Studi Literatur I.1 KEDELAI_DOKUMEN ORIENTASI CLUSTER PENELITIAN

III. Studi Literatur I.1

Kendali Genetik Kedelai Perbaikan dan peningkatan nilai ekonomis tanaman melalui pemuliaan tanaman memerlukan pengetahuan terhadap gen. Terutama gen pengendali terhadap karakter morfologi tertentu yang akan menjadi target perbaikan. Karakter morfologi kedelai tidak hanya bermanfaat bagi penentuan aplikasi agronomis, pemeliharaan kemurnian gentik dan penyusunan deskripsi varietas, tetapi dapat digunakan untuk memodifikasi karakter morfologi tertentu dalam upaya perbaikan dan peningkatan nilai ekonomis tanaman ataupun perakitan varietas baru tanaman. perbaikan genetik tanaman kedelai dapat dikelompokkan pada perbaikan cekaman biotik, cekaman abiotik, alterasi morfologi maupun fisiologi tanaman serta kualitas dan kuantitas hasil tanaman Adie dan Krisnawati, 2009. Dalam proses perbaikan genetik melibatkan adanya gen pengendali. Kendali genetik pada tanaman kedelai telah banyak diteliti misalnya terhadap cekaman biotik, terutama cekaman biotik terhadap hama dan penyakit. Hama dan penyakit pada tanaman kedelai banyak diteliti karena faktor ini telah banyak menurunkan produktivitas kedelai secara nyata. Salah satunya adalah perbaikan genetik trikoma pada daun atau polong kedelai, dengan tujuan untuk ketahanan tanaman kedelai tehadap hama daun dan polong. Dengan demikian untuk meningkatkan ketahanan tanaman kedelai terhadap hama daun dan polong perlu mengetahui gen pengendali trikoma serta pola pewarisannya. Namun, perbaikan genetik ini telah banyak dilakukan pada berbagai kendali gen lain, baik terhadap cekaman biotik, alterasi morfologi maupun fisiologi tanaman serta kualitas dan kuantitas hasil tanaman. I.2 Perbaikan dan Peningkatan Kualitas dan Kuantitas Biji Kedelai Mengingat pentingnya kandungan gizi dari biji kedelai, maka diperlukan adanya perbaikan dan peningkatan kualitas dan kuantitasnya. Perbaikan kualitas pada biji kedelai di Indonesia dapat diarahkan pada kualitas fisik dan kimiawi. Prioritas perbaikan kualitas fisik pada biji kedelai adalah 1 ukuran biji besar 14 g100 biji dan kecil 10 g100 biji, 2 bentuk biji bulat, 3 warna hilum putih, 4 kedelai hitam dan 5 kotiledon hijau green kernel. Perbaikan kimiawi diprioritaskan pada 1 perbaikan 242 protein kuantitas dan kualitas, 2 peningkatan kandungan isoflavon, 3 perbaikan globulin dan 4 eliminasi enzim lipoksigenase Adie dan Krisnawati, 2006. Upaya perbaikan protein maupun nilai nutrisi lainnya pada kedelai, secara khusus belum pernah dilakukan di Indonesia. Kandungan protein dari kedelai yang dilepas di Indonesia sekitar 40. Di negara-negara penghasil dan pengguna kedelai terbesar di dunia, seperti Amerika, Amerika Selatan, Jepang, Cina, Korea dan Taiwan, penelitian tentang nilai nutrisi dan penelitian penggunaan kedelai sebagai bahan pangan telah berkembang sangat maju Adie dan Krisnawati, 2006. Bahkan negara India dan Vietnam, telah melakukan penelitian pada bidang nutrisi dan olahan kedelai dan berhasil mendapatkan beberapa varietas kedelai komersial yang sesuai dengan olahan makanan tertentu. Bahan kegenetikan kedelai di Indonesia cukup banyak, namun hingga saat ini belum diupayakan untuk mengidentifikasi kandungan protein dan nilai nutrisi lainnya. Sebagai perbandingan, Cuizhen et al. 2000 melaporkan dari 16 000 aksesi kedelai yang ada di negara Cina, telah diidentifikasi kandungan proteinnya, dan diperoleh hasil bahwa sekitar 10,3 dari aksesi tersebut memiliki kandungan protein di bawah 40; 49,3 berisi 40 – 50 protein; 32,7 antara 45 - 48 protein; 6,6 berisi 48 - 50 dan sebanyak 1,1 dari aksesi plasmanutfah memiliki kandungan protein sekitar 50. Berbagai kajian menunjukkan bahwa kedelai liar dinilai memiliki kandungan protein cukup tinggi. Di Cina dilaporkan bahwa sebanyak 387 kedelai liar Glycine soja memiliki kandungan protein di atas 50 Cuizhen et al., 2000. Kedelai liar Tsurumame di Jepang telah diidentifikasi memiliki kandungan protein sekitar 45 Katoh dan Negishi, 2000. Di samping itu kedelai berkulit biji