Pengurangan benang sari dan cuping stigma pada bunga hermafrodit genotipe IPB 3.

57 Herrero et al. 1988 mengemukakan bahwa mekanisme yang terjadi setelah penyerbukan antara serbuk sari dengan stigma, lalu perkecambahan serbuk sari sampai tabung sari menembus tangkai putik dan bakal buah pada pohon buah- buahan belum banyak diketahui, tetapi tentu akan melibatkan interaksi antara bagian-bagian bunga jantan dan betina. Menurut Cheung 1996 reproduksi seksual pada tanaman dikendalikan oleh banyak faktor dengan sistem biokimia dan molekuler yang kompleks karena banyak sel yang berinteraksi. Oleh karena itu pemahaman tentang mekanisme dan arah pemanjangan tabung sari berbagai tanaman akan menjadi penelitian yang menarik pada waktu yang akan datang, terkait dengan fenomena kompatibilitas antara serbuk sari dan stigma. Hasil penelitian Tamaki et al. 2011 tentang perkecambahan serbuk sari pepaya menunjukkan bahwa produksi buah dan biji di daerah cekaman suhu yang ekstrim dapat ditingkatkan melalui penyerbukan buatan dengan serbuk sari yang telah disimpan. III.3. Studi Penyerbukan Bunga dan Perkembangan Buah Pepaya

1. Pengurangan benang sari dan cuping stigma pada bunga hermafrodit genotipe IPB 3.

Pengurangan benang sari pada bunga hermafrodit IPB 3 yang dibiarkan terbuka tidak menghasilkan perbedaan karakter fisik buah seperti: bobot buah, bobot biji dan jumlah biji. Tetapi pada bunga yang disungkup, pengurangan benang sari menghasilkan perbedaan pada karakter fisik: panjang buah, diameter buah, bobot buah, bobot buah dapat dimakan Tabel 5, jumlah biji dan bobot biji Tabel 6. Pengurangan benang sari menjadi lima, tiga dan satu pada bunga yang disungkup menghasilkan ukuran buah yang lebih kecil dari buah yang berasal dari bunga dengan benang sari 10. Buah yang diberi perlakuan pengurangan benang sari dengan menyisakan satu helai HK1T menurunkan diameter buah sebesar 26 dan menurunkan panjang buah sebesar 11 dibandingkan dengan buah dengan bunga tanpa pengurangan benang sari HK10T. 58 Tabel 5. Karakter fisik buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3. Perlakuan Panjang buah cm Diameter buah cm Bobot buah g Bobot dapat dimakan g Persen bobot dapat dimakan HK10T 17.57 ± 1.29 7.77 ± 0.06 447.83 ± 0.29 305.40 ± 20.41 68.19 ± 4.52 HK 5T 18.15 ± 0.05 7.75 ± 0.25 415.00 ± 10.00 297.70 ± 25.30 71.63 ± 4.37 HK 3T 17.63 ± 2.02 7.40 ± 0.17 433.33 ± 14.44 320.07 ± 5.13 73.90 ± 1.95 HK 1T 15.70 ± 2.80 5.75 ± 0.95 275.00 ± 125.00 221.20 ± 107.90 78.90 ± 3.37 HK10 19.53 ± 1.17 8.13 ± 0.59 516.67 ± 66.58 390.33 ± 65.61 75.31 ± 3.94 HK5 18.73 ± 0.71 7.87 ± 0.70 431.67 ± 17.56 309.67 ± 7.10 71.78 ± 2.00 HK3 18.67 ± 1.17 7.80 ± 0.46 465.00 ± 67.64 339.07 ± 41.84 73.07 ± 1.91 HT5T 17.33 ± 0.67 7.40 ± 0.36 435.00 ± 13.23 349.17 ± 24.48 80.21 ± 3.18 HT3T 17.90 ± 1.00 7.33 ± 0.65 405.00 ± 45.00 300.17 ± 4.15 74.66 ± 7.31 HT1T 14.40 ± 0.50 6.00 ± 0.50 250.00 ± 50.00 191.90 ± 28.10 77.62 ± 4.28 HT5 18.50 ± 1.73 7.53 ± 0.51 435.00 ± 73.65 