Uji daya hasil galur-galur harapan kedelai (Glycine max (L.) Merr.) berdaya hasil tinggi
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
19
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
20
RINGKASAN
THIA ROKHMANIAH JANUARINI. Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan
Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi. Dibimbing oleh
DESTA WIRNAS dan TRIKOESOEMANINGTYAS.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2006 sampai dengan
bulan April 2007 di Kebun Percobaan Balai Penelitian Bioteknologi dan
Sumberdaya Genetik (BBBIOGEN) Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor.
Tujuan penelitian ini adalah (1) melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum dan (2) memperoleh
informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur harapan kedelai
berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih unggul dari varietas
pembanding.
Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak dengan perlakuan faktor tunggal yaitu terdiri dari dua genotipe
tetua yaitu kedelai varietas nasional (Pangrango dan Slamet) sebagai pembanding,
serta 28 galur kedelai F9 hasil seleksi berdasarkan indeks seleksi dan bobot
biji/tanaman yang ditanam pada kondisi optimum. Masing-masing galur diulang
sebanyak tiga kali dengan jumlah anak contoh sebanyak lima tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sebagian besar populasi galur F9
mulai berbunga pada 7 MST. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa
terdapat perbedaan nilai tengah genotipe yang sangat nyata pada karakter jumlah
cabang, jumlah polong hampa, jumlah polong isi, jumlah polong total, %polong
isi, bobot biji/petak dan bobot biji 25 butir. Nilai tengah genotipe yang berbeda
nyata terdapat pada karakter tinggi tanaman, sedangkan nilai tengah genotipe yang
tidak berbeda nyata terdapat pada karakter bobot biji/tanaman. Berdasarkan hasil
pendugaan nilai heritabilitas, nilai heritabilitas untuk semua karakter pada
populasi F9 ini tergolong ke dalam dua kelompok yaitu kelompok nilai
heritabilitas sedang dan rendah dengan kisaran nilai heritabilitas antara -2.49 %
sampai 27.43 %. Karakter yang memiliki nilai koefisien korelasi sangat nyata
terhadap hasil adalah karakter jumlah polong hampa dan persentase polong isi.
21
Karakter yang berkorelasi nyata terhadap hasil adalah karakter jumlah polong isi
dan bobot biji/tanaman. Seleksi pada populasi F9 dilakukan secara langsung, yaitu
berdasarkan karakter bobot biji per petak, karena karakter bobot biji per petak
walaupun mempunyai nilai heritabilitas yang tergolong rendah, tetapi memiliki
koefisien keragaman genetik yang luas sehingga dengan koefisien keragaman
genetik yang luas memberikan peluang seleksi terhadap suatu karakter berjalan
efektif.
Kesimpulan penelitian ini adalah dari beberapa genotipe yang diuji,
terdapat empat galur yang memiliki bobot biji/petak lebih besar dari 660 gram.
Galur-galur tersebut adalah PS-60-2, GS-55-4, GC-89-2, dan PS-6-3. Galur-galur
tersebut sangat berpotensi untuk digunakan dalam uji daya hasil lanjutan.
22
LEMBAR PENGESAHAN
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN
KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL
TINGGI
Nama
:
THIA ROKHMANIAH JANUARINI
NRP
:
A34403014
Program Studi
:
Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih
Menyetujui,
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Desta Wirnas, SP. MSi.
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc.
NIP. 132 259 275
NIP. 132 169 917
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr.
NIP. 131 124 019
Tanggal Lulus :
23
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas kehendak-Nya lah penulis mampu menyelesaikan penelitian ini dengan
baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis ucapkan kepada nabi besar Muhammad
SAW. Penelitian yang berjudul Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan Kedelai
(Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam Kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih dan
penghargaan yang tak terhingga kepada :
1. Dr. Desta Wirnas, SP. MSi dan Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc. selaku
pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama kegiatan penelitian
dan penulisan skripsi ini yang sempat terhambat.
2. Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc selaku pembimbing akademik atas
bimbingan dan nasehatnya selama ini.
3. Untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta, terima kasih atas dukungan
semangat baik moril ataupun materil serta doa yang tidak pernah terputus
selama menjalani studi. Suami tercinta Suharyo Estiadi, terima kasih atas
dukungan semangat yang tidak pernah putus sejak penelitian sampai
menyelesaikan skripsi ini. Tante-tante, adik-adik, dan bibi di rumah,
terima kasih bantuan kalian selama panen.
4. Untuk Anna H. yang selalu setia mengingatkan penulis agar tidak terlalu
terlena
bekerja
dan
dorongan
moril
dan
materil
agar
penulis
menyelesaikan skripsi ini. Reydiana S. dan Sumiyati yang telah banyak
membantu selama penelitian. Untuk teman-teman PMTTB’40 terima kasih
untuk semangat dan kebersamaan selama menjalani studi.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih semoga hasil
penelitian ini dapat memperkaya ilmu dan bermanfaat bagi semua yang
membacanya. Amin.
Bogor, November 2007
Penulis
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Januari 1986 sebagai anak
pertama dari pasangan H. Tarsono dan Hj. Tetty Rustinah. Penulis telah menikah
dengan Suharyo Estiadi pada bulan Juli 2007.
Pendidikan yang telah penulis tempuh antara lain SDN Sudimara Barat
lulus tahun 1997, SMP Islam Al-Hasanah lulus tahun 2000, SMU Muhammadiyah
3 Jakarta lulus tahun 2003, dan penulis diterima di Institut Pertanian Bogor
melalui jalur USMI. Penulis diterima sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian
dengan Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Saat ini penulis
bekerja sebagai staf pengajar untuk mata ajaran biologi pada lembaga bimbingan
belajar Primagama dan sebagai Financial Consultant pada PT. Sun Life Financial
Indonesia.
25
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN ..................................................................................
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan Penelitian ..............................................................................
Hipotesis ...........................................................................................
Halaman
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
Botani dan Morfologi Kedelai ..........................................................
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri..........................................
Teknik Pemuliaan Kedelai ...............................................................
Heritabilitas ......................................................................................
Koefisien Keragaman Genetik .........................................................
Korelasi ............................................................................................
Penentuan Karakter Seleksi ..............................................................
4
4
6
8
10
11
12
12
BAHAN DAN METODE ......................................................................
Waktu dan Tempat ...........................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................
Pelaksanaan ......................................................................................
Pengamatan ......................................................................................
Analisis Data ....................................................................................
14
14
14
14
15
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
Kondisi Umum .................................................................................
Keragaan Galur-galur F9 ..................................................................
Pendugaan Komponen Ragam dan Parameter Genetik pada
Kedelai Generasi F9 .........................................................................
Pendugaan Nilai Koefisien Korelasi pada Karakter Komponen
Hasil Kedelai Generasi F9 ...............................................................
Seleksi Galur-galur Terbaik Kedelai F9 Berdasarkan Bobot Biji
per Petak ...........................................................................................
18
18
20
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
Kesimpulan ......................................................................................
Saran .................................................................................................
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
37
LAMPIRAN ...........................................................................................
42
28
31
33
26
DAFTAR TABEL
Nomor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Halaman
Teks
Rekapitulasi Sidik Ragam untuk Semua Karakter
Pengamatan ...........................................................................
Nilai Tengah dan Kisaran Nilai Tengah Delapan Karaker
Komponen Hasil Kedelai Generasi F9 ..................................
Rekapitulasi Nilai Kontras Untuk Semua Karakter
Terhadap Tetua P dan S ........................................................
Pendugaan Nilai Komponen Ragam dan Parameter Genetik
pada Kedelai Generasi F9 .....................................................
Koefisien Korelasi Antar Karakter Kedelai F9 .....................
Daftar Galur yang Memiliki Bobot Biji per Petak Lebih
Besar dari 660 gram ..............................................................
Lampiran
Deskripsi Varietas Pembanding yang Digunakan .................
Daftar Galur yang Ditanam ...................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen .....................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Cabang ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong
Hampa ...................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Isi .....
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Total
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot Biji Per
Tanaman ................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot 25 Butir ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Persentsse Polong Isi
Hasil Analisis Sidik Raga Karakter Bobot Biji per Petak
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Hampa .......................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Isi ..............................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Total ..........................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot
Biji Per Tanaman ..................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter
Persentase Polong Isi ............................................................
21
22
26
29
32
34
42
44
45
45
45
45
45
46
46
46
46
46
47
47
47
47
27
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1a.
1b.
2a.
2b.
Halaman
Teks
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 4
MST ......................................................................................
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 9
MST ......................................................................................
Hama belalang yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
daun yang diserang hama belalang
Hama kepik yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
tanaman kedelai yang terserang penyakit sapu setan (kanan)
19
19
20
20
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
19
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
20
RINGKASAN
THIA ROKHMANIAH JANUARINI. Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan
Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi. Dibimbing oleh
DESTA WIRNAS dan TRIKOESOEMANINGTYAS.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2006 sampai dengan
bulan April 2007 di Kebun Percobaan Balai Penelitian Bioteknologi dan
Sumberdaya Genetik (BBBIOGEN) Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor.
Tujuan penelitian ini adalah (1) melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum dan (2) memperoleh
informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur harapan kedelai
berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih unggul dari varietas
pembanding.
Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak dengan perlakuan faktor tunggal yaitu terdiri dari dua genotipe
tetua yaitu kedelai varietas nasional (Pangrango dan Slamet) sebagai pembanding,
serta 28 galur kedelai F9 hasil seleksi berdasarkan indeks seleksi dan bobot
biji/tanaman yang ditanam pada kondisi optimum. Masing-masing galur diulang
sebanyak tiga kali dengan jumlah anak contoh sebanyak lima tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sebagian besar populasi galur F9
mulai berbunga pada 7 MST. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa
terdapat perbedaan nilai tengah genotipe yang sangat nyata pada karakter jumlah
cabang, jumlah polong hampa, jumlah polong isi, jumlah polong total, %polong
isi, bobot biji/petak dan bobot biji 25 butir. Nilai tengah genotipe yang berbeda
nyata terdapat pada karakter tinggi tanaman, sedangkan nilai tengah genotipe yang
tidak berbeda nyata terdapat pada karakter bobot biji/tanaman. Berdasarkan hasil
pendugaan nilai heritabilitas, nilai heritabilitas untuk semua karakter pada
populasi F9 ini tergolong ke dalam dua kelompok yaitu kelompok nilai
heritabilitas sedang dan rendah dengan kisaran nilai heritabilitas antara -2.49 %
sampai 27.43 %. Karakter yang memiliki nilai koefisien korelasi sangat nyata
terhadap hasil adalah karakter jumlah polong hampa dan persentase polong isi.
21
Karakter yang berkorelasi nyata terhadap hasil adalah karakter jumlah polong isi
dan bobot biji/tanaman. Seleksi pada populasi F9 dilakukan secara langsung, yaitu
berdasarkan karakter bobot biji per petak, karena karakter bobot biji per petak
walaupun mempunyai nilai heritabilitas yang tergolong rendah, tetapi memiliki
koefisien keragaman genetik yang luas sehingga dengan koefisien keragaman
genetik yang luas memberikan peluang seleksi terhadap suatu karakter berjalan
efektif.
Kesimpulan penelitian ini adalah dari beberapa genotipe yang diuji,
terdapat empat galur yang memiliki bobot biji/petak lebih besar dari 660 gram.
Galur-galur tersebut adalah PS-60-2, GS-55-4, GC-89-2, dan PS-6-3. Galur-galur
tersebut sangat berpotensi untuk digunakan dalam uji daya hasil lanjutan.
