seleksi dan pendugaan parameter genetik beberapa sifat ...iccri.net/download/pelita...

Seleksi dan pendugaan parameter genetik beberapa sifat batang bawah kakao (Theobroma cacao L.) pada semaian famili saudara tiri

147

1) Peneliti (Researcher); Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jl. P.B. Sudirman 90, Jember 68118, Indonesia.

2) Sarjana dan Dosen (Graduated and Lecture); Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia.

Pelita Perkebunan 2005, 21(3), 147—158

Seleksi dan Pendugaan Parameter Genetik Beberapa SifatBatang Bawah Kakao (Theobroma cacao L.) pada Semaian

Famili Saudara Tiri

Selection and Estimation the Genetic Parameters of Rootstock Characteristics onCocoa Seedling of Half-sibs Families

Agung Wahyu Susilo1), Dyah Sulastri2) dan Soeboer Djatiwaloejo2)

Ringkasan

Dalam perbanyakan kakao secara klonal diperlukan batang bawah unggul.Famili saudara tiri (half sibs) dapat digunakan sebagai alternatif sumber genetikuntuk seleksi batang bawah unggul. Penelitian ini bertujuan melakukan seleksidan pendugaan parameter genetik sifat batang bawah kakao pada semaian familisaudara tiri asal klon DR 1, DR 2, ICS 60, DRC 15, BLC 4, DRC 16, KEE 2,ICS 13, KW 162, KW 163, PA 300, RCC 70, TSH 858, Sca 6 dan Sca 12.Penelitian dilakukan di KP Kaliwining, Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indo-nesia. Pendugaan parameter genetik berdasarkan nilai duga komponen ragam danperagam sifat jumlah daun, tinggi tanaman, diameter batang, luas daun, volumeakar, panjang akar lateral dan panjang akar tunggang yang diukur selama fasepertumbuhan bibit hingga umur 90 hari di kebun. Berdasarkan nilai dugaparameter genetik hampir semua sifat batang bawah yang diukur memiliki nilaiduga daya waris arti sempit tergolong tinggi (h2 >0,5). Sifat tinggi tanaman,luas daun, volume akar, panjang akar lateral dan panjang akar tunggang memilikivariabilitas genetik tergolong luas (d2

A>2SEd2A). Sifat panjang akar tunggang dan

panjang akar lateral yang bervariabilitas genetik luas dan berdaya waris tinggidapat digunakan sebagai kriterium seleksi. Keragaan sifat panjang akar lateraldapat diduga berdasarkan sifat diameter batang (r = 0,5*) dan luas daun (r = 0,23*),sedangkan sifat panjang akar primer diduga berdasarkan sifat tinggi tanaman(r = 0,81*) dan luas daun (r = 0,72*). Seleksi positif berdasarkan kriteria panjangakar tunggang dan seleksi negatif berdasarkan kriteria panjang akar lateralmendapatkan famili asal klon KEE 2 dan Sca 12 yang memiliki panjang akarprimer tergolong tinggi dan panjang akar lateral tergolong rendah sehinggadiunggulkan dalam hal potensi kemampuan penyerapan air tanah dan vigor tumbuhyang rendah.

148

Susilo, Sulastri dan Djatiwaloejo

Summary

For cocoa clonal propagation it need rootstock with good characteristics.Half sibs families is the most appropriate alternative for rootstock selection. Thisstudy was aimed to select and estimate genetic parameters of cocoa seedling onthe half sibs families of DR 1, DR 2, ICS 60, DRC 15, BLC 4, DRC 16, KEE 2,ICS 13, KW 162, KW 163, PA 300, RCC 70, TSH 858, Sca 6 and Sca 12.Research was carried out in Kaliwining Experimental Station of IndonesianCoffee and Cocoa Research Institute. Genetic parameter were estimated basedon variance and covariance component of the variables of the number of leaf,stem height, stem girth, leaf acreage, the volume of fresh root, the length ofsecondary root and the length of primary root which assessed along seed growthtill 90 day after planting. The result showed that most of the recorded variablesperform high category of narrow sense heritability (h2 >0.5). Stem girth, leafacreage, volume of fresh root, length of secondary root and the length of pri-mary root were assessed as the broad category of genetic variability (d2

A>2SEd2A).

Therefore, length of primary root and length of secondary root would be the maincriterion for rootstock selection as their performance on broad category ofgenetic variability and high category of narrow sense heritability. Length ofsecondary root can be estimated based on the performance of stem girth (r = 0.5*)and leaf acreage (r = 0.23*) and the primary root can be estimated based on theperformance of stem height (r = 0.81*) and leaf acreage (r = 0.72*). Based onpositive selection of primary root lenght and negative selection of secondary rootlenght it was identified that the families of KEE 2 and Sca 12 potentially wouldbe good rootstock due to their long category of the primary root and shortcategory of the secondary root that having characteristics of high water uptakeand low vigor.

Key words: selection, genetic parameter, half-sib familiy, rootstock, cocoa.

