Studi Pewarisan Menggunakan Populasi Dasar

14 Hernandes TP, Nassar SH. 1970. Breeding tomato for radial fruit crack resistance and other character. J Am Soc Hort Sci. 952:223-226. Hudson, IW. 1956. The Inheritance of resistance to fruit cracking in the tomato Lycopersicon esculentum L. [tesis]. Oregon US: Oregon States College. [IPGRI] International Plant Genetik Resources Institute. 1996. Descriptor for Tomatos Lycopersicon spp.. Italia IT; IPGRI, AVRDC, CATIE. Jones JB, Wolf JB, Mills HA. 1991. Plant Analysis Handbook. Athen US: Micro-macro Publ. Inc. Kamimura S. Yoshikawa S. Ito H. Ito K. 1972. Studies on fruit cracking in tomatoes. Bul. Hort. Res. Sta C. 7:73-138. Knott JE. 1962. Handbook for Vegetable Growers. New York US: John Wiley Sons, Inc 245 p. Lai G. 1993. Seed production techniques of tomato and brinjal in the tropics and subtropics. Di dalam Breeding of Solanaceous and cole crops. Taiwan TW: Asian vegetable Research and Development Center. Lang A. During H. 1990. Grape berry splitting some mechanical properties of skin. Vitis 29:61-70. Liebisch F, Max JFJ, Heine G, Horst WJ. 2009. Blossom-end rot and fruit cracking of tomato grown in net-covered greenhouses in Central Thailand can partly be corrected by calcium and boron sprays. J Plant Nutrition and Soil Science. 1721:140-150. Link H. 1974. Ca-uptake and translocation by plants with special regard to apple trees. Act Hort 45:53-64. Lopez CAF, Gomez PA 2004. Comparison of colour indexes for tomato ripening. Horticultura Brasileira 223, 534 –37. Maboko MM. 2006. Growth, yield and quality of tomatoes Lycopersicum esculentum Mill and lettuce Lactuta sativa L. as affected by gel-polymer soil amandment and irigation management. [disertasi]. Pretoria AF: Faculty of Natural and Agriculture Sciences. University of Pretoria. Mangoendidjojo W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Yogyakarta ID: Kanisius. Marschner H. 1986. Mineral Nutrition of Higher Plants. London GB. Academic Press. 674 p. Mather K, Jinks JL. 1977. Introduction to biometrical genetik. New York US: Cornell Univ Press. Moore TC. 1979. Biochemistry and Physiology of Plant Hormones. New York US: Springer-Verlag Pashar DP, Lambeth VN. 1960. Inheritance of radial fruit cracking in tomatoes. Proc Am Soc Hort Sci. 76:530-537. Peet MM, Willits DH, Gardner RG. 1997. Responses of ovule development and postpollen production processes in male-sterile tomatoes to chronic, sub- acute high temperature stress. Journal of Experimental Botany. 48: 101-111. Peet MM. 1992. Fruit cracking in Tomato. Hort Technology 22:216-223 Petr FC, Frey KJ. 1966. Genotypic correlation, dominance, and heritability of quantitative characters in oat. Crop Sci. 6:259-262. Phoehlman JM. 1979. Breeding field crops. Ed ke-2. Connecticut:. Westport NZ: The AVI Publishing 15 Poespodarsono S. 1988. Dasar-dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. Pusat Antar Universitas. Bogor ID: Institut Pertanian Bogor. [PPVT] Pusat Perlindungan Varietas Tanaman. 2007. Panduan Pengujian Individual Kebaruan, Keunikan, Keseragaman dan Kestabilan Tomat. Jakarta ID: Departemen Pertanian Repulik Indonesia. Purnamaningsih R. 2008. Perakitan Tanaman Tomat Partenokarpi untuk Meningkatkan Produksi Tomat Di Dataran Rendah. Warta Biogen. 4 2:11- 12. Purwati E. 2007. Varietas Unggul Harapan Tomat Hibrida F1 dari Balitsa. IPTEK Hortikultura. 3: 34-40. Purwati E. 2008. Hubungan antara karakteristik fenotipik buah tomat dengan jumlah biji. J Agrivigor. 73 : 222-229. Purwati, E. 2009. Daya hasil tomat hibrida F1 di dataran medium. J Hort. 192 : 125-130. Redmond WJ. 1975. Transport of calcium into apple tress and its penetration into the fruit. Comm Soil Sci and Plant Anal. 6:261-272. Roy D. 2000. Plant Breeding, Analysis and Exploitation of Variation., New Delhi IN: Narosa Publishing House Sastrosumarjo S. 1987. Pola pewarisan karakter resistesnsi terigu Triticum aestivum L terhadap kudis malai Gibberella zeae Schw. Petch. [Disertasi]. Bagor [ID]: Institut Pertanian Bogor. Sato S, Peet MM, Gardner RG. 2001. Formation of partenocarpic fruit, undeveloped flowers and aborted flowers in tomato under moderately elevated temperatures. Sci Hort. 90:243-254. Sharpio SS, Wilk MB. 1965. An analysis of variance test for normality completed sample. Biometrika 52:591-611. Singh RK, Chaudhary BD. 1979. Biometrical methods in quantitative genetik analysis. New Delhi IN: Kalyani. Soedomo. 2012. Uji daya hasil lanjutan tomat hibrida di dataran tinggi Jawa Timur. J Hort. 221 : 8-13. Sunarjono H. 2007. Bertanam 30 Jenis Sayur. Jakarta ID: Penebar Swadaya. Susila AD. 1995. Studi pecah buah fruit cracking dalam rangka peningkatan kualitas buah tomat Lycopersicon esculentum Mill. L. [Tesis]. Institut Pertanian Bogor ID: Bogor. Thompson HC. Kelly WC. 1957. Vegetable Crops, New York US: Mc Graw Hill Book Tigchelaar EC 1986. Tomato Breeding, p. 135-171. In Bassets MJ. Ed. Breeding Vegetable Crops. Westport, Connecticut US: AVI Publ. Co. Inc. [UPOV] International Union For the Protection of New Varieties of Plants. 