22
LEMBAR PENGESAHAN
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN
KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL
TINGGI
Nama
:
THIA ROKHMANIAH JANUARINI
NRP
:
A34403014
Program Studi
:
Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih
Menyetujui,
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Desta Wirnas, SP. MSi.
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc.
NIP. 132 259 275
NIP. 132 169 917
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr.
NIP. 131 124 019
Tanggal Lulus :
23
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas kehendak-Nya lah penulis mampu menyelesaikan penelitian ini dengan
baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis ucapkan kepada nabi besar Muhammad
SAW. Penelitian yang berjudul Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan Kedelai
(Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam Kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih dan
penghargaan yang tak terhingga kepada :
1. Dr. Desta Wirnas, SP. MSi dan Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc. selaku
pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama kegiatan penelitian
dan penulisan skripsi ini yang sempat terhambat.
2. Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc selaku pembimbing akademik atas
bimbingan dan nasehatnya selama ini.
3. Untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta, terima kasih atas dukungan
semangat baik moril ataupun materil serta doa yang tidak pernah terputus
selama menjalani studi. Suami tercinta Suharyo Estiadi, terima kasih atas
dukungan semangat yang tidak pernah putus sejak penelitian sampai
menyelesaikan skripsi ini. Tante-tante, adik-adik, dan bibi di rumah,
terima kasih bantuan kalian selama panen.
4. Untuk Anna H. yang selalu setia mengingatkan penulis agar tidak terlalu
terlena
bekerja
dan
dorongan
moril
dan
materil
agar
penulis
menyelesaikan skripsi ini. Reydiana S. dan Sumiyati yang telah banyak
membantu selama penelitian. Untuk teman-teman PMTTB’40 terima kasih
untuk semangat dan kebersamaan selama menjalani studi.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih semoga hasil
penelitian ini dapat memperkaya ilmu dan bermanfaat bagi semua yang
membacanya. Amin.
Bogor, November 2007
Penulis
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Januari 1986 sebagai anak
pertama dari pasangan H. Tarsono dan Hj. Tetty Rustinah. Penulis telah menikah
dengan Suharyo Estiadi pada bulan Juli 2007.
Pendidikan yang telah penulis tempuh antara lain SDN Sudimara Barat
lulus tahun 1997, SMP Islam Al-Hasanah lulus tahun 2000, SMU Muhammadiyah
3 Jakarta lulus tahun 2003, dan penulis diterima di Institut Pertanian Bogor
melalui jalur USMI. Penulis diterima sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian
dengan Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Saat ini penulis
bekerja sebagai staf pengajar untuk mata ajaran biologi pada lembaga bimbingan
belajar Primagama dan sebagai Financial Consultant pada PT. Sun Life Financial
Indonesia.
25
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN ..................................................................................
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan Penelitian ..............................................................................
Hipotesis ...........................................................................................
Halaman
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
Botani dan Morfologi Kedelai ..........................................................
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri..........................................
Teknik Pemuliaan Kedelai ...............................................................
Heritabilitas ......................................................................................
Koefisien Keragaman Genetik .........................................................
Korelasi ............................................................................................
Penentuan Karakter Seleksi ..............................................................
4
4
6
8
10
11
12
12
BAHAN DAN METODE ......................................................................
Waktu dan Tempat ...........................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................
Pelaksanaan ......................................................................................
Pengamatan ......................................................................................
Analisis Data ....................................................................................
14
14
14
14
15
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
Kondisi Umum .................................................................................
Keragaan Galur-galur F9 ..................................................................
Pendugaan Komponen Ragam dan Parameter Genetik pada
Kedelai Generasi F9 .........................................................................
Pendugaan Nilai Koefisien Korelasi pada Karakter Komponen
Hasil Kedelai Generasi F9 ...............................................................
Seleksi Galur-galur Terbaik Kedelai F9 Berdasarkan Bobot Biji
per Petak ...........................................................................................
18
18
20
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
Kesimpulan ......................................................................................
Saran .................................................................................................
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
37
LAMPIRAN ...........................................................................................
42
28
31
33
26
DAFTAR TABEL
Nomor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Halaman
Teks
Rekapitulasi Sidik Ragam untuk Semua Karakter
Pengamatan ...........................................................................
Nilai Tengah dan Kisaran Nilai Tengah Delapan Karaker
Komponen Hasil Kedelai Generasi F9 ..................................
Rekapitulasi Nilai Kontras Untuk Semua Karakter
Terhadap Tetua P dan S ........................................................
Pendugaan Nilai Komponen Ragam dan Parameter Genetik
pada Kedelai Generasi F9 .....................................................
Koefisien Korelasi Antar Karakter Kedelai F9 .....................
Daftar Galur yang Memiliki Bobot Biji per Petak Lebih
Besar dari 660 gram ..............................................................
Lampiran
Deskripsi Varietas Pembanding yang Digunakan .................
Daftar Galur yang Ditanam ...................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen .....................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Cabang ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong
Hampa ...................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Isi .....
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Total
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot Biji Per
Tanaman ................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot 25 Butir ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Persentsse Polong Isi
Hasil Analisis Sidik Raga Karakter Bobot Biji per Petak
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Hampa .......................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Isi ..............................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Total ..........................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot
Biji Per Tanaman ..................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter
Persentase Polong Isi ............................................................
21
22
26
29
32
34
42
44
45
45
45
45
45
46
46
46
46
46
47
47
47
47
27
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1a.
1b.
2a.
2b.
Halaman
Teks
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 4
MST ......................................................................................
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 9
MST ......................................................................................
Hama belalang yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
daun yang diserang hama belalang
Hama kepik yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
tanaman kedelai yang terserang penyakit sapu setan (kanan)
19
19
20
20
28
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu komoditi pangan Indonesia yang masih dikhawatirkan
produktivitasnya adalah kedelai. Kedelai adalah tanaman yang berasal dari daerah
daratan Cina, yang kemudian dikembangkan diberbagai negara seperti Amerika,
Amerika Latin, dan Asia (Baharsjah et. al., 1985). Di Indonesia kedelai
dibudidayakan sebagai tanaman sela untuk makanan dan pupuk hijau. Pulau Jawa
merupakan pulau utama untuk produksi kedelai, terutama Jawa Tengah. Provinsi
lain yang memproduksi kedelai antara lain Aceh, Lampung, Sulawesi Utara, dan
Nusa Tenggara.
Kedelai sudah cukup lama mendapat tempat di hati masyrakat Indonesia
dan dikenal sebagai panganan fungsional, karena memiliki unsur non gizi yang
sangat berkhasiat bagi kesehatan. Kedelai menjadi salah satu komoditas yang
istimewa karena mengandung banyak jenis protein, antioksidan kuat yang mampu
menangkal proses penuaan secara biologis. Selain itu, protein kedelai tersusun
atas asam-asam amino yang di dalam proses pencernaan tidak begitu mudah
teroksidasi. Kandungan gizi kedelai meliputi protein sebesar 17 %, besi 5
mg/100g, dan kalsium 102 mg/100 g (Prakarsa – Rakyat, 2007).
Penggunaan kedelai yang diproduksi di dalam negeri, umumnya
dimanfaatkan untuk konsumsi masyarakat dan masukan dalam usahatani yang
berupa bibit. Kedelai sebagian besar dikonsumsi oleh masyrakat dalam bentuk
olahan dan hanya sebagian kecilnya saja yang dikonsumsi secara langsung.
Konsumsi kedelai secara langsung 50 % dalam bentuk tempe, 40 % tahu, dan 10
% dalam bentuk produk lain seperti kecap, tauco, dan lain-lain (Wikipedia, 2007).
Kebutuhan kedelai nasional setiap tahun meningkat tetapi peningkatan ini
tidak dibarengi oleh produksi yang dalam beberapa tahun ini mengalami
penurunan sehingga untuk memenuhi kebutuhan konsumsi nasional pemerintah
harus melakukan impor. Perkiraan kebutuhan kedelai nasional tahun 2006 adalah
2.000.000 ton (Deptan, 2006), sedangkan rata-rata produksi kedelai dalam negeri
hanya 608.263 ton (BPS, 2007). Untuk memenuhi kebutuhan nasional yang
tinggi, maka pemerintah harus melakukan impor. Sejak tahun 2000 impor kedelai
29
berkisar 1,1 – 1,3 juta ton dan volume impor ini dari tahun ke tahun semakin
membesar. Penurunan produksi kedelai nasional disebabkan oleh beberapa faktor,
antara lain gairah petani untuk menanam kedelai sangat rendah karena biaya
produksinya tinggi dan kurang menguntungkan jika dibandingkan dengan
komoditas lain seperti padi, jagung, dan lain-lain. Selain itu, kebijakan harga
kedelai impor semakin rendah sehingga petani kedelai semakin terpuruk dan
enggan untuk menanam kedelai. Dampak dari kebijakan pemerintah menyebabkan
harga kedelai petani Indonesia tidak bisa bersaing dengan harga kedelai impor
yang semakin banyak dan petani kedelai Indonesia tidak terlindungi (Hutapea dan
Mashar, 2004). Oleh karena itu, peningkatan produksi kedelai sangat strategis
dilakukan.
Peningkatan kedelai harus diarahkan kepada peningkatan produktivitas
melalui perbaikan sistem budidaya. Prioritas utama dalam usaha meningkatkan
produktivitas dan perbaikan sistem budidaya adalah meningkatkan potensi hasil
dari suatu varietas yang ditanam dan menanam kedelai pada kondisi optimum
(Somaatmadja, 1985).
Kegiatan pemuliaan tanaman pada kedelai di IPB telah dimulai sejak
beberapa tahun lalu oleh Sopandie, Trikoesoemaningtyas, dan Khumaida (2006).
Sampai saat ini telah diperoleh 20 galur generasi F8 dari hasil persilangan dialel
yang menggunakan empat tetua yaitu Ceneng, Godek, Pangrango, dan Slamet.
Galur – galur F8 digunakan untuk uji daya hasil pendahuluan pada kondisi
optimum dan menghasilkan 38 galur terbaik F9 berdasarkan indeks seleksi dan
bobot biji/tanaman. Dalam penelitian ini terpilih 28 galur F9 yang digunakan
untuk uji daya hasil pendahuluan pada kondisi optimum. Penelitian ini
dilaksanakan sejak bulan November 2006 sampai April 2007 di kebun percobaan
BBBIOGEN Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor. Diharapkan dari hasil
penelitian ini akan terpilih galur-galur harapan yang daya hasilnya lebih unggul
dari varietas pembanding yang siap untuk diuji daya hasil lanjutan.
30
Tujuan
1. Melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur harapan kedelai berdaya
hasil tinggi pada kondisi optimum.
2. Memperoleh informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih
unggul dari varietas pembanding
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan hasil di antara galur-galur F9 yang diuji.
Di antara galur F9 yang diuji terdapat beberapa galur yang lebih unggul dari
varietas pembanding.
31
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Morfologi Kedelai
Tanaman kedelai berasal dari daratan Cina yang kemudian dikembangkan
di berbagai negara seperti Amerika, Amerika Latin, dan Asia. Nama botani dari
kedelai yang dibudidayakan adalah Glycine max (L.) Merrill. Kedelai (Glycine
max (L.) Merrill) termasuk ke dalam famili Leguminosae, genus Glycine, subgenus soja, dan spesies max. Species kedelai lainnya adalah Glycine soja yang
merupakan tanaman kedelai liar semusim yang memiliki tipe pertumbuhan
merambat dengan daun bertangkai tiga, kecil, dan sempit. Tipe kedelai liar ini
memiliki bunga yang berwarna ungu, berbiji keras dengan bentuk biji agak bundar
dan berwarna hitam atau coklat tua. Species Glycine max merupakan tanaman
kedelai budidaya semusim yang memiliki tipe pertumbuhan berupa semak rendah,
tumbuh tegak, berdaun lebat dengan bermacam-macam bentuk morfologi
daunnya. Persamaan antara species kedelai Glycine soja dan Glycine max adalah
kedua species ini memiliki jumlah kromosom yang sama yaitu 2n = 40 (Hidajat,
1985).
