YX = 5.18.5 benih sayuran kehilangan viabilitas dan vigornya.
Lampiran 7. Nilai tengah rata-rata panjang radikula Genotipe
Panjang radikula
IPB C19 x IPB C2 2009 38.58 a
IPB C10 x IPB C9 2010 36.24 ab
IPB C2 x IPB C9 2010 34.16 abc
IPB C8 x IPB C9 2009 32.91 abc
IPB C8 2009 32.73 abc
IPB C9 x IPB C8 2010 32.19 abcd
IPB C10 2010 32.12 abcd
IPB C2 x IPB C9 2009 31.51 abcd
IPB C2 2010
31.27 abcd IPB C2 x IPB C8 2010
30.80 abcd IPB C2 x IPB C10 2010
29.61 abcde
IPB C2 2009
29.56 abcde
IPB C15 2010 29.45 abcde
IPB C8 x IPB C2 2009 28.21 bcde
IPB C2 x IPB C8 2009 28.20 bcde
IPB C9 x IPB C15 2010 27.68 bcde
IPB C9 2010 26.29 cde
IPB C15 x IPB C10 2010 26.18 cde
IPB C19 2009 24.96 cde
IPB C2 x IPB C10 2009 23.02 de
IPB C9 x IPB C10 2010 21.38 e
IPB C9 x IPB C8 2009 20.78 e
IPB C2 x IPB C15 2009 10.95 f
IPB C2 x IPB C19 2009 9.77 f
IPB C9 2009 6.56 f
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf uji 5
Lampiran 8. Nilai tengah rata-rata panjang hipokotil Genotipe
Panjang hipokotil
IPB C2 x IPB C9 2010
36.54 a
IPB C2 x IPB C8 2010
35.39 ab
IPB C9 2010
33.64 abc
IPB C8 x IPB C9 2009
33.57 abc
IPB C10 x IPB C9 2010
33.49 abc
IPB 19 x IPB C2 2009
32.86 abcd
IPB C15 x IPB C10 2010
32.52 abcd
IPB C2 x IPB C10 2010
31.12 abcde
IPB C8 2009
30.82 abcde
IPB C2 x IPB C8 2009
30.26 abcde
IPB C2 2009
20.8 abcde
IPB C10 2010
28.13 abcde
IPB C2 2010
27.67 abcde
IPB C15 2010
25.99 abcde
IPB C8 x IPB C2 2009
27.85 abcde
IPB C8 x IPB C2 2009
25.94 abcde
IPB C9 x IPB C15 2010
25.94 abcde
IPB C9 x IPB C15 2010
25.34 bcde
IPB C2 x IPB C15 2009
23.15 cde
IPB C2 x IPB C10 2009
22.58 de
IPB C19 2009
21.59 e
IPB C9 2009
21.25 e
IPB C2 x IPB C19 2009
10.61 e Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda
nyata pada taraf uji 5
Lampiran 9. Nilai Tengah rata-rata daya berkecambah Genotipe
Daya Berkecambah
IPB C2 x IPB C10 2010
38.34 a
IPB C2 2010
37.44 a
IPB C2 x IPB C9 2010
34.9 ab
IPB C2 2009
34.33 ab
IPB C15 x IPB C10 2010
34.32 ab
IPB C9 x IPB C8 2009
33.73 ab
IPB C8 2009
32.71 ab
IPB C2 x IPB C8 2010
32.55 ab
IPB C10 2010
32.23 ab
IPB C19 2009
31.19 ab
IPB C2 x IPB C10 2009
31.19 ab
IPB C9 x IPB C15 2010
31.10 ab
IPB C15 2010
30.78 ab
IPB C9 2010
30.76 ab
IPB 19 x IPB C2 2009
30.70 ab
IPB C9 2009
30.66 ab
IPB C8 x IPB C2 2009
29.89 ab
IPB C2 x IPB C8 2009
28.37 b
IPB C9 x IPB C8 2010
28.00 b
IPB C2 x IPB C15 2009
27.79 b
IPB C9 x IPB C10 2010
27.04 b
IPB C8 x IPB C9 2009
26.01 b
IPB C10 x IPB C9 2010
17.38 c
IPB C2 x IPB C19 2009
14.19 c Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda
nyata pada taraf uji 5
Lampiran 10. Nilai tengah rata-rata kecepatan tumbuh, kadar air dan daya hantar listrik
Genotipe Kecepatan tumbuh
Genotipe Daya Hantar Listrik
IPB C15 x IPB C10 2010 37.13 a
IPB C2 2010 3 4.45 a
IPB C2 2010 37.01 a
IPB C2 2009 34.39 a
IPB C2 x IPB C10 2010 36.98 a
IPB C9 2010 34.36 a
IPB C2 x IPB C9 2010 36.10 a
IPB C2 x IPB C15 2009 34.00 ab
IPB C15 2010 33.94 ab
IPB C8 x IPB C2 2009 33.85 abc
IPB C2 2009 33.88 ab
IPB C2 x IPB C19 2009 32.86 abcd
IPB C2 x IPB C8 2010 33.57 ab
IPB C9 2010 32.49 abcd
IPB C15 2010 33.94 ab
IPB C9 x IPB C15 2010 32.20 abcde
IPB C8 2009 32.41 abc
IPB C8 x IPB C9 2009 31.37 abcde
IPB C9 2010 32.17 abc
IPB C15 2010 31.31 abcde
IPB C8 x IPB C9 2009 31.70 abc
IPB 19 x IPB C2 2009 30.86 abcde
IPB C8 x IPB C2 2009 31.70 abc
IPB C9 x IPB C8 2009 30.39 abcde
IPB C8 x IPB C2 2009 31.28 abc
IPB C9 x IPB C8 2010 29.85 abcde
IPB C9 x IPB C8 2009 30.67 abc
IPB C2 x IPB C10 2009 29.62 abcde
IPB C2 x IPB C10 2009 30.64 abc
IPB C2 x IPB C8 2009 29.52 abcde
IPB C2 x IPB C8 2009 30.54 abc
IPB C10 x IPB C9 2010 29.41 abcde
IPB 19 x IPB C2 2009 28.03 abc
IPB C2 x IPB C8 2009 29.52 abcde
IPB C10 2010 26.26 abc
IPB C10 x IPB C9 2010 29.41 abcde
