ANALISIS GENETIKA KUANTITATIF UNTUK SIFAT VEGETATIF DAN GENERATIF PADA TIGA KULTIVAR JAGUNG MANIS

ABSTRACT

QUANTITATIVE GENETIC ANALYSIS FOR VEGETATIVE AND GENERATIVE TRAITS ON THREE

CULTIVARS OF SWEET CORN

By

YORRENSA ULAN SARI

Sweet corn is one of the horticulture commodities of high economic value. Markets require a great volume of the sweet corn. Plant breeders conduct selection on the sweet corn plants to improve their vegetative and generative traits. The selection in a breeding program results in a better qualitative and quantitative properties. Analysis of variance (anova) determines the genetic variances inherited from the parents. The amount of genetic variance of a trait in a population affects the magnitude of heritability in the environment where it grows. The greater the value of heritability, the greater the probability of the progenies to inherit these properties, and the smaller the effects of the

environment to hamper the inheritance.

The study aimed to determine: (1) the vegetative and generative traits in three sweet corn cultivars and to compare the traits with the commercial standard; (2) the genetic variances and broad-sense heritabilities of the cultivars; and (3) the

Yorrensa Ulan Sari

diallel-epistatic segregation of the seeds following 9 Round: 7 wrinkle and 12 Round: 4 wrinkle.

The study employed a non-factorial randomized complete-block design with three replications. The progeny lines of LASS Round-Yellow, LASS wrinkle-Yellow, and LAW Round-white cultivars were evaluated. The anova determined

differences among traits and the Tukey’s HSD 5 % was used to rank the lines.

Furthermore the mean squares of the anova calculated for their expected values.

The expected values calculated for genetic variance (σ2

g), broad-sense heritability (h2BS), and genetic coefficient of variability (CVg) values. A test of goodness of

fit χ2

established the segregation of seed shape and color.

The results showed that there were no differences among the LASS Round-Yellow, LASS wrinkle-Round-Yellow, and LAW Round-white cultivars for the vegetative and generative traits. Therefore the three cultivars were at the same rank. The values of the genetic variance (σ2g) and the broad-sense heritability (h2BS) were not existing, or were not different from zero. The LASS Round-yellow cultivar fitted a Mendelian segregation ratio of the seeds of 12 Round: 4 wrinkle. The LASS wrinkle-Yellow cultivar did not segregate either for the seed shape or seed color. This cultivar was homozygous for the seed shape and color, and produced wrinkle seeds true type for a sweet corn.

ABSTRAK

ANALISIS GENETIKA KUANTITATIF UNTUK

SIFAT VEGETATIF DAN GENERATIF PADA

TIGA KULTIVAR JAGUNG MANIS

Oleh

YORRENSA ULAN SARI

Jagung manis merupakan salah satu komoditas hortikultura yang bernilai ekonomi tinggi karena banyak disukai oleh masyarakat. Pemuliaan dilakukan pada

tanaman jagung manis untuk memperbaiki sifat-sifat kualitatif maupun kuantitatif dan salah satu program pemuliaan yang dilakukan adalah seleksi. Analisis ragam genetik dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat yang diwariskan dari tetua yang berada di ekosistem tempat ia tumbuh. Besarnya keragaman genetik suatu sifat dalam populasi akan mempengaruhi besarnya heritabilitas. Semakin besar nilai heritabilitas, semakin besar pula peluang sifat tersebut dapat diwariskan kepada zuriat turunannya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) perbedaan sifat vegetatif dan generatif pada tiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar

Yorrensa Ulan Sari

komersial; (2) ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar jagung manis; dan (3) segregasi epistatik dialel 9 bulat: 7 kisut dan 12 bulat: 4 kisut.

Penelitian ini menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak nonfaktorial dengan tiga ulangan. Lini zuriat yang digunakan adalah LASS Kuning Bulat (KuBu), LASS Kuning kisut (Kuki), dan LAW putih Bulat (puBu). Data diambil dari variabel vegetatif dan generatif dan dilakukan analisis ragam. Pemeringkatan ketiga kultivar jagung manis dilakukan berdasarkan Beda Nyata Jujur (BNJ) 5 %. Berdasarkan kuadrat nilai tengah harapan yang diperoleh dari analisis ragam, maka dihitung ragam genetik (σ2g), heritabilitas broad-sense (h2BS), dan koefisien keragaman genetik (KKg). Segregasi warna dan bentuk biji diuji dengan uji

Goodness of Fit Chi-Squared (χ2).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kultivar LASS KuBu, LASS Kuki, dan LAW puBu tidak berbeda untuk variabel vegetatif dan generatif. Ketiga kultivar yang diuji memiliki peringkat yang sama. Nilai ragam genetik dan heritabilitas tidak terbukti (= 0). Kultivar LASS KuBu bersegregasi sesuai nisbah Mendel 12 bulat: 4 kisut. Kultivar LASS Kuki tidak bersegregasi untuk bentuk biji karena biji kisut (true type) adalah resesif homozigot.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Kuadrat Nilai Tengah Gabungan untuk Variabel Vegetatif dan Generatif

Tabel 4 menunjukkan kuadrat nilai tengah pada analisis ragam untuk tinggi tanaman, tinggi tongkol relatif, dan jumlah daun tidak berbeda. Tabel 5

menunjukkan kuadrat nilai tengah pada analisis ragam untuk jumlah malai, jumlah tongkol, jumlah bunga betina, diameter tongkol, panjang tongkol, jumlah baris biji, dan kadar sukrosa tidak berbeda.