Species Glycine max memiliki dua tipe pertumbuhan, yaitu tipe
pertumbuhan determinate dan tipe pertumbuhan indeterminate yang masingmasing tipe pertumbuhan ini memiliki sifat pertumbuhan yang khas. Tipe
pertumbuhan determinate ditandai dengan berhentinya pertumbuhan vegetatif
setelah berbunga, masa berbunga tidak lama, jumlah buku setelah berbunga tidak
bertambah, batangnya pendek dan tegak, serta bunga pertama muncul pada buku
bagian atas batang. Berbeda dengan tipe pertumbuhan indeterminate, tipe
pertumbuhan ini ditandai dengan pertumbuhan vegetatif akan terus berlanjut
setelah berbunga, masa berbunga lebih lama dibanding dengan kedelai yang
bertipe determinate, jumlah buku setelah berbunga masih akan bertambah,
batangnya tinggi dan tumbuh melilit, serta bunga pertama muncul pada buku
bagian bawah batang (Baharsjah et. al., 1985; Hidajat, 1985; Lersten, 1987).
Tinggi tanaman kedelai pada umumnya berkisar antara 10 sampai 200 cm
dengan cabang sedikit atau banyak tergantung dari kultivar dan lingkungan
hidupnya. Daun pertama yang keluar dari buku sebelah atas kotiledon berupa
32
daun tunggal yang berbentuk sederhana dan letaknya berseberangan. Daun-daun
yang terbentuk kemudian adalah daun tiga (trifoliat) dan letaknya berselangseling. Adakalanya terdapat daun dengan empat anak daun. Batang, polong, dan
daun kedelai ditumbuhi bulu-bulu yang berwarna abu-abu atau coklat, namun
terdapat pula tanaman kedelai yang tidak memiliki bulu. Perakaran kedelai terdiri
dari akar tunggang yang terbentuk dari bakal akar, empat baris akar sekunder yang
tumbuh dari akar tunggang, dan sejumlah akar cabang yang tumbuh dari akar
sekunder (Baharsjah et. al., 1985; Hidajat, 1985; Lersten, 1987).
Kedelai termasuk tanaman yang menyerbuk sendiri dengan penyerbukan
yang terjadi pada saat bunga masih tertutup (kleistogamus) sehingga kemungkinan
terjadinya penyerbukan silang sangat kecil. Bunga kedelai tergolong bunga
sempurna yaitu setiap bunga memiliki alat jantan dan alat betina. Periode
pengisian biji adalah periode paling kritis dalam masa pertumbuhan kedelai.
Apabila terdapat gangguan dalam periode ini akan mengakibatkan berkurangnya
hasil. Polong pertama muncul sekitar 10-14 hari setelah munculnya bunga
pertama. Tiap-tiap polong berisi 1 sampai 5 biji, tetapi sebagian besar kultivar
kedelai mempunyai polong yang berisi 2 sampai 3 buah biji. Bentuk biji kedelai
berbeda-beda tergantung jenis kultivarnya, dapat berbentuk bulat, agak gepeng,
atau bulat telur, namun sebagian besar kultivar bentuk bijinya bulat telur. Bobot
biji kedelai berbeda-beda sesuai dengan ukuran bijinya. Bobot seratus butir untuk
kedelai yang berbiji kecil antara 7-10 gram, untuk kedelai yang berbiji sedang
mempunyai bobot 11-13 gram, dan untuk kedelai yang berbiji besar mempunyai
bobot lebih dari 13 gram (Hidajat, 1985).
Menurut Baharsjah et. al. (1985) tanaman kedelai merupakan tanaman hari
pendek, yaitu tanaman kedelai tidak akan berbunga bila lama penyinaran (panjang
hari) melampaui batas kritis (>12 jam penyinaran). Apabila lama penyinaran 12
jam, hampir semua tanaman kedelai dapat berbunga tetapi tergantung pada
varietasnya, sedangkan bila lama penyinaran kurang dari 12 jam, tanaman kedelai
dapat berbunga. Pada saat lama penyinaran melebihi 12 jam, maka tanaman akan
meneruskan pertumbuhan vegetatifnya tanpa proses pembungaan. Umur berbunga
beragam sesuai kultivarnya dari 20 hingga 60 hari setelah tanam.
33
Tanaman kedelai dapat tumbuh baik sampai ketinggian 1.500 m dpl.
Lokasi yang ideal untuk kedelai adalah lokasi dengan curah hujan sedang (150200mm/bulan). Suhu yang optimal untuk perkecambahan adalah 300 C. Biji
kedelai berkecambah setelah 4 hari tanam pada lingkungan yang optimal,
sedangkan pada suhu 100 C biji baru berkecambah sekitar 2 minggu setelah
tanam. Pertumbuhan terbaik terjadi pada suhu 29,40C dan menurun bila suhu lebih
rendah. Saat memasuki periode pengisian polong suhu harian yang baik untuk
kedelai adalah tidak melebihi 350C dengan kelembaban nisbi yang relatif rendah
(±70%) (Baharsjah et. al., 1985).
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
Sasaran yang hendak dicapai pada program pemuliaan tanaman
menyerbuk sendiri adalah sifat unggul dan tanaman homozigot (Poespodarsono,
1988). Beberapa program pemuliaan yang dapat dikerjakan untuk mendapatkan
varietas unggul, antara lain (1) introduksi atau mendatangkan varietas atau bahan
seleksi dari luar negeri, (2) mengadakan seleksi galur terhadap populasi yang telah
ada seperti varietas lokal atau varietas dalam koleksi, dan (3) mengadakan
program pemuliaan dengan persilangan, mutasi, atau teknik-teknik lain (Sumarno,
1985).
Introduksi merupakan suatu proses mendatangkan suatu kultivar tanaman
dari satu wilayah ke wilayah baru. Introduksi merupakan suatu cara untuk
memperoleh plasma nutfah sebagai sumber keragaman genetik yang akan
digunakan dalam pemuliaan. Hibridisasi memiliki tujuan untuk memperoleh
kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang
berbeda genotipenya. Hasil hibridisasi akan bersegregasi pada generasi F1 bila
tetua yang digunakan heterozigot dan akan bersegregasi pada generasi F2 bila
tetua yang digunakan homozigot (Poespodarsono, 1988).
Seleksi pada tanaman menyerbuk sendiri menggunakan dua cara untuk
meningkatkan hasil yang diinginkan, yaitu dengan melakukan seleksi pada
populasi yang sudah ada (seleksi pada populasi alam) dan seleksi dalam populasi
untuk membentuk varietas atau galur baru (Poespodarsono, 1988). Metode seleksi
yang biasa digunakan pada tanaman menyerbuk sendiri dengan cara persilangan
34
antara lain seleksi massa, pedigree, metode bulk, backcross, dan single seed
descent (Hayes, Immer, dan Smith, 1955; Allard, 1960; Poespodarsono, 1988).
Bentuk yang paling sederhana dari metode seleksi yang ada adalah seleksi
massa. Dasar seleksi ini hanya pada penampilan luar (fenotipe). Tanaman yang
terpilih secara individual dicampur untuk digunakan sebagai bahan tanaman
musim berikutnya. Pelaksanaan seleksi ini menggunakan suatu populasi yang
ditanam pada suatu areal yang cukup luas. Cara pemilihan dapat dilakukan dengan
dua cara, yaitu seleksi massa positif dan seleksi massa negatif. Seleksi massa
positif hanya memilih individu tanaman yang sesuai dengan tujuan pemuliaan.
Jumlah tanaman yang dipilih antara 100 sampai 200 tanaman dan mempunyai
sifat-sifat yang seragam. Seleksi massa positif dapat diulang satu atau dua kali
sampai tanaman hasil seleksi menunjukkan keseragaman. Seleksi massa negatif
yaitu membuang tanaman yang menyimpang dari sifat-sifat yang dikehendaki dan
sisa tanaman yang lain dipanen untuk dijadikan benih. Seleksi massa negatif dapat
diulangi beberapa kali sampai diperoleh tanaman yang seragam. Seleksi massa
negatif seringkali dilakukan setelah seleksi massa positif (Sumarno, 1985;
Poespodarsono, 1988; Mangoendidjojo, 2003).
Metode seleksi pedigree adalah metode seleksi dengan melakukan
pencatatan setiap anggota populasi bersegregasi hasil persilangan. Seleksi
pedigre diterapkan berdasarkan keragaman yang tersedia antar galur dan
keragaman yang tersedia dalam galur. Seleksi pedigree dilakukan terhadap
individu tanaman yang mengalami segregasi dan seleksi dilakukan pada generasi
ke-2 (F2). Metode seleksi pedigree membutuhkan waktu dan cara pengamatan
yang cermat terhadap individu-individu tanaman pada suatu generasi yang
bersegregasi. Pemulia tanaman harus mempunyai ketajaman dan kejelian pada
waktu pemilihan, khususnya saat pemilihan pada generasi awal. Tanpa ketajaman
dan kejelian, ada kemungkinan bahwa individu yang terpilih dalam proses
segregasi, pada generasi berikutnya akan menghasilkan individu-individu
keturunan yang tidak sesuai harapan (Mangoendidjojo, 2003).
Seleksi dengan menggunakan metode bulk dilakukan pada generasi ke-6
(F6). Keturunan F2 sampai F5 pada metode bulk ditanam tanpa mengalami
seleksi. Setiap generasi tanaman setelah panen kemudian dicampur untuk
35
digunakan sebagai bahan tanaman pada generasi berikutnya. Seleksi dilakukan
pada generasi ke - 6 (F6) karena secara teori pada F6 proporsi populasi yang
homozigot sudah mencapai lebih dari 90 % sehingga memudahkan dalam
pelaksanaan seleksi. Dibandingkan dengan metode pedigree, metode bulk akan
membutuhkan waktu yang lebih lama dan membutuhkan areal tanam yang lebih
luas, tetapi dalam pelaksanaan pemilihan tanaman akan lebih mudah. Jadi, metode
seleksi bulk lebih sederhana, mudah, dan tidak mahal (Mangoendidjojo, 2003).
Metode backcross (persilangan balik) termasuk seleksi kombinasi karena
dilakukan dengan persilangan antara dua tetua karena dilakukan persilangan
antara F1 dengan salah satu tetuanya. Metode persilangan ini pada umumnya
digunakan dalam rangka usaha memperbaiki varietas-varietas unggul yang sudah
ada dengan cara menyisipkan gen yang diinginkan pada salah satu tetua (tetua
donor) kepada F1 (tetua recurrent). Metode backcross masih memiliki kelemahan
sifat. Kelemahan sifat tersebut dapat diperbaiki dengan cara memasukkan sifat
yang baik dari varietas lain (Mangoendidjojo, 2003).