hitam, yang sering dijuluki sebagai the king of plant protein, juga memiliki kandungan protein relatif tinggi. Selain protein kedelai juga mengandung isoflavon yang berfungsi sebagai senyawa antioksidan. Isoflavon merupakan senyawa metabolit sekunder yang disintesis oleh 2-hydroxyisoflavonone synthase IFS dan merupakan senyawa flavonoid aktif dan secara eksklusif terdapat pada biji kedelai. Terdapat dua bentuk isoflavon yaitu glikosida glycoside dan aglikon aglycone. Golongan glikosida terdiri dari genistin, daidzin dan 243 glycetin, sedangkan golongan aglikon adalah genistein, daidzein dan glycetein Knight dan Eden, 1995, dan dari berbagai kajian berikutnya menunjukkan genistien dan daidzien dinilai paling bernilai penting untuk kesehatan manusia Borgignon et al., 2000. WHO 1997 melaporkan bahwa penyakit kanker payudara merupakan penyakit terbesar ke tiga di dunia, dan pada tahun 1996 tingkat kematian akibat penyakit tersebut mencapai 5,5. Faktor terjadinya kanker payudara berhubungan dengan masalah hormon dan faktor reproduktif. Hasil penelitian invitro menunjukkan bahwa isoflavon genistein dan diadzein yang terdapat pada kedelai, memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan kanker payudara dan jaringan kanker prostat. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Yamori et al. 2000, menunjukkan bahwa konsumsi 60 g protein kedelai per hari, setara dengan kandungan 45 g isoflavon, berpengaruh baik terhadap siklus menstruasi. Dilaporkan lebih lanjut bahwa dibandingkan dengan kaum wanita negara Barat, ternyata wanita Jepang memiliki siklus menstruasi lebih panjang dan memilki resiko lebih kecil terhadap kanker payudara. Hal ini disebabkan tingkat konsumsi kedelai di Jepang jauh lebih tinggi dibanding dengan yang terjadi di negara Barat. I.3 Varietas Unggul Kedelai Berdaya Hasil Tinggi Untuk memenuhi kebutuhan kedelai, diperlukan upaya peningkatan produksi dalam negeri melalui penggunaan varietas unggul yang berpotensi hasil tinggi dan sesuai mutu bijinya untuk produk olahan tertentu. Sejak 15 tahun terakhir, telah dilepas 37 varietas unggul kedelai dengan potensi hasil rata-rata 2 tha Balitkabi 2008. Namun, adopsi varietas unggul tersebut oleh petani relatif lambat karena rendahnya akses petani terhadap informasi varietas unggul dan kurang memadainya ketersediaan benih di lapangan, sehingga petani tetap menanam varietas yang telah lama mereka kenal. Penggunaan varietas unggul atau varietas yang sesuai pada lingkungan setempat merupakan salah satu syarat penting dalam usahatani. Di samping itu, varietas unggul merupakan teknologi yang diminati dan mudah diadopsi oleh petani. Umumnya varietas unggul ini dicirikan dengan daya hasil tinggi dan beradaptasi luas. 244 Laboratorium Pemuliaan Tanaman UNPAD telah melakukan serangkaian penelitian untuk menghasilkan kultivar baru kedelai hitam. Penelitian yang telah dilakukan berupa uji keragaman genetik 20 varietas lokal dan kultivar kedelai hitam dari berbagai agroekosistem wilayah di pulau Jawa. Kemudian dilanjutkan dengan persilangan dan seleksi individu. Dari hasil seleksi individu telah didapatkan 125 galur harapan kedelai hitam. Uji daya hasil pendahuluan dan uji daya hasil lanjutan pada musim kering MK dan musim hujan MH telah dilakukan di kebun percobaan Fakultaas Pertanian UNPAD Jatinangor Sumedang pada tahun 20092010, untuk menyeleksi galur-galur harapan dengan kriteria produksi tinggi 3 tha, umur genjah 75-80 hst serta memiliki kualitas standar kedelai hitam yang baik untuk kecap protein 35 sehingga didapat 40 galur. Selanjutnya galur harapan yang terpilih diseleksi sebanyak 13 galur untuk kemudian diuji multilokasi pada musim kering di empat lokasi tahun I. Dari hasil uji multilokasi tahun I telah dilanjutkan untuk uji multilokasi tahun II serta uji fisiko kimia kandungan bijinya. Penelitian tahap III bertujuan untuk mengevaluasi potensi hasil umur genjah, produksi tinggi dan kualitas kedelai hitam standar kecap 7 galur harapan terseleksi kedelai hitam Glycine soja hasil seleksi dari tahun II sebelumnya. Diharapkan dari penelitian ini akan dihasilkan beberapa galur harapan baru untuk dapat dilepas sebagai varietas unggul baru spesifik di wilayah agroekosistem dataran rendah dan medium di Jawa. Bersamaan dengan proses seleksi dilakukan pula pengkajian teknologi penyimpanan dan produksi benih kedelai, sehingga ketersediaan benih kedelai dapat terjamin setiap saat. Tingkat penggunaan benih varietas unggul bermutu tinggi dapat ditingkatkan apabila memenuhi prinsip 6 tepat benih. Tepat varietas, tepat mutu, tepat lokasi, tepat jumlah, tepat waktu dan tepat harga. 