2011. Tomato. Geneva CH: UPOV. Villareal RL. 1980. Tomatoes in the tropics. Westview press boilder. Colorado US. Wareing PF, Phillips IDJ. 1981. Growth Differentiation In Plants 3 rd Edition., Oxford GB: Pergamon Press. Wattimena GA. 1988. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Pusat Antar Universitas. Bogor ID: Institut Pertanian Bogor. 16 Wijayani A, Widodo W. 2005. Usaha meningkatkan kualitas beberapa varietas tomat dengan sistem budidaya hidroponik increasing of tomatoes quality in hydroponic culture. Ilmu Pertanian 121: 77 - 83 Wright S. 1968. Evolution and genetik of population. Vol 1. Genetik and biometrical foundation. Chicago and London GB: Univ Chicago Pr. Yamamoto T, Satoh H, Watanabe S. 1992. The effect of Calcium an Naphtalene Acetic Acid Sprays on Cracking Indeks an Natural Rain Cracking in Sweet Cherry fruits. J Japan Soc Hort Sci. 61 3:507-511. Yan W, Fregeau-Reid J. 2008. Breeding line selection based on multiple traits. Crops Sci. 48:417-427. Young HW. 1959. Inheritance of Radial Fruit Cracking in A Tomato Cross. Florida State Hort Soc. 207-210. 17 3 KARAKTERISASI DAN SELEKSI GENOTIPE TOMAT Solanum lycopersicum L. BERDASARKAN KARAKTER KOMPONEN PRODUKSI Abstrak Pergeseran budidaya tomat dari dataran tinggi ke dataran rendah menyebabkan penurunan hasil produksi tomat yang sangat signifikan terutama pada varietas tomat yang tidak mampu beradaptasi pada dataran rendah. Seleksi genotipe berdasarkan kriteria seleksi yang tepat adalah metode yang paling efektif untuk mendapatkan genotipe tomat dengan produksi yang tinggi di dataran rendah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi genotipe tomat yang memiliki komponen produksi tinggi pada dataran rendah, menentukan kriteria seleksi komponen produksi yang tepat di dataran rendah berdasarkan nilai heritabilitas tinggi, korelasi fenotipe dan genotipe yang tinggi terhadap komponen produksi, dan keeratan hubungan karakter dengan komponen produksi melalui analisis lintas. Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok dengan tiga ulangan. Hasil analisis gerombol diperoleh kekerabatan 30 genotipe tomat yang dikelompokkan menjadi empat kelompok: kelompok I IPBT21 dan IPBT73, kelompok II IPBT4, IPBT6, IPBT13, IPBT64, IPBT74, IPBT80, IPBT85, dan IPBT86, kelompok III IPBT1, IPBT8, IPBT26, IPBT43, IPBT57, IPBT58, IPBT59, IPBT60, IPBT78, IPBT82, IPBT dan IPBT84, dan kelompok IV IPBT3, IPBT23, IPBT30, IPBT33, IPBT34, IPBT53, IPBT56 dan IPBT63. Berdasarkan ukuran buah, jumlah buah per tanaman dan bobot buah per tanaman, genotipe yang direkomendasikan sebagai tetua untuk pewarisan komponen produksi adalag genotipe IPBT1, IPBT3, IPBT26, IPBT33, IPBT73, IPBT60, IPBT73, dan IPBT78. Kriteria seleksi yang dipilih berdasarkan pada nilai heritabilitas tinggi, korelasi yang signifikan dalam fenotipe dan genotipe dan memiliki pengaruh langsung yang tinggi terhadap bobot buah per tanaman adalah karakter jumlah buah per tanaman dan berat per buah Kata kunci : analisis cluster, analisis lintas, heritabilitas, komponen produksi, kriteria seleksi. 18 Abstract Shifting cultivation of tomatoes from the uplands to the lowlands causing a decrease in yield production of tomatoes for the varieties grown less does not comply with the required environmental conditions. Selection of genotypes based on appropriate selection criteria is the most effective method to obtain tomato genotypes with high production in the lowlands. The objective of this research was to identify tomato genotypes and selection criteria to determine the character of the high yield component in the lowland base on heritability, phenotype and genotype correlations, and path analysis. A randomized complete block design was used with three replications. The results of the cluster analysis obtained pattern of kinship 30 genotypes of tomato were clustered into four groups: group I IPBT21 and IPBT73, Group II IPBT4, IPBT6, IPBT13, IPBT64, IPBT74, IPBT80, IPBT85, and IPBT86, Group III IPBT1, IPBT8 , IPBT26, IPBT43, IPBT57, IPBT58, IPBT59, IPBT60, IPBT78, IPBT82, IPBT and IPBT84, and group IV IPBT3, IPBT23, IPBT30, IPBT33, IPBT34, IPBT53, IPBT56 and IPBT63. Based on the size of the fruit, number of fruits per plant and fruit weight, genotype recommended as a parent for inheritance component production is genotype IPBT1, IPBT3, IPBT26, IPBT33, IPBT73, IPBT60, IPBT73, and IPBT78. The selection criteria are based on the value of high heritability, a significant correlation in phenotype and genotype and have a high direct effect on fruit weight per plant is the character number of fruits per plant and weight per fruit Keywords: cluster analysis, heritability, path analysis, selection criteria, yield component 19

