . σp . h2

BS ; %KGH = KGH

μ

Singh and Chaudhary (1979) dalam Kuswanto (2012)

Keterangan

KGH : Kemajuan genetik harapan

σp : Simpangan baku populasi tanaman

h2BS : Heritabilitas arti luas

i : Diferensial seleksi. Nilai i dapat dilihat pada Tabel 1. Intensitas

seleksi 20% maka nilai i yang digunakan adalah 1,40

%KGH : Persentase KGH

µ : Rata-rata variabel kuantitatif

12

Tabel 1. Intensitas seleksi dan persentase seleksi

Syukur et al., (2012)

Kategori nilai KGH :

0 < KGH≤ 3.3% : Rendah

3.3% < KGH ≤ 6.6% : Agak rendah

6.6 % < KGH ≤ 10% : Agak tinggi

KGH > 10% : Tinggi

Nilai i Persentase seleksi

(%)

Nilai i Presentase seleksi

(%)

3,00 0,30 1,80 9,00

2,80 0,70 1,76 10,00

2,64 1,00 1,60 14,00

2,60 1,20 1,40 20,00

2,42 2,00 1,20 28,00

2,40 2,10 1,16 30,00

2,20 3,60 1,00 38,00

2,06 5,00 0,80 50,00

2,00 5,80

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi dan Permasalahan Umum

Penelitian ini menggunakan benih dari buncis generasi F4 yang terpilih dan

menggunakan tetua yang berfungsi untuk menghitung ragam lingkungan.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-April 2015 atau pada musim

penghujan. Kondisi lapang ditampilkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Kondisi lapang tanaman buncis

Pada awal fase perkecambahan terjadi serangan Siput babi (Achatina fulica)

(Gambar 2.a) sehingga ada beberapa bibit yang perlu disulam, untuk mengatasinya

dilakukan panaburan Moluskida disekitar lahan. Ketika memasuki fase vegetatif

terjadi serangan jamur Sclerotinia sclerotiorum (Gambar 2.b) untuk mengatasi

diberikan fungisida dan ZPT (Zat Pengatur Tumbuh). Pada fase generatif terjadi

serangan ulat grayak (Spodoptera litura) dan kepik. Pada bulan Maret terjadi angin

kencang dari arah timur mengakibatkan sebagian bunga rontok yang

mengakibatkan berkurangnya jumlah polong yang terbentuk.

Gambar 2. Hama dan Penyakit pada buncis; (a) Siput babi (Achatina fulica);

(b) Jamur Sclerotinia sclerotiorum (c) ulat grayak

(a) (b) (c)

14

15

4.2 Hasil

4.2.1 Heritabilitas

Dari hasil perhitungan data kuantitatif fenotip populasi buncis F5 diperoleh

data ragam yang disajikan pada lampiran 14. Dari perhitungan ragam diperoleh data

heritabilitas tiap populasi buncis F5 (Tabel 2) terlihat bahwa populasi buncis F5

memiliki heritabilitas yang beragam dari rendah hingga tinggi, dengan nilai diantara

0,01 – 0,99. Heritabilitas yang tinggi pada semua populasi pada karakter umur

berbunga, umur panen segar, jumlah bunga, jumlah polong pertanaman, bobot

polong pertanaman, lebar polong dan fruitset.

