Analisis Biplot Analisis Keragaman Genetik

35 Keragaman genetik yang tinggi diperlukan untuk memperoleh heterosis pada turunanya sebagaimana dalam penelitian Maharaj et al 2011 bahwa tetua yang digunakan dalam program pemuliaan tanaman kakao TSH berbeda dari turunannya secara genetik melalui analisis PCA dan gerombol. Kemajuan genetik dalam karakter tertentu ditemukan hal ini menunjukkan bahwa peranan kombinasi heterosis tercapai. Indentifikasi keragaman TSH dapat dilakukan dengan lebih sederhana menggunakan penanda fenotifik.

2.3 Analisis Biplot

Untuk melihat sebaran keragaman aksesi yang cenderung lebih dipengaruhi satu atau beberapa karakter yang diamati diperlukan suatu analisa yang dikenal sebagai analisis Biplot, merupakan visualisasi dari cerminan seperangkat data multivariat yang menunjukkan sejumlah matriks data antara lain:  Struktur varian kovarian dari struktur variabel  Nilai pengamatan pada variabel  Jarak Euclidean diantara pengamatan dalam ruang multidimensi Biplot terdiri dari garis dan titik. Garis digunakan untuk mencerminkan variabel dari seperangkat data dan titik digunakan untuk menunjukkan pengamatan. Pada biplot panjang suatu garis mewakili keragaman dari variabelnya. Semakin panjang garisnya, semakin tinggi keragamannya variansnya. Sudut diantara garis atau lebih tepatnya cosinus dari sudut diantara garis, mewakili korelasi diantara variabel yang diwakilinya. Semakin dekat sudut yang dibentuknya ke sudut 90 o atau 270 o , semakin kecil korelasinya. Sebuah sudut dari 0 o atau 180 o masing – masing mencerminkan korelasi dari 1 atau -1. Universitas Sumatera Utara 36 Titik perpotongan dari garis tegak lurus dari titik tertentu pada suatu garis variabel, merupakan nilai rerata pengamatan pada variabel yang diwakili garis tersebut. Jika titik perpotongan jatuh pada titik awal garis, diperkirakan nilai pengamatan merupakan rerata dari masing – masing variabel. Jika titik perpotongan jatuh jauh tapi masih searah garis variabel maka ini menunjukkan nilai pengamatan yang tinggi. Sementara jika titik perpotongan jauh di luar garis variabel, yang telah diperpanjang melalui titik asalnya, mewakili nilai yang rendah. Akhirnya jarak antara dua titik kira – kira mewakili jarak Euclidean diantara dua pengamatan dalam ruang multivariat. Pengamatan yang terletak berjauhan satu sama lain memiliki nilai jarak Euclidean yang tinggi dan demikian sebaliknya Kohler et al,2005. Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa dari setiap variabel yang diplotkan pada grafik memiliki varians yang beragam dengan keragaman yang tertinggi dimiliki oleh variabel klorofil a dan b. Keragaman yang sedang dimiliki oleh variabel leaf area, pcs, dan panjang rachis. Sementara keragaman yang paling rendah dimiliki oleh jumlah total daun dan tinggi tanaman. Korelasi tertinggi dimiliki oleh parameter kadar klorofil a dengan klorofil b yang cukup tinggi dimana sudut yang dihasilkan sangat sempit dan kedua garis hampir berhimpit dengan nilai hampir mendekati 1. Hubungan tererat berikutnya dapat dilihat antara parameter tinggi tanaman dengan panjang rachis yang membentuk garis yang berhimpit sehingga besar sudut yang dihasilkan sangat sempit dengan demikian dapat dikatakan bahwa besarnya nilai korelasi dari kedua parameter ini mendekati 1 dan disimpulkan sangat erat. Melihat panjangnya garis dari kedua variabel dapat dilihat bahwa tinggi