Pendugaan nilai genetik dan seleksi untuk karakter daya hasil populasi F2 cabai (Capsicum annuum L.) hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5
i
PENDUGAAN NILAI GENETIK DAN SELEKSI UNTUK
KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2 CABAI
(Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
SILVIA HERMAWATI
A24060314
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
ii
RINGKASAN
SILVIA HERMAWATI. Pendugaan Nilai Genetik dan Seleksi untuk
Karakter Daya Hasil Populasi F2 Cabai Merah (Capsicum annuum L.) Hasil
Persilangan IPB C120 dengan IPB C5. (Dibimbing oleh MUHAMAD
SYUKUR dan SRIANI SUJIPRIHATI).
Penelitian ini bertujuan untuk menduga nilai heritabilitas dan kemajuan
seleksi, mendapatkan karakter-karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi, dan memperoleh genotipe yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi dari
populasi F2 cabai hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5. Hipotesis yang
diajukan dalam penelitian ini adalah terdapat satu atau beberapa karakter yang
memiliki nilai heritabilitas dan kemajuan seleksi yang tinggi, terdapat satu atau
beberapa karakter yang berkorelasi nyata terhadap daya hasil dan dapat dijadikan
sebagai kriteria seleksi, serta terdapat satu atau beberapa genotipe yang memiliki
daya hasil tinggi.
Penelitian dilakukan pada bulan November 2009 hingga Juni 2010 di Kebun
Percobaan IPB, Leuwikopo, Dramaga. Bahan tanaman yang digunakan adalah
IPB C120, IPB C5, dan F2 hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5. Populasi
yang ditanam terdiri atas tetua P1 (IPB C120) sebanyak 20 tanaman, tetua P2 (IPB
C5) sebanyak 20 tanaman, dan F2 (IPB C120 x IPB C5) sebanyak 280 tanaman.
Pengamatan dilakukan pada seluruh populasi yang ditanam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter kualitatif pada populasi F2
memiliki keragaman yang tinggi. Karakter habitus tanaman, bentuk daun, posisi
bunga, dan bentuk ujung buah diduga dikendalikan oleh dua pasang gen yang
bersifat epistatis. Karakter tinggi tanaman, tinggi dikotomus, diameter batang,
umur berbunga, diameter pangkal buah, diameter tengah buah, dan diameter ujung
buah memiliki nilai heritabilitas yang tinggi. Karakter lebar kanopi, umur panen,
panjang buah, panjang petiol, dan bobot per buah memiliki nilai heritabilitas
sedang, sedangkan jumlah buah dan bobot per tanaman memiliki nilai heritabilitas
rendah.
Karakter jumlah buah, bobot per buah, dan bobot buah per tanaman
memiliki nilai persentase kemajuan genetik harapan (KGH) yang tinggi. Karakter
diameter batang, diameter pangkal buah, dan diameter tengah buah memiliki nilai
iii
KGH yang cukup tinggi. Karakter tinggi tanaman, lebar kanopi, umur berbunga,
umur panen, panjang buah, dan panjang petiol memiliki nilai KGH yang agak
rendah, sedangkan karakter tinggi dikotomus dan diameter ujung buah memiliki
nilai KGH yang rendah.
Karakter yang berkorelasi positif sangat nyata terhadap bobot buah per
tanaman adalah karakter diameter batang, lebar kanopi, diameter pangkal buah,
diameter tengah buah, diameter ujung buah, panjang buah, panjang petiol, jumlah
buah, dan bobot per buah. Karakter yang berpengaruh secara langsung terhadap
bobot buah per tanaman dan dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi adalah
karakter jumlah buah dan bobot per buah. Karakter lebar kanopi, panjang buah,
panjang petiol, dan diameter pangkal buah dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi
yang berpengaruh tidak langsung. Kegiatan seleksi menghasilkan 18 genotipe
terpilih yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi. Genotipe terpilih adalah
nomor 5, 98, 99, 48, 57, 97, 102, 94, 47, 68, 109, 19, 2, 160, 183, 62, 53, dan 8.
iv
PENDUGAAN NILAI GENETIK DAN SELEKSIUNTUK
KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2 CABAI
(Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
SILVIA HERMAWATI
A24060314
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
i
Judul
: PENDUGAAN
NILAI
GENETIK
DAN
SELEKSI
UNTUK KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2
CABAI (Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
Nama : SILVIA HERMAWATI
NIM
: A24060314
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP.,MSi
NIP. 19720102 200003 1 001
Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS
NIP. 19551028 198303 2 002
Mengetahui:
Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr
NIP. 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus:
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 5 Desember 1988. Penulis
merupakan anak kesepuluh dari sebelas bersaudara, pasangan Bapak Muhamad
Saropudin (alm) dan Ibu N. Hasanah.
Tahun 2000 penulis lulus dari MI Asysyukur, Bogor. Penulis melanjutkan
sekolah ke SLTP Islam Cijeruk, Bogor dan lulus tahun 2003. Tahun 2006 penulis
lulus dari MA. Negeri 1 Kota Bogor dan melanjutkan studinya ke Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Tahun 2007
penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Agronomi dan Hortikultura,
Faperta, IPB.
Tahun 2007 penulis bergabung di Club Fotografi Lensa, Faperta, IPB.
Tahun
2008
penulis
menjadi
Pendamping
Kewirausahaan
bagi
siswa
SMU Negeri 7 Bogor yang diselenggarakan oleh Lembaga Pengembangan dan
Pemberdayaan Masyarakat (LPPM) IPB. Selama menjadi mahasiswa, penulis
tinggal di Asrama Putri Darmaga (APD) dan menjadi Ketua Asrama pada tahun
2009. Penulis mendapatkan bantuan beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik
(PPA) tahun 2008 – 2010, beasiswa ++ dari LPPM IPB tahun 2009, dan beasiswa
Womans Internasional Club tahun 2010. Tahun 2010 penulis menjadi asisten mata
kuliah Rancangan Percobaan.
iii
KATA PENGANTAR
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan Kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan Rahmat dan Karunia-Nya. Selawat serta Salam semoga tercurah
kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad Saw, keluarga beliau, para sahabat, dan
kita selaku umatnya yang mengharapkan syafaatnya di akhirat kelak.
Akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
”Pendugaan Nilai Genetik dan Seleksi untuk Karakter Daya Hasil Populasi F2
Cabai (Capsicum annuum L.) Hasil Persilangan IPB C120 dengan IPB C5” ini
dengan baik. Tulisan ini merupakan laporan dari kegiatan penelitian yang
mendukung program pemuliaan untuk perakitan varietas berdaya hasil tinggi.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Ibu, kakak, dan adik yang selalu memberikan do’a, arahan, dukungan, dan
semangat bagi penulis.
2.
Dr. Muhamad Syukur, SP., MSi dan Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS
selaku dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan arahan bagi
penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
3.
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingan kepada penulis selama kuliah.
4.
Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc. selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran, dan masukan dalam penyusunan skripsi ini.
5.
Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi. dan Dr. Ir. Yudiwanti Wahyu E. K., MS yang
telah memberikan masukan selama penelitian dan penyusunan skripsi.
6.
Khaerin Nida dan Hendi Ferdiansyah selaku rekan satu penelitian, atas
bantuan, semangat, dorongan, dan saran selama penelitian dan penyusunan
skripsi.
7.
Mba Cici, Mba Tia, Ka Abdul, Ka Arif, dan semua penghuni Lab. PMT atas
bantuan, semangat, dan saran selama penelitian dan penyusunan skripsi.
8.
Pak Undang dan Pak Darwa atas bantuan dan kerjasama selama penelitian
berlangsung.
9.
Faiqotul Himma selaku teman baik penulis atas kebersamaannya, dukungan,
dan saran, semoga ikatan kita selalu terjaga dengan baik.
iv
10. One, Yius, Ment, Sorr, Mile, Ceu Amm, dan seluruh penghuni Asrama Putri
Darmaga atas kebersamaannya, keceriaannya, dukungan, dan semangat yang
diberikan kepada penulis.
11. Teman-teman AGH 43 atas kebersamaannya, perhatian, bantuan, dan
semangat yang diberikan selama kuliah.
12. Teman-teman KKP Faperta 2009 Desa Kedawung, Kec. Bojong, Kab. Tegal
atas kebersamaannya selama tujuh minggu memberikan kesan dan kenangan
yang tak terlupakan.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis.
Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan sebagai referensi bagi penelitian selanjutnya.
Bogor, November 2010
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang............................................................................................ 1
Tujuan ........................................................................................................ 2
Hipotesis ..................................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 4
Botani Cabai ............................................................................................... 4
Syarat Tumbuh Cabai ................................................................................. 5
Pemuliaan Cabai ......................................................................................... 6
Karakter Kualitatif dan Kuantitatif .............................................................. 6
Heritabilitas ................................................................................................ 8
Seleksi ........................................................................................................ 9
Kemajuan Seleksi ..................................................................................... 11
BAHAN DAN METODE .................................................................................. 13
Waktu dan Tempat .................................................................................... 13
Bahan dan Alat ......................................................................................... 13
Metode Penelitian ..................................................................................... 13
Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 13
Pengamatan .............................................................................................. 15
Analisis Data ............................................................................................ 18
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 21
Kondisi Umum ......................................................................................... 21
Karakter Kualitatif .................................................................................... 22
Heritabilitas .............................................................................................. 25
Kemajuan Seleksi ..................................................................................... 27
Korelasi .................................................................................................... 28
Analisis Lintasan ...................................................................................... 30
Seleksi ...................................................................................................... 34
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 36
Kesimpulan............................................................................................... 36
Saran ........................................................................................................ 37
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 38
LAMPIRAN ...................................................................................................... 41
vi
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Bentuk Nisbah Segregasi pada Berbagai Macam Interaksi Gen .................... 7
2. Pengamatan Karakter Kualitatif pada Kedua Tetua .................................... 22
3. Persentase Fenotipe Populasi F2 ................................................................ 24
4. Hasil Khi Kuadrat Fenotipe Populasi F2 .................................................... 25
5. Nilai Heritabilitas Masing-masing Karakter ............................................... 26
6. Nilai Duga Kemajuan Seleksi Masing-masing Karakter ............................. 27
7. Koefisien Korelasi Masing-masing Karakter.............................................. 29
8. Koefisien Korelasi Lintas Masing-masing Karakter .................................. 31
vii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Bentuk Habitus Tanaman........................................................................... 15
2. Bentuk Daun ............................................................................................. 15
3. Posisi Bunga .............................................................................................. 16
4. Bentuk Pelekatan Kelopak pada Pangkal Buah .......................................... 16
5. Bentuk Tepi Kelopak Buah ........................................................................ 16
6. Bentuk Buah.............................................................................................. 17
7. Bentuk Ujung Buah ................................................................................... 17
8. Kondisi Tanaman di Lapangan pada 7 MST .............................................. 21
9. Posisi Bunga Cabai .................................................................................... 23
10. Warna Anter pada Bunga Cabai ............................................................... 23
11. Diagram Korelasi Lintasan ...................................................................... 33
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Indeks Seleksi Terboboti pada Karakter yang Telah Distandarisasi ............ 42
2. Karakter Kuantitatif 18 Genotipe Terpilih.................................................. 43
3. Fenotipe Vegetatif dan Bunga 18 Genotipe Terpilih .................................. 44
4. Fenotipe Buah 18 Genotipe Terpilih .......................................................... 45
5. Nisbah Segregasi Karakter Habitus Tanaman ............................................ 46
6. Nisbah Segregasi Karakter Bentuk Daun ................................................... 46
7. Nisbah Segregasi Karakter Warna Batang ................................................. 46
8. Nisbah Segregasi Karakter Posisi Bunga ................................................... 46
9. Nisbah Segregasi Karakter Tepi Kelopak Buah.......................................... 46
10.Nisbah Segregasi Karakter Tipe Pangkal Buah ......................................... 46
11. Nisbah Segregasi Karakter Bentuk Ujung Buah ....................................... 47
12. Nisbah Segregasi Karakter Permukaan Kulit Buah................................... 47
13. Fenotipe Tanaman Tetua IPB C120 ......................................................... 47
14. Fenotipe Tanaman Tetua IPB C5 ............................................................. 47
15. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.5 ................................................ 48
16. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.47............................................... 48
17. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.2 ................................................ 48
18. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.94............................................... 49
19. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No. 48.............................................. 49
20. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.183 ............................................. 49
21. Deskripsi Varietas Cabai Keriting Kopay ................................................ 50
22. Deskripsi Varietas Cabai Perbani IPB ...................................................... 51
23. Deskripsi Varietas Cabai Pesona IPB ....................................................... 52
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai merah merupakan jenis cabai yang paling banyak dikonsumsi
penduduk Indonesia selain cabai rawit. Kandungan gizi dalam 100 g cabai merah
segar adalah 31 kal energi, 1 g protein, 0.3 g lemak, 7.3 g karbohidrat, 29 mg
kalsium, 24 mg fosfor, 0.5 mg zat besi , 0.3 g serat, 71 RE vitamin A, 0.05 mg
vitamin B1, 0.03 mg vitamin B2, 18 mg vitamin C, 0.2 niacin, dan 90.9 g air
(Wirakusumah dalam Prajnanta, 2007).