Metode single seed descent (SSD) banyak diterapkan pada tanaman
menyerbuk sendiri. Prinsip pada metode SSD adalah individu tanaman yang
terpilih dari suatu hasil persilangan pada F2 dan selanjutnya, ditanam cukup satu
biji setiap satu keturunan. Penanaman dengan satu biji dilakukan sampai generasi
yang ke–5 atau ke-6 (F5 atau F6). Bila pada generasi tersebut sudah diperoleh
tingkat keseragaman yang diinginkan maka pada generasi berikutnya pertanaman
tidak dilakukan satu biji satu keturunan, tetapi ditingkatkan menjadi satu baris
satu populasi keturunan kemudian meningkat lagi pada generasi selanjutnya
menjadi satu plot satu populasi keturunan (Mangoendidjojo, 2003).
Teknik Pemuliaan Kedelai
Sasaran utama dalam pemuliaan kedelai adalah meningkatkan potensi
hasil, meningkatkan mutu hasil yaitu dengan cara meningkatkan daya adaptasi
terhadap keadaan tanah dan iklim dalam daerah penyebaran, dan meningkatkan
ketahanan terhadap hama dan penyakit (Somaatmadja, 1985).
Program pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul kedelai terdiri dari
empat tahap pekerjaan, yaitu pembentukan populasi dasar untuk bahan seleksi
36
dengan cara hibridisasi, seleksi, pengujian daya hasil, dan pemurnian dan
penyediaan benih (Sumarno, 1985).
Populasi dasar adalah populasi bahan seleksi yang mengandung sifat yang
diinginkan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membentuk populasi dasar
adalah populasi harus mengandung sifat-sifat yang ingin diseleksi, mengandung
variasi genetik yang luas, dan mempunyai daya adaptasi yang baik serta
mempunyai sifat-sifat agronomi yang baik. Populasi sebagai bahan seleksi dapat
dibentuk dengan beberapa cara, yaitu persilangan buatan, persilangan dengan
bantuan jantan mandul, mutasi, dan persilangan antar spesies (Sumarno, 1985).
Varietas kedelai yang dikembangkan dari galur murni bersifat homozigot –
homogenus. Oleh karena itu, populasi keturunan persilangan perlu dibentuk galurgalur murni sehingga dapat diuji daya hasilnya. Ciri-ciri galur murni yang terlihat
antara lain adalah penampilan yang seragam dari sifat-sifat morfologi dan
keturunan dari galur murni menunjukkan sifat yang telah mantap. Metode seleksi
yang digunakan dalam pembentukan galur murni dapat bermacam-macam, antara
lain pembentukan galur murni dibarengi dengan seleksi (metode pedigree) dan
pembentukan galur murni tanpa seleksi (metode bulk). Hal yang perlu
diperhatikan adalah antara galur-galur murni yang akan diuji harus mempunyai
keragaman genetik yang luas sehingga dapat dipilih galur yang secara genetik
mempunyai hasil tinggi serta mempunyai sifat lain yang diinginkan (Sumarno,
1985).
Pengujian daya hasil merupakan tahap dalam program pemuliaan yang
paling banyak memerlukan tenaga dan biaya. Pembentukan galur murni relatif
mudah dan murah, tetapi untuk menguji daya hasilnya diperlukan biaya, tenaga,
dan tanah yang cukup luas. Pengujian daya hasil pada umumnya dibagi dalam tiga
tahap, yaitu uji daya hasil pendahuluan (UDHP), uji daya hasil lanjutan (UDHL),
dan uji multi lokasi (UML). Tahap UDHP memerlukan galur sebanyak mungkin
untuk diuji agar peluang untuk memperoleh galur dengan hasil tinggi cukup besar.
Galur yang diuji pada tahap UDHL berjumlah antara 10-20 galur, termasuk
varietas unggul pembanding. Jumlah lokasi sekurang-kurangnya empat lokasi
selama 2-4 musim. Hasil rata-rata dari semua percobaan akan menentukan suatu
galur dapat dilepas sebagai varietas unggul atau tidak. Galur yang hasilnya
37
melebihi varietas unggul dinamakan galur harapan. Galur yang diuji pada tahap
UML hanya 5-10 galur harapan saja. Tahap pengujian UML bertujuan untuk
mengetahui daya adaptasi dari galur-galur harapan yang akan dilepas sebagai
varietas unggul baru. Galur harapan yang berproduksi tinggi pada daerah tertentu
dapat dilepas sebagai varietas unggul untuk daerah tersebut (Sumarno, 1985).
Heritabilitas
Menurut Allard (1960) kemajuan seleksi yang dilakukan dapat dilihat dari
nilai heritabilitasnya. Heritabilitas menyatakan perbandingan atau proporsi varian
genetik terhadap varian total (varian fenotipe) yang biasa dinyatakan dalam persen
(%) (Kuckuck et. al, 1991). Menurut Poehlman dan Sleeper (1995) menyatakan
haritabilitas adalah parameter genetik yang digunakan untuk menduga variabilitas
penampilan suatu genotipe dalam populasi yang disebabkan oleh peranan faktor
genetik.
Nilai heritabilitas terbagi menjadi dua macam, yaitu heritabilitas arti luas
(broad sense heritability) yang merupakan perbandingan antara varian genetik
total terhadap varian fenotipe, dan heritabilitas arti sempit (narrow sense
heritability) yang merupakan perbandingan antara varian aditif dan varian
fenotipe (Makmur, 1992). Stanfield (1983) membagi nilai heritabilitas arti luas ke
dalam tiga kelompok, yaitu rendah (h2 ≤ 0.2), sedang (0.2 ≤ h2≤0.5), dan tinggi (h2
> 50%). Heritabilitas arti sempit nilainya akan lebih kecil dibandingkan dengan
nilai heritabilitas arti luas, karena heritabilitas arti sempit melihat proporsi varian
aditif yang merupakan bagian dari varian genetik total terhadap varian fenotipe
dan varian aditif merupakan sifat yang benar-benar diwariskan pada keturunannya
sehingga nilai heritabilitas arti sempit akan lebih spesifik dibandingkan dengan
nilai heritabilitas arti luas (Mangoendidjojo, 2003).
Nilai heritabilitas dapat diduga dengan menggunakan beberapa metode,
antara lain dengan menggunakan metode analisis komponen ragam. Analisis
komponen ragam digunakan untuk menduga nilai heritabilitas arti luas. Metode
lain yang dapat digunakan untuk menduga nilai heritabilitas adalah metode
parent-offspring. Metode ini digunakan untuk menduga nilai heritabilitas arti
sempit pada karakter kualitatif. Nilai heritabilitas diduga dengan meregresikan
38
nilai rata-rata turunannya terhadap tetuanya. Nilai heritabilitas dinyatakan dalam
bilangan pecahan atau persentase yang berkisar antara 0 dan 1. Nilai heritabilitas o
artinya keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh keragaman lingkungan,
sedangkan nilai heritabilitas 1 artinya keragaman fenotipe hanya ditentukan oleh
keragaman fenotipe. Semakin mendekati nilai satu nilai heritabilitasnya semakin
tinggi, sebaliknya semakin mendekati nilai nol nilai heritabilitasnya semakin
rendah (Poespodarsono, 1988).
Heritabilitas dugunakan sebagai langkah awal pada pekerjaan seleksi
terhadap
populasi
bersegregasi.
Populasi
dengan
heritabilitas
tinggi
memungkinkan dilakukannya seleksi, sebaliknya populasi dengan heritabilitas
rendah masih harus dilihat tingkat rendahnya. Bila terlalu rendah, hampir
mendekati nol, tidak akan banyak berarti pekerjaan seleksi tersebut. Sifat
kualitatif umumnya memiliki nilai heritabilitas tinggi karena sifat kualitatif
dikendalikan oleh gen sederhana dan penampakkan sifatnya tidak terlalu
dipengaruhi oleh lingkungan. Sifat kuantitatif memiliki nilai heritabilitas rendah
karena dikendalikan oleh gen yang kompleks dan dipengaruhi oleh lingkungan
(Poespodarsono, 1988). Heritabilitas suatu karakter yang tinggi menandakan
bahwa ekspresi genetik karakter tersebut relatif kurang dipengaruhi lingkungan,
sedangkan nilai heritabilitas yang rendah menandakan keragaman fenotipe
dipengaruhi lingkungan (Rachmadi et. al., 1996).
Koefisien Keragaman Genetik
Sebelum menetapkan metode seleksi yang akan digunakan dan kapan
seleksi akan dimulai perlu diketahui berapa besar variabilitas genetik, karena
variabilitas genetik sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses seleksi dalam
pemuliaan tanaman (Pinaria et. al., 1995). Suatu karakter tergolong mempunyai
variabilitas genetik yang luas jika varians genetik lebih besar dari dua kali
simpangan baku varians genetik dan tergolong sempit jika varians genetik lebih
kecil atau sama dengan dua kali simpangan baku varians genetiknya (Wahyuni et.
al., 2000). Keadaan variabilitas genetik yang luas memberikan peluang seleksi
terhadap suatu karakter berlangsung efektif (Ruchjaniningsih et. al., 2000).
Menurut Zen et. al., (1995) nilai koefisien keragaman genetik membantu
39
pengukuran diversitas genetik pada suatu sifat dan melengkapi cara dalam
membandingkan keragaman genetik didalam sifat-sifat kuantitatif.
Korelasi
Korelasi menunjukkan keeratan hubungan antara satu karakter dengan
karakter lainnya. Nilai korelasi yang tinggi dan signifikan menunjukkan bahwa
kedua sifat tersebut akan selalu bersama-sama. Hubungan antara dua karakter
dapat dilihat dari nilai koefisien korelasinya. Nilai koefisien korelasi berkisar
antara -1 dan +1, dengan nilai yang ekstrim menunjukkan hubngan linier
sempurna. Nilai koefisien korelasi negatif menunjukkan hubungan linier yang
berlawanan, sedangkan nilai koefisien korelasi positif menunjukkan hubungan
linier yang searah. Nilai koefisien korelasi nol menunjukkan bahwa antara kedua
karakter tersebut tidak terdapat hubungan (Gomez dan Gomez, 1995).
Korelasi sudah dimanfaatkan oleh peneliti dibidang pemuliaan tanaman.
Korelasi dimanfaatkan dalam pemuliaan tanaman selain untuk melihat keeratan
hubungan antara dua karakter juga banyak dimanfaatkan untuk memudahkan
proses seleksi. Karakter yang berkorelasi nyata dengan hasil dapat dijadikan
sebagai kriteria seleksi untuk mendapatkan tanaman yang mampu berproduksi
tinggi. Seleksi dengan melihat koefisien korelasi biasa disebut dengan seleksi
tidak langsung (Poespodarsono, 1988).
Penentuan Karakter Seleksi
Seleksi adalah kegiatan utama dalam pemuliaan tanaman yang bertujuan
untuk mendapatkan genotipe yang membawa gen-gen yang mengendalikan
karakter yang diinginkan sehingga seleksi mengakibatkan kenaikan frekuensi gen
pada generasi berikutnya (Sopandie, 2006). Menurut Allard (1960) mengatakan
bahwa seleksi dilakukan untuk memilih genotipe bukan untuk memilih gen-gen
yang diinginkan. Seleksi akan menghasilkan kombinasi gen-gen baru bukan
menghasilkan gen-gen baru.
Selain menentukan metode seleksi yang tepat, keberhasilan program
pemuliaan dapat dipercepat dengan pemilihan kriteria seleksi yang tepat. Seleksi
dapat dilakukan secara langsung atau tidak langsung. Seleksi langsung hanya
40
efisien jika
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
19
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
20
RINGKASAN
THIA ROKHMANIAH JANUARINI. Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan
Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi. Dibimbing oleh
DESTA WIRNAS dan TRIKOESOEMANINGTYAS.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2006 sampai dengan
bulan April 2007 di Kebun Percobaan Balai Penelitian Bioteknologi dan
Sumberdaya Genetik (BBBIOGEN) Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor.