300.20 ± 54.99 68.91 ± 2.17 HT3 20.33 ± 0.42 8.27 ± 0.35 596.67 ± 62.52 452.30 ± 62.57 75.64 ± 3.51 HT1 18.45 ± 0.65 7.20 ± 0.40 527.50 ± 2.50 411.55 ± 19.65 78.00 ± 3.55 Uji kontras HK10 vs HK10T tn tn tn tn tn HT5 vs HT5T tn tn tn HT5T HT5 vs HT3 HT3T tn tn HT5T vs HT3T tn HT5T HT5 vs HT1 HT1T tn tn tn tn tn HK10 HK10T vs HK5 HK5T tn tn tn tn HK10 vs HK5 tn tn tn tn tn HK10 vs HK3 tn tn tn tn tn HK10T vs HK3T tn HK5 HK3 vs HK5T HK3T tn tn tn Keterangan: HK10,HK5,HK3,HK1= bunga hermafrodit, benang sari berjumlah 10, 5, 3, 1; HK10T, HK5T, HK3T, HK1T= bunga disungkup, benang sari berjumlah 10, 5, 3, 1; HT5, HT3, HT1=bunga hermafrodit, cuping stigma berjumlah 5, 3, 1; HT5T, HT3T, HT1T = bunga disungkup, cuping stigma berjumlah 5, 3, 1. Uji beda nilai tengah dilakukan dengan uji kontras taraf 5; tn = tidak nyata. Pengurangan benang sari pada bunga yang ditutup merupakan perlakuan pengurangan serbuk sari pada penyerbukan terkendali, sehingga diperkirakan serbuk sari yang menyerbuk di permukaan stigma akan berkurang yang akhirnya dapat mempengaruhi keberhasilan pembentukan biji. Jumlah biji pada buah yang dikurangi benang sarinya tinggal satu HK1T menghasilkan jumlah biji berkurang 62 sehingga bobot biji tinggal setengah dari buah yang mempunyai benang sari normal HK10T. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Harder et al. 1985 pada tanaman Liliaceae, Kumar et al. 2003 pada tanaman apel serta Pahlavani dan Abolhasani 2006 pada tanaman kapas yang menyerbuk sendiri menghasilkan bobot buah dan jumlah biji dalam buah lebih rendah daripada yang 59 menyerbuk terbuka. Kemudian hasil penelitian Aizen dan Searcy 1998 pada tanaman alstroemeria menunjukkan bahwa jumlah biji meningkat 10 pada buah yang bunganya banyak mendapatkan serbuk sari. Menurut Al-Khalifah 2006 serbuk sari dapat mempengaruhi ukuran buah, bobot biji dan stadia kematangan buah kurma, sehingga keragaman genetik serbuk sari dapat dimanfaatkan sebagai dasar seleksi sumber organ jantan untuk meningkatkan produksi dan kualitas serta penundaan atau percepatan kematangan buah. Tabel 6. Jumlah biji dan bobot biji buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3. Perlakuan Jumlah biji Bobot biji g HK10T 354.00 ± 39.94 29.47 ± 6.61 HK5T 435.50 ± 121.50 39.90 ± 12.30 HK3T 377.67 ± 123.43 32.73 ± 10.41 HK1T 138.00 ± 106.00 12.55 ± 9.65 HK10 495.00 ± 44.24 44.13 ± 3.13 HK5 451.33 ± 96.50 40.17 ± 2.48 HK3 488.67 ± 4.16 49.90 ± 10.52 HT5T 396.67 ± 74.19 31.53 ± 5.65 HT3T 399.00 ± 210.00 33.63 ± 18.15 HT1T 43.50 ± 10.50 3.40 ± 1.20 HT5 524.67 ± 100.32 42.23 ± 13.88 HT3 650.00 ± 26.06 53.00 ± 7.06 HT1 330.00 ± 117.00 31.75 ± 11.95 Uji kontras HK10 vs HK10T tn tn HT5 vs HT5T tn tn HT5T HT5 vs HT3 HT3T tn tn HT5T vs HT3T HT5T HT5 vs HT1 HT1T tn HK10 HK10T vs HK5 HK5T tn tn HK10 vs HK5 tn tn HK10 vs HK3 tn tn HK10T vs HK3T HK5 HK3 vs HK5T HK3T Keterangan : sama dengan keterangan Tabel 5. Keragaan buah hermafrodit IPB 3 yang diberi perlakuan pengurangan jumlah benang