Budidaya cabai merah ditingkat petani cukup dominan dari segi luas areal
dibandingkan jenis sayuran lain. Menurut data Direktorat Jenderal Hortikultura
(2009) luas panen cabai besar di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 103 837 ha
dengan produktivitas 6.44 ton/ha. Konsumsi cabai nasional cenderung mengalami
peningkatan setiap tahunnya. Tahun 2006 konsumsi cabai merah dapat mencapai
1.38 kg/kapita/th, sedangkan tahun 2007 meningkat menjadi1.47 kg/kapita/th.
Akan tetapi, peningkatan konsumsi tidak diikuti oleh peningkatan produksi.
Tahun 2006 produksi cabai nasional mencapai 736 019 ton dan terjadi penurunan
produksi tahun 2007 menjadi 676 828 ton. Tahun 2008 terjadi peningkatan, tetapi
tidak sebesar penurunannya, yaitu mencapai 695 707 ton.
Pengembangan tanaman cabai di Indonesia masih mengalami beberapa
kendala, yaitu berkaitan dengan kualitas benih, teknik budidaya, serangan hama
dan penyakit, serta penggunaan varietas cabai yang memiliki daya hasil tinggi
masih sulit diperoleh karena harga benihnya yang mahal. Menurut Kirana (2006)
petani lebih banyak menggunakan varietas cabai bersari bebas yang hasilnya lebih
rendah dibandingkan hibrida. Oleh karena itu perlu dilakukan kegiatan pemuliaan
untuk meningkatkan daya hasil pada cabai merah bersari bebas. Menurut
Kusandriani dan Permadi (1996) daya hasil merupakan sifat kuantitatif yang
dikendalikan oleh banyak gen. Hal ini menyebabkan upaya perbaikan daya hasil
dan sifat-sifat kuantitatif lain membutuhkan waktu yang lama dari beberapa
generasi.
2
Seleksi pada genotipe-genotipe yang menguntungkan merupakan langkah
awal dalam kegiatan pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul yang
dikehendaki masyarakat. Salah satu metode seleksi yang dapat diterapkan pada
tanaman cabai adalah melalui seleksi silsilah (pedigree). Menurut Nasir (2001)
seleksi silsilah untuk karakter kuantitatif biasanya dilaksanakan secara tidak
langsung, sehingga seleksi dilakukan melalui karakter lain yang berkorelasi
positif, berkaitan erat dengan hasil, dan memiliki nilai heritabilitas tinggi.
Genotipe cabai IPB C120 dan IPB C5 merupakan salah satu koleksi
Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Faperta, IPB. Genotipe IPB C120 merupakan varietas komersil cabai
keriting dengan namaKopay yang berasal dari Kota Payakumbuh, Sumatra Barat.
Diameter buahnya berkisar antara 1 – 1.2 cm dan panjang 28 – 33 cm. Bobot per
buah dapat mencapai 8 – 10 g dengan bobot buah per tanaman sekitar 1 – 1.5 kg
(Direktorat Perbenihan dan Sarana Produksi, 2009). Genotipe IPB C5 merupakan
cabai besar dengan nama genotipe Perbani IPB yang berasal dari Jawa Timur.
Diameter buahnya 2.38 cm, panjang buah 10.67 cm, bobot per buah 17.89 g, dan
bobot buah per tanaman 0.70 kg (Syukur dan Yunianti, 2010).
Persilangan IPB C120 dengan IPB C5 diharapkan akan mampu mendukung
perakitan varietas cabai yang berdaya hasil tinggi. Karakter-karakter yang
berkorelasi langsung secara positif terhadap karakter daya hasil dapat dijadikan
sebagai karakter seleksi pada tanaman yang dikehendaki.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menduga nilai heritabilitas dan kemajuan
seleksi, mendapatkan karakter-karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi, dan memperoleh genotipe yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi dari
populasi F2 cabai hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5.
3
Hipotesis
1. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi.
2. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki nilai kemajuan seleksi
tinggi.
3. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki korelasi nyata terhadap
daya hasil.
4. Terdapat satu atau beberapa karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi.
5. Terdapat satu atau beberapa genotipe yang memiliki daya hasil tinggi.
4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Cabai
Tanaman cabai merah (Capsicum annuum L.) termasuk ke dalam famili
Solanaceae. Terdapat sekitar 20-30 spesies cabai yang telah dikenal, diantaranya
C. baccatum, C. pubescent, C. annuum, C. chinense, dan C. frutescens. Spesies
C. annuum dan C. Frutescens memiliki potensi ekonomi yang lebih tinggi
dibandingkan spesies lainnya. Kedua spesies ini dibudidayakan secara luas di
seluruh dunia, sedangkan spesies lain hanya terbatas di Amerika Selatan saja
(Purseglove et al., 1981).
Capsicum telah dikenal pada masa penjelajahan Colombus di dunia baru
tahun 1492. Capsicum tumbuh dan digunakan secara luas di Caribbean, Amerika
Selatan, Amerika Tengah dan Mexico. Awalnya Colombus mengganggap
Capsicum sebagai pepper (lada) yang memiliki rasa pedas. Selanjutnya ia
menyebarkan tanaman ini ke Spanyol melalui jalur laut. C. annuum memiliki
beragam nama dibeberapa wilayah, seperti chilli di Mexico dan Amerika Tengah
serta axidi Amerika Selatan dan Caribbean (Purseglove et al., 1981).
Menurut Kusandriani dan Permadi (1996) cabai termasuk tanaman dikotil
berbentuk semak, batangnya berkayu, tipe percabangan tegak atau menyebar
dengan karakter yang berbeda-beda tergantung spesiesnya. Struktur perakarannya
diawali dari akar tunggang yang sangat kuat, bercabang-cabang ke samping
dengan akar-akar rambut. Pola pertumbuhan vegetatif berupa cabang-cabang
dikotomi dari batang utama dan tunas-tunas lateralnya.
Cabai merah memiliki daun-daun tunggal yang berpetiol, helai daun
berbentuk ovate atau kadang-kadang lonjong, tepi daun rata yang tumbuh pada
tunas-tunas samping secara berurutan. Daun-daun tunggal tersebut tersusun secara
spiral pada batang utama. Daun berambut lebat atau jarang tergantung pada
spesiesnya. Beberapa varietas dari spesies C. chinense memiliki daun dengan
aroma yang spesifik. Bunga dan buah umumnya bersifat tunggal pada setiap buku.
Spesies C. chinense memiliki dua sampai lima bunga per buku (Kusandriani dan
Permadi, 1996).
5
Warna bunga C. annuum umumnya putih, dengan lima sampai tujuh helai
mahkota bunga (corolla) dan lima sampai tujuh tangkai sari dengan kepala sari
(antera) berwarna biru. Buah pada C. annuum cukup beragam dari segi ukuran,
bentuk, warna, dan tingkat kepedasannya. Umumnya buah berbentuk panjang,
bulat atau kerucut, panjang buah antara 0.8 - 30 cm dengan lebar mencapai 8 mm.
Buah yang belum masak berwarna hijau, kekuning-kuningan, atau keunguunguan. Sedangkan jika telah masak buah berwarna merah, jingga, kuning, coklat,
atau keungu-unguan. Buah mengandung banyak biji, daging buah renyah dan
rongga buah terbagi menjadi dua. Biji berukuran pipih berwarna kuning dengan
diameter terbesar mencapai 3 - 5 mm. Beberapa buah seperti paprika tidak
memiliki rasa pedas sehingga disebut sweet pepper, sedangkan varietas lain
memiliki tingkat kepedasan yang berbeda (Purseglove et al., 1981).
Syarat Tumbuh Cabai
Cabai merah memiliki daya adaptasi yang luas. Menurut Siswanto dalam
Duriat (1996) tanaman cabai merah dapat ditanam pada berbagai jenis tanah dan
sembarang musim. Tanaman cabai juga mampu berproduksi pada berbagai
ketinggian. Tipe tanah yang ideal untuk pertanaman cabai adalah lempung
berpasir, karena mampu mempertahankan kelembapan serta mengandung bahan
organik. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999) keasaman (pH) tanah yang
paling sesuai untuk pertumbuhan cabai adalah 6.5 – 7.0.
Tanaman cabai umumnya tahan kekeringan, namun jika kelembaban tanah
kurang selama pembungaan dapat terjadi kerontokan bunga dan buah muda.
Menurut Sumarni (1996) cabai merah tidak menghendaki curah hujan yang tinggi
atau iklim yang basah, karena pada keadaan tersebut tanaman akan mudah
terserang penyakit, terutama yang disebabkan oleh cendawan. Curah hujan yang
baik untuk pertumbuhan tanaman cabai adalah sekitar 600 – 1 250 mm/tahun.
Suhu yang optimum untuk pertumbuhan cabai berada pada selang 18– 27 0C,
sedangkan untuk pembungaan dan pembuahan berada pada kisaran suhu
21 – 27 0C dan 15.5– 21 0C. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999) pada suhu
dibawah 16 0C dan diatas 32 0C bunga pada cabai tidak akan terbuahi karena
produksi tepung sari yang tidak baik.
6
Pemuliaan Cabai
Menurut Nasir (2001) pemuliaan tanaman merupakan suatu kegiatan untuk
menghasilkan varietas, klon, atau galur baru dengan karakter tertentu yang lebih
baik dari yang telah ada. Syukur et al. (2009) menerangkan bahwa pemuliaan
tanaman merupakan suatu perpaduan antara seni dan ilmu dalam rangka
mengubah dan memperbaiki pola genetik dari satu atau beberapa karakter penting
suatu tanaman menjadi bentuk yang lebih bermanfaat bagi manusia. Menurut
Kusandriani dan Permadi (1996) tujuan dari pemuliaan pada umumnya adalah
untuk memperbaiki daya dan kualitas hasil, perbaikan daya resistensi terhadap
hama dan penyakit tertentu, perbaikan sifat hortikultura, maupun perbaikan
terhadap kemampuan untuk mengatasi cekaman lingkungan tertentu.
Menurut Allard (1992) proses pemuliaan untuk mendapatkan varietas
unggul dari populasi yang tersedia dilakukan melalui serangkaian proses kegiatan
yang meliputi: 1) evaluasi plasma nutfah untuk mendapatkan sumber gen yang
diinginkan, 2) pembentukan populasi dasar bersegregasi melalui persilangan dan
somaklon, 3) seleksi populasi bersegregasi dengan metode yang sesuai,
4) evaluasi daya hasil, 5) uji adaptasi/multilokasi, dan 6) pelepasan varietas
unggul baru.
Karakter Kualitatif dan Kuantitatif
Karakter kualitatif merupakan wujud fenotipe tanaman yang dapat diamati
dan dibedakan dengan jelas secara visual, karena umumnya bersifat diskret.
