Evaluasi daya gabung umum untuk ketahanan terhadap penyakit bulai

59 Lanjutan Tabel 15 Nilai daya gabung umum panjang tongkol, jumlah baris biji per tongkol dan diameter tongkol 45 galur jagung manis No Genotipe Daya Gabung Umum Panjang Tongkol Jumlah baris per tongkol Diameter Tongkol 16 Mr11SCBC4-1-1B 0,03 0,28 -0,47 17 Mr11SCBC4-1-2B 2,23 -0,15 -0,41 18 Mr11SCBC4-2-1B -2,37 -0,83 -0,66 19 Mr11SCBC4-3-1B -2,30 0,55 0,13 20 Mr11SCBC4-3-2B -2,36 -2,83 0,13 21 Mr11SCBC4-4-1B 0,71 0,88 0,12 22 Mr11SCBC4-6-1B 0,42 -0,85 -0,09 23 Mr11SCBC4-6-2B 0,45 0,28 0,35 24 Mr11SCBC4-7-1B 1,21 0,68 0,39 25 Mr11SCBC4-7-2B -1,90 -0,85 -0,19 26 Mr11SCBC4-8-1B -0,92 -0,02 -0,21 27 Mr11SCBC4-8-2B -0,08 0,42 -0,08 28 Mr12SCBC4-1-1B -0,42 0,15 0,00 29 Mr12SCBC4-1-2B -1,24 -0,58 0,03 30 Mr12SCBC4-2-1B 1,95 0,42 0,28 31 Mr12SCBC4-3-1B -3,27 -1,05 -0,76 32 Mr12SCBC4-3-2B 1,79 1,02 0,39 33 Mr12SCBC4-4-1B -2,61 -0,92 -0,07 34 Mr12SCBC4-4-2B 2,35 0,64 0,36 35 Mr12SCBC4-5-B 0,88 -0,62 0,22 36 Mr12SCBC4-5-2B -0,72 -0,48 -0,28 37 Mr12SCBC4-5-3B -3,56 -0,75 -0,56 38 Mr12SCBC4-6-1B -0,22 1,22 0,28 39 Mr12SCBC4-6-2B -2,47 -0,12 -0,08 40 Mr12SCBC4-7-1B 0,62 1,22 0,44 41 Mr12SCBC4-8-2B -1,89 -0,25 -0,09 42 Mr12SCBC3-1-1B -0,33 -0,12 -0,19 43 Mr12SCBC3-1-2B 2,33 1,02 0,18 44 Mr12SCBC3-3-1B 1,38 0,02 0,17 45 Mr12SCBC3-3-2B -0,55 -0,25 -0,08

II. Evaluasi daya gabung umum untuk ketahanan terhadap penyakit bulai

Nilai daya gabung umum karakter ketahanan terhadap penyakit bulai 45 galur jagung manis berkisar antara -1,80 – 5,29 Tabel 16. Galur yang mempunyai nilai 60 negatif memiliki sifat ketahanan terhadap penyakit bulai. Owolade et al. 2006; Novita et al . 2007 menyatakan bahwa hanya DGU dari keparahan penyakit yang bernilai negatif yang memberi kontribusi ketahanan, sedangkan yang bernilai positif secara nyata memberi kontribusi kerentanan. Terdapat 22 galur yang memiliki DGU negatif Tabel 16. Galur-galur tersebut akan mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap penyakit bulai apabila disilangkan dengan galur-galur uji yang lain. Menurut Darlina et al. 1992 dalam Sujiprihati et al. 2007 daya gabung sangat diperlukan untuk mengidentifikasi kombinasi tetua yang akan menghasilkan keturunan yang berpotensi hasil tinggi dan tahan terhadap penyakit. Tabel 16 Rata-rata presentase serangan penyakit bulai 45 galur jagung manis dan pembanding, kriteria ketahanan serta nilai DGU penyakit bulai No. Genotipe Persentase serangan Penyakit Bulai Kriteria Ketahanan DGU Bulai 1 Mr4SCBC4-1-1B 2,38 Tahan 0,58 2 Mr4SCBC4-2-1B 6,04 Tahan 4,24 3 Mr4SCBC4-2-2B 0,00 Tahan -1,80 4 Mr4SCBC4-2-3B 0,00 Tahan -1,80 5 Mr4SCBC4-3-1B 2,38 Tahan 0,58 6 Mr4SCBC4-4-1B 0,98 Tahan -0,82 7 Mr4SCBC4-5-1B 2,30 Tahan 0,50 8 Mr4SCBC4-6-1B 0,00 Tahan 1,05 9 Mr4SCBC4-6-2B 4,04 Tahan 2,24 10 Mr4SCBC4-6-3B 2,50 Tahan 0,70 11 Mr4SCBC4-7-1B 2,44 Tahan 0,64 12 Mr4SCBC4-8-1B 0,00 Tahan -1,80 13 Mr4SCBC4-8-2B 1,04 Tahan -0,76 14 Mr4SCBC4-8-3B 0,85 Tahan -0,95 15 Mr4SCBC3-8-2B 7,09 Tahan 5,29 16 Mr11SCBC4-1-1B 2,22 Tahan 0,42 17 Mr11SCBC4-1-2B 2,56 Tahan 0,76 18 Mr11SCBC4-2-1B 2,86 Tahan -1,80 19 Mr11SCBC4-3-1B 0,00 Tahan -1,80 20 Mr11SCBC4-3-2B 0,00 Tahan -1,80 21 Mr11SCBC4-4-1B 3,98 Tahan 2,18 22 Mr11SCBC4-6-1B 0,00 Tahan -1,80 23 Mr11SCBC4-6-2B 4,14 Tahan 2,34 61 Tabel 16 Rata-rata presentase serangan penyakit bulai 45 galur jagung manis dan pembanding, kriteria