4.2.2 Kemajuan Genetik Harapan

Tabel 1. Rata-rata dan KGH pada umur berbunga dan jumlah bunga

No Nama Populasi

Buncis

Umur Berbunga (hst) Jumlah Bunga

Rata-rata KGH % Kriteria Rata-rata KGH % Kriteria

1 (GK.CS) 97-2-5 32,93 8,73 Agak tinggi 42,61 45,81 Tinggi

2 (GI.PQ) 19-10-16 32,40 6,34 Agak Rendah 22,72 25,83 Tinggi

3 (GI.PQ) 12-2-18 31,98 2,63 Rendah 31,33 47,27 Tinggi

4 (GK.CS) 108-1-1 32,05 9,23 Agak Tinggi 16,80 22,89 Tinggi

5 (GK.CS ) 6-6-47 33,98 7,33 Agak Tinggi 39,95 68,61 Tinggi

6 (PQ.GI) 169-1-14 35,43 3,55 Agak Rendah 17,29 24,71 Tinggi

7 (GK.PQ) 12-4-35 32,44 5,53 Agak Rendah 53,71 57,67 Tinggi

8 (GI.PQ) 23-10-39 34,49 12,63 Tinggi 60,34 36,18 Tinggi

9 (GK.CS) 54-11-44 35,09 10,28 Tinggi 24,38 79,68 Tinggi

10 (GI.PQ) 35-11-23 36,24 7,06 Agak Tinggi 78,12 33,70 Tinggi

11 (PQ.GK) 1-12-29 38,90 14,63 Tinggi 41,40 48,84 Tinggi

Data rata-rata umur berbunga (Tabel 1) populasi buncis F5 berkisar 31,98 –

38,90 hst dan kemajuan genetik harapan antara rendah – tinggi. Untuk rata-rata

umur berbunga tersingkat pada (GI.PQ) 12-2-18 yaitu 31,98 hst dengan nilai KGH

sebesar 2,631% yang termasuk KGH rendah. Data rata-rata karakter jumlah bunga

(Tabel 1) dari ke 11 populasi buncis memiliki KGH memiliki kriteria tinggi, diatas

24 % dan rata-rata jumlah bunga tertinggi pada buncis (GI.PQ) 35-11-23 yaitu

sebesar 78,12, dengan KGH 33,70 % dengan kriteria masih tergolong tinggi.

15

Tabel 2. Nilai heritabilitas (h2) buncis

Variabel GK.CS

97-2-5

GI.PQ

19-10-16

GI.PQ

12-2-8

GK.CS

108-1-1

GK.CS

6-6-47

PQ.GI

169-1-14

GK.PQ

12-4-35

GI.PQ

23-10-39

GK.CS

54-11-44

GI.PQ

35-11-23

PQ.GK-

1-12-29

Umur Berbunga 0,64 0,67 0,37 0,66 0,60 0,50 0,51 0,87 0,71 0,73 0,92

Umur Penen Segar 0,95 0,88 0,93 0,87 0,91 0,94 0,97 0,94 0,93 0,89 0,99

Panjang Polong 0,41 0,72 0,17 0,58 0,73 0,52 0,72 0,51 0,69 0,28 0,01

Jumlah Bunga 0,97 0,66 0,90 0,60 0,98 0,53 0,99 0,95 0,95 0,97 0,97

Bobot Perpolong 0,19 0,58 0,39 0,42 0,29 0,78 0,28 0,39 0,34 0,20 0,59

Jumlah Polong Per Tan 0,99 0,94 0,98 0,82 0,98 0,75 0,99 0,99 0,95 0,99 0,98

Bobot Polong Per Tan 0,97 0,80 0,93 0,67 0,94 0,58 0,96 0,97 0,88 0,97 0,96

Jumlah biji Per Polong 0,59 0,16 0,11 0,66 0,72 0,80 0,76 0,12 0,58 0,49 0,36

Lebar polong 0,99 0,97 0,93 0,99 0,99 0,96 0,99 0,93 0,98 0,92 0,98

Fruitset 0,96 0,92 0,93 0,93 0,90 0,86 0,77 0,85 0,93 0,87 0,78

16

Tabel 3. Rata-rata dan KGH pada umur awal panen segar dan jumlah polong pertanaman

No Nama Populasi

Buncis

Umur awal panen segar (hst) Jumlah total polong

pertanaman Rata-rata KGH % Kriteria Rata-rata KGH % Kriteria





5 (GK.CS ) 6-6-47 45,52 12,52 Tinggi 32,05 49,37 Tinggi

6 (PQ.GI) 169-1-14 49,64 10,55 Tinggi 8,29 38,92 Tinggi

7 (GK.PQ) 12-4-35 43,35 11,32 Tinggi 25,91 78,23 Tinggi





Rata-rata umur panen segar populasi buncis F5 (Tabel 3) berkisar antara

43,55 hst – 52,50 hst, dengan kriteria KGH antara agak tinggi hingga tinggi. Umur