Karakter kualitatif dikendalikan oleh satu atau beberapa gen. Bila karakter
tersebut dikendalikan oleh satu gen maka disebut dengan karakter monogenik,
sedangkan bila dikendalikan oleh beberapa gen maka disebut karakter oligogenik.
Masing-masing gen dapat memberikan peranan yang cukup besar dalam
mengekspresikan fenotipenya sehingga disebut sebagai gen mayor (Nasir, 2001).
Karakter kualitatif dibedakan berdasarkan ada atau tidaknya gejala dan sedikit
sekali dipengaruhi oleh lingkungan. Pengambilan data pada karakter kualitatif
dilakukan melalui teknik observasi (pengamatan)yang dilanjutkan dengan
pengujian
khi-kuadrat
(Syukur et al., 2009).
(x2)
dan
dibandingkan
dengan
sebaran
Mendel
7
Tanaman pada generasi F2 akan mengalami segregasi sesuai dengan hukum
Mendel. Aksi dan interaksi gen yang berbeda akan membuat pola segregasi
berbeda. Tipe aksi gen dapat dibagi menjadi dua, yaitu interaksi antar alel pada
lokus yang sama, disebut intraalelik (alelik) dan interaksi antar alel pada lokus
yang berbeda, disebut interalelik (non-alelik). Karakter yang dikendalikan oleh
satu lokus (dua alel per lokus) maka interaksi alelik dominan akan menghasilkan
perbandingan segregasi fenotipe 3 : 1 pada keturunan F2, sedangkan jika tidak
terdapat dominansi maka akan menghasilkan nisbah 1 : 2 : 1. Karakter yang
dikendalikan oleh dua lokus akan menghasilkan nisbah 9 : 3 : 3 : 1 jika terjadi
interaksi interalelik dominan (Crowder, 2006).
Menurut Suryo (2005) nisbah segregasi yang dikendalikan oleh dua pasang
gen dapat terdiri atas interaksi interlokus dominan, epistatis dominan, epistatis
resesif, epistatis dominan resesif, gen resesif rangkap (epistatis resesif duplikat),
gen dominan rangkap (epistatis dominan duplikat), gen-gen rangkap dengan
pengaruh kumulatif (interaksi duplikat) dan interaksi kompleks. Epistatis
merupakan interaksi gen dimana sepasang gen dapat menutupi (mengalahkan)
ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Gen yang ditutupi disebut dengan gen
hipostatis, sedangkan yang menutupi disebut dengan gen epistatis. Tabel 1
menunjukkan bentuk nisbah segregasi yang terjadi pada interaksi dua lokus
(dikendalikan oleh dua pasang gen).
Tabel 1. Bentuk Nisbah Segregasi pada Berbagai Macam Interaksi Gen
Genotipe
Interaksi interlokus dominan
Epistatis dominan
Epistatis resesif
Epistatis dominan dan resesif
Gen resesif rangkap
Gen dominan rangkap
Interaksi duplikat
Interaksi kompleks
A-B9
A-bb
3
------------12 -----------
9
3
------------ 13 ------------
aaB3
3
aabb
1
1
------------ 4 ---------------------- 3 -----------
9
------------------- 7 ----------------------------------- 15 -----------------1
------------6
------------9
1
------------ 3 ----------10
3
Karakter kuantitatif dikendalikan oleh banyak gen dan merupakan hasil
akhir dari suatu proses pertumbuhan yang berkaitan dengan sifat morfologi dan
fisiologi (Poespodarsono, 1988). Karakter kuantitatif diatur oleh beberapa gen
yang disebut dengan gen ganda (poligen). Masing-masing gen memberikan
8
pengaruh yang kecil, sedangkan pengaruh lingkungannya sangat besar (Crowder,
2006). Karakter kuantitatif dapat diukur dengan menggunakan satuan ukuran
tertentu sehingga disebut sebagai karakter metrik. Karakter kuantitatif tidak dapat
dibedakan secara tegas karena sebarannya bersifat kontinyu. Karakter ini
dikendalikan oleh banyak gen sehingga disebut juga karakter poligenik. Setiap
unit gen memberikan pengaruh yang kecil dalam mengekspresikan fenotipenya
sehingga disebut sebagai gen minor (Nasir, 2001). Menurut Syukur et al. (2009)
seleksi pada karakter kuantitatif dapat dilakukan berdasarkan data statistika.
Pengujian data dilakukan dengan perhitungan nilai tengah, ragam, dan simpangan
bakunya.
Heritabilitas
Brewbaker (1983) menyatakan bahwa kegiatan seleksi efektif dilakukan jika
memenuhi dua persyaratan, yaitu adanya keragaman fenotipe yang cukup besar
dalam populasi asal dan nilai heritabilitas yang cukup tinggi. Heritabilitas
digunakan untuk menentukan apakah ragam pada karakter yang diamati
disebabkan oleh faktor genetik atau oleh faktor lingkungan. Menurut
Poespodarsono (1988) heritabilitas dapat diartikan sebagai proporsi keragaman
teramati yang disebabkan oleh sifat yang diturunkan. Nasir (2001) menyatakan
bahwa heritabilitas adalah proporsi besaran ragam genetik terhadap besaran ragam
fenotipe untuk suatu karakter tertentu.
Terdapat dua bentuk heritabilitas yang lazim dikenal dalam pemuliaan
tanaman, yaitu heritabilitas dalam arti luas (broad sense heritability) dan
heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense heritability). Heritabilitas dalam arti
luas memperhatikan keragaman genetik total dalam kaitannya dengan keragaman
fenotipe, sedangkan heritabilitas arti sempit merupakan keragaman yang
diakibatkan oleh peran gen aditif yang merupakan bagian dari keragaman genetik
total (Nasir, 2001).
Nilai heritabilitas dapat dinyatakan dalam bilangan pecahan (desimal) atau
persentase yang berkisar antara 0 dan 1. Heritabilitas dengan nilai 0 menunjukkan
bahwa keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh lingkungan, sedangkan
heritabilitas dengan nilai 1 menunjukkan keragaman fenotipe hanya disebabkan
9
oleh genotipe (Poespodarsono, 1988). Nilai heritabilitas dapat dikatakan rendah
apabila kurang dari20 %, sedang pada 20 – 50 %, dan tinggi jika lebih dari 50 %.
Seleksi
Seleksi merupakan salah satu langkah awal pemuliaan dalam merakit suatu
varietas. Seleksi dapat diartikan sebagai proses pemilihan individu atau kelompok
tanaman dari populasi campuran (Poehlman, 1983). Kegiatan seleksi harus
berdasarkan pada prinsip pemuliaan, yaitu lebih efektif dilakukan pada keturunan
yang berbeda dan keragaman tidak diciptakan oleh kegiatan seleksi. Sebaliknya
seleksi menggunakan keragaman yang telah ada (Allard, 1992). Menurut Hallaeur
(1981) tujuan utama dari kegiatan seleksi adalah untuk mengidentifikasi genotipe
yang diinginkan. Penggunaan metode seleksi sangat tergantung pada beberapa hal,
yaitu arah kegiatan pemuliaan yang dilakukan, pola pewarisan sifat atas sifat yang
akan diperbaiki, individu dalam populasi, sejarah seleksi, serta tujuan spesifik dari
program pemuliaan yang dikehendaki.
Menurut Kusandriani dan Permadi (1996) seleksi pada cabai umumnya
dilakukan dengan metode seleksi massa, galur murni, silang balik (back cross),
dan seleksi silsilah (pedigree). Menurut Nasir (2001) seleksi massa dilakukan
pada populasi tanaman yang dikehendaki berdasarkan fenotipenya saja. Tujuan
seleksi massa adalah untuk memperbaiki penampilan populasi melalui pemilihan
dan pencampuran genotipe-genotipe unggul pada populasi tanaman. Seleksi galur
murni (pureline) terbatas hanya mengisolasi genotipe terbaik yang terdapat dalam
populasi campuran. Seleksi silang balik (back cross) umumnya dilakukan dalam
perbaikan sifat yang dikendalikan oleh gen tunggal, yaitu sifat yang tampak secara
visual dan mudah dideteksi secara sederhana (karakter kualitatif). Tujuan utama
seleksi back cross adalah untuk mendapatkan genotipe seperti tetua penerimanya.
Seleksi silsilah (pedigree) merupakan metode seleksi yang membutuhkan
waktu dan tenaga yang banyak. Kegiatan seleksi dilakukan pada generasi awal
(F2). Setiap individu tanaman diamati dan dilakukan pencatatan dengan baik
menyangkut hubungan tetua dengan keturunannya untuk mendapatkan informasi
genetik yang dikehendaki oleh pemulia. Menurut Syukur et al. (2009) tujuan dari
metode seleksi silsilah adalah untuk mendapatkan varietas baru dengan
10
mengkombinasikan gen-gen yang diinginkan. Generasi hasil seleksi silsilah
diharapkan memiliki karakter yang lebih unggul dibandingkan rata-rata kedua
tetuanya.
Terdapat beberapa prinsip umum dalam melakukan kegiatan seleksi
pedigree, yaitu seleksi dilakukan pada generasi awal (F2) dengan tingkat
segregasi yang tinggi (keragaman terbesar), seleksi awal dilakukan terhadap
individu berdasarkan fenotipe yang kemudian ditanam dalam barisan, seleksi
dilakukan berulang terhadap individu terbaik hingga mencapai tingkat
homozigositas yang dikehendaki, dan silsilah dari setiap galur tercatat/diketahui
(Syukur et al. 2009).
Menurut Syukur et al. (2009) seleksi dapat dilakukan melalui satu karakter
maupun beberapa karakter. Seleksi melalui satu karakter umumnya lebih mudah,
akan tetapi seleksi tersebut dapat mempengaruhi karakter lain. Hal ini terjadi
apabila karakter-karakter itu dikendalikan oleh gen yang sama atau gen-gen dalam
keadaan terpaut. Seleksi melalui beberapa karakter dapat dibagi menjadi tiga
macam, yaitu seleksi berurutan, seleksi simultan, dan seleksi indeks. Seleksi
berurutan dilakukan terhadap satu karakter terhadap generasi awal, kemudian
karakter lain pada generasi selanjutnya secara berurutan. Metode seleksi ini
membutuhkan waktu yang lama. Seleksi simultan dilakukan terhadap beberapa
karakter secara sekaligus. Beberapa karakter yang diseleksi diharapkan memiliki
tingkat minimal yang ditentukan. Hanya kelompok individu yang memiliki nilai
di atas tingkat minimal tersebut yang dipilih. Seleksi simultan berkaitan dengan
korelasi antar karakter dan intensitas seleksi.
Seleksi indeks dianggap lebih efisien dibandingkan dengan seleksi
berurutan dan simultan. Seleksi indeks dilakukan melalui beberapa karakter yang
dianggap penting berdasarkan nilai ekonomi, korelasi genotipe dan fenotipe antar
karakter, serta nilai heritabilitasnya (Poespodarsono, 1988). Karakter-karakter
yang dipilih diberi indeks pembobot yang besarnya tergantung pada sifat yang
lebih dipentingkan. Hanya individu atau populasi yang berindeks tertinggi yang
dipilih untuk diteruskan pada generasi-generasi seleksi selanjutnya. Batas-batas
minimum untuk tiap karakter adalah bebas dari satu ke yang lainnya
(Syukur et al., 2009).
11
Kemajuan Seleksi
Syukur et al. (2009) mengemukakan bahwa kemajuan seleksi adalah selisih
antara nilai tengah turunan hasil seleksi dengan nilai tengah populasi yang
diseleksi. Nilai kemajuan seleksi dipengaruhi oleh heritabilitas, simpangan baku
fenotipe populasi yang diseleksi, dan intensitas seleksi. Menurut Baihaki (2000)
intensitas seleksi merupakan besaran yang menunjukkan besarnya bagian yang
diseleksi dari suatu populasi sebaran normal standar. Semakin besar nilai
intensitas seleksi yang digunakan maka nilai kemajuan genetik akibat seleksi akan
semakin besar pula, akan tetapi persentase populasi yang diseleksi akan semakin
kecil.
