Pembentukan RILs F6 Pemilihan Karakter Seleksi Berdasarkan Analisis Biometrik dan Molekuler untuk Merakit Kedelai Toleran Intensitas Cahaya Rendah

HASIL DAN PEMBAHASAN Pemetaan QTL merupakan metode terkini dalam kegiatan pemuliaan tanaman secara konvensional dengan memanfaatkan marka molekuler yang terpaut dengan QTL sebagai alat bantu dalam kegiatan seleksi. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemetaan QTL adalah ketersediaan populasi pemetaan dan jenis marka yang sesuai. Tahapan penelitian untuk mengidentifikasi QTL yang mengendalikan karakter agronomi yang terdiri dari karakter hasil dan komponen hasil pada kondisi intensitas cahaya rendah adalah pembentukan populasi pemetaan yaitu untuk mendapatkan RILs F6, analisis fenotipe untuk mengetahui keragaan fenotipe RILs F6 pada kondisi intensitas cahaya rendah dan konstruksi peta pautan tetua toleran intensitas cahaya rendah berdasarkan marka RAPD. Konstruksi peta pautan dilaksanakan dalam dua tahap yaitu seleksi primer untuk mendapatkan primer polimorfik dan terpaut dengan tetua toleran dan analisis genotipe yaitu analisis RILs F6 dengan menggunakan primer yang polimorfik dan terpaut dengan tetua toleran untuk mendapatkan peta pautan toleransi berdasarkan marka RAPD. Data yang diperoleh dari hasil analisis fenotipe dan analisis genotipe digunakan untuk mengidentifikasi QTL yang mengendalikan karakter agronomi kedelai pada kondisi intensitas cahaya rendah.