PENDAHULUAN

Perbanyakan tanaman kakao (Theo-broma cacao L.) secara klonal umumnyadilakukan dengan teknik penyambungan.Dalam penyambungan kakao dilakukanpenggabungan keunggulan sifat-sifat bahantanam klonal sebagai batang atas dan ke-unggulan sifat-sifat bahan tanam benihsebagai batang bawah. Keunggulan sifat-sifatbahan tanam klonal yang akan disambung-kan umumnya sudah diketahui secara baikakan tetapi informasi mengenai jenis-jenisbatang bawah unggul kakao hingga kini

masih terbatas. Padahal diketahui bahwaperanan batang bawah sangat penting dalammenentukan keragaan tumbuh tanamanseperti halnya produksi tanaman (Prawotoet al., 1990), prekositas pembungaan, lajufotosintesis, ketahanan terhadap streslingkungan dan serangan hama dan penyakit,serta mengatur pertumbuhan tanaman(Atkinson & Else, 2003). Efron et al. (2003)& Epaina et al. (2005) menjadikan tipe katai(dwarf) sebagai salah satu kriterium seleksibatang bawah kakao dalam upaya memak-simumkan indeks panen terkait dengankepadatan populasi efektif per satuan luas.


149

Oleh karena itu ketersediaan batang bawahunggul kakao sangat diperlukan dalam upayamendukung optimasi keragaan tumbuh bahantanam klonal.

Benih yang digunakan sebagai sumberbatang bawah kakao umumnya merupakanhasil proses persarian bebas. Idealnya sumberbenih untuk batang bawah kakao berasal dariproses persarian terkendali antarklon yangtelah diketahui potensi genetiknya. Selamaini pengendalian proses persilangan dalamsistem produksi benih kakao dilakukandengan cara menanam klon-klon tetuadengan komposisi tertentu pada areal yangterisolasi dari penyerbukan polen asingataupun melalui mekanisme persilanganbuatan antartetua klonal. Sistem produksibenih semacam itu dianggap belum efisienbila ditujukan untuk mendapatkan benih yangakan digunakan sebagai batang bawah. Dalamhal ini famili saudara tiri (half sibs) satuibu atau yang lebih dikenal sebagai familiasal benih propelegitim lebih memungkinkandigunakan sebagai sumber batang bawahkakao secara lebih efisien meskipun tingkatkeragamannya relatif tinggi. Famili saudaratiri ini sebenarnya sudah dimanfaatkan untukbatang bawah kakao, namun dasar pemilih-annya masih mendasarkan pada karakteristikfisik biji. Sumber batang bawah kakaoumumnya diambil dari klon-klon yangmenghasilkan biji besar, seperti klon DR 1dan DR 2, meskipun Prawoto et al. (1990)melaporkan bahwa batang bawah asal klonSca 12 yang berbiji kecil ternyata memberidaya dukung terhadap produksi yang tidakberbeda dengan klon DR 1 dan DR 2. Karenaitu pemilihan famili saudara tiri (half sibs)

sebagai sumber batang bawah harus ber-dasarkan pada kriterium genetik sehinggaestimasi keragaan fenotipik akan sesuaidengan potensi genetik. Seleksi merupakanlangkah pemuliaan tetua guna mendapatkanindividu atau populasi terbaik sesuai tujuanseleksi. Mayo (1980) menyebutkan bahwaseleksi berdasarkan nilai rerata turunanmerupakan bentuk seleksi famili yangpaling sesuai untuk tanaman tahunan.Metode yang biasa digunakan untuk seleksiturunan adalah memanen benih hasilpersilangan terbuka dari tanaman terseleksiuntuk membentuk petak-petak turunan(Allard, 1986). Metode ini pertama kaliditerapkan pada tanaman jagung yangdikenal sebagai metode seleksi barisan satutongkol (ear to row) yang selanjutnya dikenaldengan metode seleksi saudara tiri (half sibs).

Dalam proses seleksi tanaman, penen-tuan kriteria seleksi merupakan tahapanpenting yang harus dilakukan untuk menen-tukan keefektifan proses seleksi. Kriteriumseleksi ditentukan berdasarkan nilai dugaparameter genetik yaitu besaran yangmengacu pada karakeristik populasi terkaitdengan faktor genetik tanaman (Mayo,1980). Tulisan ini menyampaikan hasilpenelitian pendugaan parameter genetiksifat-sifat batang bawah tanaman kakaodalam rangka proses seleksi famili saudaratiri untuk batang bawah unggul. Mengingatpengkajian pewarisan genetik dan seleksitanaman, khususnya tanaman kakao,memerlukan waktu lama maka padapenelitian ini masih memfokuskan pengkajianpada fase semaian sebagai informasi awaldalam pengkajian tahap lanjut.

150


BAHAN DAN METODE

Penelitian dilaksanakan di KP Kaliwining,Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indone-sia. Percobaan disusun dalam rancangan acakkelompok dengan 3 ulangan. Sebagai per-lakuan adalah famili saudara tiri (half sibs)asal 15 klon koleksi plasma nutfah kakao,yaitu DR 1, DR 2, ICS 60, DRC 15, BLC 4,DRC 16, KEE 2, ICS 13, KW 162, KW 163,PA 300, RCC 70, TSH 858, Sca 6 dan Sca 12.Setiap petak percobaan ditanami 30 tanaman.Percobaan ini mengamati keragaan fase bibitpopulasi saudara tiri asal 15 klon tersebut.