tanaman memiliki keragaman yang Universitas Sumatera Utara 37 cukup rendah jika dibandingkan dengan panjang rachis yang memiliki keragaman yang lebih tinggi. Dari seluruh parameter morfologis dapat dilihat bahwa jumlah total daun memiliki hubungan yang cukup erat dengan tinggi tanaman dan panjang rachis dibandingkan dengan leaf area dan pcs. Sudut yang dibentuk oleh jumlah total daun dengan tinggi tanaman dan panjang rachis lebih sempit dibandingkan dengan bentukan sudut bersama variabel morfologis lainnya. Hubungan antara petiole cross section pcs dengan leaf area cukup erat dibandingkan dengan variabel – variabel morfologi lainnya. Hal ini ditunjukkan dengan besaran sudut yang di bentuk antara kedua variabel ini lebih kecil dibandingkan dengan variabel morfologis lainnya. Keragaman variabel pcs sedikit lebih rendah jika dibandingkan dengan variabel leaf area. Korelasi antara pcs dan leaf area cukup jauh dengan jumlah total daun yang ditunjukkan dengan bentukan sudut antara garis variabel ini cukup besar dibandingkan bentukan sudut oleh variabel lainnya. Dari gambaran grafik juga dapat dilihat bahwa bahwa hubungan antara variabel morfologi dan variabel fisiologis baik klorofil a maupun klorofil b sangat kecil atau tidak berhubungan. Hal ini ditunjukkan oleh sudut yang dibentuk oleh garis variabel morfologis dengan variabel fisiologis membentuk sudut sebesar kurang lebih 90 o . Kombinasi persilangan antara aksesi CMR 27 dan CMR 52 yang jika dilihat dari pohon phylogenetik pada Gambar 4 yang terletak pada kelompok yang berlainan. Jika merujuk pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa CMR 27 dan CMR 52 terletak pada kuadran yang berbeda dan posisi CMR 27 lebih dekat dengan vektor parameter morfologis yang diartikan bahwa besarnya nilai parameter morfologis Universitas Sumatera Utara 38 untuk aksesi ini lebih mendekati nilai rerata dibandingkan dengan aksesi CMR 52. Dengan demikian peluang pembentukan populasi pemuliaan yang baru cukup besar sehubungan kedua aksesi ini memiliki jarak ketidaksamaan yang cukup jauh dan saling melengkapi diantara keduanya komplementer, dimana CMR 27 yang sedikit lebih jagur dibandingkan CMR 52 namun aksesi ini memiliki kadar klorofil a dan b yang lebih tinggi . Untuk kombinasi persilangan antara CMR 32 dengan CMR 62 jika merujuk pada Gambar 4 dapat kita lihat bahwa kedua kultivar ini berjarak cukup jauh dan terletak pada kuadran yang berbeda. Posisi CMR 62 yang lebih dekat dengan vektor karakter klorofil a dan b yang diteliti menunjukkan bahwa nilai aksesi ini lebih mendekati nilai rerata jika dibandingkan dengan aksesi CMR 32. Peluang memperoleh populasi baru yang memiliki keragaman yang tinggi dengan karakter seleksi yang penting cukup besar pada kombinasi persilangan ini, CMR 32 juga berasal dari daerah dengan ketinggian tempat yang cukup tinggi sehingga populasi baru yang terbentuk akan memiliki peluang untuk toleran terhadap tempat tumbuh yang cukup tinggi dari permukaan laut. Kombinasi persilangan antara CMR 5 jenis Dura dengan CMR 32 Jenis Tenera berpotensi sangat baik membentuk satu populasi pemuliaan baru yang memiliki keragaman yang tinggi yang memungkinkan pelaksanaan seleksi yang lebih intensif. Besarnya jarak kuadrat Euclidean dari kombinasi ini adalah 70.43 yang terbesar jika dibandingkan dengan dua kombinasi sebelumnnya yaitu CMR 27 dengan CMR 52 10.01 dan CMR 32 dengan CMR 62 