Brewbaker (1983) mengemukakan bahwa kemajuan genetik dalam seleksi
umumnya bergantung pada ketepatan yang dimiliki oleh pemulia untuk
membedakan dan menentukan genotipe yang diinginkan. Menurut Baihaki (2000)
konsep kemajuan genetik akibat seleksi didasarkan kepada perubahan dalam ratarata penampilan yang dicapai suatu populasi dalam setiap siklus seleksi. Satu
siklus seleksi meliputi pembentukan sebuah populasi bersegregasi, pembentukan
genotipe-genotipe untuk dievaluasi, evaluasi genotipe-genotipe, seleksi genotipegenotipe superior, pemanfaatan atau penggunaan genotipe-genotipe terseleksi,
varietas baru atau sebagai tetua. Penyelesaian satu siklus seleksi akan bervariasi
dari satu strategi metode-metode seleksi. Kemajuan genetik akibat seleksi dapat
dinyatakan dalam satuan per tahun.
Kemajuan seleksi dapat ditingkatkan dengan meningkatkan intensitas
seleksi,
mempercepat
waktu seleksi,
meningkatkan keragaman genetik,
memahami interaksi genotipe dengan lingkungan, serta memperbanyak ulangan
dan lingkungan seleksi (Falconer, 1981). Menurut Trikoesoemaningtyas et al.
dalam Limbongan (2008) kemajuan genetik dapat dimaksimalkan dengan
menentukan kriteria seleksi yang memberikan kemajuan seleksi terbaik.
Umumnya kriteria yang digunakan dalam seleksi didasarkan pada hasil ekonomis
tanaman, namun kriteria ini dipandang memiliki heritabilitas yang relatif rendah.
Hal ini karena karakter daya hasil merupakan karakter kuantitatif yang
dikendalikan oleh banyak gen dan sangat dipengaruhi oleh lingkungan sehingga
menurunkan kemajuan genetik yang diperoleh.
12
Korelasi dan Analisis Lintas
Walpole (1992) menerangkan bahwa korelasi adalah ukuran hubungan
linear antara dua peubah acak x dan y yang diduga dengan nilai koefisien korelasi
(r). Nilai r berkisar antara -1 dan +1. Bila r mendekati +1 atau -1, hubungan antara
kedua peubah tersebut kuat dan dapat dikatakan bahwa terdapat korelasi yang
tinggi antara keduanya. Bila r mendekati 0, hubungan linear antara x dan y sangat
lemah atau mungkin tidak ada sama sekali.
Menurut Falconer (1981) terdapat dua jenis korelasi tunggal, yaitu korelasi
fenotipe dan genotipe. Korelasi fenotipe merupakan nilai derajat keeratan
hubungan antara dua sifat yang langsung diukur, sedangkan nilai korelasi genotipe
adalah nilai derajat keeratan hubungan antara total rata-rata pengaruh dari gen
yang dikandungnya. Menurut Ganefiani et al. (2006) dalam analisis korelasi
tunggal diasumsikan bahwa selain dari kedua sifat yang dipasangkan maka sifat
lain dianggap konstan. Asumsi ini jelas kurang berlaku bagi makhluk hidup,
karena terjadi berbagai proses yang saling berkaitan antara satu dengan yang lain.
Penggunaan analisis lintasan dapat menjawab persoalan tersebut, masing-masing
sifat yang dikorelasikan dengan hasil dapat diuraikan menjadi pengaruh langsung
dan tidak langsung.
Pemilihan karakter langsung dan tidak langsung dalam analisis lintas dapat
dipertimbangkan dalam penentuan kriteria seleksi. Menurut Limbongan (2008)
seleksi terhadap suatu karakter dapat dilakukan secara langsung maupun tidak
langsung. Seleksi tidak langsung terhadap suatu karakter perlu dilakukan karena
seleksi terhadap karakter tersebut lebih mudah dan dapat dilakukan lebih awal.
Persyaratan untuk dapat melakukan seleksi tidak langsung adalah jika karakter
tersebut memiliki korelasi yang kuat dengan karakter produksi.
13
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2009 hingga Juni 2010.
Penanaman di lapang dilakukan di Kebun Percobaan IPB, Leuwikopo, Darmaga.
Lokasi penanaman berada pada ketinggian 250 meter diatas permukaan laut
(mdpl) dengan jenis tanah latosol. Pengamatan pascapanen dilakukan di
Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Faperta, IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan berupa benih tetua genotipe IPB C120, IPB C5, dan
benih F2 hasil persilangan genotipe IPB C120 dengan IPB C5. Pupuk yang
digunakan meliputi Urea 150 kg/ha, SP-18 300 kg/ha, KCI 200 kg/ha, pupuk
kandang 15 ton/ha, dan kapur pertanian 3 ton/ha. Selain itu digunakan pula pupuk
NPK mutiara, pupuk daun, dan pestisida. Peralatan yang digunakan meliputi alat
tanam, tray, mulsa plastik hitam perak, plastik, label, jangka sorong, meteran,
timbangan digital, alat tulis, dan kamera digital.
Metode Penelitian
Populasi yang ditanam terdiri atas P1 (IPB C120) sebanyak 20 tanaman, P2
(IPB C5) sebanyak 20 tanaman, dan F2 (IPB C120 x IPB C5) sebanyak 280
tanaman. Pengamatan dilakukan terhadap semua tanaman dalam populasi
tersebut. Luas lahan yang digunakan adalah 100 m2 dengan 16 bedeng. Masingmasing bedeng berukuran 1 m x 5 m dengan jarak antar bedeng 0.5 m dan jarak
tanam 0.5 m x 0.5 m.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan awal meliputi persiapan benih, penyemaian, dan persiapan lahan.
Benih yang digunakan merupakan benih yang sehat dan diambil dari buah yang
matang penuh. Media persemaian berupa kompos yang telah disterilisasi dalam
oven dengan suhu 150 0C selama tiga jam. Media diisi ke dalam tray hingga 2/3
14
bagian. Selanjutnya benih ditanam dalam tray sebanyak satu benih/lubang dan
ditutup kembali dengan media hingga penuh. Selama dipersemaian dilakukan
penyiraman setiap hari agar memudahkan benih berkecambah dan tumbuh dengan
baik. Dua minggu setelah persemaian dilakukan pemupukan dengan NPK mutiara
dan Gandasil D masing-masing dosis 5 g/l dan 1 g/l setiap minggu hingga pindah
lapang. Pengendalian hama dan penyakit di persemaian dilakukan dengan
penyemprotan pestisida Antracol dan Curacon dengan dosis 0.5 g/l dan 1 ml/l.
Bibit dipersemaian dipindahkan ke lapang pada tujuh minggu setelah semai.
Persiapan lahan dilakukan dengan pengolahan lahan dan pembuatan bedeng
dengan tinggi 0.2 m, lebar 1 m, dan panjang 5 m tiap bedeng, serta jarak antar
bedeng 0.5 m. Bedeng yang telah diolah ditambahkan pupuk kandang dan kapur
pertanian dua minggu sebelum penanaman dilakukan. Bedengan ditutup dengan
mulsa hitam perak empat hari sebelum penanaman. Penanaman dilakukan satu
tanaman/lubang dengan jarak 0.5 m x 0.5 m. Setiap tanaman diikat tali rafia pada
ajir agar kokoh dan menghindari kerobohan.
Pemeliharaan tanaman berupa penyiraman, pemupukan, penyemprotan
pestisida, dan pewiwilan. Penyiraman dilakukan setiap hari jika tidak terjadi
hujan. Pemupukan awal dilakukan pada saat pindah tanam dan setiap minggu
menggunakan pupuk NPK mutiara dan Gandasil D dengan dosis masing-masing
10 g/l dan 2 g/l air. Pupuk dicampur, dilarutkan, dan disiramkan sebanyak 250
ml/tanaman. Pemupukan NPK dan Gandasil D bertujuan untuk merangsang
pertumbuhan vegetatif tanaman dan diberikan sampai tanaman mulai muncul
buah. Penyemprotan pestisida dilakukan setiap minggu untuk mengendalikan
hama dan penyakit pada tanaman. Pestisida yang digunakan meliputi Curacon
2 ml/l, Kelthane 1 ml/l, Antracol 2 g/l, dan Dithane 6 g/l.
Pewiwilan dilakukan dengan membuang tunas yang tumbuh pada batang
utama di bawah dikotomus. Hal ini bertujuan untuk mengoptimalkan
perkembangan vegetatif tanaman dan menghindari munculnya serangan penyakit
secara serentak. Menurut Widodo (2002) pewiwilan harus sudah selesai saat
panen pertama. Keuntungan dari pewiwilan adalah untuk menjaga kelembaban,
memperbaiki warna dan kualitas buah, serta meningkatkan produksi.
15
Pemanenan dilakukan dengan cara memetik seluruh buah yang sudah masak
(75 % permukaan buah telah berwarna merah). Pemanenan dilakukan setiap
minggu hingga minggu ke delapan. Panen pada pagi hari lebih baik untuk
mendapatkan bobot buah yang optimal dan menjaga kesegaran buah.
Pengamatan
Pengamatan terdiri atas karakter kualitatif dan kuantitatif yang dilakukan
berdasarkan deskriptor cabai (IPGRI, 1995).
Karakter kualitatif terdiri atas:
1.
Habitus tanaman (plant growth habit): diamati saat tanaman mulai berbuah.
Gambar 1. Bentuk Habitus Tanaman:3) prostrate, 5) intermediate
(compact),7) erect
2.
Bentuk daun (leaf shape): diamati saat buah pertama mulai masak.
Gambar 2. Bentuk Daun: 1) deltoid, 2) ovate, 3) lanceolate
3.
Bentuk batang (stem shape): cylindrical, angled, dan flattened. Diamati saat
tanaman dewasa.
4.
Warna batang (stem color): hijau, hijau garis ungu, dan ungu. Diamati saat
tanaman dewasa.
16
5.
Warna buku (nodal anthocyanin): hijau, ungu terang, ungu, dan ungu gelap.
Diamati saat tanaman dewasa.
6.
Warna mahkota bunga (corolla colour): putih, kuning terang, kuning, kuning
hijau, ungu dengan dasar putih, putih dengan dasar ungu, dan ungu. Diamati
saat bunga mekar.
7.
Posisi bunga (flower position): diamati saat antesis.
Gambar 3. Posisi Bunga: 3) pendant, 5) intermediate, 7) erect
8.
Warna anter (anther colour): putih, kuning, biru pucat, biru, dan ungu.
Diamati saat mekar sebelum antesis.
9.
Warna filament (filament colour): putih, kuning, hijau, biru, ungu terang, dan
ungu. Diamati saat antesis.
10. Bentuk pelekatan kelopak pada pangkal buah (fruit shape at pedicel
attachment): diamati saat buah masak pada panen kedua.
Gambar 4. Bentuk Pelekatan Kelopak pada Pangkal Buah: 1) acute,
2) obtuse, 3) truncate, 4) cordate, 5) lobate
11. Bentuk tepi kelopak buah (calyx margin): diamati saat buah masak pada
panen kedua.
Gambar 5. Bentuk Tepi Kelopak Buah: 3) entire, 5), intermediate,
7) dentate
12. Bentuk buah (fruit shape ): diamati saat buah masak pada panen kedua.
17
Gambar 6. Bentuk Buah: 1) elongate, 2) almost round, 3) triangular,
4) campanulate, 5) blocky.
13. Bentuk ujung buah (fruit shape at blossom end): diamati saat buah masak
pada panen kedua.
Gambar 7. Bentuk Ujung Buah: 1) pointed, 2) blunt, 3) sunken,4) sunken
dan pointed
dan
pointed.
14. Warna buah muda:
putih, kuning, hijau, orange, ungu, dan ungu tua.
15. Warna buah masak: putih, kuning, orange, merah, ungu, coklat, dan hitam.
16. Permukaan kulit (fruit surface): lurus, keriting, semi-keriting. Diamati saat
buah masak pada panen kedua.
Pengamatan kuantitatif meliputi:
1.