awal panen segar tersingkat pada umur 43,35 pada buncis (GK.PQ) 12-4-35 dengan

KGH 11,32 % yang termasuk kriteria tinggi. Rata-rata karakter jumlah polong segar

per tanaman (Tabel 3) populasi buncis F5 yang berkisar antara 8,29 – 53,23 polong

dan KGH termasuk tinggi. Rata-rata tertinggi pada (GI.PQ) 23-10-39 yang

memiliki polong sejumlah 53,23 polong dengan KGH 42,22 % yang termasuk

kriteria tinggi.

Tabel 4. Rata-rata dan KGH pada panjang polong dan lebar polong

No Nama Populasi

Buncis

Panjang polong (cm) Lebar Polong (cm)


1 (GK.CS) 97-2-5 12,26 5,53 Agak Rendah 1,11 43,90 Tinggi





6 (PQ.GI) 169-1-14 15,50 4,76 Agak Rendah 1,15 32,43 Tinggi





11 (PQ.GK) 1-12-29 18,87 0,05 Rendah 1,05 30,35 Tinggi

17

Data rata-rata panjang polong buncis F5 (Tabel 4) berkisar antara 12,26 cm

hingga 18,87 cm, dengan kriterian KGH rendah hingga tinggi, dengan panjang

tertinggi pada (PQ.GK) 1-12-29 yang memiliki panjang polong rata-rata 18,87 cm,

namun hanya memiliki KGH 0,05 %, dengan kriteria rendah. Data rata-rata lebar

polong pertanaman (Tabel 4) populasi buncis F5 berkisar antara 1,05 cm -1,16 cm

dan KGH pada karakter lebar polong pada semua populasi termasuk tinggi.

Populasi yang memiliki lebar tertinggi pada (GK.CS) 108-1-1 yang memiliki lebar

1,19 cm dengan KGH 37,13 % yang termasuk kriteria tinggi

Tabel 5. Rata-rata dan KGH bobot perpolong dan totol bobot polong pertanaman

No Nama Populasi

Buncis

Bobot perpolong (g) Bobot polong pertanaman

(g)


1 (GK.CS) 97-2-5 5,33 5,58 Agak Rendah 167,62 103,30 Tinggi




5 (GK.CS ) 6-6-47 6,37 7,95 AgakTinggi 201,38 53,24 Tinggi


7 (GK.PQ) 12-4-35 5,52 9,18 Agak Tinggi 143,55 86,52 Tinggi





Data rata-rata bobot per polong (Tabel 5) berkisar antara 5,33 – 9,50 g dengan

kriteria KGH rendah hingga tinggi. Dengan rata-rata tertinggi pada (PQ.GK)1-12-

29 yaitu sebesar 9,5 g yang memiliki KGH 14.51 % yang mempunyai kriteria tinggi.

Adapun bobot polong pertanaman (Tabel 5) berkisar antara 62,19 g – 330,75 g,

dengan kriteria KGH tinggi diatas 40 %. Rata-rata tertinggi pada populasi (GK.CS)

54-11-44 dan mempunyai KGH sebesar 51,04 %

18

Tabel 6. Rata-rata dan KGH pada jumlah biji perpolong dan fruitset

No Nama Populasi

Buncis

Jumlah Biji Fruitset

Rata-Rata KGH % Kriteria Rata-Rata KGH

%

Kriteria











11 (PQ.GK) 1-12-29 7,63 5,61 Agak Rendah 0,55 27,04 Tinggi

Data rata-rata jumlah biji perpolong (Tabel 6) antara 4,20 – 7,63 polong

pertanaman, dan KGH dengan kriteria rendah hingga tinggi, rata-rata tertinggi pada

(PQ.GK) 1-12-29 namun buncis ini memiliki KGH yang 5,61 % yang tergolong

rendah. Rata-rata fruitset (Tabel 6) pada populasi buncis yang ditampilkan dalam

rata-rata fruitset sebesar 0,48 – 0,88 dengan kriteria KGH tinggi pada semua

populasi, dengan nilai KGH diantara 27,04% - 65,23%.