Bahan tanaman adalah benih kakao yangdiambil dari buah kakao yang telah masak.Media tanam adalah campuran antara tanahdan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1yang ditempatkan pada polibeg berukuran15 x 25 cm. Sebelum ditanam, terlebihdahulu benih direndam dalam larutanfungisida selama 5—10 menit. Kemudianbenih tersebut dikecambahkan dalam mediapasir selama 7 hari sebelum kemudiandipindahkan ke polibeg. Pemeliharaantanaman meliputi penyiraman, pemupukan,dan pengendalian jasad penganggu tanamandilakukan sesuai standar pembibitan tanamankakao agar tanaman tumbuh secara optimal.Penumbuhan tanaman dilakukan selama3 bulan setelah tanam. Selama masa tersebutdilakukan pengamatan peubah-peubahpertumbuhan tanaman.

Pengamatan dilakukan dalam beberapatahapan pertumbuhan tanaman. Pada saatpenyemaian benih dilakukan pengukuranpeubah berat dan volume biji basah untukmengetahui hubungan antara karakteristikfisik biji dengan keragaan tanaman fase bibit.Berat dan volume biji basah tersebut diukur

pada kondisi biji kering angin. Saat setelahbenih tumbuh, dilakukan pengamatanpeubah-peubah pertumbuhan tanaman yangmeliputi jumlah daun, tinggi tanaman,diameter batang, dan luas daun. Pengamatanpeubah-peubah ini dilakukan pada saat 30,44, 58, 72 dan 90 hari setelah tanam (h.s.t.).Tinggi tanaman diukur mulai dari pangkalbatang hingga titik tumbuh tanaman.Diameter batang diukur pada ketinggian5 cm dari pangkal batang. Luas daun diukurberdasarkan metode yang di-kemukakanAsomaning & Lockard (1963) menurut per-samaan Log Y = —0,495 + 1,904 log X,dimana Y adalah luas daun dan X adalahpanjang daun. Pada umur 90 hari di lapang-an dilakukan pengamatan peubah volumeakar, panjang akar lateral dan panjang akartunggang. Pengukuran volume akar dilakukandengan cara mencelupkan akar ke dalamgelas ukur yang berisi air setelah akar dicucidan dikeringanginkan. Perbedaan volume airsebelum dan sesudah akar dicelupkanmerupakan nilai volume akar. Panjang akarlateral ditentukan berdasarkan nilai panjangakar lateral terpanjang yang diukur daripangkal akar, sedangkan panjang akartunggang adalah akar primer yang diukurmulai pangkal akar hingga ujung akar.

Data pengamatan peubah pertumbuhanbibit tersebut selanjutnya dilakukan analisisragam dan peragam untuk menentukan nilaiduga komponen ragam dan peragam. Ber-dasarkan nilai duga komponen ragam danperagam tersebut ditentukan nilai duga para-meter genetik untuk sifat-sifat pertumbuhankakao fase semaian. Parameter genetik yangdiduga antara lain ragam genetik aditif (d2

A),ragam famili (d2

f), standar kesalahan ragamgenetik aditif, daya waris arti sempit (h2),


151

korelasi genetik dan korelasi fenotipik. Ber-dasarkan nilai ragam aditif (d2

A) ditentukannilai ragam famili (d2

f) berdasarkanpersamaan d2

f = ¼ (d2A). Simpangan baku

(SE) ragam genetik aditif ditentukanmenurut Anderson & Bancroft (1952) cit.Wahdah et al. (1996). Luas sempitnyavariabilitas genetik suatu sifat ditentukanberdasarkan nilai simpangan baku tersebut.Apabila nilai ragam genetik suatu sifat lebihbesar dari dua kali nilai simpangan baku,maka sifat tersebut tergolong bervariabilitasluas.

Nilai daya waris arti sempit (h2), h2= 4t,dimana t=d2

f/(d2f+d2

ap+d2dp), d

2f, d

2ap,d

2dp

masing-masing adalah ragam famili saudaratiri, ragam antarpetak dan ragam antar-tanaman dalam famili. Sedangkan daya warisrerata famili dihitung berdasarkan persamaan:h2

f = 4 x (d2f / (d2

f + d2dp + d2

ap/r))(Basunanda, 1997). Kriteria daya warismenurut Standfield (1983) dikategori-kan rendah bila nilainya berkisar pada0<d≤≤≤≤≤0,2, sedang berkisar pada 0,2<d≤≤≤≤≤0,5 dan tinggi bila berkisar pada 0,5<d≤≤≤≤≤1.Korelasi genetik (rA) dan korelasi fenotipik(rp) antara dua sifat dihitung berdasarkanpersamaan yang dikemukakan Warwicket al. (1990) cit. Basunanda (1997).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Seleksi merupakan langkah pentingdalam upaya perbaikan mutu genetiktanaman. Pada tanaman menyerbuk silangdikenal metode seleksi barisan satu tongkolatau metode seleksi famili saudara tiri (halfsibs) sebagai bentuk pengembangan metodeseleksi massa dan seleksi turunan (Allard,1986). Famili saudara tiri diperoleh dari

induk yang menerima serbuk sari secara acakdalam suatu populasi tanaman. Keturunan-keturunan yang berasal dari induk yang samatersebut memiliki hubungan kekerabatan satuibu (half sibs). Famili semacam ini yangakan dimanfaatkan dalam seleksi batangbawah unggul kakao. Tulisan ini mengulasnilai duga parameter genetik untuk sifat-sifatbatang bawah kakao berdasarkan keragaansemaian famili saudara tiri sebagai kriteriumseleksi batang bawah unggul kakao.