IPB C9 2009 25.04 abc
IPB C9 x IPB C10 2010 29.39 abcde
IPB C9 x IPB C10 2010 24.73 abc
IPB C8 2009 29.27 abcde
IPB C9 x IPB C15 2010 23.81 abc
IPB C2 x IPB C9 2009 28.90 bcde
IPB C2 x IPB C15 2009 23.77 abc
IPB C2 x IPB C9 2010 28.43 cde
IPB C2 x IPB C9 2009 22.35 abc
IPB C2 x IPB C8 2010 28.39 cde
IPB C10 x IPB C9 2010 18.77 bc
IPB C19 2009 28.07 de
IPB C19 2009 16.74 c
IPB C2 x IPB C10 2009 27.89 de
IPB C2 x IPB C19 2009 16.67 c
IPB C15 x IPB C10 2010 26.94 e
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbedanyata pada taraf uji 5
Lampiran 11. Rekapitulasi hasil uji F vigor benih cabai Tolok Ukur
F value P
Panjang radikula 8.49
0.0001 Panjang hipokotil
5.02 0.0001
Daya berkecambah 4.07
0.0001 Kecepatan tumbuh
1.75 0.04
Kadar Air 3.92
0.0001 Daya Hantar Listrik
2.21 0.009
Lampiran 12. Hasil analisis ragam uji kontras tolok ukur panjang radikula Sumber Keragaman
db JK
KT F
P KK
Ulangan 2
1.19 0.59
0.03 0.97 tn
17.57 Perlakuan
24 4590.21
191.26 8.49
0.0001 Galat
48 1081.11
22.52 Contrast
Non vs H 1
5.29 5.29
0.23 0.63 tn
2009 vs 2010 1
533.29 533.29
23.68 .0001
Local vs intro 1
1026.52 1026.51
45.58 .0001
Rawit vs Besar 1
23.78 23.78
1.06 0.30 tn
Lampiran 13. Hasil analisis ragam uji kontras untuk panjang hipokotil Sumber Keragaman
db JK
KT F
P KK
Ulangan 2
131.75 65.87
2.27 0.11 tn
19.89 Perlakuan
24 3499.79
145.82 5.02
0.0001 Galat
48 1394.76
29.06 Contrast
Non vs H 1
0.77 0.77
0.03 0.87 tn
2009 vs 2010 1
200.02 200.02
6.88 0.01
Local vs intro 1
207.33 207.33
7.14 0.01
Rawit vs Besar 1
12.42 12.42
0.43 0.52 tn
Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan metode seleksi dalam membantu progam pemuliaan cabai untuk mnghasilkan benih vigor daya simpan yang tinggi. Pendugaan parameter
genetik dilakukan pada nilai varian additif, varian dominan, varian genetik, varian lingkungan, varian fenotipe, heritabilitas arti sempit h
2 ns
, heritabilitas arti luas, h
2 bs
, daya gabung umum, daya gabung khusus, heterosis, dan heterobioltiosis. Benih tetua cabai yang digunakan adalah
benih varietas unggul cabai hasil penelitian koleksi bagian genetika dan pemuliaan tanaman IPB. Genotype tersebut terdiri dari IPB C2, IPB C9, IPB C10, IPB C15 dan benih persilangan half
diallel. Untuk menduga efek resiprokal digunakan persilangan
IPB C10 x IPB C2. Metode pengujian vigor benih cabai yang digunakan adalah metode pengusangan cepat dengan methanol
20 pada lima periode waktu 0, 2, 4, 6 dan 8 jam. Pengamatan pada 7 tolok ukur yaitu 1 daya berkecambah benih DB, 2 panjang radikula PR, 3 panjang hipokotil PH, 4 bobot basah
kecambah normal BK, 5 kecepatan tumbuh KCt, 6 daya hantar listrik DHL dan 7 kadar air KA.
Tidak ada pengaruh maternal pada vigor daya simpan benih cabai untuk tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh benih cabai dan daya hantar listrik, sebaliknya adan
pengaruh maternal untuk panjang radikula dan panjang hipokotil. Hasil analisis menunjukkan bahwa vigor daya simpan benih cabai dikendalikan oleh gen
inti menghasilkan nilai heritabilitas luas yang sedang hingga tinggi, dan heritabilitas dalam arti sempit yang sangat rendah hingga sedang. Tetua yang nilai daya gabung umum tinggi adalah
tetua IPB C15 dan persilangan yang nilai daya gabung khusus tinggi dan nilai heterosis positif adalah persilangan
IPB C9 x IPB C10.
Kata kunci : parameter genetik, half diallel, vigor benih cabai, hibrida
ABSTRACT
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI. Analysis of Seed Vigor in Relation to
Storability of Pepper Capsicum annuum L. seedand its Genetic Parameter Estimation.Supervised by:SURJONO HADI SUTJAHJO as the chairman, SRIANI
SUJIPRIHATIalm, MOHAMAD
RAHMAD SUHARTANTO,
MUHAMAD SYUKUR as the member of advisory committee.