ketahanan serta nilai DGU penyakit bulai No. Genotipe Persentase serangan Penyakit Bulai Kriteria Ketahanan DGU Bulai 24 Mr11SCBC4-7-1B 1,85 Tahan 0,05 25 Mr11SCBC4-7-2B 1,08 Tahan -0,73 26 Mr11SCBC4-8-1B 2,38 Tahan 0,58 27 Mr11SCBC4-8-2B 4,98 Tahan 3,18 28 Mr12SCBC4-1-1B 3,03 Tahan 1,23 29 Mr12SCBC4-1-2B 3,03 Tahan 1,23 30 Mr12SCBC4-2-1B 0,00 Tahan -1,80 31 Mr12SCBC4-3-1B 0,00 Tahan -1,80 32 Mr12SCBC4-3-2B 4,48 Tahan 1,91 33 Mr12SCBC4-4-1B 0,00 Tahan -1,80 34 Mr12SCBC4-4-2B 1,01 Tahan -0,79 35 Mr12SCBC4-5-B 0,00 Tahan -1,80 36 Mr12SCBC4-5-2B 0,00 Tahan -1,80 37 Mr12SCBC4-5-3B 0,00 Tahan -1,80 38 Mr12SCBC4-6-1B 2,63 Tahan 0,83 39 Mr12SCBC4-6-2B 2,67 Tahan 0,86 40 Mr12SCBC4-7-1B 0,00 Tahan -1,80 41 Mr12SCBC4-8-2B 0,00 Tahan -1,80 42 Mr12SCBC3-1-1B 0,00 Tahan -1,80 43 Mr12SCBC3-1-2B 0,00 Tahan -1,80 44 Mr12SCBC3-3-1B 3,72 Tahan 2,68 45 Mr12SCBC3-3-2B 2,49 Tahan 0,68 Pembanding SweetBoy 19,24 Moderat peka Manis Madu 14,76 Moderat tahan Biji Mas 37,43 Peka Chia Tai Seed 25,24 Moderat peka Pulut Manis 22,72 Moderat peka S G 28,51 Moderat peka Rerata 4,49 Keterangan : DGUBulai= Daya gabung umum ketahanan terhadap penyakit bulai Persentase serangan penyakit bulai 45 galur jagung manis yang dievaluasi berkisar antara 0,00 - 7,09, dan terdapat 17 galur yang persentase serangannya 0. Dengan demikian semua galur yang dievaluasi termasuk tahan penyakit bulai menurut 62 Rao et al. 1984. Hal ini disebabkan karena galur-galur yang diuji mempunyai salah satu tetua yang agak tahan terhadap penyakit bulai yaitu Mr4, Mr11, Mr12, dan Mr14. Sedangkan varietas pembanding termasuk kategori moderat tahan penyakit bulai sampai peka karena tingkat serangannya diatas 15 Tabel 16. KESIMPULAN 1. Galur yang direkomendasikan menjadi tetua dalam persilangan diallel adalah Mr4SCBC4-2-1B, Mr4SCBC4-6-1B, Mr11SCBC4-2-1B, Mr11SCBC4-4-1B, Mr12SCBC4-6-1B, dan Mr12SCBC3-3-1B 2. Tidak ada galur yang dievaluasi memiliki hasil yang melebihi varietas pembanding Sweet Boy. 3. Persentase serangan penyakit bulai galur jagung manis yang dievaluasi termasuk tahan penyakit bulai dengan persentase serangan 0 – 7,1. 63 BAB. V Evaluasi Daya Gabung Galur Jagung Manis Zea mays L. var. saccharata dan Heterosis Hibridanya Menggunakan Persilangan Diallel ABSTRAK Penelitian ini bertujuan mengetahui nilai daya gabung umum DGU, daya gabung khusus DGK galur jagung manis sweet corn, heterosis hibrida terbaik tahan penyakit bulai downy mildew mendukung perakitan varietas hibrida. Lima galur yang digunakan sebagai tetua adalah Mr12SCBC4-6-1B-1, Mr14SCBC4-6-1B-1, Mr4SCBC4-2- 1B-1, Mr11SCBC4-2-1B-1, Mr12SCBC3-3-1B-1. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Maros, Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros, bulan April – Juni 2010 menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dua ulangan. Analisis DGU dan DGK menggunakan model I metode I dari Griffing. Nilai heterosis dihitung dengan membandingkan rata-rata dua tetua dan rata-rata tetua tertinggi. Persilangan galur A dengan galur D Mr12SCBC4-6-1B x Mr11SCBC4-2-1B mempunyai nilai DGK, heterosis, heterobeltiosis tertinggi untuk karakter hasil tongkol segar, jarak genetik yang sedang dan produktivitas tinggi. Galur D x C Mr11SCBC4-2-1B x Mr4SCBC4-2- 1B mempunyai hasil tongkol segar per petak yang tinggi, nilai heterosis dan heterobeltiosis tinggi serta memiliki