Tujuan penelitian ini adalah (1) melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum dan (2) memperoleh
informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur harapan kedelai
berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih unggul dari varietas
pembanding.
Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak dengan perlakuan faktor tunggal yaitu terdiri dari dua genotipe
tetua yaitu kedelai varietas nasional (Pangrango dan Slamet) sebagai pembanding,
serta 28 galur kedelai F9 hasil seleksi berdasarkan indeks seleksi dan bobot
biji/tanaman yang ditanam pada kondisi optimum. Masing-masing galur diulang
sebanyak tiga kali dengan jumlah anak contoh sebanyak lima tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sebagian besar populasi galur F9
mulai berbunga pada 7 MST. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa
terdapat perbedaan nilai tengah genotipe yang sangat nyata pada karakter jumlah
cabang, jumlah polong hampa, jumlah polong isi, jumlah polong total, %polong
isi, bobot biji/petak dan bobot biji 25 butir. Nilai tengah genotipe yang berbeda
nyata terdapat pada karakter tinggi tanaman, sedangkan nilai tengah genotipe yang
tidak berbeda nyata terdapat pada karakter bobot biji/tanaman. Berdasarkan hasil
pendugaan nilai heritabilitas, nilai heritabilitas untuk semua karakter pada
populasi F9 ini tergolong ke dalam dua kelompok yaitu kelompok nilai
heritabilitas sedang dan rendah dengan kisaran nilai heritabilitas antara -2.49 %
sampai 27.43 %. Karakter yang memiliki nilai koefisien korelasi sangat nyata
terhadap hasil adalah karakter jumlah polong hampa dan persentase polong isi.
21
Karakter yang berkorelasi nyata terhadap hasil adalah karakter jumlah polong isi
dan bobot biji/tanaman. Seleksi pada populasi F9 dilakukan secara langsung, yaitu
berdasarkan karakter bobot biji per petak, karena karakter bobot biji per petak
walaupun mempunyai nilai heritabilitas yang tergolong rendah, tetapi memiliki
koefisien keragaman genetik yang luas sehingga dengan koefisien keragaman
genetik yang luas memberikan peluang seleksi terhadap suatu karakter berjalan
efektif.
Kesimpulan penelitian ini adalah dari beberapa genotipe yang diuji,
terdapat empat galur yang memiliki bobot biji/petak lebih besar dari 660 gram.
Galur-galur tersebut adalah PS-60-2, GS-55-4, GC-89-2, dan PS-6-3. Galur-galur
tersebut sangat berpotensi untuk digunakan dalam uji daya hasil lanjutan.
22
LEMBAR PENGESAHAN
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN
KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL
TINGGI
Nama
:
THIA ROKHMANIAH JANUARINI
NRP
:
A34403014
Program Studi
:
Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih
Menyetujui,
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Desta Wirnas, SP. MSi.
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc.
NIP. 132 259 275
NIP. 132 169 917
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr.
NIP. 131 124 019
Tanggal Lulus :
23
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas kehendak-Nya lah penulis mampu menyelesaikan penelitian ini dengan
baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis ucapkan kepada nabi besar Muhammad
SAW. Penelitian yang berjudul Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan Kedelai
(Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam Kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih dan
penghargaan yang tak terhingga kepada :
1. Dr. Desta Wirnas, SP. MSi dan Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc. selaku
pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama kegiatan penelitian
dan penulisan skripsi ini yang sempat terhambat.
2. Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc selaku pembimbing akademik atas
bimbingan dan nasehatnya selama ini.
3. Untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta, terima kasih atas dukungan
semangat baik moril ataupun materil serta doa yang tidak pernah terputus
selama menjalani studi. Suami tercinta Suharyo Estiadi, terima kasih atas
dukungan semangat yang tidak pernah putus sejak penelitian sampai
menyelesaikan skripsi ini. Tante-tante, adik-adik, dan bibi di rumah,
terima kasih bantuan kalian selama panen.
4. Untuk Anna H. yang selalu setia mengingatkan penulis agar tidak terlalu
terlena
bekerja
dan
dorongan
moril
dan
materil
agar
penulis
menyelesaikan skripsi ini. Reydiana S. dan Sumiyati yang telah banyak
membantu selama penelitian. Untuk teman-teman PMTTB’40 terima kasih
untuk semangat dan kebersamaan selama menjalani studi.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih semoga hasil
penelitian ini dapat memperkaya ilmu dan bermanfaat bagi semua yang
membacanya. Amin.
Bogor, November 2007
Penulis
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Januari 1986 sebagai anak
pertama dari pasangan H. Tarsono dan Hj. Tetty Rustinah. Penulis telah menikah
dengan Suharyo Estiadi pada bulan Juli 2007.
Pendidikan yang telah penulis tempuh antara lain SDN Sudimara Barat
lulus tahun 1997, SMP Islam Al-Hasanah lulus tahun 2000, SMU Muhammadiyah
3 Jakarta lulus tahun 2003, dan penulis diterima di Institut Pertanian Bogor
melalui jalur USMI. Penulis diterima sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian
dengan Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Saat ini penulis
bekerja sebagai staf pengajar untuk mata ajaran biologi pada lembaga bimbingan
belajar Primagama dan sebagai Financial Consultant pada PT. Sun Life Financial
Indonesia.
25
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN ..................................................................................
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan Penelitian ..............................................................................
Hipotesis ...........................................................................................
Halaman
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
Botani dan Morfologi Kedelai ..........................................................
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri..........................................
Teknik Pemuliaan Kedelai ...............................................................
Heritabilitas ......................................................................................
Koefisien Keragaman Genetik .........................................................
Korelasi ............................................................................................
Penentuan Karakter Seleksi ..............................................................
4
4
6
8
10
11
12
12
BAHAN DAN METODE ......................................................................
Waktu dan Tempat ...........................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................
Pelaksanaan ......................................................................................
Pengamatan ......................................................................................
Analisis Data ....................................................................................
14
14
14
14
15
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
Kondisi Umum .................................................................................
Keragaan Galur-galur F9 ..................................................................
Pendugaan Komponen Ragam dan Parameter Genetik pada
Kedelai Generasi F9 .........................................................................
Pendugaan Nilai Koefisien Korelasi pada Karakter Komponen
Hasil Kedelai Generasi F9 ...............................................................
Seleksi Galur-galur Terbaik Kedelai F9 Berdasarkan Bobot Biji
per Petak ...........................................................................................
18
18
20
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
Kesimpulan ......................................................................................
Saran .................................................................................................
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
37
LAMPIRAN ...........................................................................................
42
28
31
33
26
DAFTAR TABEL
Nomor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Halaman
Teks
Rekapitulasi Sidik Ragam untuk Semua Karakter
Pengamatan ...........................................................................
Nilai Tengah dan Kisaran Nilai Tengah Delapan Karaker
Komponen Hasil Kedelai Generasi F9 ..................................
Rekapitulasi Nilai Kontras Untuk Semua Karakter
Terhadap Tetua P dan S ........................................................
Pendugaan Nilai Komponen Ragam dan Parameter Genetik
pada Kedelai Generasi F9 .....................................................
Koefisien Korelasi Antar Karakter Kedelai F9 .....................
Daftar Galur yang Memiliki Bobot Biji per Petak Lebih
Besar dari 660 gram ..............................................................
Lampiran
Deskripsi Varietas Pembanding yang Digunakan .................
Daftar Galur yang Ditanam ...................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen .....................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Cabang ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong
Hampa ...................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Isi .....
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Total
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot Biji Per
Tanaman ................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot 25 Butir ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Persentsse Polong Isi
Hasil Analisis Sidik Raga Karakter Bobot Biji per Petak
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Hampa .......................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Isi ..............................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Total ..........................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot
Biji Per Tanaman ..................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter
Persentase Polong Isi ............................................................
21
22
26
29
32
34
42
44
45
45
45
45
45
46
46
46
46
46
47
47
47
47
27
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1a.
1b.
2a.
2b.
Halaman
Teks
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 4
MST ......................................................................................
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 9
MST ......................................................................................
Hama belalang yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
daun yang diserang hama belalang
Hama kepik yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
tanaman kedelai yang terserang penyakit sapu setan (kanan)
19
19
20
20
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
19
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
(Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL TINGGI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
Thia Rokhmaniah Januarini
A34403014
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
20
RINGKASAN
THIA ROKHMANIAH JANUARINI. Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan
Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi. Dibimbing oleh
DESTA WIRNAS dan TRIKOESOEMANINGTYAS.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2006 sampai dengan
bulan April 2007 di Kebun Percobaan Balai Penelitian Bioteknologi dan
Sumberdaya Genetik (BBBIOGEN) Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor.
Tujuan penelitian ini adalah (1) melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum dan (2) memperoleh
informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur harapan kedelai
berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih unggul dari varietas
pembanding.
Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak dengan perlakuan faktor tunggal yaitu terdiri dari dua genotipe
tetua yaitu kedelai varietas nasional (Pangrango dan Slamet) sebagai pembanding,
serta 28 galur kedelai F9 hasil seleksi berdasarkan indeks seleksi dan bobot
biji/tanaman yang ditanam pada kondisi optimum. Masing-masing galur diulang
sebanyak tiga kali dengan jumlah anak contoh sebanyak lima tanaman.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sebagian besar populasi galur F9
mulai berbunga pada 7 MST. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa
terdapat perbedaan nilai tengah genotipe yang sangat nyata pada karakter jumlah
cabang, jumlah polong hampa, jumlah polong isi, jumlah polong total, %polong
isi, bobot biji/petak dan bobot biji 25 butir. Nilai tengah genotipe yang berbeda
nyata terdapat pada karakter tinggi tanaman, sedangkan nilai tengah genotipe yang
tidak berbeda nyata terdapat pada karakter bobot biji/tanaman. Berdasarkan hasil
pendugaan nilai heritabilitas, nilai heritabilitas untuk semua karakter pada
populasi F9 ini tergolong ke dalam dua kelompok yaitu kelompok nilai
heritabilitas sedang dan rendah dengan kisaran nilai heritabilitas antara -2.49 %
sampai 27.43 %. Karakter yang memiliki nilai koefisien korelasi sangat nyata
terhadap hasil adalah karakter jumlah polong hampa dan persentase polong isi.
21
Karakter yang berkorelasi nyata terhadap hasil adalah karakter jumlah polong isi
dan bobot biji/tanaman. Seleksi pada populasi F9 dilakukan secara langsung, yaitu
berdasarkan karakter bobot biji per petak, karena karakter bobot biji per petak
walaupun mempunyai nilai heritabilitas yang tergolong rendah, tetapi memiliki
koefisien keragaman genetik yang luas sehingga dengan koefisien keragaman
genetik yang luas memberikan peluang seleksi terhadap suatu karakter berjalan
efektif.
Kesimpulan penelitian ini adalah dari beberapa genotipe yang diuji,
terdapat empat galur yang memiliki bobot biji/petak lebih besar dari 660 gram.
Galur-galur tersebut adalah PS-60-2, GS-55-4, GC-89-2, dan PS-6-3. Galur-galur
tersebut sangat berpotensi untuk digunakan dalam uji daya hasil lanjutan.
22
LEMBAR PENGESAHAN
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN
KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) BERDAYA HASIL
TINGGI
Nama
:
THIA ROKHMANIAH JANUARINI
NRP
:
A34403014
Program Studi
:
Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih
Menyetujui,
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Desta Wirnas, SP. MSi.
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc.
NIP. 132 259 275
NIP. 132 169 917
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr.