The abilityof
seedtomaintainseed qualityduringstorageis
calledseed vigor.Selectionmethodfor testingseed vigor of pepper seeds is necessarytodetermineseed
vigor in relation to seed storability duringthe process ofmarketingand distribution. Seeds were usedwerespecies genotype of IPB C9, which is the freshly harvested from pepper
Capsicum annuum L.
collection of the GeneticsandPlant Breeding Division, Bogor Agricultural University IPB. Vigor test methods arenatural deterioration test at room
temperature in controlled humidity RH 90-95 compared to 4 Accelerated Aging AA methods using hot water 60ºC, methanol 20, ethanol 20 and termperature test at
40ºC. This first experiment aimed ataccelerated aging methods for testing seed vigor in relation to seed storability of pepper seed.The best method was selected using analysis of
variance, coeficient of variance, regression dan t student analysis. Based on these analysis is was found that AA methods using methanol 20 and time periods of 0, 2, 4, 6
and 8 hours, is the best method to determine pepper seed vigor in relation to seed storability. The second experiment was designed to evaluate rapid ageing methods of
methanol 20 for 0, 2, 4, 6 and 8 hours which is the first stage of the experiment results on some of the pepper seeds genotypes including hybrid, non hybrid, local, introduction,
and a great chili seeds produced in year 2009 and 2010. Seed used was non hybrid seed as much as 4 genotypes of production in 2009 and 4 genotype seed of production in 2010.
Hybrid seeds used were 10 genotypes of production in 2009 and 8 genotypes of production in 2010. Data analysis used were analysis of the slope of the regression line
which is the angle resulting from the comparison of the ordinate and the axis. Information obtained based on test results of the accelerated aging method by using methanol 20
for 0, 2, 4, 6 and 8 hours, that the shelf life of seed vigor in relation to storability of production in 2009 is better than from the production in 2010. Pepper seeds evaluated,
the hybrid seeds, have same seed vigor in relation to seed storability with the non hybrid pepper seeds, as well as seed vigor in relation to seed storability between local vs
introduction seeds, and the seed vigor in relation to seed storability of great chili vs chili pepper seeds.The third experiment was to achieve a method of selection in helping
pepper breeding programs to produce high seeds vigor in relation to storability. Parents used was pepper seeds are high yielding varieties of pepper seed collections from
research by IPB genetic and plant breeding division. There was no maternal effect on pepper seed vigor in relation to storability in power germinated, growth speed and
electrical conductivity benchmarks, contrary there was maternal effect in length of radicle and length of hipocotyl benchmarks. Parents with high-affinity values were IPB C15 and
crosses with particular value of high affinity and positive heterosis value was IPB C9 x IPB C10.
Keywords: seed vigor, controlled deterioration methods, accelerated aging method,
genetic parameter seed vigor pepper.
RINGKASAN
Kemampuanbenihcabaidalammempertahankanmutubenihnya di
penyimpananataudayasimpanbenihcabaimerupakankendala vigor
benih di
pemasaran.Dayasimpanbenihcabaiditentukanoleh vigor benih.Metodepengujian vigor benihcabai
yang mudah,
cepat, efisiendanobjektifbelumbanyakditeliti.Vigor
benihcabaidikendalikanolehfaktorgenetik, dan
vigor adalahsifatkuantitatif
yang dipengaruhiolehlingkunganselamapembentukanbenih,
panendanpenyimpanan.Penelitianinimencakuptigapercobaanyaitu 1
Metodepengusangancepatuntukpengujianvigor dayasimpanbenihcabai Capsicum annuun L., 2 Konsistensimetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabaidan 3 Pendugaan
parameter genetik vigor dayasimpanbenihcabaimenggunakananalisissilanghalfdialel.
Percobaan pertama bertujuan mendapatkan metode pengujian vigor benih cabai yang mudah, cepat, tepat dan objektif khususnya vigor daya simpan. Benih tanamanyang
digunakan adalah benih cabai Capsicum annuum L koleksi Bagian Genetika dan Pemuliaan TanamanInstitut Pertanian Bogor IPB yang baru dipanen.Metode percobaan
menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak RKLT dengan satu faktor. Faktornyaadalahmetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabai.
Metodeperconaannyaterdiridari 5 metodeyaitu 1 metode deteriorasi alami natural deteriorationpadasuhukamardanRH terkontrolmetodepembanding, denganperiode 0, 3, 6,
9 dan 12 bulandengan 4 metodepengusangancepat yang akandibandingkanyaitu 1 metodepengusangancepatdengan air panas60ºCdenganperiode 0, 60. 120, 180 dan 240
menit,2 metodepengusangancepatdenganlarutanmetanol 20 denganperiode 0, 2, 4, 6 dan 8 jam, 3 metodepengusangandenganlarutanetanol 20 denganperiode 0, 2, 4, 6 dan 8
jam, dan 4 metodedeteriorasiterkontrolpadasuhutinggi 40°C, denganperiode 0,24,48,72 dan 96 jam.
Pada percobaan tahappertamasemua benih cabai yang digunakan pada 4 metode pengusangan cepat terlebih dahulu dinaikkan kadar airnya dari 8-10 menjadi 22. Hal
ini dilakukan berdasarkan pre eksperimen yang telah dilakukan. Jumlah benih cabai per ulangan sebanyak 750 benih sehingga untuk 3 ulangan membutuhkan 2250
benih.Pengamatan dilakukan terhadap tolok ukur a daya berkecambah benih DB,b panjang radikula PR, c panjang hipokotil PH, d kecepatan tumbuh KCt, f daya
hantar listrik DHLdan gindeks vigor IV.
Hasilpengujiantahappertamamenunjukkanbahwahasil 4
tahapseleksimakadihasilkanmetode pengujian vigor daya simpanterbaik adalah metode pengusangan cepat dengan larutan metanol 20 dengan periode waktu 0, 2, 4, 6, dan 8
jam. Metode pengujian tersebut dapat dipergunakan sebagai metode pengujian vigor daya simpan benih cabai. Metode tersebut dapat digunakan pula pada penapisan awal vigor daya
simpan benih cabai dalam penelitian pemuliaan tanaman cabai.