jarak genetik cukup jauh, tetapi nilai DGK negatif. Persilangan galur E dengan galur C Mr12SCBC3-3-1B x Mr4SCBC4-2-1B mempunyai jarak genetik yang jauh, tetapi hasil tongkol segar per petak rendah. Kombinasi persilangan yang dievaluasi umumnya mempunyai hasil tongkol segar per petak yang lebih tinggi daripada varietas pembanding Chia Thai Seed, kecuali galur B x galur E Mr14SCBC4-6-1B-1 x Mr12SCBC3-3-1B-1. Kata kunci : diallel, hibrida, jagung manis, daya gabung 64 Combining Ability Evaluation of Sweet Corn Zea mays L. var. saccharata Inbred and H ybrid’s Heterosis Through Diallel Cross ABSTRACT The objective of this research was done to study general and specific combining ability of sweet corn lines and higher heterosis of downy mildew resistance supporting the hybrid corn development. Five inbred lines as parent were Mr12SCBC4-6-1B-1, Mr14SCBC4-6-1B-1, Mr4SCBC4-2-1B-1, Mr11SCBC4-2-1B-1, Mr12SCBC3-3- 1B-1. The experiment was conducted from April to June 2010 using a Randomized Complete Block Design with two replications at Indonesian Cereal Research Institute ICERI experimental station, Maros, South Sulawesi. Analyses GCA and SCA were based on the Griffing’s fixed model of Diallel Design Method I. Heterosis values were predicted based on the average values of their parents whereas heterobeltiosis were predicted based on the average values of the highest parents. The combination of A x D lines Mr12SCBC4-6-1B x Mr11SCBC4-2-1B were medium genetic distance and having highest GCA, heterosis and heterobeltiosis for fresh ear yield per plot character. The D x C combination Mr11SCBC4-2-1B x Mr4SCBC4-2-1B have wide genetic distance and high fresh ear yield per plot, heterosis and heterobeltiosis, but have negative SCA value. The combination of E x C Mr12SCBC3-3-1B x Mr4SCBC4-2- 1B have a wide genetic distance but low productivity. All cross combination had had the highest fresh ear yield per plot than variety check Chia Thai Seed, except B x E inbred Mr14SCBC4-6-1B-1 x Mr12SCBC3-3-1B-1. Key words : diallel, hybrid , sweet corn, combining ability . 65 PENDAHULUAN Persilangan dialel diallel cross merupakan persilangan yang dilakukan di antara semua pasangan tetua sehingga dapat diketahui potensi hasil suatu kombinasi hibrida, nilai heterosis, daya gabung daya gabung umum dan daya gabung khusus dan dugaan besarnya ragam genetik dari suatu karakter Metode dialel merupakan cara analisis keturunan untuk daya gabung, baik daya gabung umum maupun daya gabung khusus Hallauer and Miranda 1981. Analisis dialel membantu para pemulia menentukan pola heterosis antar populasinya serta memilih bahan dan metode yang akan digunakan dalam program pemuliaannya. Melalui persilangan diallel, masing-masing genotipe mempunyai kesempatan untuk disilangkan dengan genotipe lain, bahkan dapat ditambah dengan persilangan sendiri genotipe itu,dan dapat diketahui kombinasi mana yang cocok dipasangkan sehingga dapat menghasilkan suatu varietas yang lebih baik. Daya gabung ada dua macam yakni daya gabung umum general combining ability dan daya gabung khusus specific combining ability. Daya gabung umum DGU adalah nilai rata-rata dari galur-galur dalam seluruh kombinasi persilangan bila disilangkan dengan galur-galur lain. Daya gabung umum yang baik adalah nilai rata- rata kombinasi persilangan mendekati nilai rata-rata