3.1 Pendahuluan

Tomat merupakan salah satu sayuran yang mendapat prioritas untuk dikembangkan di Indonesia. Tomat sebagai salah satu komoditas sayuran mempunyai prospek pasar yang cerah karena memiliki banyak kegunaan, baik sebagai sayuran segar maupun sebagai bahan baku industri makanan dan minuman. Di Indonesia tomat yang dikembangkan lebih banyak adaptif dataran tinggi 60 dibandingkan dengan dataran rendah 40. Pergeseran tomat dataran tinggi ke dataran rendah menyebabkan penurunan hasil hingga 60 Purwati 2007. Penyebab rendahnya produksi tomat tersebut karena varietas yang ditanam tidak cocok dengan kondisi lingkungan. Kemampuan tomat untuk dapat menghasilkan buah sangat tergantung pada interaksi antara pertumbuhan tanaman dan kondisi lingkungannya Wijayani dan Widodo 2005. Produktifitas tomat yang masih rendah di dataran rendah mendorong pemulia untuk melakukan perbaikan karakter-karakter tomat di dataran rendah. Upaya perbaikan karakter-karakter tersebut memerlukan beberapa tahapan diantaranya adalah perluasan keragaman genetik. Keragaman genetik yang tinggi sangat menentukan keberhasilan pemuliaan untuk membentuk varietas unggul dan juga memberikan peluang yang besar untuk mendapatkan kombinasi persilangan yang tepat dengan gabungan sifat-sifat yang baik. Genotipe-genotipe yang telah dikoleksi kemudian dikarakterisasi, dianalisis keanekaragaman dan hubungan kekerabatannya untuk memudahkan dalam kegiatan pemuliaan tanaman. Analisis kekerabatan genetik diestimasi analisis gerombol. Genotipe-genotipe yang berada pada satu kelompok atau gerombol menandakan hubungan kekerabatan yang erat, sedangkan genotipe-genotipe antar kelompok menunjukkan hubungan kekerabatan genotipe yang jauh. Penggunaan analisis gerombol sering digunakan pada tanaman tomat Albrecht et al. 2010; Aguire and Cabrera 2012. Kunci keberhasilan suatu seleksi ditentukan oleh kriteria seleksi yang sesuai. Ada beberapa parameter yang dapat digunakan untuk menentukan suatu karakter dapat dijadikan kriteria seleksi yaitu nilai heritabilitas, ragam genetik, ragam fenotipe dan koefisien keragaman genetik KKG Yunianti et al. 2010. Penggunaan analisis korelasi dan analisis lintas path analysis untuk mempelajari hubungan keeratan antar karakter untuk mengembangkan kriteria seleksi telah banyak dilakukan pada tomat Haydar et al. 2007 dan cabai Ganefianti et al. 2006; Yunianti et al. 2010. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaman genetik, kemiripan antar genotipe, potensi hasil genotipe tomat dan menentukan kriteria seleksi untuk perakitan genotipe tomat dengan produksi tinggi pada dataran rendah.