Percobaankeduainibertujuanmengevaluasimetodepengusangancepat methanol
20 selama 0, 2, 4, 6 dan 8 jam yaitubenihcabaihibrida, non hibrida, lokal, introduksi, rawitdanbesar
yang diproduksipadatahun
2009 dan
2010. Benih
yang digunakanadalahbenih non hibridasebanyak 4 genotipeproduksibenihtahun 2009 dan 4
genotipeproduksibenihtahun 2010.
Benihhibrida yang
digunakanadalah10 genotipeproduksitahun 2009 dan 8 genotipeproduksitahun 2010.Analisis data yang
dilakukanmerupakananalisissudutkemiringangarisregressi yang merupakansudut yang dihasilkandariperbandinganordinatdan axis
.
Berdasarkanhasilujipengusangancepatdenganmenggunakan methanol 20 selama 0, 2, 4, 6 dan 8 jam diperolehinformasibahwa vigor dayasimpanbenihproduksitahun 2009
lebihbaikdaripadabenihproduksitahun 2010,
haliniterlihatdaritolokukurpanjanghipokotildanpanjangradikula 25.61°
dan 23.45°
dibandingkandenganbenihcabai non hibridaproduksitahun 2010 28.85° dan 29.77°. Keragamnya
vigor dayasimpanbenihcabaiproduksitahun
2009 lebihtinggidaripadabenihproduksitahun
2010 yaituuntuktolokukur
11.70 untukpanjangradikuladan
7.87 untukkecepatantumbuh.
Benihcabai yang
dievaluasiyaitubenihcabaihibridamemiliki vigor
dayasimpanbenih yang
samadenganbenihcabai non
hibrida, demikian
pula antara
vigor dayasimpanbenihcabailokalvsintroduksi,
danantara vigor
dayasimpanbenihcabaibesarvscabairawit. Tujuan percobaan tahap ketiga ini adalah mendapatkan metode seleksi dalam
membantu progam pemuliaan cabai untuk mnghasilkan benih vigor daya simpan yang tinggi. Pendugaan parameter genetik dilakukan pada nilai varian additif, varian dominan,
varian genetik, varian lingkungan, varian fenotipe, heritabilitas arti sempit h2ns, heritabilitas arti luas, h2bs, daya gabung umum, daya gabung khusus, heterosis, dan
heterobioltiosis.
Benihtetuacabai yang
digunakanadalahbenihvarietasunggulcabaihasilpenelitiankoleksibagiangenetikadanpemulia antanaman IPB. Genotype tersebutterdiridari IPB C2, IPB C9, IPB C10, IPB C15
danbenihpersilangan half dialel.UntukmendugaefekresiprokaldigunakanpersilanganIPB C9 x
IPB C10.Metodepengujian
vigor benihcabai
yang digunakanadalahmetodepengusangancepatdenganmetanol 20 padalimaperiodewaktu 0, 2,
4, 6 dan 8 jam. Pengamatanpada 7tolokukuryaitu 1 dayaberkecambahbenih DB, 2 panjangradikula PR, 3 panjanghipokotil PH, 4 bobotbasahkecambah normal BK,
5 kecepatantumbuh KCt, 6 dayahantarlistrik DHL dan 7 kadar air KA. Tidakadapengaruh
maternal pada
vigor dayasimpanbenihcabaiuntuktolokukurdayaberkecambah,
kecepatantumbuhbenihcabaidandayahantarlistrik, sebaliknyaadanpengaruh
maternal untukpanjangradikuladanpanjanghipokotil.Hasilanalisismenunjukkanbahwa
vigor dayasimpanbenihcabaidikendalikanoleh gen intimenghasilkannilaiheritabilitasluas yang
sedanghinggatinggi, danheritabilitasdalamartisempit yang sangatrendahhinggasedang. Tetua yang nilaidayagabungumumtinggiadalahtetua IPB C15 danpersilangan yang
nilaidayagabungkhusustinggidannilaiheterosispositifadalahpersilanganIPB C9 x IPB C10.
Kata kunci: vigor benih, metode deteriorasi terkontrol, metode pengusangan cepatbenih cabai, parameter genetik.
PENDAHULUAN
LatarBelakang
Salah satupermasalahanbenihhortikulturaadalahkurangtersedianyabenihbermutu.Ketersediaanbenihh
ortikulturabermututermasukcabai Capsicum
annuumL. hanyasebesar
53.1 sehinggabelumdapatmemenuhikebutuhanpetaniDirektoratJenderalHortikultura
2008.Hal tersebutditambahlagidenganpenurunanmutusebesar
25 pada
proses tataniagabenih
Copeland dan McDonald 2001. Penurunanmutubenihpadawaktutataniagadisebabkanbenihmengalamipenyimpananselam
aperiodesimpanseringterjadikondisi suboptimum
terutamakelembabannisbiudara RH
meskipunpadasuhukamar, danbenihdituntutharusdapatmempertahankanmutunya.Kemampuanbenihuntukmempertahanka
nmutunyapadakondisi suboptimum
disebut vigor
dayasimpanbenih.Dayasimpanbenihditentukanoleh vigor
benih.Sadjadet al.
1999 menyatakanbahwa vigor benih yang tinggimempunyaidayasimpan yang tinggi.
Metode pengujian vigor daya simpan benih khususnya untuk benih cabai yang cepat, tepat, dan terbaik masih sangat sedikit informasinya. Metode pengujian vigor benih yang
divalidasi oleh ISTA 2007 International Seed Testing Association yaitu metode pengusangan cepat AA accelerated aging dan conductivity test daya hantar listrikmasih
terbatas pada benih seperti jagung Zea mays L. dan kacang kedelai Glycine max L.. Addai dan Kantaka 2006 menggunakan tiga metode pengusangan cepat pada benih kedelai yaitu
pertama merendam benih kedelai pada larutan etanol 20 selama 2 jam, kedua merendam benih dalam larutan cairan metanol 20 selama 2 jam dan ketiga merendam benih dalam air
panas 75
o
C selama 70 detik. Metode –metode tersebut akan dipergunakan sebagai
pengembangan metode pengujian vigor daya simpan benih cabai pada penelitian ini.