Nilai Duga Parameter Genetik

Hasil analisis ragam untuk semua sifatyang diamati menunjukkan bahwa ragamfamili saudara tiri yang diduga nyata padaaras 1%. Hal ini menunjukkan adanya per-bedaan nyata nilai genotipe antarpopulasisaudara tiri yang diuji. Hasil analisis menun-jukkan bahwa sifat tinggi tanaman, luasdaun, panjang akar lateral dan panjang akartunggang memiliki variabilitas genetik yangluas. Sedangkan untuk sifat jumlah daunmeskipun variabilitas genetiknya hinggaumur 72 hari tergolong sempit namun nilaivarian genetiknya cenderung meningkatdengan semakin bertambahnya umur bibitsehingga pada pengamatan 90 hari variabilitasgenetiknya tergolong luas. Hal ini dapatdimengerti bahwa pada umur tanaman yangmasih muda jumlah daun relatif tidak berbedaantarindividu tanaman dan jumlah dauntersebut akan meningkat seiring meningkat-nya umur tanaman berdasarkan vigor tum-buh tanaman. Sifat diameter batang yangselama ini digunakan sebagai penduga vigortumbuh tanaman ternyata memiliki variabilitasgenetik yang sempit. Kenyataan di lapanganmemang menunjukkan bahwa perbedaan

152


Diameter batangStem girth30 h.s.t. (d.a.p.)** 0.20 0.48 0.40 Sempit (narrow) 1.0* 1.0* Tinggi (high)44 h.s.t. (d.a.p.) 0.15 0.31 0.32 Sempit (narrow) 1.0* 1.0* Tinggi (high)58 h.s.t. (d.a.p.) 0.17 0.30 0.31 Sempit (narrow) 1.0* 1.0* Tinggi (high)72 h.s.t. (d.a.p.) 0.26 0.34 0.34 Sempit (narrow) 1.0* 1.0* Tinggi (high)90 h.s.t. (d.a.p.) 0.31 0.33 0.34 Sempit (narrow) 1.0* 1.0* Tinggi (high)

Jumlah daunLeaf number30 h.s.t. (d.a.p.)** 0.46 0.21 0.28 Sempit (narrow) 0.45 0.46 Sedang (moderate)44 h.s.t. (d.a.p.) 1.01 0.41 0.41 Sempit (narrow) 0.41 0.42 Sedang (moderate)58 h.s.t. (d.a.p.) 1.39 0.71 0.51 Sempit (narrow) 0.51 0.53 Tinggi (high)72 h.s.t. (d.a.p.) 3.32 1.02 0.68 Sempit (narrow) 0.31 0.32 Sedang (moderate)90 h.s.t. (d.a.p.) 3.48 1.85 0.84 Luas (broad) 0.53 0.55 Tinggi (high)

Tinggi tanamanStem height30 h.s.t. (d.a.p.)** 7.75 14.08 2.17 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)44 h.s.t. (d.a.p.) 8.06 14.82 2.20 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)58 h.s.t. (d.a.p.) 15.39 15.79 2.37 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)72 h.s.t. (d.a.p.) 13.15 23.37 2.76 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)90 h.s.t. (d.a.p.) 16.82 33.15 3.28 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)

Luas daunLeaf area30 h.s.t. (d.a.p.)** 62.34 71.2 4.96 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)44 h.s.t. (d.a.p.) 61.52 75.5 5.02 Luas (broad) 1.0* 1.0* Tinggi (high)58 h.s.t. (d.a.p.) 67.75 56.58 4.46 Luas (broad) 0.84 0.87 Tinggi (high)72 h.s.t. (d.a.p.) 85.72 60.74 4.74 Luas (broad) 0.71 0.74 Tinggi (high)90 h.s.t. (d.a.p.) 105.4 91.44 5.76 Luas (broad) 0.87 0.92 Tinggi (high)

Volume akar 0.19 0.19 0.14 Sempit (narrow) 0.99 1.0* Tinggi (high)Volume of root

Panjang akar 3.16 2.31 0.92 Luas (broad) 0.73 0.96 Tinggi (high)lateral, cmLenght ofsecondaryroot, cm

Panjang akar 31.54 26.6 3.08 Luas (broad) 0.84 0.88 Tinggi (high)tunggang, cmLenght ofprimaryroot, cm

Tabel 1. Variabilitas genetik dan nilai duga daya waris arti sempit untuk beberapa sifat batang bawah kakao fase bibit

Table 1. Genetic variability and narrow sense heritability for some seedling traits of cocoa

PeubahVariables

Keterangan (Notes) : *) nilai daya waris diintrepretasikan sama dengan satu meskipun nilainya lebih dari satu (the value ofheritability were interpreted as one since the value more than one);**) h.s.t.: hari setelah tanam (days after planting).