keseluruhan persilangan. Daya gabung khusus DGK adalah penampilan kombinasi pasangan persilangan tertentu. Bila nilai pasangan persilangan tertentu lebih baik daripada nilai rata-rata keseluruhan persilangan yang terlibat, dikatakan daya gabung khususnya baik Poehlman dan Sleeper 1995. Daya gabung umum merupakan simpangan dari nilai rata-rata seluruh persilangan, sehingga nilai daya gabung umum dapat positif atau negatif. Dengan demikian jumlahnya sama dengan nol. Jadi nilai daya gabung umum merupakan angka yang relatif terhadap nilai daya gabung umum yang lain. DGU yang besar menunjukkan tetuagalur yang bersangkutan mempunyai kemampuan bergabung dengan baik, sedangkan nilai DGU yang rendah menunjukkan bahwa tetua tersebut mempunyai kemampuan bergabung yang lebih rendah daripada tetua yang lain. Nilai positif atau 66 negatif dari DGU tergantung pada karakter yang diamati dan bagaimana cara menilainya. Daya gabung yang diperoleh dari suatu persilangan antar kedua tetua, dapat memberikan informasi tentang kombinasi-kombinasi yang dapat memberikan turunan yang berpotensi hasil tinggi. Hasil tinggi dapat diperoleh apabila kombinasi tersebut memiliki nilai heterosis dan daya gabung khusus yang besar. Galur yang mempunyai efek daya gabung umum yang tinggi tidak selalu memberikan efek daya gabung khusus yang tinggi pula Silitonga et al. 1993. Daya gabung umum dan daya gabung khusus yang bermakna untuk karakter yang dievaluasi berindikasi bahwa keragaman karakter disebabkan oleh efek gen aditif dan non aditif. Nilai DGU dan DGK dari semua karakter dari suatu galur dapat diketahui, diantaranya karakter hasil, tinggi tanaman, bobot biji, ketahanan terhadap hama penyakit dan lain-lain. Daya gabung umum dan daya gabung khusus yang bermakna untuk karakter yang dievaluasi berindikasi bahwa keragaman karakter disebabkan oleh efek gen aditif dan non aditif. Semua karakter dari suatu galur dapat diketahui efek DGU dan DGK-nya terutama untuk karakter hasil, tinggi tanaman, berat biji, ketahanan terhadap hama penyakit dan lain-lain. Pada umumnya bila dua tanaman yang berlainan unrelated or distanly related individuals disilangkan, maka turunannya sering memperlihatkan gejala heterosis atau umumnya disebut vigor hibrida hybrid vigour North 1979 dikutip Baihaki 1989. Berbagai metoda telah dicoba dalam memprediksi heterosis. Virmani 1999 membagi metode dalam empat kategori : i penampilan galur tetua per se, ii komplementasi mitokondria, iii kemampuan daya gabung, dan iv diversitas genetik berdasarkan daerah asal, analisis multivariate menggunakan karakter morfologi dan agronomi, dan data molekuler. Persilangan antara dua galur dapat memberikan hasil yang lebih tinggi dari nilai kedua tetuanya atau bahkan lebih baik dari tetua yang memberikan hasil tinggi. Menurut Shull 1948 dikutip Baihaki 1989, fenomena ini disebut heterosis yang berarti ketegapan hibrida hybrid vigor. Fenomena heterosis ini telah banyak dimanfaatkan secara intensif pada pemuliaan jagung untuk menghasilkan jagung hibrida. Hasil ini akan semakin tinggi jika galur-galur ini berasal dari dua populasi yang pola 67 heterosisnya berbeda. Pasangan heterosis ini merupakan petunjuk dalam pembentukan galur sebagai komponen hibrida. Suatu galur atau populasi disilangkan dengan galur tertentu menunjukkan heterosis yang tinggi, tapi jika disilangkan