Hubungan vigor daya simpan benih dengan kemunduran deteriorasi benih sudah diteliti oleh Demir dan Mavi 2010 yang menyatakan bahwa metode pengusangan cepat
berkorelasi dengan menurunnya mutu benih pada kondisi penyimpanan suhu tinggi dan RH tinggi. Kapoor 2010 meneliti tentang deteriorasi benih dan metode pengusangan cepat pada
benih chickpea. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa benih yang mengalami deteriorasi benih berkorelasi positif dengan benih yang mengalami pengusangan cepat.
Vigor daya simpan benih dipengaruhi oleh faktor genetik dan kemungkinan dikendalikan oleh beberapa gen Clerkx et al. 2004. Vigor daya simpan benih merupakan
sifat kuantitatif yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan selama pembentukan benih, panen dan penyimpanan Contreras et al. 2009. Pengaruh genetik yang terkait dengan daya simpan
benih telah diteliti pada Arabidopsis sp. Allonso et al. 1999. Informasi genetik vigor daya simpan benih cabai masih sedikit. Informasi genetik
mengenai vigor daya simpan benih cabai dilakukan dengan analisis pendugaan parameter genetik. Analisis tersebut diperlukan untuk mengukur besar kecilnya faktor genetik terhadap
vigor daya simpan benih cabai. Pendugaan diantaranya dapat dilakukan dengan mengukur nilai varian aditif, dominan, genetik, fenotip, lingkungan, daya gabung umum, daya gabung
khusus, heritabilitas arti luas, heritabilitas arti sempit, heterosis dan heterobioltiosis. Penelitian tentang vigor daya simpan benih cabai dan pendugaan parameter genetiknya
merupakan ”novelty” dari penelitian ini karena informasi tentang ini masih sangat sedikit. Penelitian ini sangat bermanfaat untuk membantu program pemuliaan cabai berdaya simpan
tinggi. Diharapkan dari penelitian ini diperoleh metode pengujian pengusangan cepat yang
dapat menduga vigor dayasimpanbenih cabai selama penyimpanan. Metode pengujianvigor dayasimpanbenih cabai yang terbaik adalah metode yang cepat, murah, tepat dan objektif.
Metode tersebut diharapkan dapat digunakan sebagai metode penapisan awal dalam program pemuliaan benih cabai berdaya simpan tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk 1.
Memperoleh metode pengujian vigor daya simpan benih cabai Capsicum annuum L. yang cepat, tepat, efisien dan objektif.
2. Mengevaluasi vigor daya simpan benih cabai pada berbagai genotipe cabai dengan
metode pengusangan cepat. 3.
Mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik yang terkait vigor daya simpan benih cabai.
Kerangka Pemikiran dan Pengajuan Hipotesis
Permasalahan kebutuhan benih bermutu cabai yang masih kurang dan menurunnya mutu benih di penyimpanan pada saat tata niaga benih. Benih cabai yang mempunyai vigor
daya simpan tinggi sangat diperlukan. Metode pengujian untuk menentukan vigor daya simpan benih cabai yang cepat,
tepat, efisien dan objektif perlu dikembangkan. Penelitian ini mengembangkan metode pengusangan cepat dan metode deteriorasi alami pada suhu kamar dengan kelembaban RH
terkontrol untuk pendugaan vigor daya simpan benih cabai. Informasi genetik vigor daya simpan benih diperlukan untuk membantu program pemuliaan cabai. Pendugaan parameter
genetik dan vigor daya simpan benih cabai belum cukup banyak informasinya. Informasi tersebut dapat digunakan untuk penapisan awal benih cabai berdaya simpan tinggi dalam
program pemuliaan tanaman.
Ruang Lingkup Penelitian
Keseluruhan penelitian dibagi dalam tiga tahappercobaan. Tahappertama yaitu pengembanganmetode pengusangancepatuntukpengujian vigor
dayasimpan benih cabai.Tahapini bertujuan untuk memperoleh metode yang cepat, tepat, efisiendanobjektifuntuk pengujian vigor dayasimpanbenih cabai. Metode pengujian vigor
dayasimpanbenihcabaiyang dihasilkan akan dipergunakan pada percobaan kedua. Tahapkedua
yaitu evaluasivigor
dayasimpanbenih cabai
padaberbagaigenotipedenganmetodepengusangancepat.Tahapinibertujuanmengevaluasi vigor dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepegusangancepat.Genotipeya
ng diujiadalahbenihhibrida, non hibrida, lokal, introduksi, rawitdanbesar yang diproduksitahun 2009 dan 2010.
Tahap ketiga yaitu adalah analisis pendugaan parameter genetik vigor benih cabai. Tujuan percobaan ini adalah untuk mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik vigor
dayasimpanbenih cabai.
Sasaran akhir
penelitian ini
adalah mendapatkan
metode pengujianvigor
dayasimpanbenihcabai yang cepat, tepat, efisien, objektifdankonsistensertaanalisispendugaan
parameter genetikuntuk vigor dayasimpanbenihcabai. Semuahasiliniuntukmembantu program pemuliaancabaidalammenghasilkangenotipecabai yang mempunyaidayasimpanbenih yang
tinggi.Keseluruhan kegiatan penelitian dirangkum dalam bagan alir penelitian Gambar 1.