δ2P

δ2A

SEδ2A

Kriteria untukvariabilitasgenetik,δ2

A

Classification for δ2A

h2 h2f

Kriteria untukdaya waris, h2

Classification for h2


153

diameter batang antarbibit tanaman tidakterlalu besar.

Nilai variabilitas genetik menggambar-kan latar belakang genetik populasi saudaratiri yang diuji. Berdasarkan hasil analisistersebut variabilitas genetik sifat-sifat yangdiamati secara umum tergolong luas yangmenunjukkan bahwa populasi saudara tiriyang diuji memiliki latar belakang genetikyang berbeda. Karakter yang memilikivariabilitas genetik luas akan memberikankemajuan genetik yang besar dalam prosesseleksi. Dengan demikian dalam prosesseleksi hendaknya memperhatikan karakter-karakter tanaman yang memiliki variabilitasgenetik luas. Namun demikian dalam kasusseleksi batang bawah kakao, pemilihankarakter yang bervariabilitas genetik luasseharusnya disesuaikan dengan tujuankegiatan penyambungan. Untuk beberapakarakter tertentu, seperti sifat-sifat per-akaran, kemajuan seleksi memang diharap-kan cukup besar karena perbaikan sifat-sifatperakaran akan berpengaruh terhadap per-tumbuhan bibit tanaman.

Nilai daya waris arti sempit tergolongtinggi untuk semua sifat yang diukur, kecualisifat jumlah daun yang berkecenderunganmemiliki nilai duga daya waris tergolongsedang. Nilai daya waris rerata famili (h2

f)ternyata tidak jauh berbeda dengan nilai dayawaris nilai individu (h2). Hal inimenunjukkan bahwa keefektifan seleksiberdasarkan nilai rerata famili tidak jauhberbeda dengan menggunakan nilai individu.Beberapa sifat yang diukur, seperti sifatdiameter batang dan tinggi tanaman selamaperiode waktu pengukuran, serta luas daunhingga umur 44 hari memiliki nilai daya

waris yang lebih besar dari satu sehinggamelebihi batas peng-hitungan (over estima-tion). Nilai daya waris yang melebihi satutersebut selanjutnya dianggap sama dengansatu. Basunanda (1997) melaporkan hasilserupa untuk nilai daya waris sifat diam-eter batang bibit rambutan (Nepheliumlappaceum L.) pada masa awal pertumbuhanbibit. Nilai duga daya waris yang sangattinggi tersebut disebabkan pengaruh faktorinternal biji yang masih dominan terhadappertumbuhan bibit sehingga nilai ragamaditif melampaui nilai ragam fenotipik.Mather & Jinks (1977) mengungkapkanbahwa pada masa-masa awal pertumbuhantanaman ada pengaruh faktor non-genetikyang terbawa oleh induk yang pengaruhtersebut akan menghilang seiring denganmeningkatnya umur tanaman. Hal ini terlihatpada nilai ragam fenotipik sifat diameterbatang, jumlah daun, tinggi tanaman dan luasdaun yang cenderung meningkat seiringdengan bertambahnya umur bibit (Tabel 1).

Nilai daya waris yang tergolong tinggihampir untuk semua sifat tersebut menun-jukkan bahwa pengaruh faktor lingkunganselama masa pembibitan masih sangat kecil.Hal ini dimungkinkan karena kondisi ling-kungan di pembibitan relatif terkendali atautidak terjadi fluktuasi kondisi lingkungansecara drastis, baik yang disebabkan oleh faktoriklim maupun tanah. Kondisi ini sangatmenguntungkan proses seleksi karena karak-ter sifat-sifat batang bawah dapat terekspresisecara maksimal selama masa pembibitansehingga kemajuan seleksi akan besar.

Koefisien korelasi genetik secara umumbertanda sama dengan koefisien korelasifenotipik, kecuali korelasi antara tinggi

154


tanaman dan panjang akar lateral yang secaragenetik berkorelasi negatif dan secarafenotipik berkorelasi positif (Tabel 2). Sifat-sifat perakaran (volume akar, panjang akarlateral dan panjang akar tunggang) tampakberkorelasi nyata dengan sifat-sifat yangterlihat di atas permukaan tanah. Hal iniakan menguntungkan proses seleksi batangbawah karena penilaian sifat-sifat perakarandapat diketahui melalui keragaan sifat-sifatyang terlihat di atas permukaan tanah.Namun demikian dalam penentuan kriteriumseleksi ini juga harus mempertimbangkanparameter genetik lain, terutama nilai dayawaris. Sifat diameter batang, tinggi tanamandan luas daun yang berdaya waris tinggiakan prospektif digunakan sebagai kriteriumseleksi batang bawah. Akan tetapi dalampenetapannya tetap harus memperhatikankekhususan hubungan antarsifat tersebut.

Sifat diameter batang memiliki korelasigenetik dan fenotipik yang positif nyatadengan volume akar dan panjang akar lat-eral. Sementara itu sifat tinggi tanamanmemiliki korelasi genetik dan fenotipik nyatadengan volume akar dan panjang akartunggang. Luas daun memiliki korelasi genetiknyata untuk semua sifat-sifat perakaran yangdiukur, namun hanya memiliki korelasifenotip nyata dengan volume akar. Hadiatiet al. (2003) menyebutkan bahwa keefektifanseleksi tidak hanya ditentukan oleh nilaigenetik namun juga berdasarkan nilaifenotipik yang memberi kontribusi terhadapkeragaan kriterium seleksi. Secara praktis,panjang akar lateral dapat diduga berdasarkankeragaan sifat diameter batang pada umur90 hari, panjang akar tunggang diduga ber-dasarkan keragaan tinggi tanaman umur90 hari dan volume akar dapat diduga ber-dasarkan keragaan sifat diameter batang danluas daun umur 90 hari.

2 34 56 7

1 1 0.43* 0.50* 0.59* 0.85* 0.50* 0.09

2 0.24* 1 0.87* 0.67* 0.72* -0.41* 0.81*

3 0.38* 0.34* 1 0.89* 0.93* -0.07 0.87*

4 0.25* 0.15 0.39* 1 0.92* 0.23* 0.72*

5 0.38* 0.21* 0.37* 0.25* 1 0.21* 0.61*

6 0.22* -0.04 0.03 0.09 0.13 1 -0.35*

7 0.12 0.24* 0.30* 0.14 0.36* -0.05 1

Tabel 2. Nilai duga koefisien korelasi genetik (atas diagonal) dan korelasi fenotipik (bawah diagonal) sifat-sifat pertumbuhanbibit kakao

Table 2. Estimated of genetic coefficient correlation (upper diagonal) and phenotypic coefficient correlation (lower diagonal) ofthe growth characteristics of cocoa seedlings

PeubahVariables

DiameterbatangStemgirth

Jumlahdaun

Number ofleaves

Tinggitanaman

Stemheight

Luasdaun

Wide ofleaves

Volumeakar

Volume ofroot

Panjang akarlateral

Lenght ofsecondary

root

Panjang akar tunggangLenght ofprimary

root

Keterangan (Notes) : *) koefisien korelasi nyata pada uji t-student aras nyata 5% (Coefficient correlation significantly different at5% level of t-student test).


155

Seleksi Famili

Seleksi famili untuk batang bawah akanmendasarkan pada nilai rerata sifat-sifatperakaran. Hasil seleksi ini sebagai informasiawal mengenai famili yang potensial diguna-kan sebagai batang bawah. Pembahasan iniakan memfokuskan pada peubah-peubahperakaran semaian famili saudara tiri. Hasilpengamatan menunjukkan bahwa nilai tengahkarakteristik perakaran bervariasi secaranyata antarfamili (Tabel 3.). Variasi nilaitengah panjang akar lateral cukup tinggi,berkisar antara 2,14—5,37 cm. Famili asal

klon KW 162 menghasilkan rerata panjangakar lateral tertinggi (5.37 cm), selain familiasal klon ICS 60, DRC 15, BLC 4 danICS 13 yang juga menghasilkan panjang akarlateral tergolong tinggi (>4 cm). Akarlateral atau yang dikenal sebagai akar serabutini berperan penting dalam penyerapan unsurhara di dalam tanah (Pujianto, 1995).Semakin tinggi nilai panjang akar lateralmenggambarkan kemampuan penyebaranakar rambut di dalam tanah sehingga famili-famili yang memiliki panjang akar lateraltergolong tinggi akan potensial mendukungpertumbuhan batang atas.

Keterangann (Notes) : * Angka pada kolom yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji jarak bergandaDuncan aras 5% (Number in the column with same alphabet not significantly different by Duncan MultipleRange Test at 5%).

DR 1 0.40 c* 9.17 c 23.03 cd 42.00 c 1.30 bc 3.73 bc 24.92 b

DR 2 0.41 c 9.03 c 25.38 de 38.84 bc 1.37 bc 3.81 bc 28.49 c

ICS 60 0.41 c 8.58 bc 24.64 d 41.32 c 1.51 c 4.03 bc 26.84 bc

DRC 15 0.41 c 8.17 bc 19.61 ab 29.20 ab 1.0 ab 4.14 bc 21.13 a

BLC 4 0.39 bc 8.07 bc 20.27 b 34.60 b 1.13 bc 4.50 cd 21.56 ab

DRC 16 0.43 c 9.36 c 23.30 cd 36.64 bc 1.40 c 2.80 ab 26.76 bc

KEE 2 0.38 bc 8.53 b 22.49 c 32.77ab 1.30 bc 3.13 b 25.71 bc

ICS 13 0.38 bc 6.42 a 18.26 a 32.25 ab 0.99 ab 4.24 c 21.26 ab

KW 162 0.39 bc 7.78 b 19.53 ab 33.71 ab 1.11 b 5.37 d 24.48 b

KW 163 0.38 bc 8.19 bc 19.78 ab 32.11 ab 1.13 bc 3.32 bc 24.03 ab

PA 300 0.39 bc 8.92 c 26.68 e 43.06 c 1.39 c 3.98 bc 26.97 bc

RCC 70 0.38 bc 8.76 bc 22.64 c 32.32 ab 1.20 bc 2.89 ab 24.29 b

TSH 858 0.41 c 9.36 c 27.72 e 43.69 c 1.49 c 3.47 bc 31.18 c

Sca 6 0.33 a 8.13 bc 19.72 ab 27.70 a 0.83 a 2.72 ab 24.71 b

Sca 12 0.32 a 8.14 bc 19.64 ab 31.71 ab 0.75 a 2.14 a 26.94 bc

Tabel 3. Rerata karakter sifat batang bawah pada semaian famili saudara tiri 90 hari