sari disajikan pada Gambar 23. Buah hermafrodit dengan pengurangan serbuk sari menjadi tinggal satu HK1T mempunyai diameter yang lebih kecil dari buah lainnya. Perlakuan pengurangan benang sari pada bunga yang dibiarkan terbuka bersari bebas tidak memperlihatkan perbedaan pada keragaan buahnya. Secara umum bentuk buah pada pengurangan benang sari yang bunganya disungkup adalah lonjong sedangkan pada perlakuan tanpa 60 penyungkupan bentuk buahnya membulat. Hasil penelitian Hassan et al. 2007 pada buah plum menunjukkan bahwa bentuk buah membulat pada buah yang penyerbukannya bersari bebas atau bunga dibiarkan terbuka, sedangkan pada bunga yang disungkup atau melakukan penyerbukan sendiri, buahnya berbentuk oblong. Gambar 23. Keragaan buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3 pada perlakuan pengurangan benang sari; HK10, HK5, HK3 = bunga hermafrodit, benang sari berjumlah 10, 5, 3; HK10T, HK5T, HK3T, HK1T= bunga disungkup, benang sari berjumlah 10, 5, 3, 1. HK10T HK10 HK5 HK3 HK5T HK3T HK1T HK10T 61 Pertumbuhan panjang dan diameter pada buah dari bunga hermafrodit yang dikurangi benang sarinya memperlihatkan kurva sigmoid. Pertumbuhan diameter buah tidak berbeda antar perlakuan, sedangkan pada buah yang bunganya dikurangi serbuk sarinya menghasilkan buah yang lebih panjang Gambar 24. Gambar 24. Pertumbuhan panjang dan diameter buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3 pada perlakuan pengurangan benang sari; HK10, HK5, HK3 = bunga hermafrodit, benang sari berjumlah 10, 5, 3; HK10T, HK5T, HK3T, HK1T = bunga disungkup, benang sari berjumlah 10, 5, 3, 1. Pengurangan cuping stigma pada bunga menyebabkan permukaan tempat terjadinya penyerbukan berkurang sehingga diduga keberhasilan serbuk sari untuk melakukan pembuahan akan berkurang. Pengurangan cuping stigma pada bunga hermafrodit yang disungkup tidak menyebabkan perbedaan pada karakter fisik buah, tetapi pengurangan cuping stigma yang disertai dengan penyungkupan mengakibatkan penurunan: panjang, diameter, bobot buah, bobot buah dapat dimakan Tabel 5, jumlah biji dan bobot biji Tabel 6. Bobot buah dan jumlah biji tidak terpengaruh oleh pengurangan jumlah benang sari dan cuping stigma pada bunga hermafrodit IPB 3. Fenomena ini terjadi juga pada buah-buahan lainnya, seperti yang diteliti oleh Janse dan Verhaegh 2004 bahwa jumlah 5 10 15 20 25 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Minggu Setelah Anthesis P a nj a ng D ia m e te r c m HK1 HK3 HK5 HK10 HK1T HK3T HK5T HK10T 5 10 15 20 25 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Minggu Setelah Anthesis P a nj a ng D ia m e te r c m HK1 HK3 HK5 HK10 HK1T HK3T HK5T HK10T HK1 HK3 HK5 HK10 HK1T HK3T HK5T HK10T Minggu Setelah Antesis 62 serbuk sari yang diserbukkan ke permukaan stigma tidak mempengaruhi keberhasilan pembentukan biji yang akan menentukan bobot buah apel dan pear. Tetapi hasil penelitian Walters dan Taylor 2006 pada buah pumpkin, menunjukkan bahwa jumlah serbuk sari pada