NIP. 131 124 019
Tanggal Lulus :
23
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas kehendak-Nya lah penulis mampu menyelesaikan penelitian ini dengan
baik. Shalawat dan salam tak lupa penulis ucapkan kepada nabi besar Muhammad
SAW. Penelitian yang berjudul Uji Daya Hasil Galur-galur Harapan Kedelai
(Glycine max (L.) Merr.) Berdaya Hasil Tinggi merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam Kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih dan
penghargaan yang tak terhingga kepada :
1. Dr. Desta Wirnas, SP. MSi dan Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc. selaku
pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama kegiatan penelitian
dan penulisan skripsi ini yang sempat terhambat.
2. Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc selaku pembimbing akademik atas
bimbingan dan nasehatnya selama ini.
3. Untuk Ayahanda dan Ibunda tercinta, terima kasih atas dukungan
semangat baik moril ataupun materil serta doa yang tidak pernah terputus
selama menjalani studi. Suami tercinta Suharyo Estiadi, terima kasih atas
dukungan semangat yang tidak pernah putus sejak penelitian sampai
menyelesaikan skripsi ini. Tante-tante, adik-adik, dan bibi di rumah,
terima kasih bantuan kalian selama panen.
4. Untuk Anna H. yang selalu setia mengingatkan penulis agar tidak terlalu
terlena
bekerja
dan
dorongan
moril
dan
materil
agar
penulis
menyelesaikan skripsi ini. Reydiana S. dan Sumiyati yang telah banyak
membantu selama penelitian. Untuk teman-teman PMTTB’40 terima kasih
untuk semangat dan kebersamaan selama menjalani studi.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih semoga hasil
penelitian ini dapat memperkaya ilmu dan bermanfaat bagi semua yang
membacanya. Amin.
Bogor, November 2007
Penulis
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 3 Januari 1986 sebagai anak
pertama dari pasangan H. Tarsono dan Hj. Tetty Rustinah. Penulis telah menikah
dengan Suharyo Estiadi pada bulan Juli 2007.
Pendidikan yang telah penulis tempuh antara lain SDN Sudimara Barat
lulus tahun 1997, SMP Islam Al-Hasanah lulus tahun 2000, SMU Muhammadiyah
3 Jakarta lulus tahun 2003, dan penulis diterima di Institut Pertanian Bogor
melalui jalur USMI. Penulis diterima sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian
dengan Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Saat ini penulis
bekerja sebagai staf pengajar untuk mata ajaran biologi pada lembaga bimbingan
belajar Primagama dan sebagai Financial Consultant pada PT. Sun Life Financial
Indonesia.
25
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN ..................................................................................
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan Penelitian ..............................................................................
Hipotesis ...........................................................................................
Halaman
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
Botani dan Morfologi Kedelai ..........................................................
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri..........................................
Teknik Pemuliaan Kedelai ...............................................................
Heritabilitas ......................................................................................
Koefisien Keragaman Genetik .........................................................
Korelasi ............................................................................................
Penentuan Karakter Seleksi ..............................................................
4
4
6
8
10
11
12
12
BAHAN DAN METODE ......................................................................
Waktu dan Tempat ...........................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................
Pelaksanaan ......................................................................................
Pengamatan ......................................................................................
Analisis Data ....................................................................................
14
14
14
14
15
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
Kondisi Umum .................................................................................
Keragaan Galur-galur F9 ..................................................................
Pendugaan Komponen Ragam dan Parameter Genetik pada
Kedelai Generasi F9 .........................................................................
Pendugaan Nilai Koefisien Korelasi pada Karakter Komponen
Hasil Kedelai Generasi F9 ...............................................................
Seleksi Galur-galur Terbaik Kedelai F9 Berdasarkan Bobot Biji
per Petak ...........................................................................................
18
18
20
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
Kesimpulan ......................................................................................
Saran .................................................................................................
36
36
36
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
37
LAMPIRAN ...........................................................................................
42
28
31
33
26
DAFTAR TABEL
Nomor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Halaman
Teks
Rekapitulasi Sidik Ragam untuk Semua Karakter
Pengamatan ...........................................................................
Nilai Tengah dan Kisaran Nilai Tengah Delapan Karaker
Komponen Hasil Kedelai Generasi F9 ..................................
Rekapitulasi Nilai Kontras Untuk Semua Karakter
Terhadap Tetua P dan S ........................................................
Pendugaan Nilai Komponen Ragam dan Parameter Genetik
pada Kedelai Generasi F9 .....................................................
Koefisien Korelasi Antar Karakter Kedelai F9 .....................
Daftar Galur yang Memiliki Bobot Biji per Petak Lebih
Besar dari 660 gram ..............................................................
Lampiran
Deskripsi Varietas Pembanding yang Digunakan .................
Daftar Galur yang Ditanam ...................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen .....................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Cabang ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong
Hampa ...................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Isi .....
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah Polong Total
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot Biji Per
Tanaman ................................................................................
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot 25 Butir ..........
Hasil Analisis Sidik Ragam Karakter Persentsse Polong Isi
Hasil Analisis Sidik Raga Karakter Bobot Biji per Petak
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Hampa .......................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Isi ..............................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Jumlah
Polong Total ..........................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter Bobot
Biji Per Tanaman ..................................................................
Hasil Transformasi Analisis Sidik Ragam Karakter
Persentase Polong Isi ............................................................
21
22
26
29
32
34
42
44
45
45
45
45
45
46
46
46
46
46
47
47
47
47
27
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1a.
1b.
2a.
2b.
Halaman
Teks
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 4
MST ......................................................................................
Kondisi Umum Pertanaman Kedelai Saat Tanaman Umur 9
MST ......................................................................................
Hama belalang yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
daun yang diserang hama belalang
Hama kepik yang menyerang tanaman kedelai (kiri);
tanaman kedelai yang terserang penyakit sapu setan (kanan)
19
19
20
20
28
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu komoditi pangan Indonesia yang masih dikhawatirkan
produktivitasnya adalah kedelai. Kedelai adalah tanaman yang berasal dari daerah
daratan Cina, yang kemudian dikembangkan diberbagai negara seperti Amerika,
Amerika Latin, dan Asia (Baharsjah et. al., 1985). Di Indonesia kedelai
dibudidayakan sebagai tanaman sela untuk makanan dan pupuk hijau. Pulau Jawa
merupakan pulau utama untuk produksi kedelai, terutama Jawa Tengah. Provinsi
lain yang memproduksi kedelai antara lain Aceh, Lampung, Sulawesi Utara, dan
Nusa Tenggara.
Kedelai sudah cukup lama mendapat tempat di hati masyrakat Indonesia
dan dikenal sebagai panganan fungsional, karena memiliki unsur non gizi yang
sangat berkhasiat bagi kesehatan. Kedelai menjadi salah satu komoditas yang
istimewa karena mengandung banyak jenis protein, antioksidan kuat yang mampu
menangkal proses penuaan secara biologis. Selain itu, protein kedelai tersusun
atas asam-asam amino yang di dalam proses pencernaan tidak begitu mudah
teroksidasi. Kandungan gizi kedelai meliputi protein sebesar 17 %, besi 5
mg/100g, dan kalsium 102 mg/100 g (Prakarsa – Rakyat, 2007).
Penggunaan kedelai yang diproduksi di dalam negeri, umumnya
dimanfaatkan untuk konsumsi masyarakat dan masukan dalam usahatani yang
berupa bibit. Kedelai sebagian besar dikonsumsi oleh masyrakat dalam bentuk
olahan dan hanya sebagian kecilnya saja yang dikonsumsi secara langsung.
Konsumsi kedelai secara langsung 50 % dalam bentuk tempe, 40 % tahu, dan 10
% dalam bentuk produk lain seperti kecap, tauco, dan lain-lain (Wikipedia, 2007).
Kebutuhan kedelai nasional setiap tahun meningkat tetapi peningkatan ini
tidak dibarengi oleh produksi yang dalam beberapa tahun ini mengalami
penurunan sehingga untuk memenuhi kebutuhan konsumsi nasional pemerintah
harus melakukan impor. Perkiraan kebutuhan kedelai nasional tahun 2006 adalah
2.000.000 ton (Deptan, 2006), sedangkan rata-rata produksi kedelai dalam negeri
hanya 608.263 ton (BPS, 2007). Untuk memenuhi kebutuhan nasional yang
tinggi, maka pemerintah harus melakukan impor. Sejak tahun 2000 impor kedelai
29
berkisar 1,1 – 1,3 juta ton dan volume impor ini dari tahun ke tahun semakin
membesar. Penurunan produksi kedelai nasional disebabkan oleh beberapa faktor,
antara lain gairah petani untuk menanam kedelai sangat rendah karena biaya
produksinya tinggi dan kurang menguntungkan jika dibandingkan dengan
komoditas lain seperti padi, jagung, dan lain-lain. Selain itu, kebijakan harga
kedelai impor semakin rendah sehingga petani kedelai semakin terpuruk dan
enggan untuk menanam kedelai. Dampak dari kebijakan pemerintah menyebabkan
harga kedelai petani Indonesia tidak bisa bersaing dengan harga kedelai impor
yang semakin banyak dan petani kedelai Indonesia tidak terlindungi (Hutapea dan
Mashar, 2004). Oleh karena itu, peningkatan produksi kedelai sangat strategis
dilakukan.
Peningkatan kedelai harus diarahkan kepada peningkatan produktivitas
melalui perbaikan sistem budidaya. Prioritas utama dalam usaha meningkatkan
produktivitas dan perbaikan sistem budidaya adalah meningkatkan potensi hasil
dari suatu varietas yang ditanam dan menanam kedelai pada kondisi optimum
(Somaatmadja, 1985).
Kegiatan pemuliaan tanaman pada kedelai di IPB telah dimulai sejak
beberapa tahun lalu oleh Sopandie, Trikoesoemaningtyas, dan Khumaida (2006).
Sampai saat ini telah diperoleh 20 galur generasi F8 dari hasil persilangan dialel
yang menggunakan empat tetua yaitu Ceneng, Godek, Pangrango, dan Slamet.
Galur – galur F8 digunakan untuk uji daya hasil pendahuluan pada kondisi
optimum dan menghasilkan 38 galur terbaik F9 berdasarkan indeks seleksi dan
bobot biji/tanaman. Dalam penelitian ini terpilih 28 galur F9 yang digunakan
untuk uji daya hasil pendahuluan pada kondisi optimum. Penelitian ini
dilaksanakan sejak bulan November 2006 sampai April 2007 di kebun percobaan
BBBIOGEN Cikeumeuh, Taman Cimanggu, Bogor. Diharapkan dari hasil
penelitian ini akan terpilih galur-galur harapan yang daya hasilnya lebih unggul
dari varietas pembanding yang siap untuk diuji daya hasil lanjutan.
30
Tujuan
1. Melakukan uji daya hasil pendahuluan galur-galur harapan kedelai berdaya
hasil tinggi pada kondisi optimum.
2. Memperoleh informasi tentang keragaan karakter agronomi galur-galur
harapan kedelai berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum yang lebih
unggul dari varietas pembanding
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan hasil di antara galur-galur F9 yang diuji.
Di antara galur F9 yang diuji terdapat beberapa galur yang lebih unggul dari
varietas pembanding.