Tinggi tanaman (plant height): diukur dari permukaan tanah hingga ujung
titik tumbuh tertinggi setelah panen kedua (cm).
2.
Tinggi dikotomus (stem length): diukur dari permukaan tanah hingga
percabangan pertama setelah panen kedua (cm).
3.
Diameter batang (stem diameter): diukur pada pertengahan jarak antara
permukaan tanah hingga percabangan pertama setelah panen kedua (cm).
4.
Lebar kanopi (plant canopy width): diukur setelah panen pertama pada bagian
yang terlebar.
18
5.
Umur berbunga (hari setelah tanam/HST): diamati saat bunga pertama
muncul.
6.
Umur panen (HST): diamati saat panen pertama.
7.
Panjang buah (fruit length): diukur dari ujung hingga pangkal buah (cm).
8.
Lebar buah (fruit width): terdiri atas diameter bagian pangkal, tengah, dan
ujung buah (cm).
9.
Panjang petiol buah (fruit petiol length): diukur dari ujung petiol hingga
pangkal yang merupakan perlekatan dengan pangkal buah (cm).
10. Bobot per buah (g).
11. Bobot buah per tanaman (g).
12. Jumlah buah per tanaman.
Analisis Data
Analisis data kualitatif pada populasi F2 dilakukan dengan menggunakan uji
khi-kuadrat berdasarkan hukum Mendel dan penyimpangannya. Analisis data
kuantitatif dilakukan menggunakan software Microsoft Excel dan SAS System9.1.
1. Uji khi-kuadrat (Crowder, 2006)
Keterangan:
X2 = nilai khi-kuadrat hitung
Oi = nilai pengamatan fenotipe ke-i
Ei = nilai harapan fenotipe ke-i
2. Heritabilitas(Nasir, 2001)
Keterangan :
h2bs = heritabilitas arti luas
2P = ragam fenotipe populasi P1
2P2 = ragam fenotipe populasi P2
2F2 = ragam fenotipe populasi F2
19
3. Kemajuan seleksi (Falconer, 1981)
Keterangan:
KS = kemajuan seleksi
S
= selisih nilai tengah tanaman tepilih terhadap nilai tengah populasi F2
h2 = heritabilitas arti luas
4. Persentase Kemajuan Genetik Harapan(Nasir, 2001)
Keterangan:
KGH = persentase kemajuan genetik harapan
KS
= kemajuan seleksi
= nilai tengah populasi F2
5. Korelasi (Walpole, 1992)
Keterangan:
r = koefisien korelasi
n = jumlah pengamatan
x dan y masing-masing berupa peubah bebas
6. Sidik lintas (Singh dan Chaudhary, 1979)
Vektor A merupakan korelasi antara karakter xi dengan (y)(riy).
Unsur Matrik B terdiri dari korelasi peubah xi (rij).
Vektor C adalah unsur-unsur pengaruh langsung peubah xi terhadap y(Pij).
Koefisien Residu (Cs) :
20
7. Indeks seleksi (Falconer, 1981)
I = b1P1 + b2P2 + ………. + bnPn
Keterangan:
I = indeks seleksi
bn = bobot dari karakter ke-n
Pn = nilai fenotipe tiap genotipe yang telah distandarisasi untuk karakter ke n
8. Standarisasi (Walpole, 1992)
Keterangan:
z = satuan baku
x = nilai pengamatan
µ = nilai tengah
σ = simpangan baku
21
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Persentase daya berkecambah menunjukkan hasil yang baik, yaitu berada
diatas 80 %. Penyakit yang menyerang bibit di persemaian adalah rebah
kecambah (Pythium sp.) dan cendawan tanah.
Penanaman di lapang dilakukan saat terjadi hujan. Hal ini menyebabkan
kondisi lapangan memiliki kelembapan yang cukup tinggi. Berdasarkan data
Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Kec. Darmaga, Kab.
Bogor (2010) selama penelitian berlangsung, curah hujan berada pada selang
interval 42.9 - 460.7 mm/bulan.Curahhujan tertinggi tejadi pada bulan Februari
2010 (460.7 mm/bulan), sedangkan curah hujan terendah terjadi pada saat bulan
April 2010 (42.9 mm/bulan). Sebaliknya, suhu tertinggi terjadi pada bulan April
(27.1oC) dan terendah pada bulan Januari (25.3oC).
Secara umum pertumbuhan tanaman di lapangan menunjukkan kondisi yang
cukup baik, walaupun terjadi serangan hama dan penyakit. Hama yang menyerang
meliputi belalang (Valanga nigricornis), bekicot(Achatinafulica), lalat buah
(Bactrocera
dorsalis),
trips
(Thrips
parvispinus),
kutu
daun
persik
(Myzuspersicae), dan ulat grayak (Spodopte
PENDUGAAN NILAI GENETIK DAN SELEKSI UNTUK
KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2 CABAI
(Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
SILVIA HERMAWATI
A24060314
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
ii
RINGKASAN
SILVIA HERMAWATI. Pendugaan Nilai Genetik dan Seleksi untuk
Karakter Daya Hasil Populasi F2 Cabai Merah (Capsicum annuum L.) Hasil
Persilangan IPB C120 dengan IPB C5. (Dibimbing oleh MUHAMAD
SYUKUR dan SRIANI SUJIPRIHATI).
Penelitian ini bertujuan untuk menduga nilai heritabilitas dan kemajuan
seleksi, mendapatkan karakter-karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi, dan memperoleh genotipe yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi dari
populasi F2 cabai hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5. Hipotesis yang
diajukan dalam penelitian ini adalah terdapat satu atau beberapa karakter yang
memiliki nilai heritabilitas dan kemajuan seleksi yang tinggi, terdapat satu atau
beberapa karakter yang berkorelasi nyata terhadap daya hasil dan dapat dijadikan
sebagai kriteria seleksi, serta terdapat satu atau beberapa genotipe yang memiliki
daya hasil tinggi.
Penelitian dilakukan pada bulan November 2009 hingga Juni 2010 di Kebun
Percobaan IPB, Leuwikopo, Dramaga. Bahan tanaman yang digunakan adalah
IPB C120, IPB C5, dan F2 hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5. Populasi
yang ditanam terdiri atas tetua P1 (IPB C120) sebanyak 20 tanaman, tetua P2 (IPB
C5) sebanyak 20 tanaman, dan F2 (IPB C120 x IPB C5) sebanyak 280 tanaman.
Pengamatan dilakukan pada seluruh populasi yang ditanam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter kualitatif pada populasi F2
memiliki keragaman yang tinggi. Karakter habitus tanaman, bentuk daun, posisi
bunga, dan bentuk ujung buah diduga dikendalikan oleh dua pasang gen yang
bersifat epistatis. Karakter tinggi tanaman, tinggi dikotomus, diameter batang,
umur berbunga, diameter pangkal buah, diameter tengah buah, dan diameter ujung
buah memiliki nilai heritabilitas yang tinggi. Karakter lebar kanopi, umur panen,
panjang buah, panjang petiol, dan bobot per buah memiliki nilai heritabilitas
sedang, sedangkan jumlah buah dan bobot per tanaman memiliki nilai heritabilitas
rendah.
Karakter jumlah buah, bobot per buah, dan bobot buah per tanaman
memiliki nilai persentase kemajuan genetik harapan (KGH) yang tinggi. Karakter
diameter batang, diameter pangkal buah, dan diameter tengah buah memiliki nilai
iii
KGH yang cukup tinggi. Karakter tinggi tanaman, lebar kanopi, umur berbunga,
umur panen, panjang buah, dan panjang petiol memiliki nilai KGH yang agak
rendah, sedangkan karakter tinggi dikotomus dan diameter ujung buah memiliki
nilai KGH yang rendah.
Karakter yang berkorelasi positif sangat nyata terhadap bobot buah per
tanaman adalah karakter diameter batang, lebar kanopi, diameter pangkal buah,
diameter tengah buah, diameter ujung buah, panjang buah, panjang petiol, jumlah
buah, dan bobot per buah. Karakter yang berpengaruh secara langsung terhadap
bobot buah per tanaman dan dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi adalah
karakter jumlah buah dan bobot per buah. Karakter lebar kanopi, panjang buah,
panjang petiol, dan diameter pangkal buah dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi
yang berpengaruh tidak langsung. Kegiatan seleksi menghasilkan 18 genotipe
terpilih yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi. Genotipe terpilih adalah
nomor 5, 98, 99, 48, 57, 97, 102, 94, 47, 68, 109, 19, 2, 160, 183, 62, 53, dan 8.
iv
PENDUGAAN NILAI GENETIK DAN SELEKSIUNTUK
KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2 CABAI
(Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
SILVIA HERMAWATI
A24060314
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
i
Judul
: PENDUGAAN
NILAI
GENETIK
DAN
SELEKSI
UNTUK KARAKTER DAYA HASIL POPULASI F2
CABAI (Capsicum annuum L.) HASIL PERSILANGAN
IPB C120 DENGAN IPB C5
Nama : SILVIA HERMAWATI
NIM
: A24060314
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP.,MSi
NIP. 19720102 200003 1 001
Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS
NIP. 19551028 198303 2 002
Mengetahui:
Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr
NIP. 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus:
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 5 Desember 1988. Penulis
merupakan anak kesepuluh dari sebelas bersaudara, pasangan Bapak Muhamad
Saropudin (alm) dan Ibu N. Hasanah.
Tahun 2000 penulis lulus dari MI Asysyukur, Bogor. Penulis melanjutkan
sekolah ke SLTP Islam Cijeruk, Bogor dan lulus tahun 2003. Tahun 2006 penulis
lulus dari MA. Negeri 1 Kota Bogor dan melanjutkan studinya ke Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Tahun 2007
penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Agronomi dan Hortikultura,
Faperta, IPB.
Tahun 2007 penulis bergabung di Club Fotografi Lensa, Faperta, IPB.
Tahun
2008
penulis
menjadi
Pendamping
Kewirausahaan
bagi
siswa
SMU Negeri 7 Bogor yang diselenggarakan oleh Lembaga Pengembangan dan
Pemberdayaan Masyarakat (LPPM) IPB. Selama menjadi mahasiswa, penulis
tinggal di Asrama Putri Darmaga (APD) dan menjadi Ketua Asrama pada tahun
2009. Penulis mendapatkan bantuan beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik
(PPA) tahun 2008 – 2010, beasiswa ++ dari LPPM IPB tahun 2009, dan beasiswa
Womans Internasional Club tahun 2010. Tahun 2010 penulis menjadi asisten mata
kuliah Rancangan Percobaan.
iii
KATA PENGANTAR
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan Kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan Rahmat dan Karunia-Nya. Selawat serta Salam semoga tercurah
kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad Saw, keluarga beliau, para sahabat, dan
kita selaku umatnya yang mengharapkan syafaatnya di akhirat kelak.
Akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
”Pendugaan Nilai Genetik dan Seleksi untuk Karakter Daya Hasil Populasi F2
Cabai (Capsicum annuum L.) Hasil Persilangan IPB C120 dengan IPB C5” ini
dengan baik. Tulisan ini merupakan laporan dari kegiatan penelitian yang
mendukung program pemuliaan untuk perakitan varietas berdaya hasil tinggi.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Ibu, kakak, dan adik yang selalu memberikan do’a, arahan, dukungan, dan
semangat bagi penulis.
2.
Dr. Muhamad Syukur, SP., MSi dan Prof. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS
selaku dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan arahan bagi
penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
3.
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingan kepada penulis selama kuliah.
4.
Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc. selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran, dan masukan dalam penyusunan skripsi ini.
5.
Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi. dan Dr. Ir. Yudiwanti Wahyu E. K., MS yang
telah memberikan masukan selama penelitian dan penyusunan skripsi.
6.
Khaerin Nida dan Hendi Ferdiansyah selaku rekan satu penelitian, atas
bantuan, semangat, dorongan, dan saran selama penelitian dan penyusunan
skripsi.
7.