245 Varietas Kedelai Unggul Baru Berdaya Hasil Tinggi dan Sesuai dengan Preferensi Konsumen dan Industri Bidang Kajian IV. Roadmap Cluster Kedelai P ro g ra m K e rj a Teknologi Industri Pertanian Perakitan kultivar kedelai spesifik agroekosistem toleran lahan sub-optimal, cekaman biotikabiotik Teknologi budidaya dan produksi benih kedelai Kedelai toleran hama lalat bibit, penyakit karat daun dan embun tepung Kedelai hitam dengan kandungan isoflavon tinggi Sifat fisik, kimia, dan produk olahan kedelai Pengendalian gulma pada kedelai Teknologi Benih Tim Peneliti: Dr. Sumadi, Ir., MS. Dr.Anne Nuraini, Ir., MP Tim Peneliti: Dr. Sudrajat, Ir., MP. Dr. Endah Yulia, SP., M.Sc. Hama Penyakit Tanaman Pemuliaan Tanaman Tim Peneliti: Dr. Agung Karuniawan Dr. Meddy Rachmadi Ilmu Gulma Tim Peneliti: Prof. Dr. Denny Kurniadie, Ir., M.Sc Ilmu Tanah Tim Peneliti: Prof. Tualar Simarmata Dr. Pujawati Suryatmana Dr. Reginawanti Hindersah Dr. Mieke Rochimi S Dr. Betty Natali F Anne Nurbaity Ph.D Ir. Herdyantoro, MP Farmasi Tim Peneliti: Ida Musforoh, M.Si. Pengembangan teknologi biofertilisasi dan komposting untuk meningkatkan produksi dan produktivitas kedelai Tahun 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 To p ik K e g ia ta n 1. Survey dan koleksi ke seluruh Jawa. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 1. Pemurnian varietas lokal kedelai kuning dan hitam asal pulau Jawa. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 1. Persilangan tetua terpilih Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 1. Seleksi lapang genotip hasil pemurnian varietas dan hasil persilangan toleran cekaman biotik hama lalat bibit, dan penyakit karat daun dan embun tepung Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman dan hama penyakit tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 1. Advancing generation benih genotip hasil persilangan. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 1. Pengujian toleran kekeringan, lahan masam, hama lalat bibit, penyakit karat daun dan embun tepung. Pelaksana : Tim peneliti lab. hama penyakit tumbuhan Fakultas Pertanian UNPAD 1. Kajian Pertumbuhan dan Potensi hasil benih berbagai kultivar kedelai setelah berbagai periode simpan. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD 2. Koleksi dari BALITKABI. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD bekerjasama dengan Balitkabi 2. Seleksi lapang genotip unggul berdaya hasil tinggi di lapangan. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian 2. Perbanyakan biji dari genotip terpilih hasil pemurnian varietas. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 2. Seleksi in-vitro toleran cekaman abiotik kekeringan, lahan masam. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 2. Perbanyakan benih genotip unggul hasil pemurnian varietas lokal. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 2. Pengujian daya hasil pendahuluan dan atau pengujian daya hasil lanjutan. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 2. Kajian dosis optimum seed coating, pupuk kompos Unpad terhadap pertumbuha, hasil dan kualitas benih kedelai pada lahan sawah. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD UNPAD Tahun 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 To p ik K e g ia ta n 3. Uji efektifitas dan aplikasi isolat di lahan basah dan kering mikroba pelarut P MPF, CMA, Azolla, fosfatase, penambat N 2 , endofitik bakteria terhadap tanaman kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. Biologi dan bioteknologi tanah Fakultas Pertanian UNPAD 3. Pendeskripsi an genotip terseleksi melalui marka morfologi agronomi. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 3. Evaluasi keragaman genetik genotip- genotip hasil pemurnian varietas lokal Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 3. Rejuvenisasi genotip-genotip hasil persilangan koleksi Prof.em. Achmad Baihaki yang sudah disimpan 5 tahun di refigerator. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 3. Evaluasi keragaman genetik genetik terseleksi dibanding tetua dan atau populasi asal. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 3. Evaluasi keragaman genetik genitik terseleksi dibanding tetua dan atau populasi asal. Pelaksana : Tim peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD 3. Teknologi pengolahan dan aneka makanan tradisional dan modern. Pelaksana : Tim peneliti lab. agronomi bekerjasama dengan FTIP UNPAD 4. Komposisi dan efisiensi pengendalia n gulma pada pertanaman kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. ilmu gulma Fakultas Pertanian 4. Kajian pengaruh seed coating beberapa pestisida terhadap perkembangan lalat bibit, pertumbuhan dan hasil kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas 4. Evaluasi dosis optimum protektan nabati minyak cengkeh dalam mempertahankan vigor benih beberapa kultivar kedelai yang disimpan pada berbagai kemasan. Pelaksana : Tim peneliti lab. 4. Evaluasi dosis optimum protektan nabati minyak cengkeh dalam mempertahanka n vigor benih kedelai hitam dan kuning yang disimpan pada berbagai kemasan. Pelaksana : Tim 4. Efektivitas minyak cengkeh dalam mempertahanka n viabilitas dan vigor benih bebeberapa kultivar kedelai setelah disimpan pada berbagai ukuran kemasan kantong plastik. 4. Pengembangan Teknologi IPAT BO, aplikasi dan pengembangan Teknologi komposting. Pelaksana : Tim peneliti lab. Biologi dan bioteknologi tanah Fakultas Pertanian UNPAD UNPAD Pertanian UNPAD teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD Tahun 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 To p ik K e g ia ta n 5. Pengaruh jenis gulma terhadap daya hasil kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. ilmu gulma Fakultas Pertanian UNPAD 5. Kajian berbagai pestisida seed coating dan komps bokashi terhadap pertumbuhan, hasil dan kualitas benih. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD 5. Kajian berbagai pestisida seed coating, pupuk Posfat, Nitrogen, ZPT terhadap pertumbuhan, hasil dan kualitas benih. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD 5. Pengembangan Teknologi IPAT BO danaplikasi, produksi Biofertilizer untuk lahan bsah, kering dan hasil bioremediasi. Pelaksana : Tim peneliti lab. Biologi dan bioteknologi tanah Fakultas Pertanian UNPAD 5. Pelepasan kultivar kedelai berdaya hasil 3 tha dan sesuai dengan preferensi konsumen dan industri. Oleh Kementrian Pertanian 6. Skreening isolate decomposer dan pengembangan teknologi komposting. Pelaksana : Tim peneliti lab. Biologi dan bioteknologi tanah Fakultas Pertanian UNPAD 6. Efiksasi Herbisida untuk pengendalian gulma pada kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. gulma Fakultas Pertanian UNPAD 6. Pengaruh jarak tanam dan dosis pupuk terhadap daya hasil kedelai. Pelaksana : Tim peneliti lab. agronomi Fakultas Pertanian UNPAD 6. Pengelolaan gulma untuk biofilter limbah cair. Pelaksana : Tim peneliti lab. gulma Fakultas Pertanian UNPAD 7. Pengaruh interaksi pola tanam tumpangsari kedelai dengan jagung terhadap hasil. Pelaksana : Tim 7. Pengembangan Teknologi IPAT BO danaplikasi, produksi Biofertilizer untuk lahan bsah, kering 7. Kajian dosis optimum pestisida seed coating, rhizogen, dan ZPT terhadap pertumbuhan, hasil peneliti lab. pemuliaan tanaman Fakultas Pertanian UNPAD dan hasil bioremediasi. Pelaksana : Tim peneliti lab. Biologi dan bioteknologi tanah Fakultas Pertanian UNPAD dan kualitas benih kedelai lahan kering. Pelaksana : Tim peneliti lab. teknologi benih Fakultas Pertanian UNPAD

V. Kerjasama