3.2 Metode

Tujuan kegiatan penelitian ini adalah 1 Mengkarakterisasi sifat kualitatif dan kuantitatif berbagai genotipe tomat; 2 Mengetahui hubungan kemiripan antar genotype berdasarkan karakter komponen produksi; 3 Mengetahui kriteria seleksi terhadap komponen produksi tomatdi dataran rendah 4 Mempelajari nilai duga heritabilitas berbagai karakter, 5 menyeleksi genotipe tomat yang akan digunakan sebagai tetua persilangan untuk pengujian produksi tinggi. 20

3.2.1 Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Agustus 2012. Penyemaian benih dilaksanakan di Laboratorium Pemuliaan tanaman, Faklutas Pertanian IPB. Penanaman di lapangan dilaskanakan di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB.

3.2.2 Bahan Tanaman

Materi yang digunakan adalah 30 genotipe tomat koleksi Tim Pemuliaan Tomat Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Departemen AGH IPB Tabel Lampiran 1. Genotipe tersebut berasal dari landrace di beberapa lokasi di Indonesia dan koleksi IPB.

3.2.3 Metode Penelitian

Percobaan dilaksanaan dengan menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak RKLT dengan faktor tunggal yaitu genotipe tomat yang terdiri atas 30 genotipe dengan tiga ulangan, sehingga terdapat 90 satuan percobaan. Masing-masing satuan percobaan terdiri atas 20 tanaman dan hanya 10 tanaman yang dijadikan tanaman contoh. Model linier dalam analisis ragam adalah sebagai berikut Gomez dan Gomez 2007 : Y ij = µ+ α i + β j + ɛ ij Keterangan: Y ij = nilai fenotipe pada perlakuan ke- i dan kelompok ke- j µ = nilai tengah umum α i = pengaruh genotipe ke- i 1, 2, 3, …, 28 β j = pengaruh kelompok ke- j 1, 2, 3 ɛ ij = pengaruh galat percobaan genotipe tomat ke-i kelompok ke-j