Mba Cici, Mba Tia, Ka Abdul, Ka Arif, dan semua penghuni Lab. PMT atas
bantuan, semangat, dan saran selama penelitian dan penyusunan skripsi.
8.
Pak Undang dan Pak Darwa atas bantuan dan kerjasama selama penelitian
berlangsung.
9.
Faiqotul Himma selaku teman baik penulis atas kebersamaannya, dukungan,
dan saran, semoga ikatan kita selalu terjaga dengan baik.
iv
10. One, Yius, Ment, Sorr, Mile, Ceu Amm, dan seluruh penghuni Asrama Putri
Darmaga atas kebersamaannya, keceriaannya, dukungan, dan semangat yang
diberikan kepada penulis.
11. Teman-teman AGH 43 atas kebersamaannya, perhatian, bantuan, dan
semangat yang diberikan selama kuliah.
12. Teman-teman KKP Faperta 2009 Desa Kedawung, Kec. Bojong, Kab. Tegal
atas kebersamaannya selama tujuh minggu memberikan kesan dan kenangan
yang tak terlupakan.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis.
Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan sebagai referensi bagi penelitian selanjutnya.
Bogor, November 2010
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang............................................................................................ 1
Tujuan ........................................................................................................ 2
Hipotesis ..................................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 4
Botani Cabai ............................................................................................... 4
Syarat Tumbuh Cabai ................................................................................. 5
Pemuliaan Cabai ......................................................................................... 6
Karakter Kualitatif dan Kuantitatif .............................................................. 6
Heritabilitas ................................................................................................ 8
Seleksi ........................................................................................................ 9
Kemajuan Seleksi ..................................................................................... 11
BAHAN DAN METODE .................................................................................. 13
Waktu dan Tempat .................................................................................... 13
Bahan dan Alat ......................................................................................... 13
Metode Penelitian ..................................................................................... 13
Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 13
Pengamatan .............................................................................................. 15
Analisis Data ............................................................................................ 18
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 21
Kondisi Umum ......................................................................................... 21
Karakter Kualitatif .................................................................................... 22
Heritabilitas .............................................................................................. 25
Kemajuan Seleksi ..................................................................................... 27
Korelasi .................................................................................................... 28
Analisis Lintasan ...................................................................................... 30
Seleksi ...................................................................................................... 34
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 36
Kesimpulan............................................................................................... 36
Saran ........................................................................................................ 37
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 38
LAMPIRAN ...................................................................................................... 41
vi
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Bentuk Nisbah Segregasi pada Berbagai Macam Interaksi Gen .................... 7
2. Pengamatan Karakter Kualitatif pada Kedua Tetua .................................... 22
3. Persentase Fenotipe Populasi F2 ................................................................ 24
4. Hasil Khi Kuadrat Fenotipe Populasi F2 .................................................... 25
5. Nilai Heritabilitas Masing-masing Karakter ............................................... 26
6. Nilai Duga Kemajuan Seleksi Masing-masing Karakter ............................. 27
7. Koefisien Korelasi Masing-masing Karakter.............................................. 29
8. Koefisien Korelasi Lintas Masing-masing Karakter .................................. 31
vii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Bentuk Habitus Tanaman........................................................................... 15
2. Bentuk Daun ............................................................................................. 15
3. Posisi Bunga .............................................................................................. 16
4. Bentuk Pelekatan Kelopak pada Pangkal Buah .......................................... 16
5. Bentuk Tepi Kelopak Buah ........................................................................ 16
6. Bentuk Buah.............................................................................................. 17
7. Bentuk Ujung Buah ................................................................................... 17
8. Kondisi Tanaman di Lapangan pada 7 MST .............................................. 21
9. Posisi Bunga Cabai .................................................................................... 23
10. Warna Anter pada Bunga Cabai ............................................................... 23
11. Diagram Korelasi Lintasan ...................................................................... 33
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Indeks Seleksi Terboboti pada Karakter yang Telah Distandarisasi ............ 42
2. Karakter Kuantitatif 18 Genotipe Terpilih.................................................. 43
3. Fenotipe Vegetatif dan Bunga 18 Genotipe Terpilih .................................. 44
4. Fenotipe Buah 18 Genotipe Terpilih .......................................................... 45
5. Nisbah Segregasi Karakter Habitus Tanaman ............................................ 46
6. Nisbah Segregasi Karakter Bentuk Daun ................................................... 46
7. Nisbah Segregasi Karakter Warna Batang ................................................. 46
8. Nisbah Segregasi Karakter Posisi Bunga ................................................... 46
9. Nisbah Segregasi Karakter Tepi Kelopak Buah.......................................... 46
10.Nisbah Segregasi Karakter Tipe Pangkal Buah ......................................... 46
11. Nisbah Segregasi Karakter Bentuk Ujung Buah ....................................... 47
12. Nisbah Segregasi Karakter Permukaan Kulit Buah................................... 47
13. Fenotipe Tanaman Tetua IPB C120 ......................................................... 47
14. Fenotipe Tanaman Tetua IPB C5 ............................................................. 47
15. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.5 ................................................ 48
16. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.47............................................... 48
17. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.2 ................................................ 48
18. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.94............................................... 49
19. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No. 48.............................................. 49
20. Fenotipe Tanaman F2 Hasil Seleksi No.183 ............................................. 49
21. Deskripsi Varietas Cabai Keriting Kopay ................................................ 50
22. Deskripsi Varietas Cabai Perbani IPB ...................................................... 51
23. Deskripsi Varietas Cabai Pesona IPB ....................................................... 52
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai merah merupakan jenis cabai yang paling banyak dikonsumsi
penduduk Indonesia selain cabai rawit. Kandungan gizi dalam 100 g cabai merah
segar adalah 31 kal energi, 1 g protein, 0.3 g lemak, 7.3 g karbohidrat, 29 mg
kalsium, 24 mg fosfor, 0.5 mg zat besi , 0.3 g serat, 71 RE vitamin A, 0.05 mg
vitamin B1, 0.03 mg vitamin B2, 18 mg vitamin C, 0.2 niacin, dan 90.9 g air
(Wirakusumah dalam Prajnanta, 2007).
Budidaya cabai merah ditingkat petani cukup dominan dari segi luas areal
dibandingkan jenis sayuran lain. Menurut data Direktorat Jenderal Hortikultura
(2009) luas panen cabai besar di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 103 837 ha
dengan produktivitas 6.44 ton/ha. Konsumsi cabai nasional cenderung mengalami
peningkatan setiap tahunnya. Tahun 2006 konsumsi cabai merah dapat mencapai
1.38 kg/kapita/th, sedangkan tahun 2007 meningkat menjadi1.47 kg/kapita/th.
Akan tetapi, peningkatan konsumsi tidak diikuti oleh peningkatan produksi.
Tahun 2006 produksi cabai nasional mencapai 736 019 ton dan terjadi penurunan
produksi tahun 2007 menjadi 676 828 ton. Tahun 2008 terjadi peningkatan, tetapi
tidak sebesar penurunannya, yaitu mencapai 695 707 ton.
Pengembangan tanaman cabai di Indonesia masih mengalami beberapa
kendala, yaitu berkaitan dengan kualitas benih, teknik budidaya, serangan hama
dan penyakit, serta penggunaan varietas cabai yang memiliki daya hasil tinggi
masih sulit diperoleh karena harga benihnya yang mahal. Menurut Kirana (2006)
petani lebih banyak menggunakan varietas cabai bersari bebas yang hasilnya lebih
rendah dibandingkan hibrida. Oleh karena itu perlu dilakukan kegiatan pemuliaan
untuk meningkatkan daya hasil pada cabai merah bersari bebas. Menurut
Kusandriani dan Permadi (1996) daya hasil merupakan sifat kuantitatif yang
dikendalikan oleh banyak gen. Hal ini menyebabkan upaya perbaikan daya hasil
dan sifat-sifat kuantitatif lain membutuhkan waktu yang lama dari beberapa
generasi.
2
Seleksi pada genotipe-genotipe yang menguntungkan merupakan langkah
awal dalam kegiatan pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul yang
dikehendaki masyarakat. Salah satu metode seleksi yang dapat diterapkan pada
tanaman cabai adalah melalui seleksi silsilah (pedigree). Menurut Nasir (2001)
seleksi silsilah untuk karakter kuantitatif biasanya dilaksanakan secara tidak
langsung, sehingga seleksi dilakukan melalui karakter lain yang berkorelasi
positif, berkaitan erat dengan hasil, dan memiliki nilai heritabilitas tinggi.
Genotipe cabai IPB C120 dan IPB C5 merupakan salah satu koleksi
Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Faperta, IPB. Genotipe IPB C120 merupakan varietas komersil cabai
keriting dengan namaKopay yang berasal dari Kota Payakumbuh, Sumatra Barat.
Diameter buahnya berkisar antara 1 – 1.2 cm dan panjang 28 – 33 cm. Bobot per
buah dapat mencapai 8 – 10 g dengan bobot buah per tanaman sekitar 1 – 1.5 kg
(Direktorat Perbenihan dan Sarana Produksi, 2009). Genotipe IPB C5 merupakan
cabai besar dengan nama genotipe Perbani IPB yang berasal dari Jawa Timur.
Diameter buahnya 2.38 cm, panjang buah 10.67 cm, bobot per buah 17.89 g, dan
bobot buah per tanaman 0.70 kg (Syukur dan Yunianti, 2010).
Persilangan IPB C120 dengan IPB C5 diharapkan akan mampu mendukung
perakitan varietas cabai yang berdaya hasil tinggi. Karakter-karakter yang
berkorelasi langsung secara positif terhadap karakter daya hasil dapat dijadikan
sebagai karakter seleksi pada tanaman yang dikehendaki.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menduga nilai heritabilitas dan kemajuan
seleksi, mendapatkan karakter-karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi, dan memperoleh genotipe yang berpotensi memiliki daya hasil tinggi dari
populasi F2 cabai hasil persilangan IPB C120 dengan IPB C5.
3
Hipotesis
1. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi.
2. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki nilai kemajuan seleksi
tinggi.
3. Terdapat satu atau beberapa karakter yang memiliki korelasi nyata terhadap
daya hasil.
4. Terdapat satu atau beberapa karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria
seleksi.
5. Terdapat satu atau beberapa genotipe yang memiliki daya hasil tinggi.
4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Cabai
Tanaman cabai merah (Capsicum annuum L.) termasuk ke dalam famili
Solanaceae. Terdapat sekitar 20-30 spesies cabai yang telah dikenal, diantaranya
C. baccatum, C. pubescent, C. annuum, C. chinense, dan C. frutescens. Spesies
C. annuum dan C. Frutescens memiliki potensi ekonomi yang lebih tinggi
dibandingkan spesies lainnya. Kedua spesies ini dibudidayakan secara luas di
seluruh dunia, sedangkan spesies lain hanya terbatas di Amerika Selatan saja
(Purseglove et al., 1981).
Capsicum telah dikenal pada masa penjelajahan Colombus di dunia baru
tahun 1492. Capsicum tumbuh dan digunakan secara luas di Caribbean, Amerika
Selatan, Amerika Tengah dan Mexico. Awalnya Colombus mengganggap
Capsicum sebagai pepper (lada) yang memiliki rasa pedas. Selanjutnya ia
menyebarkan tanaman ini ke Spanyol melalui jalur laut. C. annuum memiliki
beragam nama dibeberapa wilayah, seperti chilli di Mexico dan Amerika Tengah
serta axidi Amerika Selatan dan Caribbean (Purseglove et al., 1981).
Menurut Kusandriani dan Permadi (1996) cabai termasuk tanaman dikotil
berbentuk semak, batangnya berkayu, tipe percabangan tegak atau menyebar
dengan karakter yang berbeda-beda tergantung spesiesnya. Struktur perakarannya
diawali dari akar tunggang yang sangat kuat, bercabang-cabang ke samping
dengan akar-akar rambut. Pola pertumbuhan vegetatif berupa cabang-cabang
dikotomi dari batang utama dan tunas-tunas lateralnya.