4.2.3 Karakter Kualitatif

Pada variabel kualitatif secara umum tiap populasi buncis cukup seragam

karena populasi yang diteliti adalah generasi ke 5 yang menurut teori memiliki

homozigositas sebesar 93,75 %, hal ini menggambarkan bahwa galur yang diuji,

secara teoritirs sudah cukup seragam, Data lengkap variabel kualitatif disajikan

pada lampiran 15-25.

Secara umum warna batang pada tiap galur berwarna ungu, dalam RHS

Colour Chart dengan kode 59 B atau Deep Purple Red seperti pada Gambar 3a dan

beberapa populasi yang memiliki warna dominan ungu dengan kode 74 A Vivid

Redish Purple, namun semakin ujung berwarna hijau yaitu pada populasi (GI.PQ)

12-2-18, dan beberapa nomor pada (GI.PQ) 12-4-35, (GI.PQ) 19-10-11, (GI.PQ)

23-10-39)

19

Untuk tipe pertumbuhan dari populasi buncis terbagi menjadi 3 (Gambar 4).

a) tipe merambat yang menjadi sifat dominan pada buncis F5, b) tipe tegak

merambat, dimana tajuk-tajuk berada dibawah seperti pada tipe tegak namun ada

sulur yang merambat di di ajir, tipe ini pada beberapa nomor pada populasi (GI.PQ)

12-4-35 dan (GK.CS) 6-6-47. c) tipe tegak pada beberapa nomor pada populasi

(GI.PQ) 12-4-35, (GI.PQ) 19-10-11, (GI.PQ) 23-10-39, (GK.CS) 108-1-1,

(GK.CS) 6-6-47.

a. Ungu b. Ungu semburat hijau

Gambar 3. Warna batang

a. Merambat b. Tegak merambat c. Tegak

Gambar 4. Tipe pertumbuhan

20

Warna bunga dari populasi buncis F5 (Gambar 5) yang diuji terbagi

menjadi 2 kelompok, a) Merah muda dengan kode warna pada RHS 65 A yang

terdapat pada populasi (GI.PQ) 12-4-35 ; b) Ungu dalam kode warna pada RHS 73

B yang menjadi sifat dominan pada buncis F5.

Warna polong pada populasi buncis F5 (Gambar 6) secara umum

dikelompokan menjadi 4 macam; a) Hijau semburat ungu, yaitu polong memiliki

warna dasar hijau, dan ada warna semburat ungu, yaitu pada beberapa nomor pada

populasi (GK.CS) 108-1-1 dan (GK.CS) 97-2-5. b) Ungu semburat hijau, yaitu

polong memiliki warna dasar ungu, namun ada semburat hijau yaitu pada beberapa

nomor pada populasi (GK.PQ) 12-4-35, (GI.PQ) 19-10-16, (GI.PQ) 19-10-16,

(GI.PQ) 23-10-39. c) Warna ungu 59 A atau Dark Red pada beberapa nomor pada

populasi (GK.PQ) 12-4-35, (PQ.GI) 169-1-14, (GI.PQ) 19-10-16, (GK.CS) 97-2-

5, (GK.CS) 54-11-44, dan menjadi warna dominan pada populasi (GK.CS) 108-1-

1. d) Ungu gelap 79 B Dark Purple yang menjadi warna dominan buncis F5, kecuali

pada (GK.CS) 108-1-1.

a. Merah muda b. Ungu

Gambar 5. Warna bunga

a) Hijau semburat ungu b) Ungu semburat hijau c. Ungu d. Ungu gelap

Gambar 6. Warna polong

21

Sedangkan bentuk polong memiliki bentuk polong ditampilkan pada

gambar 7 dan dikelompokkan menjadi 3, a) pipih pada beberapa nomor pada

populasi (GK.CS) 6-6-47 ; b) agak pipih; dominan pada populasi (GK.PQ) 12-4-35

c) gilik dominan pada buncis F5 .