Gambar 1.BaganAlurPenelitian
Analisis pendugaan parameter genetikvigordaya simpan benihcabai
Informasitentangmetodepengujiancepat, tepat,
effisiendanobjektifuntukmendugadayasimpanbenihcabai. Informasihasilevaluasivigor
dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepengusa ngancepat
Nilaipendugaanparameter genetikvigor dayasimpanbenihcabai. Koleksigenotipecabaispecies Capsicum annuumL.
Praeksperimenpersiapanbahandanmetode
Evaluasivigor dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabai Capsicum annuum L. denganmetodepengusangancepatmetanol 20 dengan 5 periode
Pengembangan metode pengusangan cepat untuk menguji vigor daya simpan benih cabai
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Cabai
Tanaman cabai merupakan tanaman asli dari Amerika yang daerah penyebarannya meliputi Meksiko, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan. Columbus adalah orang yang
pertama kali memperkenalkan tanaman cabai dan membawa biji yang dijadikan benih ke Spanyol pada tahun 1493, sampai kemudian benihnya banyak ditanam di Eropa. Di Asia,
tanaman cabai diperkenalkan oleh bangsa Portugal dan Spanyol pada abad ke - 16, sekarang ini tanaman cabai sudah tersebar di seluruh dunia termasuk Indonesia Bosland
dan Votava 1999. Di Indonesia cabai Capsicum annuum L. adalah sayuran penting yang paling
banyak dikenal memiliki nilai ekonomi tinggi. Di Indonesia cabai dapat tumbuh dan berproduksi di dataran rendah dan tinggi, baik di lahan sawah atau tegalan sehingga
arealnya mencapai 150,000 ha Direktorat Jenderal Hortikultura 2008, tetapi produktivitasnya masih sangat rendah. Species Capsicum annuum L. mempunyai
keragaman tipe buah yang tinggi untuk Gambar 2.
Gambar 2. Keragaman tipe buah cabai dalam genotipe species C. annuum L. Sumber : Dremann 2008
Cabai dalam species Capsicum spp. ini memiliki karakteristik yang luas pada ukuran buah, warna, dan bentuknya, yaitu dengan panjang bervariasi antara 1.5-30 cm, bentuk
buah yang sangat lonjong, mengerucut dan bundar, berwarna hijau dan kuning saat belum matang, oranye dan coklat saat sudah matang. Karakteristik tanamannya memperlihatkan
keragaman yang tinggi. Keragaman yang tinggi tipe buah Gambar 2. Banyaknya species cabai dalam genus Capsicum. Genus Capsicum termasuk di antaranya adalah lima spesies
yang telah dibudidayakan yaitu Capsicum annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frustescens, dan C. pubescens Greenleaf 1986.
Daftar spesies cabai yang dibudidayakan dan liar serta daerah penyebarannya disajikan pada Tabel 1. Tanaman cabai berbentuk semak dengan batang berkayu dan tipe
6
percabangan tegak atau menyebar dengan karakter yang berbeda-beda tergantung spesiesnya. Tinggi tanaman cabai berkisar 30
–75 cm. Daunnya berwarna hijau dan atau hijau tua, tumbuh pada tunas-tunas samping berurutan, pada batang utama dan tunggal
tersusun secara spiral. Daunnya berbentuk hati lonjong atau bulat telur dengan letak yang berselang-seling Poulus 1994.
Tabel 1. Daftar spesies cabai yang telah dibudidayakan, tipe liarnya serta daerah penyebaran
Spesies Status
Daerah sebaran C. annuum L.
Dibudidayakan Amerika Selatan hingga
Colombia tropik, subtropik dan daerah beriklim sedang
C. chinense Jacq. Dibudidayakan
Dataran rendah Amerika Selatan bagian timur
C. frutescens L. Dibudidayakan Amerika tropik
C. baccatum L. Dibudidayakan
Peru, Bolivia, Paraguay, Brazil, Argentina
C. praetermisum Heiser Smith. Liar
Brazil Selatan C. chacoense A. T. Hunz.
Liar Argentina Utara, Bolivia
Paraguay,
C. galapagoense A. T. Hunz. Liar
Daerah Andes, dataran tinggi Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
C. pubescens R P. Dibudidayakan
Daerah Andes, dataran tinggi Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
C. cardendaii Heiser Smith. Liar
Bolivia C. eximium A.T.Hunz.
Liar Bolivia, Argentina utara
C. tovarii Eshbaugh, Smith, Nickrent.
Liar Andes, Peru tengah
C. lanceolatum. Liar
Guetamala
Sumber: Greenleaf 1986
Menurut Kusandriani 1996 bunga cabai termasuk bunga lengkap, yaitu terdiri atas kelopak dan mahkota, Daun-daun mahkota yang berlekatan menjadi satu sehingga
digolongkan dalam sub-kelas Sympetalae. Bunga tanaman cabai mempunyai bunga tunggal atau soliter dan tumbuh pada ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna. Alat kelamin
jantan dan betina terdapat pada satu bunga. Mahkota bunga berwama putih atau ungu tergantung pada kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam. Pada dasar
bunga terdapat daun bunga berjumlah lima helai kadang-kadang bergerigi. Setiap bunga mempunyai satu putik, kepala putik berbentuk bulat. Bunga cabai terdiri dari lima petal,
lima sepal, satu putik, dan lima benang sari yang fertile.
7
Bunga cabai termasuk menyerbuk sendiri tetapi dapat terjadi penyerbukan silang dengan bantuan lebah atau serangga lainnya dengan persentase persilangan berkisar 7.6-
36.8. Bunga tanaman cabai cenderung bersifat protogyny, yaitu kepala putik telah masak sebelum tepung sari keluar dari kotak sari atau sebelum anthesis, dan tepung sari keluar
pada saat bunga mekar Greenleaf 1986. Menurut Kusandriani 1996 persilangan cabai sering terjadi pada bunga yang
mempunyai tangkai putik yang panjang dan kepala putik lebih tinggi dari kotak sari, sedangkan penyerbukan sendiri sering terjadi pada bunga yang memiliki tangkai putik
yang pendek sehingga letak kepala putik lebih rendah dari kepala sari. Bunga tunggal terdapat pada setiap ruas dan pada saat antesis tangkai bunga umumnya merunduk. Bunga
pertama biasanya terbentuk pada umur 23-31 hari sesudah tanam HST dan buah pertama biasanya mulai terbentuk pada umur 29-40 HST.