stigma mempengaruhi pembentukan biji yang akhirnya menentukan ukuran buah. Bunga pepaya hermafrodit yang dikurangi jumlah cuping stigmanya menghasilkan buah yang berbentuk memanjang dengan diameter buah mengecil Gambar 25. Perkembangan buah dipengaruhi oleh keberhasilan pembentukan biji pada buah. Jumlah cuping stigma bunga yang terserbuki akan menentukan perkembangan buah. Pada tanaman salak yang pembungaannya dioecious membutuhkan bantuan penyerbukan supaya terjadi pembuahan, bila stigmanya diserbuki secara sempurna maka buah berbentuk trigonous mengandung tiga biji. Hasil penelitian Ashari 2002 pada perlakuan pengurangan jumlah cuping stigma bunga salak menunjukkan bobot buah yang terbentuk dari bunga yang mempunyai tiga lobus stigma lebih berat dibandingkan dengan buah yang terbentuk dari bunga yang mempunyai dua atau satu lobus stigma yang terserbuki. Pertumbuhan panjang dan diameter pada buah hermafrodit yang dikurangi cuping stigmanya memperlihatkan kurva sigmoid, polanya hampir sama dengan kurva pertumbuhan buah yang dikurangi benang sarinya. Pertumbuhan panjang buah yang terpanjang terdapat pada buah yang cuping stigma bunganya tidak dikurangi, yang terpendek terdapat pada buah yang cuping stigma bunganya dikurangi menjadi tinggal satu dan disungkup. Pertumbuhan diameter buah tidak banyak berbeda antar perlakuan, pada buah yang cuping stigma bunganya dikurangi menghasilkan pertumbuhan yang lebih kecil Gambar 26. Kekerasan kulit dan daging buah dipengaruhi oleh perlakuan pengurangan cuping stigma. Pengurangan jumlah serbuk sari tidak mempengaruhi tingkat kekerasan kulit buah. Tebal maksimum daging buah pepaya genotipe IPB 3 berkisar antara 1.60 sampai 2.07 cm. Pengurangan cuping stigma terkendali menghasilkan tebal daging buah yang lebih kecil dari perlakuan lainnya Tabel 7. 63 Gambar 25. Keragaan buah pepaya hermafrodit genotipe IPB3 pada perlakuan pengurangan cuping stigma; HT5, HT3, HT1 =bunga hermafrodit, cuping stigma berjumlah 5, 3, 1; HT3T = bunga disungkup, cuping stigma berjumlah 3. Gambar 26. Pertumbuhan panjang dan diameter buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3 pada perlakuan pengurangan cuping stigma; HT5, HT3, HT1 = bunga hermafrodit, cuping stigma berjumlah 5, 3, 1; HT5T, HT3T, HT1T = bunga disungkup, cuping stigma berjumlah 5,3,1. 5 10 15 20 25 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Minggu Setelah Anthesis P a n ja n g D ia m e te r c m HT1 HT3 HT5 HT1T HT3T HT5T 5 10 15 20 25 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Minggu Setelah Anthesis P a n ja n g D ia m e te r c m HT1 HT3 HT5 HT1T HT3T HT5T HT1 HT3 HT5 HT1T HT3T HT5T Minggu Setelah Antesis HT5 HT1 HT3 HT3T 64 Tabel 7. Kekerasan kulit dan daging buah serta tebal daging buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3. Perlakuan Kekerasan kulit buah Kekerasan daging buah Tebal maksimal daging buah cm Tebal minimum daging buah cm HK10T 2.37 ± 0.06 1.90 ± 0.36 1.97 ± 0.15 1.27 ± 0.15 HK5T 1.80 ± 0.20 1.00 ± 0.00 1.95 ± 0.15 1.35 ± 0.05 HK3T 2.73 ± 0.67 1.37 ± 0.25 2.07 ± 0.06 1.33 ± 0.15 HK1T 2.15 ± 0.05 1.05 ± 0.05 1.85 ± 0.45 1.20 ± 0.30 HK10 2.10 ± 0.44 1.00 ± 0.44 2.00 ± 0.20 1.30 ± 0.10 HK5 2.43 ± 0.61 1.27 ± 0.31 1.97 ± 0.15 1.50 ± 0.26 HK3 2.17 ± 0.74 0.83 ± 0.31 1.93 ± 0.23 1.17 ± 0.15 HT5T 2.20 ± 0.40 1.23 ± 0.15 1.97 ± 0.25 1.30 ± 0.17 HT3T 1.60 ± 0.10 0.93 ± 0.35 1.70 ± 0.00 1.13 ± 0.06 HT1T 1.50 ± 0.10 0.85 ± 0.05 1.80 ± 0.10 1.50 ± 0.10 HT5 2.43 ± 0.60 1.37 ± 0.12 1.93 ± 0.23 1.37 ± 0.06 HT3 2.43 ± 0.29 1.27 ± 0.06 2.03 ± 0.32 1.30 ± 0.26 HT1 2.45 ± 0.35 1.15 ± 0.05 1.60 ± 0.00 1.20 ± 0.00 Uji kontras HK10 vs HK10T tn tn tn tn HT5 vs HT5T tn tn tn HT5T HT5 vs HT3 HT3T tn tn tn HT5T vs HT3T tn tn HT5T HT5 vs HT1 HT1T tn tn tn HK10 HK10T vs HK5 HK5T tn tn tn HK10 vs HK5 tn tn tn tn HK10 vs HK3 tn tn tn HK10T vs HK3T tn tn tn tn HK5 HK3 VS HK5T HK3T tn tn tn Keterangan : sama dengan keterangan Tabel 5. Mutu buah pepaya yang ditunjukkan dengan karakter kimia seperti kandungan padatan terlarut total dan asam tertitrasi total dipengaruhi oleh perlakuan pengurangan benang sari. Jumlah benang sari makin sedikit dalam bunga menghasilkan mutu kandungan padatan terlarut total dan asam terlarut total menurun. Sedangkan perlakuan pengurangan cuping stigma hanya mempengaruhi pH dan kandungan asam terlarut total daging buah Tabel 8. 65 Tabel 8. Karakter kimia daging buah pepaya hermafrodit genotipe IPB 3. Perlakuan pH PTT ° Brix ATT Vit C HK10T 5.71 ± 0.010 14.13 ± 0.231 15.60 ± 1.346 94.02 ± 10.468 HK5T 5.45 ± 0.240 14.00 ± 0.000 13.66 ± 0.595 91.91 ± 7.730 HK3T 5.52 ± 0.042 13.93 ± 1.677 15.01 ± 0.537 94.56 ± 12.921 HK1T 5.59 ± 0.017 11.93 ± 0.003 12.09 ± 3.880 101.37 ± 21.920 HK10 5.74 ± 0.096 14.40 ± 0.693 10.82 ± 0.087 101.68 ± 15.786 HK5 5.60 ± 0.005 11.80 ± 0.200 12.46 ± 3.245 111.28 ± 7.910 HK3 5.61 ± 0.005 11.80 ± 0.600 8.05 ± 2.440 98.93 ± 23.280 HK1 5.56 ± 0.035 13.50 ± 0.500 12.29 ± 0.295 99.70 ± 4.700 HT5T 5.65 ± 0.101 13.13 ± 0.808 12.85 ± 2.320 80.84 ± 6.910 HT3T 5.49 ± 0.140 13.70 ± 0.900 13.81 ± 2.225 97.04 ± 13.825 HT1T 5.68 ± 0.030 10.70 ± 0.700 9.45 ± 2.605 84.26 ± 27.070 HT5 5.58 ±0.005 14.90 ± 0.100 11.37 ± 0.135 97.93 ± 7.320 HT3 5.36 ± 0.145 10.60 ±1.600 10.87 ± 1.055 95.11 ± 17.400 HT1 5.21 ± 0.005 11.00 ± 0.000 14.26 ± 0.005 84.19 ± 0.005 Kontras HK10 vs HK10T HT5 vs HT5T tn tn HT5T HT5 vs HT3 HT3T tn tn HT5T vs HT3T tn tn HT5T HT5 vs HT1 HT1T tn tn tn HK10 HK10T vs HK5 HK5T tn HK10 vs HK5 tn tn HK10 vs HK3 tn tn tn HK10T vs HK3T tn HK5 HK3 vs HK5T HK3T tn tn HK1 VS HK1T tn tn tn Keterangan : sama dengan keterangan Tabel 5. Mutu buah pepaya kategori buah kecil genotipe IPB 3 akibat perlakuan pengurangan benang sari sejalan dengan hasil penelitian Kumar et al. 2003 pada buah apel, ternyata jumlah serbuk sari yang menyerbuki stigma dapat meningkatkan kandungan padatan terlarut total dan pH daging buah. 66 2. Pengurangan benang sari dan cuping stigma pada bunga hermafrodit genotipe IPB 2.