Table 3. Mean of the rootstock characteristics of halfsib population at 90 days

Populasi saudara tiriHalf sibs family

Diameterbatang, cmStem girth,

cm

Jumlahdaun

No of leaf

Tinggitanaman, cmStem height,

cm

Luasdaun, cm2

Leaf acreage,cm2

Volumeakar, ml

Volume ofroot, ml

Panjang akarlateral, cmLength ofsecondaryroot, cm

Panjang akartunggang, cm

Length ofprimary root,

cm

156


Nilai rerata panjang akar tunggangvariasinya juga tinggi berkisar antara 21,13—31,18 cm. Famili asal klon TSH 858 meng-hasilkan panjang akar tunggang tertinggi(31,18 cm) dan selain itu famili asal klonDR 2, ICS 60, DRC 16, KEE 2, PA 300dan Sca 12 juga menghasilkan rerata panjangakar tunggang tergolong tinggi (>25 cm).Akar tunggang ini berperan penting dalampenyerapan air di dalam tanah (Pujianto,1995). Famili-famili yang menghasilkanrerata panjang akar tunggang tergolongtinggi akan memiliki kemampuan yang lebihbaik dalam penyerapan air di dalam tanah.Dengan demikian famili-famili dengankarakteristik panjang akar tunggang ter-golong tinggi ini kemungkinan akanmemiliki toleransi yang baik terhadapcekaman kekeringan.

Variasi rerata volume akar antarfamilitidak terlalu tinggi yang berkisar antara 0,75—1,51 ml dan hal ini juga tercermin pada nilaivariabilitas genetiknya yang tergolong sempit.Volume akar ini menggambarkan biomassaakar yang dapat berhubungan dengan luaspermukaan akar. Volume akar ini berkorelasisecara nyata dengan panjang akar lateral danpanjang akar tunggang sehingga nilai vol-ume akar juga merupakan fungsi daripanjang akar lateral dan panjang akartunggang. Mengingat variasi nilai volumeakar antarfamili tidak terlalu tinggi, makaintepretasi volume akar mengikuti intepretasikeragaan panjang akar lateral dan panjangakar tunggang. Hal ini menunjukkan bahwadalam sistem perakaran tanaman jangkauanperakaran akan lebih berperan terhadap dayadukung tanaman daripada biomassa akar.

Pengembangan batang bawah kakao saatini diarahkan untuk mencari tipe katai(dwarf) dalam upaya meningkatkan indekshasil unit area (Atkinson & Else, 2003;Efron et al., 2003; Epaina et al., 2005).Hal ini dilatar-belakangi keberhasilanpemanfaatan batang bawah tipe katai padatanaman buah-buahan sub tropis dalammeningkatkan efisiensi pengelolaan tanamandan produksi (Atkinson & Else, 2003).Disebutkan bahwa batang bawah tipe vigormeskipun dapat men-dukung produksi perunit tanaman secara maksimal, namunefisiensi produksi per unit area masih rendah.Karena itu seleksi famili saudara tiri jugadiarahkan untuk mendapatkan tipe-tipe familiyang vigor tumbuhnya rendah. Dalam halini vigor tumbuh tanaman dicerminkan olehsifat diameter batang yang ternyataberkorelasi positif nyata dengan semuapeubah yang diukur kecuali sifat panjangakar tunggang. Karena itu famili-famili yangmenghasilkan nilai tinggi untuk peubah-peubah tersebut menunjukkan vigor tumbuhyang tinggi dibandingkan famili-famili yangmenghasilkan nilai rendah.

Berdasarkan hasil ini tampak bahwafamili yang menghasilkan rerata panjangakar lateral rendah, seperti famili asal klonDRC 16 dan Sca 12, ternyata memilikipanjang akar tunggang yang relatif tinggi.Hal ini juga didukung hasil analisis kore-lasi yang negatif untuk peubah panjangakar tunggang dan panjang akar lateral(Tabel 2). Sehubungan dengan upaya men-dapatkan batang bawah unggul maka keduapeubah tersebut penting untuk digunakansebagai kriterium seleksi. Dalam hal ini


157

panjang akar tunggang akan digunakansebagai kriterium seleksi positif terhadapfamili yang memiliki kemampuan tinggidalam hal penyerapan air atau sebagaiindikator toleransi terhadap kekeringan.Sedangkan panjang akar lateral yangberkorelasi positif terhadap indikator vigortumbuh akan digunakan sebagai kriteriumseleksi negatif terhadap vigor tumbuhtanaman.