Cabai merah memiliki daun-daun tunggal yang berpetiol, helai daun
berbentuk ovate atau kadang-kadang lonjong, tepi daun rata yang tumbuh pada
tunas-tunas samping secara berurutan. Daun-daun tunggal tersebut tersusun secara
spiral pada batang utama. Daun berambut lebat atau jarang tergantung pada
spesiesnya. Beberapa varietas dari spesies C. chinense memiliki daun dengan
aroma yang spesifik. Bunga dan buah umumnya bersifat tunggal pada setiap buku.
Spesies C. chinense memiliki dua sampai lima bunga per buku (Kusandriani dan
Permadi, 1996).
5
Warna bunga C. annuum umumnya putih, dengan lima sampai tujuh helai
mahkota bunga (corolla) dan lima sampai tujuh tangkai sari dengan kepala sari
(antera) berwarna biru. Buah pada C. annuum cukup beragam dari segi ukuran,
bentuk, warna, dan tingkat kepedasannya. Umumnya buah berbentuk panjang,
bulat atau kerucut, panjang buah antara 0.8 - 30 cm dengan lebar mencapai 8 mm.
Buah yang belum masak berwarna hijau, kekuning-kuningan, atau keunguunguan. Sedangkan jika telah masak buah berwarna merah, jingga, kuning, coklat,
atau keungu-unguan. Buah mengandung banyak biji, daging buah renyah dan
rongga buah terbagi menjadi dua. Biji berukuran pipih berwarna kuning dengan
diameter terbesar mencapai 3 - 5 mm. Beberapa buah seperti paprika tidak
memiliki rasa pedas sehingga disebut sweet pepper, sedangkan varietas lain
memiliki tingkat kepedasan yang berbeda (Purseglove et al., 1981).
Syarat Tumbuh Cabai
Cabai merah memiliki daya adaptasi yang luas. Menurut Siswanto dalam
Duriat (1996) tanaman cabai merah dapat ditanam pada berbagai jenis tanah dan
sembarang musim. Tanaman cabai juga mampu berproduksi pada berbagai
ketinggian. Tipe tanah yang ideal untuk pertanaman cabai adalah lempung
berpasir, karena mampu mempertahankan kelembapan serta mengandung bahan
organik. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999) keasaman (pH) tanah yang
paling sesuai untuk pertumbuhan cabai adalah 6.5 – 7.0.
Tanaman cabai umumnya tahan kekeringan, namun jika kelembaban tanah
kurang selama pembungaan dapat terjadi kerontokan bunga dan buah muda.
Menurut Sumarni (1996) cabai merah tidak menghendaki curah hujan yang tinggi
atau iklim yang basah, karena pada keadaan tersebut tanaman akan mudah
terserang penyakit, terutama yang disebabkan oleh cendawan. Curah hujan yang
baik untuk pertumbuhan tanaman cabai adalah sekitar 600 – 1 250 mm/tahun.
Suhu yang optimum untuk pertumbuhan cabai berada pada selang 18– 27 0C,
sedangkan untuk pembungaan dan pembuahan berada pada kisaran suhu
21 – 27 0C dan 15.5– 21 0C. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999) pada suhu
dibawah 16 0C dan diatas 32 0C bunga pada cabai tidak akan terbuahi karena
produksi tepung sari yang tidak baik.
6
Pemuliaan Cabai
Menurut Nasir (2001) pemuliaan tanaman merupakan suatu kegiatan untuk
menghasilkan varietas, klon, atau galur baru dengan karakter tertentu yang lebih
baik dari yang telah ada. Syukur et al. (2009) menerangkan bahwa pemuliaan
tanaman merupakan suatu perpaduan antara seni dan ilmu dalam rangka
mengubah dan memperbaiki pola genetik dari satu atau beberapa karakter penting
suatu tanaman menjadi bentuk yang lebih bermanfaat bagi manusia. Menurut
Kusandriani dan Permadi (1996) tujuan dari pemuliaan pada umumnya adalah
untuk memperbaiki daya dan kualitas hasil, perbaikan daya resistensi terhadap
hama dan penyakit tertentu, perbaikan sifat hortikultura, maupun perbaikan
terhadap kemampuan untuk mengatasi cekaman lingkungan tertentu.
Menurut Allard (1992) proses pemuliaan untuk mendapatkan varietas
unggul dari populasi yang tersedia dilakukan melalui serangkaian proses kegiatan
yang meliputi: 1) evaluasi plasma nutfah untuk mendapatkan sumber gen yang
diinginkan, 2) pembentukan populasi dasar bersegregasi melalui persilangan dan
somaklon, 3) seleksi populasi bersegregasi dengan metode yang sesuai,
4) evaluasi daya hasil, 5) uji adaptasi/multilokasi, dan 6) pelepasan varietas
unggul baru.
Karakter Kualitatif dan Kuantitatif
Karakter kualitatif merupakan wujud fenotipe tanaman yang dapat diamati
dan dibedakan dengan jelas secara visual, karena umumnya bersifat diskret.
Karakter kualitatif dikendalikan oleh satu atau beberapa gen. Bila karakter
tersebut dikendalikan oleh satu gen maka disebut dengan karakter monogenik,
sedangkan bila dikendalikan oleh beberapa gen maka disebut karakter oligogenik.
Masing-masing gen dapat memberikan peranan yang cukup besar dalam
mengekspresikan fenotipenya sehingga disebut sebagai gen mayor (Nasir, 2001).
Karakter kualitatif dibedakan berdasarkan ada atau tidaknya gejala dan sedikit
sekali dipengaruhi oleh lingkungan. Pengambilan data pada karakter kualitatif
dilakukan melalui teknik observasi (pengamatan)yang dilanjutkan dengan
pengujian
khi-kuadrat
(Syukur et al., 2009).
(x2)
dan
dibandingkan
dengan
sebaran
Mendel
7
Tanaman pada generasi F2 akan mengalami segregasi sesuai dengan hukum
Mendel. Aksi dan interaksi gen yang berbeda akan membuat pola segregasi
berbeda. Tipe aksi gen dapat dibagi menjadi dua, yaitu interaksi antar alel pada
lokus yang sama, disebut intraalelik (alelik) dan interaksi antar alel pada lokus
yang berbeda, disebut interalelik (non-alelik). Karakter yang dikendalikan oleh
satu lokus (dua alel per lokus) maka interaksi alelik dominan akan menghasilkan
perbandingan segregasi fenotipe 3 : 1 pada keturunan F2, sedangkan jika tidak
terdapat dominansi maka akan menghasilkan nisbah 1 : 2 : 1. Karakter yang
dikendalikan oleh dua lokus akan menghasilkan nisbah 9 : 3 : 3 : 1 jika terjadi
interaksi interalelik dominan (Crowder, 2006).
Menurut Suryo (2005) nisbah segregasi yang dikendalikan oleh dua pasang
gen dapat terdiri atas interaksi interlokus dominan, epistatis dominan, epistatis
resesif, epistatis dominan resesif, gen resesif rangkap (epistatis resesif duplikat),
gen dominan rangkap (epistatis dominan duplikat), gen-gen rangkap dengan
pengaruh kumulatif (interaksi duplikat) dan interaksi kompleks. Epistatis
merupakan interaksi gen dimana sepasang gen dapat menutupi (mengalahkan)
ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Gen yang ditutupi disebut dengan gen
hipostatis, sedangkan yang menutupi disebut dengan gen epistatis. Tabel 1
menunjukkan bentuk nisbah segregasi yang terjadi pada interaksi dua lokus
(dikendalikan oleh dua pasang gen).
Tabel 1. Bentuk Nisbah Segregasi pada Berbagai Macam Interaksi Gen
Genotipe
Interaksi interlokus dominan
Epistatis dominan
Epistatis resesif
Epistatis dominan dan resesif
Gen resesif rangkap
Gen dominan rangkap
Interaksi duplikat
Interaksi kompleks
A-B9
A-bb
3
------------12 -----------
9
3
------------ 13 ------------
aaB3
3
aabb
1
1
------------ 4 ---------------------- 3 -----------
9
------------------- 7 ----------------------------------- 15 -----------------1
------------6
------------9
1
------------ 3 ----------10
3
Karakter kuantitatif dikendalikan oleh banyak gen dan merupakan hasil
akhir dari suatu proses pertumbuhan yang berkaitan dengan sifat morfologi dan
fisiologi (Poespodarsono, 1988). Karakter kuantitatif diatur oleh beberapa gen
yang disebut dengan gen ganda (poligen). Masing-masing gen memberikan
8
pengaruh yang kecil, sedangkan pengaruh lingkungannya sangat besar (Crowder,
2006). Karakter kuantitatif dapat diukur dengan menggunakan satuan ukuran
tertentu sehingga disebut sebagai karakter metrik. Karakter kuantitatif tidak dapat
dibedakan secara tegas karena sebarannya bersifat kontinyu. Karakter ini
dikendalikan oleh banyak gen sehingga disebut juga karakter poligenik. Setiap
unit gen memberikan pengaruh yang kecil dalam mengekspresikan fenotipenya
sehingga disebut sebagai gen minor (Nasir, 2001). Menurut Syukur et al. (2009)
seleksi pada karakter kuantitatif dapat dilakukan berdasarkan data statistika.
Pengujian data dilakukan dengan perhitungan nilai tengah, ragam, dan simpangan
bakunya.
Heritabilitas
Brewbaker (1983) menyatakan bahwa kegiatan seleksi efektif dilakukan jika
memenuhi dua persyaratan, yaitu adanya keragaman fenotipe yang cukup besar
dalam populasi asal dan nilai heritabilitas yang cukup tinggi. Heritabilitas
digunakan untuk menentukan apakah ragam pada karakter yang diamati
disebabkan oleh faktor genetik atau oleh faktor lingkungan. Menurut
Poespodarsono (1988) heritabilitas dapat diartikan sebagai proporsi keragaman
teramati yang disebabkan oleh sifat yang diturunkan. Nasir (2001) menyatakan
bahwa heritabilitas adalah proporsi besaran ragam genetik terhadap besaran ragam
fenotipe untuk suatu karakter tertentu.
Terdapat dua bentuk heritabilitas yang lazim dikenal dalam pemuliaan
tanaman, yaitu heritabilitas dalam arti luas (broad sense heritability) dan
heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense heritability). Heritabilitas dalam arti
luas memperhatikan keragaman genetik total dalam kaitannya dengan keragaman
fenotipe, sedangkan heritabilitas arti sempit merupakan keragaman yang
diakibatkan oleh peran gen aditif yang merupakan bagian dari keragaman genetik
total (Nasir, 2001).
Nilai heritabilitas dapat dinyatakan dalam bilangan pecahan (desimal) atau
persentase yang berkisar antara 0 dan 1. Heritabilitas dengan nilai 0 menunjukkan
bahwa keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh lingkungan, sedangkan
heritabilitas dengan nilai 1 menunjukkan keragaman fenotipe hanya disebabkan
9
oleh genotipe (Poespodarsono, 1988). Nilai heritabilitas dapat dikatakan rendah
apabila kurang dari20 %, sedang pada 20 – 50 %, dan tinggi jika lebih dari 50 %.
Seleksi
Seleksi merupakan salah satu langkah awal pemuliaan dalam merakit suatu
varietas. Seleksi dapat diartikan sebagai proses pemilihan individu atau kelompok
tanaman dari populasi campuran (Poehlman, 1983). Kegiatan seleksi harus
berdasarkan pada prinsip pemuliaan, yaitu lebih efektif dilakukan pada keturunan
yang berbeda dan keragaman tidak diciptakan oleh kegiatan seleksi. Sebaliknya
seleksi menggunakan keragaman yang telah ada (Allard, 1992). Menurut Hallaeur
(1981) tujuan utama dari kegiatan seleksi adalah untuk mengidentifikasi genotipe
yang diinginkan. Penggunaan metode seleksi sangat tergantung pada beberapa hal,
yaitu arah kegiatan pemuliaan yang dilakukan, pola pewarisan sifat atas sifat yang
akan diperbaiki, individu dalam populasi, sejarah seleksi, serta tujuan spesifik dari
program pemuliaan yang dikehendaki.