1. Pembentukan RILs F6

Pilihan populasi pemetaan yang dapat digunakan adalah RILs, populasi F2, Back Cross BC, Double Haploid DH, dan Near Isogenic Lines NILs Liu 1998; Roy 2000; Chahal dan Gosal, 2003; Teng et al. 2004. Pemilihan populasi pemetaan dapat disesuaikan dengan marka yang tersedia. Menurut Chalal dan Gosal 2003, populasi RILs memiliki tingkat homozigositas yang paling tinggi sehingga sangat memungkinkan diuji pada berbagai lingkungan. Di samping itu pada populasi RILs dalam setiap unit pengujian dapat diberlakukan ulangan. Dengan demikian pengaruh lingkungan dan interaksi genotipe dengan lingkungan terhadap keragaan fenotipe dapat dikurangi. Peta genetik yang diperoleh dari populasi RILs mempunyai tingkat resolusi yang lebih tinggi dibandingkan dengan populasi F2 atau BC. Kelemahan penggunaan RILs sebagai populasi pemetaan adalah diperlukan waktu yang lebih lama untuk membentuk RILs F6 atau F7 Liu 1998; Chalal dan Gosal 2003. Tabel 18. Keragaan karakter tinggi saat panen, jumlah cabang produktif, jumlah buku total, jumlah polong isi, dan jumlah polong hampa generasi F5 pada kondisi intensitas cahaya penuh Rata-rata Tinggi saat panen cm Jumlah cabang produktif Jumlah buku total Jumlah polong isi Ceneng 41.6±12.4 2.8±1.2 16.1±5.9 50.7 ± 18.3 Godek 47.7± 6.7 3.7±1.3 22.8±9.0 72.4 ± 33.1 Generasi F5 49.6±12.2 3.0±1.7 17.1±7.1 57.8 ± 28.4 Tabel 19. Keragaan karakter jumlah polong isi, jumlah polong hampa, persen polong isi, dan daya hasil Generasi F5 pada kondisi intensitas cahaya penuh Rata-rata Jumlah polong hampa Jumlah polong total Persen polong isi Daya hasil gtan Ceneng 3.6±4.6 54.3±20.0 93.7 ± 6.2 8.4 ± 3.5 Godek 2.8±4.3 75.2± 2.0 94.8 ± 8.9 6.1 ± 4.0 Generasi F5 5.1±6.3 62.8 ± 0.6 92.1 ± 7.7 8.2 ± 7.5 Populasi pemetaan yang digunakan untuk mengidentifikasi QTL yang mengendalikan karakter agronomi kedelai pada kondisi intensitas cahaya rendah adalah rekombinant inbreed lines RILs generasi F6. Sementara itu dari hasil penelitian sebelumnya telah diperoleh RILs generasi F5 sehingga diperlukan satu generasi lagi untuk mendapatkan RILs F6. Pembentukan populasi pemetaan dilakukan pada kondisi intensitas cahaya penuh. Keragaan masing-masing karakter pada populasi RILs F5 terdapat pada Tabel 18 dan Tabel 19. Pendugaan komponen ragam dan nilai heritabilitas sangat penting dalam pemuliaan tanaman khususnya dalam kegiatan seleksi. Nilai heritabilitas mencerminkan seberapa besar peran faktor genetik terhadap penampilan suatu sifat. Di samping itu nilai heritabilitas juga akan menentukan metode pemuliaan yang digunakan dan kemajuan seleksi yang akan diperoleh Stanfield 1983; Falconer dan Mackay 1996. Nilai heritabilitas berkisar antara 0 sampai 1. Jika nilai duga heritabilitas lebih kecil dari 0 maka nilai heritabilitas dianggap 0 atau lebih besar dari 1 maka dianggap 1. Nilai heritabilitas tergolong tinggi jika berkisar antara 0.5-1, tergolong sedang jika berkisar antara 0.2-0.5, dan tergolong rendah jika kurang dari 0.2 Stanfield 1983; Poespodarsono 1988. Tabel 20. Nilai parameter genetik kedelai generasi F5 hasil persilangan tetua Ceneng dan Godek Karakter Ragam fenotipe Ragam lingkungan Ragam genotipe h 2 bs r Tinggi saat panen 148.00 90.45 57.50 33.2 0.04 Jumlah cabang produktif 2.60 2.44 0.17 22.1 0.31 Jumlah buku total 50.40 61.41 -10.98 0 0.32 Jumlah polong isi 497.44 439.24 58.20 11.7 0.48 Jumlah polong total 106.43 80.78 25.65 24.1 0.46 Persen polong isi 59.90 46.24 13.61 1.7 0.13 Daya hasil 56.40 30.64 25.78 75.4 Keterangan : h 2 bs = nilai heritabilitas arti luas r = nilai koefisien korelasi antara karakter komponen hasil dengan hasil Nilai heritabilitas arti luas tergolong tinggi terdapat pada karakter daya hasil, tergolong sedang terdapat pada karakter tinggi saat panen, jumlah cabang produktif dan jumlah polong total, sedangkan tergolong rendah ditunjukkan oleh karakter jumlah buku total, jumlah polong isi dan persen polong isi Tabel 20. Hasil penelitian ini didukung oleh laporan Nindra 2005 pada generasi F5 untuk populasi hasil persilangan Ceneng dan Godek. Nindra 2005 melaporkan bahwa daya hasil memiliki nilai heritabilitas paling tinggi di antara karakter agronomi lainnya yaitu 40, sedangkan nilai heritabilitas karakter agronomi lainnya memiliki nilai heritabilitas yang rendah. Diantara karakter yang diamati, jumlah cabang produktif, jumlah buku total, jumlah polong isi, jumlah polong total, dan persen polong isi memiliki koefisien korelasi paling tinggi dan nyata terhadap daya hasil Tabel 18. Nindra 2005 melaporkan bahwa jumlah cabang produktif, jumlah polong isi dan jumlah polong total memiliki nilai koefisien korelasi yang nyata terhadap daya hasil. Shrivasatava et al. 2001 dan Bizeti et al. 2004 melaporkan bahwa jumlah buku dan jumlah polong berkorelasi positif dan nyata terhadap daya hasil

2. Analisis Fenotipe Rils F6 pada Kondisi Intensitas Cahaya Rendah