Tabel 4. Analisis kuadrat nilai tengah untuk variabel vegetatif.

Sumber Keragaman DK Tinggi tanaman Tinggi tongkol

relatif Jumlah daun

Kelompok 2 151,33 19,82 2,48

Kultivar 2 67,46 1,81 1,63

Galat 4 195,27 26,52 1,68

Total 8

KK (%) 11,01 12,37 9,21

23 Tabel 5. Analisis kuadrat nilai tengah untuk variabel generatif.

Sumber

DK Jumlah malai Jumlah Jumlah Bunga

Keragaman Tongkol Betina

Kelompok 2 10,08 0,34 0,22

Kultivar 2 25,65 0,27 0,01

Galat 4 15,69 0,18 0,16

Total 8

KK (%) 20,14 24,16 18,23

 19,67 1,78 2,22

Sumber

DK Diameter Panjang Jumlah Kadar Keragaman Tongkol Tongkol Baris Biji Sukrosa

Kelompok 2 0,02 5,07 1,35 1,91

Kultivar 2 0,05 0,99 0,44 4,19

Galat 4 0,09 4,95 0,76 2,37

Total 8

KK (%) 6,88 10,88 7,10 6,62

 4,31 20,45 12,31 23,27

Tabel 6 menunjukkan pemeringkatan kultivar LASS KuBu, LASS Kuki, dan LAW puBu yang diuji menggunakan BNJ 5 %. Hasil pemeringkatan tersebut dievaluasi berdasarkan jumlah huruf ”a” yang diakumulasi. Dari tabel 6 ketiga kultivar memiliki jumlah ”a” yang sama dan ketiganya berada pada tingkat satu. Dengan demikian, evaluasi kultivar terbaik dilakukan dengan membandingkan rerata variabel vegetatif dan generatif ketiga kultivar terhadap standar komersial. Perbandingan rerata variabel dengan standar komersial dilakukan dengan

24 Tabel 6. Peringkat kultivar untuk variabel vegetatif dan generatif berdasarkan

BNJ0,05.

Variabel LASS

KuBu

LASS Kuki

LAW puBu

BNJ 0,05

Standar Komersial Tinggi tanaman 130,84a 128,31a 121,66a 40,66 150 Tinggi tongkol relatif 42,47a 41,49a 40,94a 14,99 48 Jumlah daun 14,87a 13,40a 14,00a 3,78 15 Jumlah malai 22,20a 20,33a 16,47a 11,53 15 Jumlah tongkol 1,80a 1,47a 2,07a 1,25 1 Jumlah bunga betina 2,80a 3,07a 3,33a 4,10 2 Diameter tongkol 4,38a 4,38a 4,15a 0,86 4,5 Panjang tongkol 21,09a 20,29a 19,98a 6,48 16 Jumlah baris biji 12,53a 12,53a 11,87a 2,54 14 Kadar sukrosa 22,87a 24,61a 22,35a 4,48 22

Jumlah "a" 10 10 10

Peringkat 1 1 1

Keterangan: Nilai variabel dalam satu baris yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda pada BNJ0,05

4.2 Analisis Boxplot untuk Sifat Interes pada Tiga Kultivar Jagung Manis

Gambar 1 memperlihatkan analisis boxplot pada tiga kultivar jagung manis berdasarkan standar komersial. Pada tinggi tanaman, tinggi tongkol relatif, jumlah daun, diameter tongkol, dan jumlah baris biji masih di bawah standar komersial. Untuk memperbaiki kondisi tersebut, sebaiknya lini zuriat jagung manis disilangkan dengan populasi lain yang tidak berhubungan atau dengan jagung nirmanis.

Jumlah malai yang terbentuk melebihi standar komersial. Akan tetapi, karakter yang diinginkan oleh pemulia adalah jumlah malai yang sedikit. Bila jumlah malai sedikit, ukuran tongkol dan jumlah biji meningkat. Fotosintat untuk malai

25 ditranslokasi ke tongkol. Dalam hal ini, kultivar yang memiliki jumlah malai yang banyak sebaiknya dikurangi dan dapat disilangkan dengan populasi komersil.

Jumlah tongkol dan jumlah bunga betina tidak berbeda pada ketiga kultivar. Dari hasil yang didapat, jumlah tongkol dan jumlah bunga betina sudah memenuhi standar komersial. Hal ini baik, tetapi pertumbuhan bunga betina dan tongkol yang dihasilkan tidak maksimum. Fotosintat terbagi pada beberapa tongkol. Akibatnya tongkol yang dihasilkan memiliki ukuran yang pendek, diameter yang kecil, dan jumlah baris biji yang sedikit atau tongkol tidak terbentuk.

Panjang tongkol tidak berbeda pada tiga kultivar jagung manis. Dari hasil yang diperoleh, panjang tongkol sudah melebihi standar komersial 16 cm. Ketiga kultivar memiliki tongkol yang panjang sehingga diharapkan jumlah biji yang didapat juga semakin banyak. Dengan demikian akan meningkatkan produksi biji pada jagung manis yang merupakan sifat kuantitatif. kadar sukrosa tidak

menunjukkan perbedaan pada ketiga kultivar. Dari hasil yang telah diperoleh, kadar sukrosa sudah mencapai 22 % °Brix.

26 puBu Kuki KuBu 200 175 150 125 100 Kultivar T in g g i T a n a m a n ( c m ) 150 1 puBu Kuki KuBu 65 60 55 50 45 40 35 30 Kultivar T in g g i T o n g k o l R e la ti f ( % ) 48 puBu Kuki KuBu 17 16 15 14 13 12 11 Kultivar J u m la h D a u n ( H e la i) 15 puBu Kuki KuBu 35 30 25 20 15 10 Kultivar J u m la h M a la i 15 puBu Kuki KuBu 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Kultivar J u m la h T o n g k o l 1 puBu Kuki KuBu 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 Kultivar J u m la h b u n g a b e ti n a 2

Gambar 1. Analisis boxplot untuk sifat interes pada tiga kultivar jagung manis. Garis horizontal menunjukkan standar komersial.

27 puBu Kuki KuBu 5,25 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 Kultivar D ia m e te r t o n g k o l ( c m ) 4,5 puBu Kuki KuBu 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 Kultivar P a n ja n g T o n g k o l ( c m ) 16 puBu Kuki KuBu 16 15 14 13 12 11 10 Kultivar J u m la h B a r is B ij i 14 puBu Kuki KuBu 30 28 26 24 22 20 18 16 Kultivar K a d a r S u k r o s a 22

Gambar 1. Analisis boxplot untuk sifat interes pada tiga kultivar jagung manis. Garis horizontal menunjukkan standar komersial (lanjutan).

4.3 Ragam Genetik (σ2g), Heritabilitas Broad-sense (h2BS), dan Koefisien Keragaman Genetik (KKg) untuk Variabel Vegetatif dan Generatif

Tabel 7 menunjukkan nilai σ2g, h2BS, dan KKg untuk variabel vegetatif dan generatif. Menurut Sujiprihati et al. (2005), nilai σ2g sangat mempengaruhi keberhasilan suatu seleksi dalam pemuliaan tanaman. Semakin besar nilai σ2g yang terdapat di dalam suatu populasi tanaman semakin beragam tampilan

28 fenotipenya dan semakin mudah bagi pemulia untuk memilih genotipe terbaik yang diinginkannya (Hikam, 2010).

Angka negatif pada σ2g didapatkan dari rumus matematika, yaitu σ2

g= KNTkultivar – KNTgalat

Ulangan

Nilai σ2g yang negatif menyebabkan nilai heritabilitas juga negatif karena h2BS = σ2g

KNTkultivar

Nilai KKg menjadi nol karena KKg =



g

2 

Pada σ2g negatif, tampilan fenotipe seragam dan sulit menentukan genotipe yang terbaik. Jika KNTgalat > KNTkultivar, maka nilai negatif dan tanpa bintang karena nilai σ2gdan h2BStidak ada yang ≥ GB dan disimpulkan bahwa σ2gdan h2BS tidak terbukti ada (= 0).

Tabel 7. Ragam genetik (σ2g), heritabilitas broad-sense (h2BS) dan koefisien keragaman genetik (KKg) untuk variabel vegetatif dan generatif.

Variabel σ2g ± GB h2BS ± GB

KKg (%) Tinggi tanaman -42,603 ± 48,695 -63,153 ± 72,183 0 Tinggi tongkol relatif -8,237 ± 6,265 -455,064 ± 346,153 0 Jumlah daun -0,017 ± 0,552 -1,022 ± 33,848 0 Jumlah malai 3,320 ± 7,087 12,943 ± 27,630 9,263 Jumlah tongkol 0,030 ± 0,076 11,111 ± 28,328 9,731 Jumlah bunga betina -0,050 ± 0,038 -500,000 ± 377,859 0 Diameter tongkol -0,013 ± 0,024 -26,667 ± 48,534 0 Panjang tongkol -1,320 ± 1,190 -133,333 ± 120,185 0 Jumlah baris biji -0,107 ± 0,207 -24,242 ± 47,043 0 Sukrosa 0,607 ± 1,135 14,479 ± 27,080 4,715

29 Nilai h2BS yang besar menunjukkan variabel tetua tersebut lebih mudah

diwariskan kepada keturunannya. Perbaikan sifat genetik pada kultivar tersebut melalui program seleksi lebih mudah dilakukan. Nilai duga heritabilitas suatu karakter perlu diketahui untuk menduga kemajuan dari suatu seleksi, apakah karakter tersebut lebih dipengaruhi oleh faktor genetik atau lingkungan (Sujiprihati et al., 2005).

Koefisien Keragaman genetik (KKg) mengukur besarnya perbedaan genetik pada populasi yang diuji. Makin besar KKg, makin besar perbedaan genetik

antaraindividu di dalam populasi itu. Nilai KKg yang besar didapat dari nilai ragam genetik yang besar. Pada KKg < 5 % menyatakan bahwa pengaruh genetik lebih besar daripada pengaruh lingkungan dan seluruh tampilan fenotipe

merupakan hasil kerja genetik dan pengaruh lingkungan dapat diabaikan.

Sebaliknya pada KKg > 10 % dikatakan bahwa lingkungan berpengaruh terhadap kinerja genetik sehingga tidak dapat diabaikan (Hikam, 2010). Nilai KKg yang kecil berdampak menghilangkan perbedaan karena tanaman menjadi semakin seragam.

4.4 Segregasi Biji Jagung Manis pada Tiga Kultivar Jagung Manis

Tabel 8 memperlihatkan hasil segregasi biji kultivar LASS KuBu ulangan 1, 2, dan 3 dengan kesesuaian hukum Mendel nisbah harapan 12 bulat:4 kisut. Hasil segregasi terlihat sangat beragam pada setiap kultivar. Tongkol KuBu pada ulangan 1 memenuhi nisbah harapan Mendel 12:4. Tongkol KuBu pada ulangan 2 bersegregasi dominan ke arah Kuki sehingga jumlah biji bulat jauh lebih sedikit

30 daripada biji kisut. Tongkol KuBu pada ulangan 3 dengan sampel 1, 4, dan 5 merupakan KuBu tidak bersegregasi sedangkan tongkol no 2 dan 3 bersegregasi sesuai harapan 12:4. Tabel 9 menunjukkan hasil segregasi biji untuk kultivar LASS KuBu ulangan 1, 2, dan 3 dengan nisbah harapan Mendel 9 bulat:7 kisut. Dari data tersebut terlihat bahwa tidak ada yang memenuhi nisbah harapan 9:7. Dengan demikian, tongkol KuBu merupakan tongkol dengan penyebaran epistasis 12:4 atau tongkol dengan penyebaran dominan 3:1. Tabel 10 menunjukkan hasil segregasi biji untuk kultivar LASS Kuki untuk ulangan 1, 2, dan 3 dengan nisbah harapan 12 bulat: 4 kisut. Hasil segregasi menunjukkan bahwa kultivar LASS Kuki tidak ada yang memenuhi nisbah harapan 12 bulat: 4 kisut. Kultivar LASS Kuki resesif homozigot untuk sifat biji kisut sehingga tidak menyebabkan

segregasi.

Tabel 8. Uji Goodness of fit chi-squared kultivar LASS KuBu dengan nisbah harapan 12 bulat:4 kisut.

U Nisbah pengamatan Nisbah harapan 12:4

KuBu Kuki Total KuBu (12) Kuki (4) P

1 120 52 172 129,00 43,00 0,113

194 51 245 183,75 61,25 0,130

237 78 315 236,25 78,75 0,922

223 56 279 209,25 69,75 0,057

272 78 350 262,50 87,50 0,241

2 2 99 101 75,75 25,25 0,00*

6 363 369 276,75 92,25 0,00*

5 287 292 219,00 73,00 0,00*

6 136 142 106,50 35,50 0,00*

3 336 0 336 252,00 84,00 0,00*

207 58 265 198,75 66,25 0,242

262 76 338 253,50 84,50 0,286

306 0 306 229,50 76,50 0,00*

132 0 132 99,00 33,00 0,00*

Keterangan: * = P terlalu kecil untuk memenuhi segregasi 12:4 U = Ulangan

31 Tabel 9. Uji Goodness of fit chi-squared kultivar LASS KuBu dengan nisbah

harapan 9 bulat:7 kisut.

U Nisbah pengamatan Nisbah harapan 9:7

KuBu Kuki Total KuBu (9) Kuki (7) P

1 120 52 172 96,75 75,25 0,00*

194 51 245 137,81 107,19 0,00*

237 78 315 177,19 137,81 0,00*

223 56 279 156,94 122,06 0,00*

272 78 350 196,88 153,13 0,00*

2 2 99 101 56,81 44,19 0,00*

6 363 369 207,56 161,44 0,00*

5 287 292 164,25 127,75 0,00*

6 136 142 79,88 62,13 0,00*

3 336 0 336 189,00 147,00 0,00*

207 58 265 149,06 115,94 0,00*

262 76 338 190,13 147,88 0,00*

306 0 306 172,13 133,88 0,00*

132 0 132 74,25 57,75 0,00*

Keterangan: * = P terlalu kecil untuk memenuhi segregasi 9:7 U = Ulangan

Tabel 10. Uji Goodness of fit chi-squared kultivar LASS Kuki dengan nisbah harapan 12 bulat:4 kisut.

U Nisbah pengamatan Nisbah harapan 12:4

KuBu Kuki Total KuBu (12) Kuki (4) P

1 0 195 195 146,25 48,75 0,00*

0 212 212 159,00 53,00 0,00*

4 228 232 174,00 58,00 0,00*

0 207 207 155,25 51,75 0,00*

0 256 256 192,00 64,00 0,00*

2 0 104 104 78,00 26,00 0,00*

0 272 272 204,00 68,00 0,00*

3 0 240 240 180,00 60,00 0,00*

0 298 298 223,50 74,50 0,00*

0 305 305 228,75 76,25 0,00*

Keterangan: * = P terlalu kecil untuk memenuhi segregasi 12:4 U = Ulangan

32 Tabel 11 menunjukkan data hasil segregasi untuk Kultivar puBu dengan nisbah harapan 9 Kuning Bulat:3 Kuning kisut:3 putih Bulat:1 putih kisut. Sebenarnya, kultivar LAW puBu akan mengalami segregasi putih Bulat dan putih kisut, tetapi pada tabel tersebut terjadi sebaran biji Kuning Bulat (KuBu) dan Kuning kisut (Kuki). Hal ini berarti kultivar LAW puBu sebenarnya adalah dwiwarna yang memiliki biji kuning muda sekali yang sulit dibedakan dengan warna putih sehingga dapat terekspresikan menjadi 9:3:3:1 putih kisut. Peluang segregasi yang didapatkan adalah 0,227.

Tabel 11. Uji Goodness of fit chi-squared kultivar LAW puBu dengan nisbah harapan 9:3:3:1.

U

Nisbah pengamatan Nisbah harapan 9:3:3:1 KuBu Kuki puBu puki Total KuBu

(9)

Kuki (3)

puBu (3)

puki (1) P 1 125 39 50 8 222 124,88 41,63 41,63 13,88 0,227

0 0 112 32 144 81,00 27,00 27,00 9,00 0,00* 0 0 299 0 299 168,19 56,06 56,06 18,69 0,00* 2 163 92 0 0 255 143,44 47,81 47,81 15,94 0,00* 100 30 0 0 130 73,13 24,38 24,38 8,13 0,00* 129 32 0 0 161 90,56 30,19 30,19 10,06 0,00* 169 56 0 0 225 126,56 42,19 42,19 14,06 0,00* 310 74 0 0 384 216,00 72,00 72,00 24,00 0,00* 3 0 0 165 134 299 168,19 56,06 56,06 18,69 0,00* 0 0 184 7 191 107,44 35,81 35,81 11,94 0,00* 0 0 138 76 214 120,38 40,13 40,13 13,38 0,00* 0 0 200 60 260 146,25 48,75 48,75 16,25 0,00* Keterangan: * = P terlalu kecil untuk memenuhi segregasi 9:3:3:1

I. PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang dan Masalah

Jagung manis (Zea mays saccharata [Sturt.] Bailey) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang bernilai ekonomi tinggi karena banyak disukai oleh masyarakat. Biji jagung manis menyerupai kaca dan mempunyai zat gula. Pada biji yang masih muda terlihat jernih dan bercahaya, namun biji akan keriput pada waktu masak (Nurhayati, 2002). Sifat manis pada jagung manis disebabkan oleh adanya gen su-1 (sugary), bt-2 (brittle) ataupun sh-2 (shrunken). Gen ini dapat mencegah pengubahan gula menjadi zat pati pada endosperm sehingga jumlah gula yang ada kira-kira dua kali lebih banyak dibandingkan jagung biasa. Kadar gula pada endosperm jagung manis sebesar 5 – 6 % dan kadar pati 10 – 11 % sedangkan pada jagung biasa kadar gulanya hanya 2 – 3 % atau setengah dari kadar gula jagung manis. Gula yang tersimpan dalam biji jagung manis adalah dalam bentuk sukrosa yang jumlahnya dapat mencapai 11 %. Jagung manis memiliki sifat-sifat vegetatif dan generatif yang beragam secara kualitatif dan kuantitatif. Sifat-sifat vegetatif dan generatif tersebut secara genetik perlu ditingkatkan untuk menghasilkan fenotipe yang diinginkan.

2 Pemuliaan tanaman diartikan sebagai suatu metode yang secara sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi kehidupan

manusia. Secara umum, tujuan pemuliaan tanaman adalah untuk memperbaiki sifat-sifat tanaman, baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Jumin, 2008).

Ragam genetik suatu populasi sangat penting dalam program pemuliaan. Oleh karena itu, pendugaan besarannya perlu dilakukan. Ragam genetik adalah ragam yang ditimbulkan oleh perbedaan genetik di antara individu. Ragam yang diukur dari suatu populasi untuk karakter tertentu merupakan ragam fenotipe. Ragam fenotipe sebenarnya terdiri atas ragam genetik, ragam lingkungan, serta interaksi antara ragam genetik dan lingkungan. Dalam menilai keragaman genetik dalam spesies kita hadapkan pada pertentangan bentuk dari suatu sifat tanaman, seperti: tinggi tanaman, umur tanaman, hasil, dan sebagainya. Sifat tersebut ditentukan oleh gen-gen tertentu yang terdapat pada kromosom, interaksi gen-gen atau gen dengan lingkungan. Keragaman genetiklah yang menjadi perhatian utama bagi pemulia tanaman. Menurut Bahar dan Zein (1993 dalam Sudarmadji et al., 2007), ragam genetik akan membantu dalam mengefisienkan kegiatan seleksi. Ragam genetik yang besar dalam suatu populasi menunjukkan bahwa individu dalam populasi beragam sehingga peluang untuk memperoleh genotipe yang diharapkan akan besar.

Menurut Syukur (2005), heritabilitas adalah hubungan antara ragam genotipe dengan ragam fenotipenya. Hubungan ini menggambarkan seberapa jauh fenotipe yang tampak merupakan refleksi dari genotipe. Pada dasarnya seleksi terhadap populasi bersegregasi dilakukan melalui nilai-nilai besaran karakter fenotipenya.

3 Heritabilitas broad-sense di analisis untuk menghitung peluang sifat genetik, baik untuk peubah vegetatif dan peubah generatif yang dapat diwariskan kepada generasi berikutnya. Heritabilitas yang besar ditentukan oleh besarnya ragam genetik. Semakin besar nilai heritabilitas, semakin besar pula peluang sifat

tersebut dapat diwariskan kepada zuriat turunannya. Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik lebih besar terhadap penampilan fenotipe bila dibandingkan dengan lingkungan (Sudarmadji et al., 2007).

Penelitian ini dilakukan untuk menjawab permasalahan yang dirumuskan dalam pertanyaan sebagai berikut

(1) Apakah terdapat perbedaan sifat vegetatif dan generatif ketiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial?

(2) Apakah nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar jagung manis besar?

(3) Apakah terjadi segregasi epistatik dialel biji 9 bulat:7 kisut dan 12 bulat:4 kisut?

1.2Tujuan Penelitian

Berdasarkan identifikasi dan perumusan masalah, tujuan penelitian dirumuskan sebagai berikut

(1) Mengetahui perbedaan sifat vegetatif dan generatif pada tiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial.

4 (2) Menentukan nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar

jagung manis.

(3) Mengetahui segregasi epistatik dialel biji 9 bulat:7 kisut dan 12 bulat:4 kisut.

1.3Kerangka Pemikiran

Jagung manis merupakan komoditas pertanian yang banyak disukai masyarakat. Dengan pemuliaan tanaman diharapkan bahwa sifat-sifat vegetatif dan generatif jagung manis dapat meningkat secara genetik. Salah satu program pemuliaan yang dilakukan adalah seleksi.

Tanaman jagung manis merupakan tanaman kros, tetapi pada penelitian ini seluruh tanaman jagung di self. Tanaman jagung manis yang di self akan mengalami segregasi dan menyebabkan depresi inbriding. Depresi inbriding adalah suatu keadaan dimana pengukuran fenotipe menurun karena meningkatnya homozigositas pada spesies tanaman kros alami. Depresi inbriding dapat

membuat tanaman menjadi mandul dan biji tidak bisa berkecambah sempurna dan membuat frekuensi dan kehomozigotan gen resesif meningkat sehingga tanaman kehilangan vigor. Fenotipe tanaman yang menurun dapat dilihat karena dalam satu populasi tanaman jagung manis terdapat banyak keragaman genetik dari berbagai individu yang berbeda satu sama lain. Keragaman varietas pada

lingkungan yang sama sangat memacu timbulnya keragaman genetik. Keragaman genetik dalam spesies dapat dilihat dari bentuk suatu karakter tanaman, seperti tinggi tanaman, umur tanaman, hasil, dan sebagainya. Pemuliaan tanaman

5 lingkungan dan menghasilkan fenotipe yang baik pula. Keragaman genetik sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses seleksi dalam program pemuliaan

tanaman. Analisis ragam genetik diperlukan untuk mengetahui sifat-sifat yang diwariskan dari induk kepada anak. Nilai ragam genetik menentukan nilai heritabilitas. Heritabilitas merupakan warisan, artinya jika tetua memiliki sifat genetik yang bagus maka anaknya juga akan memiliki sifat genetik yang bagus. Heritabilitas merupakan parameter penting dalam pemuliaan tanaman. Semakin tinggi nilai heritabilitas suatu sifat yang diseleksi, maka semakin tinggi

peningkatan sifat yang diperoleh setelah seleksi.

1.4 Hipotesis

Dari kerangka pemikiran yang telah dikemukakan dapat disimpulkan hipotesis sebagai berikut

(1) Terdapat perbedaan sifat vegetatif dan generatif pada ketiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial.

(2) Terdapat nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar jagung manis.

32 Tabel 11 menunjukkan data hasil segregasi untuk Kultivar puBu dengan nisbah harapan 9 Kuning Bulat:3 Kuning kisut:3 putih Bulat:1 putih kisut. Sebenarnya, kultivar LAW puBu akan mengalami segregasi putih Bulat dan putih kisut, tetapi pada tabel tersebut terjadi sebaran biji Kuning Bulat (KuBu) dan Kuning kisut (Kuki). Hal ini berarti kultivar LAW puBu sebenarnya adalah dwiwarna yang memiliki biji kuning muda sekali yang sulit dibedakan dengan warna putih sehingga dapat terekspresikan menjadi 9:3:3:1 putih kisut. Peluang segregasi yang didapatkan adalah 0,227.

Tabel 11. Uji Goodness of fit chi-squared kultivar LAW puBu dengan nisbah harapan 9:3:3:1.

U

Nisbah pengamatan Nisbah harapan 9:3:3:1 KuBu Kuki puBu puki Total KuBu

(9) Kuki (3) puBu (3) puki (1) P 1 125 39 50 8 222 124,88 41,63 41,63 13,88 0,227

0 0 112 32 144 81,00 27,00 27,00 9,00 0,00* 0 0 299 0 299 168,19 56,06 56,06 18,69 0,00* 2 163 92 0 0 255 143,44 47,81 47,81 15,94 0,00* 100 30 0 0 130 73,13 24,38 24,38 8,13 0,00* 129 32 0 0 161 90,56 30,19 30,19 10,06 0,00* 169 56 0 0 225 126,56 42,19 42,19 14,06 0,00* 310 74 0 0 384 216,00 72,00 72,00 24,00 0,00* 3 0 0 165 134 299 168,19 56,06 56,06 18,69 0,00* 0 0 184 7 191 107,44 35,81 35,81 11,94 0,00* 0 0 138 76 214 120,38 40,13 40,13 13,38 0,00* 0 0 200 60 260 146,25 48,75 48,75 16,25 0,00* Keterangan: * = P terlalu kecil untuk memenuhi segregasi 9:3:3:1

I. PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang dan Masalah

Jagung manis (Zea mays saccharata [Sturt.] Bailey) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang bernilai ekonomi tinggi karena banyak disukai oleh masyarakat. Biji jagung manis menyerupai kaca dan mempunyai zat gula. Pada biji yang masih muda terlihat jernih dan bercahaya, namun biji akan keriput pada waktu masak (Nurhayati, 2002). Sifat manis pada jagung manis disebabkan oleh adanya gen su-1 (sugary), bt-2 (brittle) ataupun sh-2 (shrunken). Gen ini dapat mencegah pengubahan gula menjadi zat pati pada endosperm sehingga jumlah gula yang ada kira-kira dua kali lebih banyak dibandingkan jagung biasa. Kadar gula pada endosperm jagung manis sebesar 5 – 6 % dan kadar pati 10 – 11 % sedangkan pada jagung biasa kadar gulanya hanya 2 – 3 % atau setengah dari kadar gula jagung manis. Gula yang tersimpan dalam biji jagung manis adalah dalam bentuk sukrosa yang jumlahnya dapat mencapai 11 %. Jagung manis memiliki sifat-sifat vegetatif dan generatif yang beragam secara kualitatif dan kuantitatif. Sifat-sifat vegetatif dan generatif tersebut secara genetik perlu ditingkatkan untuk menghasilkan fenotipe yang diinginkan.

2 Pemuliaan tanaman diartikan sebagai suatu metode yang secara sistematik merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi kehidupan

manusia. Secara umum, tujuan pemuliaan tanaman adalah untuk memperbaiki sifat-sifat tanaman, baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Jumin, 2008).