3.2.4 Pelaksanaan Percobaan

Pelaksanaan kegiatan diawali dengan melakukan penyemaian. Benih disemai sebanyak dua butir per lubang tray yang berisi media semai steril. Penyiraman dilakukan setiap hari pada pagi hari. Pemupukan dilakukan satu kali dalam satu minggu setelah bibit berumur dua minggu setelah semai dengan menggunakan pupuk NPK 16:16:16 dengan konsentrasi 10 g l -1 air yang diaplikasikan dengan cara mengocorkan pada pangkal bibit. Upaya pemeliharaan terhadap serangan organisme penganggu tanaman dilakukan jika terlihat gejala serangan pada persemaian dengan penyemprotan pestisida. Pengolahan lahan dan pembuatan bedengan dilakukan bersamaan saat kegiatan penyemaian. Penanaman dilakukan setelah bibit tomat berumur 30 hari setelah semai. Petak bedengan dibuat dengan ukuran 5 m  1 m untuk setiap satuan percobaan dengan jarak antar bedengan 50 cm. Selanjutnya setiap bedengan diberi pupuk kandang sebanyak 20 kg dan kapur 0.5 kg. Setelah pemberian kapur dan pupuk kandang selama dua minggu, bedengan ditutup dengan mulsa plastik hitam perak MPHP dan dibuat lubang menggunakan cemplong dengan jarak 50 cm x 50 cm. Penanaman dilakukan pada sore hari 21 dengan satu tanaman per lubang tanam. Penyulaman bibit dilakukan satu minggu setelah tanam. Pemeliharaan tanaman yang dilakukan meliputi penyiraman, pemupukan, pemberian pestisida, dan penyiangan gulma. Penyiraman dilakukan pada pagi atau sore hari jika tidak terjadi hujan sebanyak 20 l bedengan -1 atau sampai keadaan tanah menjadi lembab. Pemupukan dilakukan setiap satu minggu sekali setelah tanaman berumur satu minggu setelah tanam 1 MST dengan menggunakan pupuk NPK 16:16:16 dengan konsentrasi 10 g l -1 sebanyak 250 ml tanaman -1 . Penyemprotan pestisida akan dilakukan dua minggu sekali dengan menggunakan fungisida berbahan aktif Mancozeb 80 atau Propinep 70 dengan konsentrasi dua g l -1 , insektisida berbahan aktif Profenofos 500 g l -1 dengan konsentrasi dua ml l -1 dan akarisida berbahan aktif Dikofol dengan konsentrasi dua ml l -1 . Pengendalian gulma akan dilakukan secara manual. Kegiatan pemanenan dilakukan dengan kriteria buah sudah berwarna kuning kemerah-merahan. Pemanenan akan dilakukan setiap dua kali seminggu selama lima minggu.

3.2.5 Pengamatan Karakterisasi Genetik 30 Genotip Tomat di Dataran Rendah

Karakter yang diamati meliputi karakter kuantitatif dan kualitatif. Karakterisasi mengacu pada Panduan Pengujian Individual Kebaruan, Keunikan, Keseragaman dan Kestabilan Tomat, Pusat Perlindungan Varietas Tanaman PPVT 2007, Descriptor for Tomato Lycopersicon spp. IPGRI 1996 dan Tomato: Guidelines for the conduct of test for distinctness, uniformity and stability, International Union for the Protection of New Varieties of Plants UPOV 2011. Karakter kuantitatif yang diamati meliputi : tinggi tanaman, panjang lebar daun, umur berbunga, umur panen, jumlah buah per tanaman, panjang buah, diameter buah, tebal daging buah, kekerasan buah, dan kadar air buah. Karakter kualitatif yang diamati meliputi : 1 Pewarnaan anthocyanin pada hipokotil: 1 tidak ada , 9 ada. 2 Tipe tumbuh: 1 determinate, 2 indeterminate. Pengamatan dilakukan pada saat tanaman berumur 60 hari setelah tanam hst. 3 Jumlah buku pada batang utama tunas samping ditiadakan, hanya diamati pada varietas determinate. 4 Pewarnaan anthocyanin pada ruas tiga teratas: 1 tidak ada atau sangat lemah, 3 lemah, 5 sedang, 7 kuat, 9 sangat kuat. 5 Letak daun, diamati pada sepertiga tanaman bagian tengah: 3 semi tegak, 5 horizontal, 7 menggantung. 3 semi tegak 5 horizontal 7 menggantung Gambar 3.1 Letak daun pada sepertiga tanam bagian tengah UPOV 2011 6 Pembagian helai daun: 1 menyirip, 2 menyirip ganda. 22 1 menyirip 2 menyirip ganda Gambar 3.2 Pembagian helai daun UPOV 2011 7 Tipe daun: 1 Tipe 1, 2 Tipe 2, 3 Tipe 3, 4 Tipe 4, 5 Tipe 5, 6 Tipe 6 Gambar 3.3 Tipe daun IPGRI 2007 8 Intensitas warna hijau daun: 3 terang, 5 sedang, 7 gelap. 9 Letak anak daun terhadap tulang daun utama: 3 keatas, 5 mendatar, 7 kebawah. Gambar 3.4 Letak anak daun terhadap tulang daun utama UPOV 2011 10 Tipe tandan bunga pada pelepah daun kedua dan ketiga: 1 secara umum uniparous, 2 sebagian uniparous sebagian multiparous, 3 secara umum multiparous. 1 2 3 Gambar 3.5 Tipe tandan bunga UPOV 2011 11 Cabang pada tandan bunga bunga pertama pada tandan bunga: 1 tidak ada, 9 ada. 12 Bulu pada putik: 1 tidak ada, 9 ada.