Gambar 7. Bentuk polong : dari kiri ke kanan a) pipih b) agak pipih c) gilik

Warma polong secara umum dikelompokan menjadi 3 bagian (Gambar 8); a)

kuning pucat dengan kode 161 C yang menjadi warna dominan buncis F5, b) coklat

gelap dengan kode 199 B pada beberapa nomor pada (GI.PQ) 19-10-16, (GK.CS)

108-1-1, (GK.CS) 97-2-5, (GK.CS) 6-6-47, c) Ungu gelap becorak dengan kode

202 A pada satu nomor (GK.CS) 6-6-47.

a) Kuning pucat b) Coklat gelap c) Ungu gelap bercorak

4.3 Pembahasan

Dari hasil analisis ragam tiap fenotip populasi buncis F5, diketahui nilai

heritabilitas masing-masing karakter. Nilai heritabilitas populasi buncis F5 dari

rendah hingga tinggi. Dari ke total 10 karakter yang diamati, 7 diantaranya memiliki

heritabilitas yang tinggi pada seluruh populasi yaitu karakter umur berbunga, umur

panen segar, jumlah bunga, jumlah polong pertanaman, bobot polong pertanaman,

lebar polong, dan fruitset. Nilai heritabilitas beragam dari rendah hingga tinggi pada

panjang polong, bobot perpolong, dan jumlah biji. Dalam proses seleksi, nilai

heritabilitas menjadi tolak ukur dalam pemilihan tanaman. Rendahnya nilai

Gambar 8. Warna biji

22

heritabilitas akan menjadi kendala pada pembentukan varietas unggul baru, karena

menurut Mahdiannoor (2010) hal ini dikarenakan faktor lingkungan akan

mempengaruhi penampilan suatu individu sehingga genotip terpilih belum tentu

merupakan genotip yang dikehendaki. Sedangkan heritabilitas yang memiliki

kriteria sedang menurut Sudarmadji et al., (2007) tidak dapat digunakan sebagai

kriteria pada awal seleksi namun dapat digunakan pada seleksi pada generasi lanjut.

Heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genotip lebih dominan dari

pengaruh lingkungan, sehingga memungkinkan karakter tersebut menjadi kriteria

seleksi (Septeningsih, et al., 2013).

Selain heritabilitas, dalam proses seleksi juga diperlukan informasi nilai

kemajuan genetik harapan tiap karakter. Karakter populasi buncis F5 yang

mempunyai kemajuan genetik harapan tinggi pada seluruh populasi antara lain

jumlah bunga, jumlah total polong segar, lebar polong, bobot polong pertanaman,

dan fruitset. Karakter umur berbunga mempunyai nilai kemajuan genetik antara

2,63% – 14,63 % yang termasuk katerogi rendah hingga tinggi. Karakter umur

awal panen segar populasi buncis F5 memiliki kriteria KGH sedang hingga tinggi.

Jika umur awal panen menjadi dasar seleksi maka karakter umur panen awal segar

dipilih yang memiliki umur awal panen segar genjah, rata-rata umur awal panen

yang paling singkat pada buncis (GK.PQ) 12-4-35 yang memiliki umur rata-rata

43,35 hst dan dengan nilai KGH 11,32%, artinya secara teori apabila seleksi

berdasarkan kriteria umur awal panen segar, maka perkiraan rata-rata umur awal

panen segar buncis F6 menjadi 38,44 hst.

Karakater jumlah bunga mempunyai nilai kemajuan genetik harapan dengan

kriteria tinggi yaitu antara 24,71 % hingga 79,68 %, dan rata-rata tertinggi pada

(GI.PQ) 35-11-23 dengan jumlah bunga 78,12 nilai KGH 33,70%, artinya secara

teori, jika seleksi berdasarkan jumlah bunga maka populasi (GI.PQ) 35-11-23 pada

generasi F6 jumlah bunga akan meningkat menjadi 104,4 bunga. Menurut

Kuswanto (2012) seleksi berdasarkan jumlah bunga akan memberikan nilai tambah

tinggi namun pelaksanaan seleksinya dipengaruhi oleh fruitset, sehingga menjadi

kurang efektif.