dengan galur lain mungkin tidak menunjukkan heterosis yang tinggi. Dengan demikian galur tersebut mempunyai pasangan yang spesifik untuk menghasilkan hibrida yang hasilnya tinggi atau biasa disebut galur tersebut mempunyai daya gabung khusus baik. Menurut Hallauer dan Miranda 1981, pengujian daya gabung khusus dapat dilakukan dengan cara menyilangkan galur murni inbred dengan populasi jagung yang mempunyai keragaman genetik yang sempit atau dengan galur murni lainnya. Efek heterosis yang besar ditentukan oleh penampilan kedua tetua dan hibrida. Penampilan tetua akan berbeda di antara lingkungan, dan besarnya heterosis kemungkinan akan memperlihatkan variasi yang sama El-Haddad 1975; Uddin et al. 1992. Briggle 1963 menyarikan hasil studi pendahuluan yang mengindikasikan terjadinya heterosis nyata pada heterosis rata-rata tetua dan heterosis tetua tertinggi untuk hasil dan berbagai karakter agronomi. Beberapa penelitian mengenai daya gabung dan heterosis telah dilakukan pada jagung biasa Giridharan et al. 1996; Rosa et al. 2000; Mandal et al. 2001; Iriany et al. 2003; Wahyudi et al. 2006; Viana dan Matta 2003; Williams et al. 2008; Xin Qi et al. 2010; Jampatong et al. 2010. Namun, belum banyak informasi tentang daya gabung dan heterosis pada jagung manis. Tujuan Penelitian ini adalah mengetahui nilai daya gabung galur jagung manis sweet corn, heterosis dan hibrida terbaik tahan penyakit bulai downy mildew mendukung perakitan varietas hibrida. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Maros, Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros, yang berlangsung pada bulan April – Juni 2010. Materi genetik yang digunakan adalah lima galur jagung manis yang memiliki jarak genetik cukup jauh berdasarkan penelitian pertama, dan mempunyai daya gabung yang baik berdasarkan penelitian kedua. Lima galur jagung manis tersebut adalah Mr12SCBC4-6-1B-1 A, Mr14SCBC4-6-1B-1 B, Mr4SCBC4-2-1B-1 C, 68 Mr11SCBC4-2-1B-1 D, dan Mr12SCBC3-3-1B-1 E, yang disaling silangkan mengikuti pola persilangan diallel. Galur Mr14SCBC4-6-1B-1 B tidak digunakan pada penelitian I dan II. Hal ini disebabkan galur tersebut tidak tumbuh dan DNA-nya tidak teramplifikasi dengan baik. Namun pada penelitian III dimasukkan kembali dalam materi penelitian setelah berusaha dikecambahkan berulang-ulang, dengan pertimbangan bahwa materi galur Mr14 memang sudah digunakan dari awal penelitian dan berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Pabendon 2005, galur Mr14 memiliki kemiripan genetik yang rendah dengan Mr4. Setiap galur ditanam empat baris dengan jarak tanam 0.75 cm x 0.20 cm pada lahan dengan panjang 5 m. Pemupukan diberikan sebanyak dua kali. Pemupukan pertama dilakukan saat tanaman berumur 7 hari setelah tanam HST dengan dosis 150 kg.ha -1 Urea, 200 kg.ha -1 SP36, dan 100 kg.ha -1 KCl. Pemupukan dilakukan menggunakan tugal di samping tanaman. Pemupukan kedua dilakukan saat tanaman berumur 30 HST dengan dosis 150 kg.ha -1 Urea. Persilangan dilakukan antara tanaman plant to plant dari masing-masing galur pada saat tanaman berumur ±45-55 hst. Jumlah tongkol F 1 yang dihasilkan sedikitnya enam tongkol tiap pasangan persilangan. Benih hasil persilangan diallel digunakan untuk evaluasi daya gabung karakter hasil dan ketahanan terhadap penyakit bulai.

I. Evaluasi daya gabung karakter hasil Pelaksanaan: