Bahan dan Metode Pewarisan Karakter Komponen Hasil Dan Pemanfaatan Segregan Transgresif Persilangan Cabai Besar Dan Keriting Dalam Rangka Perbaikan Hasil

Gambar 3.1 Skema persilangan pada cabai Persilangan pembentukan populasi akan dilaksanakan secara buatan di Perumahan IPB Alam Sinar Sari. Benih cabai disemai pada tray semai dengan media tanam campuran media tanam dan pupuk kandang 1:1. Setelah bibit berumur 40 hari atau memiliki 4-5 helai daun dipindahkan ke polibag ukuran 40 cm x 35 cm berisi 10 kg campuran topsoil dan pupuk kandang 2:1. Pemupukan dengan NPK 16-16-16 dengan cara di kocor 5 g L -1 air sebanyak 250 ml per tanaman dan pupuk daun 5 g L -1 air diberikan seminggu sekali. Pengendalian hama dan penyakit menggunakan insektisida, fungisida, akarisida yang diaplikasikan jika diperlukan. Emaskulasi dan penyerbukan dilakukan pagi hari pada pukul 06.00-09.00 WIB. Emaskulasi menggunakan pinset yang telah disterilkan dengan alkohol 70, pada saat bunga belum mekar untuk tetua betina reseptif. Tepung sari diambil dari bunga tetua jantan yang telah antesis. Selanjutnya tepung sari ditempelkan ke stigma betina yang reseptif. Bunga yang telah diserbuki ditutup dengan selotif dan diberi label yang berisi informasi genotipe tetua persilangan dan tanggal persilangan. Selfing dilakukan dengan menyungkup tanaman cabai, agar terhindar dari kontaminasi serbuk sari lain. Karakter yang diamati adalah karakter komponen hasil, yaitu: 1. Umur berbunga HST, dihitung saat tanaman telah memiliki minimal 1 bunga yang mekar sempurna. 2. Umur panen HST, dihitung saat tanaman telah memiliki minimal 1 buah sudah layak panen. 3. Bobot buah g, diambil rata-rata 5 buah setiap tanaman dari panen kedua dan diukur menggunakan timbangan analitik. 4. Diameter buah mm, diambil rata-rata 5 buah setiap tanaman mulai dari panen kedua dan diukur mengunakan jangka sorong digital. 5. Tebal daging buah mm, diambil rata-rata 5 buah setiap tanaman mulai dari panen kedua. Buah dibelah secara melintang dan diukur tebal daging buahnya menggunakan jangka sorong digital. 6. Panjang buah cm, diambil rata-rata 5 buah setiap tanaman mulai dari panen kedua dan diukur dari pangkal sampai ujung buah. 7. Panjang tangkai buah cm, diambil rata-rata 5 buah setiap tanaman mulai dari panen kedua dan diukur dari pangkal sampai ujung tangkai buah. 8. Jumlah buah per tanaman buah, dihitung setiap kali panen dengan menjumlahkan jumlah buah tiap panen selama 8 minggu. 9. Bobot buah total per tanaman gtan, dihitung dengan menjumlahkan bobot buah tiap panen selama 8 minggu. ♀ P1 x P2 ♂ P1 x F1 x P2 BCP1 F2 BCP2 ♀ P2 x P1 ♂ F1R Analisis data dilakukan mengacu pada Limbongan et al. 2008 dan Arif et al. 2012 yaitu: 1. Uji normalitas pada populasi F2 Uji normalitas dilakukan untuk mengetahui sebaran populasi F2, untuk mengetahui aksi gen dari karakter-karakter yang diamati. Uji normalitas menggunakan metode Kolmogorov-smirnov. 2. Efek maternal Uji efek maternal menggunakan pengujian dua populasi dengan uji t-student pada nilai tengah populasi F1 dan F1R. Rumus uji-t mengacu pada Steel dan Torrie 1981: = µ − µ − Keterangan µF1= Nilai Tengah populasi F1 S F1 = Simpangan baku populasi F1 µF1R= Nilai Tengah populsi F1R S F1R = Simpangan baku populasi F1R 3. Jumlah gen pengendali karakter Jumlah gen pengendali karakter menunjukkan jumlah kelompok gen yang terdiri dari beberapa gen minimal dari setiap kelompok mengacu pada Mather dan Jinks 1982: � = µ� − µ� Keterangan: n = Jumlah faktor efektif gen pengendali VE = ragam lingkungan VF2 = ragam populasi F2 µP1 = Nilai tengah P1 H = 4VBCP1+VBCP2-VF2-VE µP2 = Nilai tengah P2 4. Besaran nilai derajat dominansi Pendugaan besaran nilai dominansi menggunakan analisis potensi rasio hp menurut Petr dan Frey 1966: ℎ� = µ − µ � µ � − µ � Keterangan: µF1 = Nilai rata-rata F1 µMP = Nilai tengahmid parent kedua tetua µHP = Nilai tengah tetua tertinggi high parent Derajat dominansi diduga dengan menggunakan tabel klasifikasi derajat dominansi berdasarkan potensi rasio pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Klasifikasi derajat dominansi berdasarkan potensi rasio hp Nilai hp Derajat Dominansi hp -1 Overdominan hp = -1 Resesif sempurna -1 hp 0 Resesif parsial hp = 0 Tidak ada dominansiaditif 0 hp 1 Dominan parsial hp = 1 Dominan sempurna hp 1 Overdominan 5. Kelayakan model genetik Pendugaan kelayakan model genetik mengacu pada Mather dan Jink 1982. Uji skala individu digunakan model tiga parameter yang dijelaskan oleh Mather and Jinks 1982, yaitu: A=2BCP1-P1-F1; B=2BCP2-P2-F1; C=4F2-2F1-P1- P2. untuk menduga kesesuaian model aditif-dominan. Apabila hasil uji skala individu tidak ada sesuai dengan model aditif-dominan maka dilanjutkan dengan uji skala gabungan m = ½P1 + ½ P2 + 4F2 - 2BCP1 - 2BCP2; [d] = ½P1 - ½P2; [h]=6BCP1 + 6BCP2 - 8F2 - F1 - 1½P1 - 1½P2; [i]= 2BCP1 + 2BCP2 - 4F2; [j]=2BCP1 - P1 – 2BCP2 + P2; [l]=P1 + P2 + 2F1 + 4F2 – 4BCP1 – 4BCP2 untuk menambahkan kontribusi dari epistasis interaksi non-alelik. Uji ini menghasilkan dugaan untuk tiga parameter mean m, efek aditif [d], efek dominan [h] selain itu juga menghasilkan dugaan tiga parameter epistasis interaksi aditif x aditif [i], interaksi aditif x dominan [j] dan interaksi dominan x dominan [l]. 6. Komponen ragam Komponen ragam yang dihitung adalah ragam fenotipe VF2, lingkungan VE, genotipe VG, silang balik backcross VBC, ragam aditif VA, dan ragam dominan VD. Ragam fenotipe berasal dari ragam F2. 7. Pendugaan nilai heritabilitas Pendugaan nilai heritabilitas terdiri dari nilai heritabilitas dalam arti luas mengacu pada Allard 1960; Syukur et al. 2015 dan heritabilitas dalam arti sempit megacu pada Warner 1952. ℎ � = � − � + �� + �� � ℎ � � = � − � � + � � � Keterangan: h 2 bs = Heritabillitas arti luas VF1 = Ragam populasi F1 h 2 ns = Heritabilitas arti sempit VF2 = Ragam populasi F2 VBCP1 = Ragam populasi silang balik ke P1 VP1 = Ragam populasi P1 VBCP2 = Ragam populasi silang balik ke P2 VP2 = Ragam populasi P2

3.3 Hasil dan Pembahasan

Nilai tengah, ragam, dan selang data populasi biparental untuk karakter umur berbunga, umur panen, bobot per buah, panjang tangkai buah, dan panjang buah disajikan pada Tabel 3.2. Populasi F2 merupakan populasi dengan tingkat keragaman tertinggi, diikuti oleh populasi BCP1 dan BCP2. Populasi P1, P2, F1 dan F1R lebih seragam dibanding BCP1, BCP2, dan F2. Keragaman tertinggi pada populasi F2 dikarenakan populasi ini merupakan segregasi yang paling maksimal. Populasi P1 dan P2 merupakan tetua galur murni yang homozigot dan homogen, artinya setiap individu memiliki komposisi genetik yang sama. Populasi F1 dan F1R dalam keadaan heterozigot dan setiap individu memiliki komposisi genetik yang sama atau homogen. Tabel 3.2 Nilai tengah dan ragam karakter umur berbunga, umur panen, bobot per buah, panjang tangkai buah, dan panjang buah cabai Karakter Populasi P1 P2 F1 F1R BCP1 BCP2 F2 UB hari Nilai tengah 28.5 31.05 25.23 25.63 31.68 30.81 31.19 Ragam 9.33 6.54 7.62 5.01 14.43 13.71 15.79 Selang 21-34 28-35 19-29 22-29 22-40 22-36 20-40 UP hari Nilai tengah 91.37 92.1 81.38 82.35 94.14 89.93 98.19 Ragam 41.41 14.19 28.56 31.68 242.82 208.79 263.84 Selang 80-101 88-103 78-92 78-92 78-131 78-125 70-137 BB g Nilai tengah 3.71 16.75 9.45 10.06 3.79 10.54 5.02 Ragam 0.71 1.35 2.51 0.62 3.17 5.22 5.46 Selang 2.10-5.38 15.38- 18.46 5.45- 11.04 8.34- 11.08 1.20- 12.29 6.50- 15.40 1.62- 12.42 PTB cm Nilai tengah 4.47 3.24 4.35 4.32 3.64 3.57 3.56 Ragam 0.19 0.16 0.14 0.14 0.28 0.27 0.32 Selang 3.60-5.43 2.43-3.97 3.60-5.00 3.60-4.90 2.30- 4.88 2.43- 4.70 2.23- 5.24 PB cm Nilai tengah 14.26 9.71 14.02 14.26 11.01 9.25 9.38 Ragam 1.88 0.84 1.41 0.34 5.46 4.84 7.2 Selang 12.00- 16.73 8.13- 11.57 12.23- 16.04 13.62- 15.46 7.33- 16.74 5.53- 14.22 3.60- 16.07 Keterangan: UB=umur berbunga, UP=umur panen, BB=bobot per buah, PTB=panjang tangkai buah, dan PB=panjang buah. Selang data BCP2 untuk karakter bobot per buah memiliki nilai maksimum yang melebihi nilai maksimum pada populasi F2. Populasi BCP2 merupakan hasil silang balik ke tetua P2 yang memiliki bobot buah jauh lebih tinggi dibandingkan tetua P1, hal inilah yang mengakibatkan nilai maksimum BCP2 lebih tinggi dibandingkan F2. Tingkat keragaman karakter bobot per buah pada populasi F2 tetap lebih tinggi daripada populasi BCP2 yakni sebesar 5.46 dibandingkan ragam populasi BCP2 sebesar 5.22 Tabel 3.2. Nilai tengah, ragam, dan selang data populasi biparental untuk karakter diameter buah, tebal daging buah, jumlah buah, dan bobot buah per tanaman disajikan pada Tabel 3.3. Populasi F2 merupakan populasi dengan tingkat keragaman tertinggi, diikuti oleh populasi BCP1 dan BCP2. Populasi P1, P2, F1 dan F1R lebih seragam dibanding BCP1, BCP2, dan F2. Selang data BCP2 pada karakter diameter buah, tebal daging buah, dan bobot buah per tanaman nilai maksimumnya melebihi selang data F2. Hal ini diduga akibat dari silang balik ke tetua P2 yakni IPB C5 Cabai besar yang nilai tengahnya tinggi, sehingga nilai maksimumnya lebih baik daripada F2. Populasi F2 pada karakter-karakter tersebut tetap memiliki tingkat keragaman yang lebih tinggi dibandingkan populasi BCP2 walaupun dari nilai maksimumnya lebih baik pada populasi BCP2. Tabel 3.3 Nilai tengah dan ragam karakter diameter buah, tebal daging buah, jumlah buah, dan bobot buah per tanaman cabai Karakter Populasi P1 P2 F1 F1R BCP1 BCP2 F2 DB mm Nilai tengah 6.33 19.74 12.49 12.09 7.6 15.07 9.22 Ragam 0.54 2.59 2.65 1.99 4.25 5.82 6.63 Selang 4.66- 7.82 17.42- 22.58 9.57- 16.32 9.36- 15.69 4.23- 16.33 11.51- 20.65 4.61-18.23 TDB mm Nilai tengah 0.9 1.91 1.41 1.47 1.09 1.48 1.23 Ragam 0.05 0.06 0.01 0.01 0.04 0.07 0.06 Selang 0.52- 1.25 1.52- 2.39 1.30-1.73 1.21-1.70 0.70- 1.65 0.85-2.32 0.64-2.03 JB buah Nilai tengah 77.07 57.5 89.53 98.9 107.57 93.54 115.34 Ragam 670.92 290.17 279.54 326.93 920.25 956.84 1033.93 Selang 40-118 30-81 64-118 60-119 59-163 41-159 70-202 BBPT g Nilai tengah 218.7 595.8 522.07 586.83 353.5 615.5 375.2 Ragam 7953.1 6015.5 33139.1 25414.98 34304 35251.6 39126.5 Selang 102.40- 406.60 448.20- 761.70 302.40- 1009.70 363.66- 1060.16 51.70- 773.80 350.60- 1157.60 85.60- 1090.30 Keterangan: DB=diameter buah, TDB=tebal daging buah, JB=jumlah buah, dan BBPT=bobot buah per tanaman.