Pada karakter jumlah polong pertanaman buncis F5 semua populasi

menunjukkan KGH dengan kriteria tinggi, hal ini berarti apabila seleksi

23

berdasarkan karakter jumlah polong, maka hasil seleksi menunjukkan peningkatan

hasil yang signifikan. Sedangkan rata-rata tertinggi jumlah polong pada (GI.PQ)

23-10-39 dengan jumlah 53,23 polong dengan KGH sebesar 42,22 %, secara teori

hal ini berarti apabila seleksi berdasarkan jumlah polong akan terjadi peningkatan

sebesar 22,79 polong.

Katakter panjang polong memiliki nilai KHG yang beragam dari rendah

hingga tinggi Nilai rata-rata panjang polong berkisar antara 12,26 – 18,87 cm

dengan kriteria KGH rendah hingga tinggi. Menurut Permadi dan Djuariah (2010)

dalam Twientanata et al., (2016), panjang polong yang disukai konsumen adalah

15-22 cm, sehingga apabila seleksi berdasarkan panjang polong, maka populasi

buncis (GI.PQ) 19-10-16, (GI.PQ)12-2-18, (GK.CS)6-6-47, (PQ.GI)169-1-14,

(PQ.GK) 1-12-29, akan terjadi peningkatan sehingga masuk dalam kriteria buncis

yang diseleksi.

Karakter bobot polong pertanaman memiliki kritera KGH keseluruhan

tinggi, sehingga memiliki peluang yang besar untuk perbaikan melalui seleksi.

Rata-rata bobot tertinggi pada (GI.PQ) 35-11-23 seberat 330,75 g dengan KGH

51,04% yang mempunyai kriteria cukup tinggi. Secara teori jika dilakukan seleksi

dengan kriteria bobot polong pertanaman, akan terjadi peningkatan sebesar 51,04

% atau terjadi penambahan bobot 168,81 g. Karakter bobot polong pertanaman

memiliki kritera KGH keseluruhan tinggi, sehingga memiliki peluang yang besar

untuk perbaikan melalui seleksi.

Nilai kemajuan genetik harapan merupakan perbedaan nilai antara nilai rata-

rata penampilan karakter dari suatu suatu populasi pada generasi keturunanya

dengan rata-rata penampilan karakter pada generasi tetua atau sebelumnya.

Perbedaan ini merupakan penduga sampai sejauh mana penerapan seleksi suatu

karakter memberikan pengaruh pada perbaikan pada suatu genotip tanaman pada

intensitas seleksi tertentu. Menurut Suprapto dan Narimah (2007) seleksi akan

menunjukkan kemajuan genetik yang tinggi jika karakter yang dilibatkan dalam

seleksi mempunyai ragam genetik dan heritabilitas yang tinggi. jika nilai

heritabilitas tinggi, sebagian ragam fenotip disebabkan oleh ragam genetik, maka

seleksi akan memperoleh kemajuan genetik.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Nilai heritabilitas pada populasi buncis F5 berpolong ungu menunjukkan

kriteria rendah hingga tinggi. Nilai heritabilitas kriteria tinggi pada seluruh

populasi pada karakter umur berbunga, umur panen segar, jumlah bunga,

jumlah polong pertanaman, bobot polong pertanaman, lebar polong, dan

fruitset. Karakter panjang polong, bobot polong pertanaman, jumlah biji

menunjukkan nilai beragam dari rendah hingga tinggi.

2. Karakter yang memiliki kemajuan genetik harapan kategori tinggi pada semua

populasi adalah jumlah bunga, jumlah total polong pertanaman, lebar polong,

bobot polong pertanaman dan fruitset, sedangkan karakter umur berbunga,

umur awal panen segar, panjang polong, bobot perpolong, jumlah biji memiliki

kemajuan genetik harapan beragam dari rendah hingga tinggi.

5.2 Saran

Kriteria seleksi pada populasi buncis F5 pada polong yang berwarna ungu

gelap dan pemilihan berdasarkan bobot polong pertanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Akond, A.S.M.G.M., L. Khandaker, J. Berthold, L. Gates, K. Peters, H. Delong

and K. Hossain. 2011. Anthocyanin, Total Polyphenol and Antioxidant

Activity of Common Bean. American J. of Food Technology. 6(5) : 385-

394.\

Allard, R.W. 1960. Pemuliaan Tanaman. John wiley & Sons Inc. New York.