Benih Cabai
Benih cabai dihasilkan dari buah yang matang dalam waktu 34-40 hari setelah pembuahan. Umumnya memiliki biji cabai berwarna kuning jerami Hernandez 2002.
Proses pemanenan cabai mempengaruhi mutu benihnya baik viabilitas maupun vigornya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat pemanenan cabai adalah ciri dan umur
panen, cara panen, periode panen dan perkiraan produksi. Pemanenan pada saat masak fisiologis adalah yang terbaik karena pada saat itu vigor benih yang maksimum. Cabai
dipanen pada saat buah memiliki bobot maksimal, buahnya padat dan warnanya 90 tepat
merah menyala Kusandriani 1996.
Benih cabai terdiri atas enam bagian Gambar 3 yaitu endosperm, mikrofil, kotiledon, embrio, testa seed coat, dan radikula. Endosperm adalah jaringan penyimpan
cadangan makanan genomnya berasal dari maternal. Mikrofil adalah saluran atau lubang yang menutup kulit benih, pada nuselus melalui tabung polen yang biasanya dimiliki
selama fertilisasi. Pada saat benih matang dan mulai berkecambah mikrofil membantu untuk masuknya air. Biasanya tonjolan radikula melalui mikrofil endosperm. Kotiledon
biasanya disebut sebagai daun benih. Embrio adalah sporofit muda hasil fertilisasi. Hipokotil adalah batang yang mirip dengan aksis embrionik di bawah kotiledon. Embrio
matang terdiri atas kotiledon, hipokotil dan radikel. Testa adalah lapisan pelindung luar benih yang dikembangkan dari integument pada ovul Meyr 2005.
8
Gambar 3. Biji cabai dan bagian-bagiannya. Sumber :
Meyr A 2005 Radikula adalah akar embrionik pada embrio matang bersama-sama dengan
hipokotilPada Gambar 4, bagian-bagian biji cabai harus berkembang sempurna untuk menghasilkan kecambah normal.
Biji dan benih mempunyai fungsi yang berbeda. Biji berfungsi sebagai sebagai bahan pangan atau pakan, sedangkan benih berfungsi sebagai bahan perbanyakan tanaman.
Baihaki 2009 menyatakan benih sebagai bahan perbanyakan harus diperhatikan mutunya karena dapat mempengaruhi produksi hingga 60.
Gambar 4. Kecambah Normal Cabai Mutu benih yang tinggi sudah diupayakan sejak benih akan diproduksi, selama
pertanaman di lapang hingga masa menjelang panen. Mutu benih menjadi jaminan bagi konsumen benih, dan informasi mengenai mutu benih didapatkan dari pengujian. Hasil
pengujian langsung adalah perwujudan kecambah atau bibit. Mutu benih cabai dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan Baihaki 2009. Berapa besar faktor genetik
9
mempengaruhi mutu benih belum banyak informasinya, karena pada umumnya faktor lingkungan banyak mempengaruhi mutu benih.
Terdapat kriteria tipe kecambah normal yang telah ditentukan oleh International Seed Testing Association ISTA 1999. Pada cabai, kriteria kecambah normal Gambar 4
yaitu akar primer tumbuh dan berkembang dengan baik, jaringan pembuluh berkembang dengan baik dan tidak terdapat kerusakan; plumula telah tumbuh, plumula harus tumbuh
utuh serta berwarna hijau, tumbuhnya boleh melengkung asal tidak busuk; kecambah kelihatan sehat, atau tidak ada kerusakan.
Vigor Benih
Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman normal, meski kondisi alam tidak optimum atau suboptimum. Benih yang vigor
akan menghasilkan produk di atas normal kalau ditumbuhkan pada kondisi optimum Sadjad et al. 1999.
Kondisi suboptimum adalah kondisi alam terbuka berupa biosfer yang mengganas, cuaca yang tidak akrab, tanah yang tidak subur, pengairan yang tidak
menunjang, semua keadaan itu dapat terjadi. Benih vigor yang mampu menumbuhkan tanaman normal pada kondisi alam sub optimum dikatakan memiliki kekuatan tumbuh.
Permasalahan vigor benih
Ketersediaan benih tanaman sayur dan umbi-umbian masih sangat rendah. Yaitu 4.1 Direktorat Jenderal Hortikultura Departemen Pertanian 2008. Masalah lain adalah
rendahnya mutu benih. Benih tidak selalu segera ditanam, sehingga mengalami penundaan tanam artinya
mengalami penyimpanan. Benih yang diproduksi di daerah tertentu mengalami jarak tempuh yang panjang hingga beberapa hari.
Pada tataniaga pertanian benih cabai selalu mengalami penyimpanan pada kondisi sub optimum sebelum sampai ke tangan petani. Penyimpanan pada kondisi sub optimum
merupakan kondisi penyimpanan yang kurang baik, karena menyebabkan terjadinya penurunan mutu benih cabai baik viabilitas maupun vigornya sebelum ditanam.
Teknologi penyimpanan yang baik dapat mencegah atau memperlambat kemunduran benih. Benih yang mempunyai viabilitas awal tinggi mutu benih tinggi akan memiliki
daya simpan yang baik dibandingkan dengan benih yang mempunyai viabilitas awal yang
10
rendah mutu benih rendah. Pada benih cabai menurunnya vigor benih ditunjukkan oleh menurunnya panjang radikula, panjang hipokotil, daya berkecambah benih, kecepatan
tumbuh benih, indeks vigor dan terjadi peningkatan nilai daya hantar listrik Tabel 4. Hal ini didukung oleh Copeland dan McDonald 2001 bahwa menurunnya kualitas benih
yang mengakibatkan menurunnya vigor benih dan akhirnya dapat menurunkan hasil. Tabel 2. Kebutuhan dan Ketersediaan Benih Horikultura Bermutu Tahun 2005-2006
No Komoditi
Tahun 2005 dalam Ribuan
Tahun 2006 Dalam Ribuan
Kebutuhan Ketersediaan
Kebutuhan Ketersediaan
1 Tan. Buah pohon
51. 996 9.508
18.29 74.280
11.108 14.95
2 Tan. Hias pohon
330.260 14.918
4.52 417.229
25.897 6.21
3 Tan. Sayuran-Umbi ton
Biji ton 238.913
1.182 6.558
2.7 592
50.1
53.151 1 253
10.275 4.1
665
53.1
4 Tan. Obat ton
30 0.4
1.33 30
0.5 1.67
Sumber : Direktorat Jenderal Hortikultura 2008
Hubungan Vigor benih, Viabilitas dan Deteriorasi
Tiap tahapan benih menggambarkan perubahan pada morfologi dan fisiologi ontogeny yang dapat mengubah potensi penampilan benih. Pada saat benih telah mencapai
berat kering maksimum disebut dengan masak fisiologis, pada titik ini, mempunyai potensi yang lebih besar untuk pengecambahan dan vigor yang maksimum Delouche 1974.
Delouche dan Caldwell 1960 menyatakan bahwa pada saat vigor maksimum persentkecambahan mencapai maksimum 100. Benih lot A adalah benih pada saat
masak fisiologis dipanen. Setelah mengalami peningkatan deteriorasi persentase perkecambahan mengalami penurunan secara cepat. Pada umumnya benih mencapai masak
fisiologis pada tingkat kadar air tinggi dan tidak aman untuk penyimpanan Gambar 5. Benih yang dipanen tidak mencapai masak panen, maka daya simpannya rendah
dan tidak dapat meminimalisir kerusakan mekanik. Vigor awal benih mempengaruhi kecepatan deteriorasi dan kecepatan penurunan percent germination. Besarnya sudut
penurunan persentase perkecambahan juga berbeda antara benih lot A dan B yang dipanen pada kondisi kemasakan berbeda Gambar 5.
11
Pemulia tanaman selama bertahun tahun sangat hati-hati dalam menyeleksi vigor benih. Untuk meningkatkan produksi, pemulia tanaman memperbaiki beberapa
karaktetaristik benih seperti integritas mekanik benih yang keras, resisten terhadap penyakit, kandungan protein, dan ukuran benih. Faktor tersebut berperan pada
pertumbuhan di lapang dan sering menghasilkan penambahan daya hasil.
Gambar 5. Hubungan antara vigor benih, viabilitas dan deteriorasi Delouche dan Caldwell 1960
Pemulia tanaman telah memperkenalkan ketegaran hibrid benih hibrid vigor untuk kekerasan benih, pengaruh kerusakan benih, dan komposisi benih yang mempengaruhi
ekspresi mutu benih. Ketegaran hibrid merupakan komponen heterosis dan menggambarkan pengukuran keunggulan hibrida yang melebihi tetua inbrednya.
Keunggulan hibrida sering kali lebih besar pada kondisi cekaman dibandingkan kondisi optimum. Misalnya, benih hibrida jagung dan barley berkecambah dan tumbuh lebih cepat
dibandingkan tetua inbrednya Copeland dan McDonald 2001. Pemulia tanaman telah menemukan sistem gen yang mengendalikan kualitas nutrisi
tetapi tidak diwariskan pada vigor benih. Nass dan Crane 1970 menemukan bahwa berbagai gen untuk ekspresi endosperma mempengaruhi pengecambahan benih pada suhu
15, 20, dan 25
o
C. Benih dengan gen A1 menghasilkan benih yang lebih vigor
dibandingkan dengan benih yang tidak mengandung gen tersebut.
12
Vigor Daya Simpan Benih
Daya simpan DS benih adalah prakiraan waktu berapa lama benih mampu untuk disimpan. DS merupakan parameter lot benih dalam satuan waktu suatu periode simpan
PS. Periode simpan ialah kurun waktu simpan benih, dari benih siap disimpan sampai benih siap ditanam Sadjad et al. 1999.
Berdasarkan daya simpan benih Robert 1973 menyatakan ada dua tipe benih yaitu benih ortodoks dan rekalsitran
.
Benih ortodoks adalah benih yang dapat dikeringkan pada kadar air benih KA rendah yaitu sampai 5 tanpa kerusakan dan benih orthodiks tersebut
toleran pada suhu dingin. Benih rekalsitran adalah benih yang tidak dapat dikeringkan pada KA 30 tanpa kerusakan dan benih rekalsitran tidak dapat toleran pada suhu dingin.
Sehubungan dengan daya simpan benih terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi daya simpan benih, yaitu faktor internal dan eksternal. Menurut Copeland dan McDonald
2001 faktor internal daya simpan benih yaitu ukuran benih, umur simpan benih dan komposisi kimia benih. Faktor eksternal menurut Sadjad 1999 adalah faktor lapangan
mulai benih ditanam, pertumbuhan tanaman, pemasakan, pemanenan, pengolahan sampai benih siap disimpan dan kondisi penyimpanan serta lamanya benih disimpan. Kelembaban
nisbi dan suhu dapat mempengaruhi daya simpan benih. Pada RH mencapai 80 dan suhu 25
–30
o