31
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Morfologi Kedelai
Tanaman kedelai berasal dari daratan Cina yang kemudian dikembangkan
di berbagai negara seperti Amerika, Amerika Latin, dan Asia. Nama botani dari
kedelai yang dibudidayakan adalah Glycine max (L.) Merrill. Kedelai (Glycine
max (L.) Merrill) termasuk ke dalam famili Leguminosae, genus Glycine, subgenus soja, dan spesies max. Species kedelai lainnya adalah Glycine soja yang
merupakan tanaman kedelai liar semusim yang memiliki tipe pertumbuhan
merambat dengan daun bertangkai tiga, kecil, dan sempit. Tipe kedelai liar ini
memiliki bunga yang berwarna ungu, berbiji keras dengan bentuk biji agak bundar
dan berwarna hitam atau coklat tua. Species Glycine max merupakan tanaman
kedelai budidaya semusim yang memiliki tipe pertumbuhan berupa semak rendah,
tumbuh tegak, berdaun lebat dengan bermacam-macam bentuk morfologi
daunnya. Persamaan antara species kedelai Glycine soja dan Glycine max adalah
kedua species ini memiliki jumlah kromosom yang sama yaitu 2n = 40 (Hidajat,
1985).
Species Glycine max memiliki dua tipe pertumbuhan, yaitu tipe
pertumbuhan determinate dan tipe pertumbuhan indeterminate yang masingmasing tipe pertumbuhan ini memiliki sifat pertumbuhan yang khas. Tipe
pertumbuhan determinate ditandai dengan berhentinya pertumbuhan vegetatif
setelah berbunga, masa berbunga tidak lama, jumlah buku setelah berbunga tidak
bertambah, batangnya pendek dan tegak, serta bunga pertama muncul pada buku
bagian atas batang. Berbeda dengan tipe pertumbuhan indeterminate, tipe
pertumbuhan ini ditandai dengan pertumbuhan vegetatif akan terus berlanjut
setelah berbunga, masa berbunga lebih lama dibanding dengan kedelai yang
bertipe determinate, jumlah buku setelah berbunga masih akan bertambah,
batangnya tinggi dan tumbuh melilit, serta bunga pertama muncul pada buku
bagian bawah batang (Baharsjah et. al., 1985; Hidajat, 1985; Lersten, 1987).
Tinggi tanaman kedelai pada umumnya berkisar antara 10 sampai 200 cm
dengan cabang sedikit atau banyak tergantung dari kultivar dan lingkungan
hidupnya. Daun pertama yang keluar dari buku sebelah atas kotiledon berupa
32
daun tunggal yang berbentuk sederhana dan letaknya berseberangan. Daun-daun
yang terbentuk kemudian adalah daun tiga (trifoliat) dan letaknya berselangseling. Adakalanya terdapat daun dengan empat anak daun. Batang, polong, dan
daun kedelai ditumbuhi bulu-bulu yang berwarna abu-abu atau coklat, namun
terdapat pula tanaman kedelai yang tidak memiliki bulu. Perakaran kedelai terdiri
dari akar tunggang yang terbentuk dari bakal akar, empat baris akar sekunder yang
tumbuh dari akar tunggang, dan sejumlah akar cabang yang tumbuh dari akar
sekunder (Baharsjah et. al., 1985; Hidajat, 1985; Lersten, 1987).
Kedelai termasuk tanaman yang menyerbuk sendiri dengan penyerbukan
yang terjadi pada saat bunga masih tertutup (kleistogamus) sehingga kemungkinan
terjadinya penyerbukan silang sangat kecil. Bunga kedelai tergolong bunga
sempurna yaitu setiap bunga memiliki alat jantan dan alat betina. Periode
pengisian biji adalah periode paling kritis dalam masa pertumbuhan kedelai.
Apabila terdapat gangguan dalam periode ini akan mengakibatkan berkurangnya
hasil. Polong pertama muncul sekitar 10-14 hari setelah munculnya bunga
pertama. Tiap-tiap polong berisi 1 sampai 5 biji, tetapi sebagian besar kultivar
kedelai mempunyai polong yang berisi 2 sampai 3 buah biji. Bentuk biji kedelai
berbeda-beda tergantung jenis kultivarnya, dapat berbentuk bulat, agak gepeng,
atau bulat telur, namun sebagian besar kultivar bentuk bijinya bulat telur. Bobot
biji kedelai berbeda-beda sesuai dengan ukuran bijinya. Bobot seratus butir untuk
kedelai yang berbiji kecil antara 7-10 gram, untuk kedelai yang berbiji sedang
mempunyai bobot 11-13 gram, dan untuk kedelai yang berbiji besar mempunyai
bobot lebih dari 13 gram (Hidajat, 1985).
Menurut Baharsjah et. al. (1985) tanaman kedelai merupakan tanaman hari
pendek, yaitu tanaman kedelai tidak akan berbunga bila lama penyinaran (panjang
hari) melampaui batas kritis (>12 jam penyinaran). Apabila lama penyinaran 12
jam, hampir semua tanaman kedelai dapat berbunga tetapi tergantung pada
varietasnya, sedangkan bila lama penyinaran kurang dari 12 jam, tanaman kedelai
dapat berbunga. Pada saat lama penyinaran melebihi 12 jam, maka tanaman akan
meneruskan pertumbuhan vegetatifnya tanpa proses pembungaan. Umur berbunga
beragam sesuai kultivarnya dari 20 hingga 60 hari setelah tanam.
33
Tanaman kedelai dapat tumbuh baik sampai ketinggian 1.500 m dpl.
Lokasi yang ideal untuk kedelai adalah lokasi dengan curah hujan sedang (150200mm/bulan). Suhu yang optimal untuk perkecambahan adalah 300 C. Biji
kedelai berkecambah setelah 4 hari tanam pada lingkungan yang optimal,
sedangkan pada suhu 100 C biji baru berkecambah sekitar 2 minggu setelah
tanam. Pertumbuhan terbaik terjadi pada suhu 29,40C dan menurun bila suhu lebih
rendah. Saat memasuki periode pengisian polong suhu harian yang baik untuk
kedelai adalah tidak melebihi 350C dengan kelembaban nisbi yang relatif rendah
(±70%) (Baharsjah et. al., 1985).
Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri
Sasaran yang hendak dicapai pada program pemuliaan tanaman
menyerbuk sendiri adalah sifat unggul dan tanaman homozigot (Poespodarsono,
1988). Beberapa program pemuliaan yang dapat dikerjakan untuk mendapatkan
varietas unggul, antara lain (1) introduksi atau mendatangkan varietas atau bahan
seleksi dari luar negeri, (2) mengadakan seleksi galur terhadap populasi yang telah
ada seperti varietas lokal atau varietas dalam koleksi, dan (3) mengadakan
program pemuliaan dengan persilangan, mutasi, atau teknik-teknik lain (Sumarno,
1985).
Introduksi merupakan suatu proses mendatangkan suatu kultivar tanaman
dari satu wilayah ke wilayah baru. Introduksi merupakan suatu cara untuk
memperoleh plasma nutfah sebagai sumber keragaman genetik yang akan
digunakan dalam pemuliaan. Hibridisasi memiliki tujuan untuk memperoleh
kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang
berbeda genotipenya. Hasil hibridisasi akan bersegregasi pada generasi F1 bila
tetua yang digunakan heterozigot dan akan bersegregasi pada generasi F2 bila
tetua yang digunakan homozigot (Poespodarsono, 1988).
Seleksi pada tanaman menyerbuk sendiri menggunakan dua cara untuk
meningkatkan hasil yang diinginkan, yaitu dengan melakukan seleksi pada
populasi yang sudah ada (seleksi pada populasi alam) dan seleksi dalam populasi
untuk membentuk varietas atau galur baru (Poespodarsono, 1988). Metode seleksi
yang biasa digunakan pada tanaman menyerbuk sendiri dengan cara persilangan
34
antara lain seleksi massa, pedigree, metode bulk, backcross, dan single seed
descent (Hayes, Immer, dan Smith, 1955; Allard, 1960; Poespodarsono, 1988).
Bentuk yang paling sederhana dari metode seleksi yang ada adalah seleksi
massa. Dasar seleksi ini hanya pada penampilan luar (fenotipe). Tanaman yang
terpilih secara individual dicampur untuk digunakan sebagai bahan tanaman
musim berikutnya. Pelaksanaan seleksi ini menggunakan suatu populasi yang
ditanam pada suatu areal yang cukup luas. Cara pemilihan dapat dilakukan dengan
dua cara, yaitu seleksi massa positif dan seleksi massa negatif. Seleksi massa
positif hanya memilih individu tanaman yang sesuai dengan tujuan pemuliaan.
Jumlah tanaman yang dipilih antara 100 sampai 200 tanaman dan mempunyai
sifat-sifat yang seragam. Seleksi massa positif dapat diulang satu atau dua kali
sampai tanaman hasil seleksi menunjukkan keseragaman. Seleksi massa negatif
yaitu membuang tanaman yang menyimpang dari sifat-sifat yang dikehendaki dan
sisa tanaman yang lain dipanen untuk dijadikan benih. Seleksi massa negatif dapat
diulangi beberapa kali sampai diperoleh tanaman yang seragam. Seleksi massa
negatif seringkali dilakukan setelah seleksi massa positif (Sumarno, 1985;
Poespodarsono, 1988; Mangoendidjojo, 2003).
Metode seleksi pedigree adalah metode seleksi dengan melakukan
pencatatan setiap anggota populasi bersegregasi hasil persilangan. Seleksi
pedigre diterapkan berdasarkan keragaman yang tersedia antar galur dan
keragaman yang tersedia dalam galur. Seleksi pedigree dilakukan terhadap
individu tanaman yang mengalami segregasi dan seleksi dilakukan pada generasi
ke-2 (F2). Metode seleksi pedigree membutuhkan waktu dan cara pengamatan
yang cermat terhadap individu-individu tanaman pada suatu generasi yang
bersegregasi. Pemulia tanaman harus mempunyai ketajaman dan kejelian pada
waktu pemilihan, khususnya saat pemilihan pada generasi awal. Tanpa ketajaman
dan kejelian, ada kemungkinan bahwa individu yang terpilih dalam proses
segregasi, pada generasi berikutnya akan menghasilkan individu-individu
keturunan yang tidak sesuai harapan (Mangoendidjojo, 2003).
Seleksi dengan menggunakan metode bulk dilakukan pada generasi ke-6
(F6). Keturunan F2 sampai F5 pada metode bulk ditanam tanpa mengalami
seleksi. Setiap generasi tanaman setelah panen kemudian dicampur untuk
35
digunakan sebagai bahan tanaman pada generasi berikutnya. Seleksi dilakukan
pada generasi ke - 6 (F6) karena secara teori pada F6 proporsi populasi yang
homozigot sudah mencapai lebih dari 90 % sehingga memudahkan dalam
pelaksanaan seleksi. Dibandingkan dengan metode pedigree, metode bulk akan
membutuhkan waktu yang lebih lama dan membutuhkan areal tanam yang lebih
luas, tetapi dalam pelaksanaan pemilihan tanaman akan lebih mudah. Jadi, metode
seleksi bulk lebih sederhana, mudah, dan tidak mahal (Mangoendidjojo, 2003).
Metode backcross (persilangan balik) termasuk seleksi kombinasi karena
dilakukan dengan persilangan antara dua tetua karena dilakukan persilangan
antara F1 dengan salah satu tetuanya. Metode persilangan ini pada umumnya
digunakan dalam rangka usaha memperbaiki varietas-varietas unggul yang sudah
ada dengan cara menyisipkan gen yang diinginkan pada salah satu tetua (tetua
donor) kepada F1 (tetua recurrent). Metode backcross masih memiliki kelemahan
sifat. Kelemahan sifat tersebut dapat diperbaiki dengan cara memasukkan sifat
yang baik dari varietas lain (Mangoendidjojo, 2003).