Aryana, IGP Muliarta. 2010. Uji Keseragaman, Heritabilitas dan Kemajuan Genetik

Galur Padi Beras Merah Hasil Seleksi Silang Balik di Lingkungan Gogo.

J. Crop Agro. 3(1) : 10-17.

Barmawi, M., A. Yushardi, dan N. Sa’diyah. 2013. Daya Waris dan Harapan

Kemajuan Seleksi Karakter Agronomi Kedelai Generasi F2 Hasil

Persilangan antara Yellow Bean dan Taichung. J. Agrotek Tropika 1(1) :

20-24.

Basuki, N. 1986. Pendugaan Paramater Genetik dan Hubungan antara Hasil dengan

Beberapa Sifat Agronomis serta Analisis Persilangan Diallel Pada Ubi

Jalar (Ipomea batatas (L.) Lamb.). Thesis. Fakultas Pascasarjana, Institut

Pertanian Bogor.

Bertoldo, J. G., R. O. Nodari, J. L. M. Coimbra, P. P. P. de Morais and H. T. Elias.

Genetic Progress of Black Bean (Phaseolus vulgaris L.) Over Seven

Years. Intercencia. 3(1) : 24-31.

BPS. 2017. Produksi Sayuran dan Buah-Buahan Semusim di Indonesia.

http://www.bps.go.id/ diakses 24 Maret 2017.

Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press.

Yogyakarta.

Dursun, A. 2007. Variability, Heritability and Correlation Studies in Bean

(Phaseolus vulgaris L.) Genotypes. World J. Agric.Sci. 3(1):12-16

Dzomba, P., Togarepi E. and Mupa M. 2013. Anthocyanin Content and Antioxidant

Activities of Common Bean Species (Phaseolus vulgaris L.) Grown in

Mashonaland Central, Zimbabwe. African J. of Agric. Research. 8(25):

3330-3333.

Elrod, S. L., W.D Stansfiled. 2002. Teori dan Soal-soal Genetika Edisi Keempat.

Erlangga. Jakarta. 185pp.

Falconer, D. S. 1986. Introduction to Quantitative Genetic. The Ronald Press

Company. New York.

Kosev, V .I . 2015. Evaluation of Genetic Divergence and Heritability in Winter

Field Pea Genotype. Banat’s J. of Biotechnology 6(23):74-80.

http://www.bps.go.id/

26

Kasno, A dan T. Moedjiono. 2004. Analisis Stabilitas Hasil Polong Segar Galur-

galur Kacang Buncis pp.81. dalam Kumpulan Prosiding Dukungan

Lokakarya Perhimpunan Ilmu Pemuliaan tanaman Indonesia VII.

Balitkabi.

Kuswanto. 2007. Pemuliaan Kacang Panjang Tahan Penyakit Mozaik. Unit

Penerbitan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Malang.

Kuswanto, B. Waluyo, dan P. Hardinaningsih. 2012. Pembentukan Galur-Galur

Harapan Kacang Panjang (Vigna sesquipedalis L.Fruwirth) Berpolong

Ungu. dalam Prosiding Seminar Nasional Perhimpunan Hortikultura

Indonesia.

Kuswantoro, H., N. Basuki. D.M. Arsyad. 2011. Inheritance of Soybean Pod

Number Trait on Acid Soil. Agrivita. 33(2) : 119-126.

Mahdiannoor. 2010. Heritabilitas dan Kemajuan Genetik Beberapa Karakter

Generasi F5 Hasil Persilangan Kacang Nagara (Vigna unguiculata sp.

Cylindrical) Gentipe Arab dengan Genotipe Padi. Ziraa’ah. 29(3) : 208-

212.

Meydina, A., M. Barmawi, dan N. Sa’diyah. 2015. Variabilitas Genetik dan

Heritabilitas Karakter Agronomi Kedelai (Glycine max [L.] Merrill)

Generasi F5 Hasil Persilangan WILIS X B3570. J. Penelitian Pertanian

Terapan 15(3): 200-207.

Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius.

Yogyakarta.

Nechifor, B., R. Filimon, L. Szilagyi. 2011. Genetic Variability, Heritability and

Expected Genetic Gain as Indices For Yield and Yield Components

Selection In Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Scientific Papers.

Series A UASVM Bucharest 54 : 332 -337.

Nida, K. 2010. Pendugaan Variabilitas Genetik, Heritabilitas, dan Kemajuan

Genetik Populasi F5 Cabai (Capsicum annuum L.) Hasil Persilangan IPB

C2 dengan IPB C5. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

Pinilih, J. dan S. Putrasamedja. 2008. Pewarisan Sifat Panjang Polong pada

Persilangan Buncis Tegak (Phaseolus vulgaris L.) Kultivar Flo dan

Kultivar Rich Green. Agrin. 12(2) : 212-218.

Oktarisna, A. F., A. Soegianto, dan A. N. Sugiharto. 2013. Pola Pewarisan Sifat

Warna Polong pada Hasil Persilangan Tanaman Buncis (Phaseolus

vulgaris L.) Varietas Introduksi dengan Varietas Lokal. J. Produksi

Tanaman. 1(2) : 81-89.

27

Razvi, S. M., M. N. Khan, M. A. Bhat, M. Ahmad. M. H. Khan, S. A. Ganie, and

B.A. Paddar. 2013. Genetic Diversity Studies in Common Bean

(Phaseolus vulgaris L.) using Molecular Markers. African J. of

Biotechnology. 12(51) : 7031-7037.

Ribeiro, N. D., A. C. Filho. N. L. Poersch. E. Jost. S. S da Rosa. 2008. Genetic

Progress in Traits of Yield, Phenology and Morphology of Common Bean.

Crop Breeding and Applied Biotechnology. 8 : 232-238.

Rukmana, R . 2002. Bertanam Buncis. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Septeningsih, C., A. Soegianto, Kuswanto. 2013. Uji Daya Hasil Pendahuluan

Galur Harapan Tanaman Kacang Panjang (Vigna sesquipedalis L.

Fruwirth) Berpolong Ungu. Produksi Tanaman. 1(4) : 314-324.

Seogianto, A dan S.L. Purnamaningsih. 2014. Perakitan Varietas Tanaman Buncis

(Phaseolus vulgaris L.) Berdaya Hasil Tinggi dengan Sifat Warna Polong

Ungu dan Kuning. Makalah Seminar Nasional PERIPI 2014 di Fakultas

Pertanian Universitas Jember.

Sudarmadji. R Mardjono dan H. Sudarmo. 2007. Variasi Genetik, Heritabilitas, dan

Korelasi Genotipik Sifat-Sifat Penting Tanaman Wijen (Sesamum indicum

L.). J. Littri 13(3) : 88-92.

Suprapto dan N. Kairudin. 2007. Variasi Genetik, Heritabilitas, Tindak Gen dan

Kemajuan Genetik Kedelai (Glysine max Merrill) pada Ultisol. Jurnal

Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia. 9(2):183-190.

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

Penebar Swadaya. Jakarta.

Twientanata, P., A. Soegianto. N. Kendarini. 2016. Uji Daya Hasil Pendahuluan 13

Galur Buncis (Phaseolus vulgaris L.) F4 Berdaya Hasil Tinggi dan

Berpolong Ungu. Jurnal Produksi Tanaman 4(3) : 186-191.

Waluyo, N dan D. Djuariah. 2013. Varietas-Varietas Buncis (Phaseolus vulgaris

L.) yang telah dilepas oleh Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Balitsa.

Lembang.

Widyastuti, W. 2011. Karakteristik Fisiologis Fenotip F5 Potensi Hasil Rendah

Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Persilangan Varietas Argomulyo dangan

Galur Brawijaya. Skripsi. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya.

Malang.

pendugaan heritabilitas dan kemajuan genetik …repository.ub.ac.id/6736/1/kolil nur eksan.pdf ·...

Documents