26.69. Letak kedua aksesi ini pada Gambar 4 terletak pada kuadran yang berbeda dan bertolak belakang dimana aksesi CMR 5 terletak menjauhi vektor parameter fiologis Universitas Sumatera Utara 39 maupun morfologis yang dapat diasumsikan bahwa aksesi ini memiliki nilai yang rendah dibandingkan dengan nilai rerata dari kedua parameter ini. Sementara meskipun letak dari aksesi CMR 32 menjauhi vektor parameter morfologis namun terletak pada kuadran dimana vektor parameter fisiologis berada. Dengan demikian kedua kombinasi ini bersifat saling melengkapi komplementer untuk membentuk suatu populasi pemuliaan baru yang cukup menarik untuk dieksplorasi lebih lanjut. Strategi pemuliaan tanaman kelapa sawit saat ini beralih pada tujuan untuk memperoleh model tanaman ideal sesuai dengan Chin 2004 bahwa saat ini seleksi untuk tanaman yang ditanam pada populasi tanaman yang bersegregasi secara genetik. Situasi ini akan cenderung mengalami penyimpangan yang mengarahkan seleksi pada tanaman yang lebih vigor dibandingkan dengan tanaman yang lebih lemah. Pengalaman umum dibanyak tanaman lain bahwa produksi dari individu tanaman pada pertanaman campuran tidak berkorelasi dengan baik dengan keturunannya hasil perbanyakan secara seksual maupun klonal yang ditumbuhkan pada tegakan murni. Genotip yang agresif atau vigor tidak menghasilkan kultivar yang sukses. Kultivar modern yang berproduksi tinggi cenderung tumbuh lebih kecil dengan sifat kanopi yang tegak yang memungkinkannya untuk ditanam pada kerapatan yang tinggi danatau sanggup menghadapi stress. Data kandungan klorofil a dan b dalam tanaman kelapa sawit juga dapat digunakan sebagai salah satu kriteria seleksi terhadap stres kekeringan maupun salinitas. Chaum et al 2011 menyebutkan bahwa kandungan prolin dan persentase kerusakan membran sel pada bibit tanaman kelapa sawit meningkat Universitas Sumatera Utara 40 saat mengalami defisit air, tergantung pada tingkatan defisit air. Tingkat kerusakan membran berhubungan secara positif dengan kerusakan klorofil. klorofil a, klorofil b, total karotenoid, produksi maksimum kuantum fotosistem II, dan produksi foton fotosistem II pada bibit tanaman yang mengalami defisit air turun secara nyata dibandingkan dengan kelompok kontrol. Sejarah tanaman kelapa sawit mengarah pada dasar ragam genetik yang sempit pada kultivar – kultivar yang ditanam. Saat ini para pemulia menginginkan karakter – karakter agronomis tertentu seperti: ketahanan penyakit, tingkat kejenuhan minyak, tingkat pertumbuhan yang lambat, dan adaptasi ekologi yang luas, yang keragaman genetiknya terbatas dijumpai pada plasma nutfah E. guineensis. Untuk memperluas dasar genetiknya, pengumpulan plasama nutfah E. guineensis Afrika Barat maupun E. oleifera Amerika Tropikal harus dilaksanakan Barcelos et al,2002. Struktur geografi dan genetik dari tanaman kelapa sawit jenis pisifera terseleksi yang berasal dari Nigeria, Ekona dan Yangambi yang beragam mengindikasi kemungkinan – kemungkinan pendekatan strategi pemuliaan baru. Dalam kerangka program hibridisasi inter populasi yang menggunakan asal pisifera tadi, lebih tinggi pengaruh heterosis pada produksi minyak sawit yang mungkin diperoleh Putri et al, 2010. Universitas Sumatera Utara 41 Gambar 4. Pohon Phylogenetik dari 47 Aksesi Sumberdaya Genetik Asal Kamerun dengan Metode Neighbor - Joining

2.4 Analisis Keragaman dengan Metode Neighbor- Joining