Selama ini kriteria pemilihan benihuntuk batang bawah berdasarkan ukuran biji,yaitu benih-benih yang berukuran besarseperti benih asal klon DR 1 dan DR 2.Hasil penelitian ini menunjukkan ada kecen-derungan ukuran biji berpengaruh terhadapvigor tumbuh bibit. Pada Tabel 3 terlihatbahwa famili asal klon-klon yang berbijibesar memiliki diameter batang yang lebihtinggi dari pada famili asal klon-klon yangberbiji kecil. Fenomena ini dapat dijelaskandengan nilai duga daya waris yang cenderungover estimate untuk sebagian besar peubahdisebabkan pengaruh faktor internal biji yangmasih dominan sehingga biji-biji yangberukuran besar dapat memberi daya dukunglebih baik terhadap pertumbuhan awaltanaman. Karena itu untuk keperluan men-dapatkan batang bawah unggul, maka ukuranbiji tidak dapat digunakan sebagai kriteriumseleksi. Hasil penelitian menunjukkan bahwanilai panjang akar lateral tertinggi justrudihasilkan oleh famili asal klon KW 162 yangmenghasilkan biji berukuran sedang, sedang-kan famili asal klon Sca 12 yang menghasil-kan biji berukuran kecil memiliki akartunggang yang relatif panjang.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapatdisimpulkan :

- Pendugaan parameter genetik sifat-sifatperakaran semaian famili saudara menun-jukkan bahwa variabilitas genetik sifatpanjang akar lateral dan panjang akartunggang tergolong luas, sedangkanvariabilitas genetik sifat volume akartergolong sempit. Nilai duga daya warisarti sempit (h2) tergolong tinggi untuksemua sifat-sifat perakaran. Dengandemikian seleksi akan mendasarkan padasifat panjang akar lateral dan panjang akartunggang yang memiliki variabilitasgenetik luas dan nilai duga daya waristergolong tinggi.

- Berdasarkan hasil analisis korelasi genetikdapat diketahui bahwa penduga keragaanpanjang akar lateral adalah sifat diameterbatang (r = 0,5*) dan luas daun (r = 0,23*),sedangkan penduga panjang akar tunggangadalah tinggi tanaman (r = 0,81*) danluas daun (r=0,72*).

- Seleksi positif berdasarkan kriteriapanjang akar tunggang dan seleksi negatifberdasarkan kriteria panjang akar lateralmendapatkan famili asal klon KEE 2 danSca 12 memiliki panjang akar tunggangtergolong tinggi dan panjang akar lateraltergolong pendek sehingga berpotensimemiliki keunggulan dalam hal kemam-puan penyerapan air tanah dan vigortumbuh yang rendah.

158


DAFTAR PUSTAKA

Allard, R.W. (1986). Principles of plant breed-ing. John Willey and Sons Inc. NewYork.

Asomaning, E.J.A. & R.G. Lockard (1963). Noteon estimation of leaf area of cocoa fromlenght data. Canadian Journal of PlantScience, 43, 243—245.

Atkinson, C.J. & M.A. Else (2003). Enhancingharvest indext in temperate fruit treecrops through the use of dwarfingrootstocks. p. 118—131. In : F.Bekele;M.J. End & A.B. Eskes. (Eds.). Pro-ceeding of the International Workshopon Cocoa Breeding for Improved Pro-duction Systems, Ghana.

Basunanda, P. (1997). Pendugaan parametergenetik beberapa sifat penyambunganrambutan menggunakan famili saudaratiri. Skripsi sarjana, Fakultas PertanianUniversitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Efron, Y.; E. Tade & P. Epaina (2003). A cocoagrowth mutant with a dwarfting effectas rootstock. p. 132—144. In: Bekele F.;M.J. & A.B. Eskes (Eds.). Proceedingof the International Workshop onCocoa Breeding for Improved Produc-tion Systems, Ghana.

Epaina; P.; Y. Effron & D. Nideson (2005).Development of very small cocoa cloneswith high production efficiency by us-ing the DM1 dwarf gene. p. 17—19. In :Abstracts Malaysian InternationalCocoa Conference 2005. MalaysianCocoa Board, Kuala Lumpur.

Hadiati, S.; H.K. Murdaningsih; A. Baihaki& N. Rostini (2003). Parametergenetik karakter komponen buah padabeberapa aksesi nanas. Zuriat, 14,53—58.

Mather, K. & J.L. Jinks (1977). BiometricalGenetics: The Study of ContinousVariation. Chapman and Hall Ltd.London.

Mayo, O. (1980). The Theory of Plant Breed-ing. Oxford University Press. Oxfrod.

Pujianto (1995). Kajian sebaran akar rambuttanaman kakao. Pelita Perkebunan, 10,180—86.

Prawoto, A.A.; W. Soerodikoesoemo;Soemartono; H. Hartiko (1990). Kajianokulasi pada tanaman kakao (Theo-broma cacao L.) IV. Pengaruh batangbawah terhadap daya hasil batang atas.Pelita Perkebunan, 6, 13—20.

Stanfield, W.D. (1983). Theory and Problemsof Genetics. (Ed.). Schaum’s OutlineSeries. McGraw Hill Book Company.

Wahdah, R.; A. Baihaki; R. Setiamihardja &G. Suryatmana (1996). Variabilitas danheritabilitas laju akumulasi bahankering pada kedelai. Zuriat, 7, 92—97.

***********

seleksi dan pendugaan parameter genetik beberapa sifat ...iccri.net/download/pelita...

Documents