Metode single seed descent (SSD) banyak diterapkan pada tanaman
menyerbuk sendiri. Prinsip pada metode SSD adalah individu tanaman yang
terpilih dari suatu hasil persilangan pada F2 dan selanjutnya, ditanam cukup satu
biji setiap satu keturunan. Penanaman dengan satu biji dilakukan sampai generasi
yang ke–5 atau ke-6 (F5 atau F6). Bila pada generasi tersebut sudah diperoleh
tingkat keseragaman yang diinginkan maka pada generasi berikutnya pertanaman
tidak dilakukan satu biji satu keturunan, tetapi ditingkatkan menjadi satu baris
satu populasi keturunan kemudian meningkat lagi pada generasi selanjutnya
menjadi satu plot satu populasi keturunan (Mangoendidjojo, 2003).
Teknik Pemuliaan Kedelai
Sasaran utama dalam pemuliaan kedelai adalah meningkatkan potensi
hasil, meningkatkan mutu hasil yaitu dengan cara meningkatkan daya adaptasi
terhadap keadaan tanah dan iklim dalam daerah penyebaran, dan meningkatkan
ketahanan terhadap hama dan penyakit (Somaatmadja, 1985).
Program pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul kedelai terdiri dari
empat tahap pekerjaan, yaitu pembentukan populasi dasar untuk bahan seleksi
36
dengan cara hibridisasi, seleksi, pengujian daya hasil, dan pemurnian dan
penyediaan benih (Sumarno, 1985).
Populasi dasar adalah populasi bahan seleksi yang mengandung sifat yang
diinginkan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membentuk populasi dasar
adalah populasi harus mengandung sifat-sifat yang ingin diseleksi, mengandung
variasi genetik yang luas, dan mempunyai daya adaptasi yang baik serta
mempunyai sifat-sifat agronomi yang baik. Populasi sebagai bahan seleksi dapat
dibentuk dengan beberapa cara, yaitu persilangan buatan, persilangan dengan
bantuan jantan mandul, mutasi, dan persilangan antar spesies (Sumarno, 1985).
Varietas kedelai yang dikembangkan dari galur murni bersifat homozigot –
homogenus. Oleh karena itu, populasi keturunan persilangan perlu dibentuk galurgalur murni sehingga dapat diuji daya hasilnya. Ciri-ciri galur murni yang terlihat
antara lain adalah penampilan yang seragam dari sifat-sifat morfologi dan
keturunan dari galur murni menunjukkan sifat yang telah mantap. Metode seleksi
yang digunakan dalam pembentukan galur murni dapat bermacam-macam, antara
lain pembentukan galur murni dibarengi dengan seleksi (metode pedigree) dan
pembentukan galur murni tanpa seleksi (metode bulk). Hal yang perlu
diperhatikan adalah antara galur-galur murni yang akan diuji harus mempunyai
keragaman genetik yang luas sehingga dapat dipilih galur yang secara genetik
mempunyai hasil tinggi serta mempunyai sifat lain yang diinginkan (Sumarno,
1985).
Pengujian daya hasil merupakan tahap dalam program pemuliaan yang
paling banyak memerlukan tenaga dan biaya. Pembentukan galur murni relatif
mudah dan murah, tetapi untuk menguji daya hasilnya diperlukan biaya, tenaga,
dan tanah yang cukup luas. Pengujian daya hasil pada umumnya dibagi dalam tiga
tahap, yaitu uji daya hasil pendahuluan (UDHP), uji daya hasil lanjutan (UDHL),
dan uji multi lokasi (UML). Tahap UDHP memerlukan galur sebanyak mungkin
untuk diuji agar peluang untuk memperoleh galur dengan hasil tinggi cukup besar.
Galur yang diuji pada tahap UDHL berjumlah antara 10-20 galur, termasuk
varietas unggul pembanding. Jumlah lokasi sekurang-kurangnya empat lokasi
selama 2-4 musim. Hasil rata-rata dari semua percobaan akan menentukan suatu
galur dapat dilepas sebagai varietas unggul atau tidak. Galur yang hasilnya
37
melebihi varietas unggul dinamakan galur harapan. Galur yang diuji pada tahap
UML hanya 5-10 galur harapan saja. Tahap pengujian UML bertujuan untuk
mengetahui daya adaptasi dari galur-galur harapan yang akan dilepas sebagai
varietas unggul baru. Galur harapan yang berproduksi tinggi pada daerah tertentu
dapat dilepas sebagai varietas unggul untuk daerah tersebut (Sumarno, 1985).
Heritabilitas
Menurut Allard (1960) kemajuan seleksi yang dilakukan dapat dilihat dari
nilai heritabilitasnya. Heritabilitas menyatakan perbandingan atau proporsi varian
genetik terhadap varian total (varian fenotipe) yang biasa dinyatakan dalam persen
(%) (Kuckuck et. al, 1991). Menurut Poehlman dan Sleeper (1995) menyatakan
haritabilitas adalah parameter genetik yang digunakan untuk menduga variabilitas
penampilan suatu genotipe dalam populasi yang disebabkan oleh peranan faktor
genetik.
Nilai heritabilitas terbagi menjadi dua macam, yaitu heritabilitas arti luas
(broad sense heritability) yang merupakan perbandingan antara varian genetik
total terhadap varian fenotipe, dan heritabilitas arti sempit (narrow sense
heritability) yang merupakan perbandingan antara varian aditif dan varian
fenotipe (Makmur, 1992). Stanfield (1983) membagi nilai heritabilitas arti luas ke
dalam tiga kelompok, yaitu rendah (h2 ≤ 0.2), sedang (0.2 ≤ h2≤0.5), dan tinggi (h2
> 50%). Heritabilitas arti sempit nilainya akan lebih kecil dibandingkan dengan
nilai heritabilitas arti luas, karena heritabilitas arti sempit melihat proporsi varian
aditif yang merupakan bagian dari varian genetik total terhadap varian fenotipe
dan varian aditif merupakan sifat yang benar-benar diwariskan pada keturunannya
sehingga nilai heritabilitas arti sempit akan lebih spesifik dibandingkan dengan
nilai heritabilitas arti luas (Mangoendidjojo, 2003).
Nilai heritabilitas dapat diduga dengan menggunakan beberapa metode,
antara lain dengan menggunakan metode analisis komponen ragam. Analisis
komponen ragam digunakan untuk menduga nilai heritabilitas arti luas. Metode
lain yang dapat digunakan untuk menduga nilai heritabilitas adalah metode
parent-offspring. Metode ini digunakan untuk menduga nilai heritabilitas arti
sempit pada karakter kualitatif. Nilai heritabilitas diduga dengan meregresikan
38
nilai rata-rata turunannya terhadap tetuanya. Nilai heritabilitas dinyatakan dalam
bilangan pecahan atau persentase yang berkisar antara 0 dan 1. Nilai heritabilitas o
artinya keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh keragaman lingkungan,
sedangkan nilai heritabilitas 1 artinya keragaman fenotipe hanya ditentukan oleh
keragaman fenotipe. Semakin mendekati nilai satu nilai heritabilitasnya semakin
tinggi, sebaliknya semakin mendekati nilai nol nilai heritabilitasnya semakin
rendah (Poespodarsono, 1988).
Heritabilitas dugunakan sebagai langkah awal pada pekerjaan seleksi
terhadap
populasi
bersegregasi.
Populasi
dengan
heritabilitas
tinggi
memungkinkan dilakukannya seleksi, sebaliknya populasi dengan heritabilitas
rendah masih harus dilihat tingkat rendahnya. Bila terlalu rendah, hampir
mendekati nol, tidak akan banyak berarti pekerjaan seleksi tersebut. Sifat
kualitatif umumnya memiliki nilai heritabilitas tinggi karena sifat kualitatif
dikendalikan oleh gen sederhana dan penampakkan sifatnya tidak terlalu
dipengaruhi oleh lingkungan. Sifat kuantitatif memiliki nilai heritabilitas rendah
karena dikendalikan oleh gen yang kompleks dan dipengaruhi oleh lingkungan
(Poespodarsono, 1988). Heritabilitas suatu karakter yang tinggi menandakan
bahwa ekspresi genetik karakter tersebut relatif kurang dipengaruhi lingkungan,
sedangkan nilai heritabilitas yang rendah menandakan keragaman fenotipe
dipengaruhi lingkungan (Rachmadi et. al., 1996).
Koefisien Keragaman Genetik
Sebelum menetapkan metode seleksi yang akan digunakan dan kapan
seleksi akan dimulai perlu diketahui berapa besar variabilitas genetik, karena
variabilitas genetik sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses seleksi dalam
pemuliaan tanaman (Pinaria et. al., 1995). Suatu karakter tergolong mempunyai
variabilitas genetik yang luas jika varians genetik lebih besar dari dua kali
simpangan baku varians genetik dan tergolong sempit jika varians genetik lebih
kecil atau sama dengan dua kali simpangan baku varians genetiknya (Wahyuni et.
al., 2000). Keadaan variabilitas genetik yang luas memberikan peluang seleksi
terhadap suatu karakter berlangsung efektif (Ruchjaniningsih et. al., 2000).
Menurut Zen et. al., (1995) nilai koefisien keragaman genetik membantu
39
pengukuran diversitas genetik pada suatu sifat dan melengkapi cara dalam
membandingkan keragaman genetik didalam sifat-sifat kuantitatif.
Korelasi
Korelasi menunjukkan keeratan hubungan antara satu karakter dengan
karakter lainnya. Nilai korelasi yang tinggi dan signifikan menunjukkan bahwa
kedua sifat tersebut akan selalu bersama-sama. Hubungan antara dua karakter
dapat dilihat dari nilai koefisien korelasinya. Nilai koefisien korelasi berkisar
antara -1 dan +1, dengan nilai yang ekstrim menunjukkan hubngan linier
sempurna. Nilai koefisien korelasi negatif menunjukkan hubungan linier yang
berlawanan, sedangkan nilai koefisien korelasi positif menunjukkan hubungan
linier yang searah. Nilai koefisien korelasi nol menunjukkan bahwa antara kedua
karakter tersebut tidak terdapat hubungan (Gomez dan Gomez, 1995).
Korelasi sudah dimanfaatkan oleh peneliti dibidang pemuliaan tanaman.
Korelasi dimanfaatkan dalam pemuliaan tanaman selain untuk melihat keeratan
hubungan antara dua karakter juga banyak dimanfaatkan untuk memudahkan
proses seleksi. Karakter yang berkorelasi nyata dengan hasil dapat dijadikan
sebagai kriteria seleksi untuk mendapatkan tanaman yang mampu berproduksi
tinggi. Seleksi dengan melihat koefisien korelasi biasa disebut dengan seleksi
tidak langsung (Poespodarsono, 1988).
Penentuan Karakter Seleksi
Seleksi adalah kegiatan utama dalam pemuliaan tanaman yang bertujuan
untuk mendapatkan genotipe yang membawa gen-gen yang mengendalikan
karakter yang diinginkan sehingga seleksi mengakibatkan kenaikan frekuensi gen
pada generasi berikutnya (Sopandie, 2006). Menurut Allard (1960) mengatakan
bahwa seleksi dilakukan untuk memilih genotipe bukan untuk memilih gen-gen
yang diinginkan. Seleksi akan menghasilkan kombinasi gen-gen baru bukan
menghasilkan gen-gen baru.
Selain menentukan metode seleksi yang tepat, keberhasilan program
pemuliaan dapat dipercepat dengan pemilihan kriteria seleksi yang tepat. Seleksi
dapat dilakukan secara langsung atau tidak langsung. Seleksi langsung hanya
40
efisien jika