Ragam genetik suatu populasi sangat penting dalam program pemuliaan. Oleh karena itu, pendugaan besarannya perlu dilakukan. Ragam genetik adalah ragam yang ditimbulkan oleh perbedaan genetik di antara individu. Ragam yang diukur dari suatu populasi untuk karakter tertentu merupakan ragam fenotipe. Ragam fenotipe sebenarnya terdiri atas ragam genetik, ragam lingkungan, serta interaksi antara ragam genetik dan lingkungan. Dalam menilai keragaman genetik dalam spesies kita hadapkan pada pertentangan bentuk dari suatu sifat tanaman, seperti: tinggi tanaman, umur tanaman, hasil, dan sebagainya. Sifat tersebut ditentukan oleh gen-gen tertentu yang terdapat pada kromosom, interaksi gen-gen atau gen dengan lingkungan. Keragaman genetiklah yang menjadi perhatian utama bagi pemulia tanaman. Menurut Bahar dan Zein (1993 dalam Sudarmadji et al., 2007), ragam genetik akan membantu dalam mengefisienkan kegiatan seleksi. Ragam genetik yang besar dalam suatu populasi menunjukkan bahwa individu dalam populasi beragam sehingga peluang untuk memperoleh genotipe yang diharapkan akan besar.

Menurut Syukur (2005), heritabilitas adalah hubungan antara ragam genotipe dengan ragam fenotipenya. Hubungan ini menggambarkan seberapa jauh fenotipe yang tampak merupakan refleksi dari genotipe. Pada dasarnya seleksi terhadap populasi bersegregasi dilakukan melalui nilai-nilai besaran karakter fenotipenya.

3 Heritabilitas broad-sense di analisis untuk menghitung peluang sifat genetik, baik untuk peubah vegetatif dan peubah generatif yang dapat diwariskan kepada generasi berikutnya. Heritabilitas yang besar ditentukan oleh besarnya ragam genetik. Semakin besar nilai heritabilitas, semakin besar pula peluang sifat

tersebut dapat diwariskan kepada zuriat turunannya. Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik lebih besar terhadap penampilan fenotipe bila dibandingkan dengan lingkungan (Sudarmadjiet al., 2007).

Penelitian ini dilakukan untuk menjawab permasalahan yang dirumuskan dalam pertanyaan sebagai berikut

(1) Apakah terdapat perbedaan sifat vegetatif dan generatif ketiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial?

(2) Apakah nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar jagung manis besar?

(3) Apakah terjadi segregasi epistatik dialel biji 9 bulat:7 kisut dan 12 bulat:4 kisut?

1.2Tujuan Penelitian

Berdasarkan identifikasi dan perumusan masalah, tujuan penelitian dirumuskan sebagai berikut

(1) Mengetahui perbedaan sifat vegetatif dan generatif pada tiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial.

4 (2) Menentukan nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar

jagung manis.

(3) Mengetahui segregasi epistatik dialel biji 9 bulat:7 kisut dan 12 bulat:4 kisut.

1.3Kerangka Pemikiran

Jagung manis merupakan komoditas pertanian yang banyak disukai masyarakat. Dengan pemuliaan tanaman diharapkan bahwa sifat-sifat vegetatif dan generatif jagung manis dapat meningkat secara genetik. Salah satu program pemuliaan yang dilakukan adalah seleksi.

Tanaman jagung manis merupakan tanaman kros, tetapi pada penelitian ini seluruh tanaman jagung di self. Tanaman jagung manis yang di self akan mengalami segregasi dan menyebabkan depresi inbriding. Depresi inbriding adalah suatu keadaan dimana pengukuran fenotipe menurun karena meningkatnya homozigositas pada spesies tanaman kros alami. Depresi inbriding dapat

membuat tanaman menjadi mandul dan biji tidak bisa berkecambah sempurna dan membuat frekuensi dan kehomozigotan gen resesif meningkat sehingga tanaman kehilangan vigor. Fenotipe tanaman yang menurun dapat dilihat karena dalam satu populasi tanaman jagung manis terdapat banyak keragaman genetik dari berbagai individu yang berbeda satu sama lain. Keragaman varietas pada

lingkungan yang sama sangat memacu timbulnya keragaman genetik. Keragaman genetik dalam spesies dapat dilihat dari bentuk suatu karakter tanaman, seperti tinggi tanaman, umur tanaman, hasil, dan sebagainya. Pemuliaan tanaman

5 lingkungan dan menghasilkan fenotipe yang baik pula. Keragaman genetik sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses seleksi dalam program pemuliaan

tanaman. Analisis ragam genetik diperlukan untuk mengetahui sifat-sifat yang diwariskan dari induk kepada anak. Nilai ragam genetik menentukan nilai heritabilitas. Heritabilitas merupakan warisan, artinya jika tetua memiliki sifat genetik yang bagus maka anaknya juga akan memiliki sifat genetik yang bagus. Heritabilitas merupakan parameter penting dalam pemuliaan tanaman. Semakin tinggi nilai heritabilitas suatu sifat yang diseleksi, maka semakin tinggi

peningkatan sifat yang diperoleh setelah seleksi.

1.4 Hipotesis

Dari kerangka pemikiran yang telah dikemukakan dapat disimpulkan hipotesis sebagai berikut

(1) Terdapat perbedaan sifat vegetatif dan generatif pada ketiga kultivar jagung manis dan jika dibandingkan dengan standar komersial.

(2) Terdapat nilai ragam genetik dan heritabilitas broad-sense ketiga kultivar jagung manis.