Menurut Kusandriani dan Permadi (1996) seleksi pada cabai umumnya
dilakukan dengan metode seleksi massa, galur murni, silang balik (back cross),
dan seleksi silsilah (pedigree). Menurut Nasir (2001) seleksi massa dilakukan
pada populasi tanaman yang dikehendaki berdasarkan fenotipenya saja. Tujuan
seleksi massa adalah untuk memperbaiki penampilan populasi melalui pemilihan
dan pencampuran genotipe-genotipe unggul pada populasi tanaman. Seleksi galur
murni (pureline) terbatas hanya mengisolasi genotipe terbaik yang terdapat dalam
populasi campuran. Seleksi silang balik (back cross) umumnya dilakukan dalam
perbaikan sifat yang dikendalikan oleh gen tunggal, yaitu sifat yang tampak secara
visual dan mudah dideteksi secara sederhana (karakter kualitatif). Tujuan utama
seleksi back cross adalah untuk mendapatkan genotipe seperti tetua penerimanya.
Seleksi silsilah (pedigree) merupakan metode seleksi yang membutuhkan
waktu dan tenaga yang banyak. Kegiatan seleksi dilakukan pada generasi awal
(F2). Setiap individu tanaman diamati dan dilakukan pencatatan dengan baik
menyangkut hubungan tetua dengan keturunannya untuk mendapatkan informasi
genetik yang dikehendaki oleh pemulia. Menurut Syukur et al. (2009) tujuan dari
metode seleksi silsilah adalah untuk mendapatkan varietas baru dengan
10
mengkombinasikan gen-gen yang diinginkan. Generasi hasil seleksi silsilah
diharapkan memiliki karakter yang lebih unggul dibandingkan rata-rata kedua
tetuanya.
Terdapat beberapa prinsip umum dalam melakukan kegiatan seleksi
pedigree, yaitu seleksi dilakukan pada generasi awal (F2) dengan tingkat
segregasi yang tinggi (keragaman terbesar), seleksi awal dilakukan terhadap
individu berdasarkan fenotipe yang kemudian ditanam dalam barisan, seleksi
dilakukan berulang terhadap individu terbaik hingga mencapai tingkat
homozigositas yang dikehendaki, dan silsilah dari setiap galur tercatat/diketahui
(Syukur et al. 2009).
Menurut Syukur et al. (2009) seleksi dapat dilakukan melalui satu karakter
maupun beberapa karakter. Seleksi melalui satu karakter umumnya lebih mudah,
akan tetapi seleksi tersebut dapat mempengaruhi karakter lain. Hal ini terjadi
apabila karakter-karakter itu dikendalikan oleh gen yang sama atau gen-gen dalam
keadaan terpaut. Seleksi melalui beberapa karakter dapat dibagi menjadi tiga
macam, yaitu seleksi berurutan, seleksi simultan, dan seleksi indeks. Seleksi
berurutan dilakukan terhadap satu karakter terhadap generasi awal, kemudian
karakter lain pada generasi selanjutnya secara berurutan. Metode seleksi ini
membutuhkan waktu yang lama. Seleksi simultan dilakukan terhadap beberapa
karakter secara sekaligus. Beberapa karakter yang diseleksi diharapkan memiliki
tingkat minimal yang ditentukan. Hanya kelompok individu yang memiliki nilai
di atas tingkat minimal tersebut yang dipilih. Seleksi simultan berkaitan dengan
korelasi antar karakter dan intensitas seleksi.
Seleksi indeks dianggap lebih efisien dibandingkan dengan seleksi
berurutan dan simultan. Seleksi indeks dilakukan melalui beberapa karakter yang
dianggap penting berdasarkan nilai ekonomi, korelasi genotipe dan fenotipe antar
karakter, serta nilai heritabilitasnya (Poespodarsono, 1988). Karakter-karakter
yang dipilih diberi indeks pembobot yang besarnya tergantung pada sifat yang
lebih dipentingkan. Hanya individu atau populasi yang berindeks tertinggi yang
dipilih untuk diteruskan pada generasi-generasi seleksi selanjutnya. Batas-batas
minimum untuk tiap karakter adalah bebas dari satu ke yang lainnya
(Syukur et al., 2009).
11
Kemajuan Seleksi
Syukur et al. (2009) mengemukakan bahwa kemajuan seleksi adalah selisih
antara nilai tengah turunan hasil seleksi dengan nilai tengah populasi yang
diseleksi. Nilai kemajuan seleksi dipengaruhi oleh heritabilitas, simpangan baku
fenotipe populasi yang diseleksi, dan intensitas seleksi. Menurut Baihaki (2000)
intensitas seleksi merupakan besaran yang menunjukkan besarnya bagian yang
diseleksi dari suatu populasi sebaran normal standar. Semakin besar nilai
intensitas seleksi yang digunakan maka nilai kemajuan genetik akibat seleksi akan
semakin besar pula, akan tetapi persentase populasi yang diseleksi akan semakin
kecil.
Brewbaker (1983) mengemukakan bahwa kemajuan genetik dalam seleksi
umumnya bergantung pada ketepatan yang dimiliki oleh pemulia untuk
membedakan dan menentukan genotipe yang diinginkan. Menurut Baihaki (2000)
konsep kemajuan genetik akibat seleksi didasarkan kepada perubahan dalam ratarata penampilan yang dicapai suatu populasi dalam setiap siklus seleksi. Satu
siklus seleksi meliputi pembentukan sebuah populasi bersegregasi, pembentukan
genotipe-genotipe untuk dievaluasi, evaluasi genotipe-genotipe, seleksi genotipegenotipe superior, pemanfaatan atau penggunaan genotipe-genotipe terseleksi,
varietas baru atau sebagai tetua. Penyelesaian satu siklus seleksi akan bervariasi
dari satu strategi metode-metode seleksi. Kemajuan genetik akibat seleksi dapat
dinyatakan dalam satuan per tahun.
Kemajuan seleksi dapat ditingkatkan dengan meningkatkan intensitas
seleksi,
mempercepat
waktu seleksi,
meningkatkan keragaman genetik,
memahami interaksi genotipe dengan lingkungan, serta memperbanyak ulangan
dan lingkungan seleksi (Falconer, 1981). Menurut Trikoesoemaningtyas et al.
dalam Limbongan (2008) kemajuan genetik dapat dimaksimalkan dengan
menentukan kriteria seleksi yang memberikan kemajuan seleksi terbaik.
Umumnya kriteria yang digunakan dalam seleksi didasarkan pada hasil ekonomis
tanaman, namun kriteria ini dipandang memiliki heritabilitas yang relatif rendah.
Hal ini karena karakter daya hasil merupakan karakter kuantitatif yang
dikendalikan oleh banyak gen dan sangat dipengaruhi oleh lingkungan sehingga
menurunkan kemajuan genetik yang diperoleh.
12
Korelasi dan Analisis Lintas
Walpole (1992) menerangkan bahwa korelasi adalah ukuran hubungan
linear antara dua peubah acak x dan y yang diduga dengan nilai koefisien korelasi
(r). Nilai r berkisar antara -1 dan +1. Bila r mendekati +1 atau -1, hubungan antara
kedua peubah tersebut kuat dan dapat dikatakan bahwa terdapat korelasi yang
tinggi antara keduanya. Bila r mendekati 0, hubungan linear antara x dan y sangat
lemah atau mungkin tidak ada sama sekali.
Menurut Falconer (1981) terdapat dua jenis korelasi tunggal, yaitu korelasi
fenotipe dan genotipe. Korelasi fenotipe merupakan nilai derajat keeratan
hubungan antara dua sifat yang langsung diukur, sedangkan nilai korelasi genotipe
adalah nilai derajat keeratan hubungan antara total rata-rata pengaruh dari gen
yang dikandungnya. Menurut Ganefiani et al. (2006) dalam analisis korelasi
tunggal diasumsikan bahwa selain dari kedua sifat yang dipasangkan maka sifat
lain dianggap konstan. Asumsi ini jelas kurang berlaku bagi makhluk hidup,
karena terjadi berbagai proses yang saling berkaitan antara satu dengan yang lain.
Penggunaan analisis lintasan dapat menjawab persoalan tersebut, masing-masing
sifat yang dikorelasikan dengan hasil dapat diuraikan menjadi pengaruh langsung
dan tidak langsung.
Pemilihan karakter langsung dan tidak langsung dalam analisis lintas dapat
dipertimbangkan dalam penentuan kriteria seleksi. Menurut Limbongan (2008)
seleksi terhadap suatu karakter dapat dilakukan secara langsung maupun tidak
langsung. Seleksi tidak langsung terhadap suatu karakter perlu dilakukan karena
seleksi terhadap karakter tersebut lebih mudah dan dapat dilakukan lebih awal.
Persyaratan untuk dapat melakukan seleksi tidak langsung adalah jika karakter
tersebut memiliki korelasi yang kuat dengan karakter produksi.
13
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2009 hingga Juni 2010.
Penanaman di lapang dilakukan di Kebun Percobaan IPB, Leuwikopo, Darmaga.
Lokasi penanaman berada pada ketinggian 250 meter diatas permukaan laut
(mdpl) dengan jenis tanah latosol. Pengamatan pascapanen dilakukan di
Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Faperta, IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan berupa benih tetua genotipe IPB C120, IPB C5, dan
benih F2 hasil persilangan genotipe IPB C120 dengan IPB C5. Pupuk yang
digunakan meliputi Urea 150 kg/ha, SP-18 300 kg/ha, KCI 200 kg/ha, pupuk
kandang 15 ton/ha, dan kapur pertanian 3 ton/ha. Selain itu digunakan pula pupuk
NPK mutiara, pupuk daun, dan pestisida. Peralatan yang digunakan meliputi alat
tanam, tray, mulsa plastik hitam perak, plastik, label, jangka sorong, meteran,
timbangan digital, alat tulis, dan kamera digital.
Metode Penelitian
Populasi yang ditanam terdiri atas P1 (IPB C120) sebanyak 20 tanaman, P2
(IPB C5) sebanyak 20 tanaman, dan F2 (IPB C120 x IPB C5) sebanyak 280
tanaman. Pengamatan dilakukan terhadap semua tanaman dalam populasi
tersebut. Luas lahan yang digunakan adalah 100 m2 dengan 16 bedeng. Masingmasing bedeng berukuran 1 m x 5 m dengan jarak antar bedeng 0.5 m dan jarak
tanam 0.5 m x 0.5 m.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan awal meliputi persiapan benih, penyemaian, dan persiapan lahan.
Benih yang digunakan merupakan benih yang sehat dan diambil dari buah yang
matang penuh. Media persemaian berupa kompos yang telah disterilisasi dalam
oven dengan suhu 150 0C selama tiga jam. Media diisi ke dalam tray hingga 2/3
14
bagian. Selanjutnya benih ditanam dalam tray sebanyak satu benih/lubang dan
ditutup kembali dengan media hingga penuh. Selama dipersemaian dilakukan
penyiraman setiap hari agar memudahkan benih berkecambah dan tumbuh dengan
baik. Dua minggu setelah persemaian dilakukan pemupukan dengan NPK mutiara
dan Gandasil D masing-masing dosis 5 g/l dan 1 g/l setiap minggu hingga pindah
lapang. Pengendalian hama dan penyakit di persemaian dilakukan dengan
penyemprotan pestisida Antracol dan Curacon dengan dosis 0.5 g/l dan 1 ml/l.
Bibit dipersemaian dipindahkan ke lapang pada tujuh minggu setelah semai.
Persiapan lahan dilakukan dengan pengolahan lahan dan pembuatan bedeng
dengan tinggi 0.2 m, lebar 1 m, dan panjang 5 m tiap bedeng, serta jarak antar
bedeng 0.5 m. Bedeng yang telah diolah ditambahkan pupuk kandang dan kapur
pertanian dua minggu sebelum penanaman dilakukan. Bedengan ditutup dengan
mulsa hitam perak empat hari sebelum penanaman. Penanaman dilakukan satu
tanaman/lubang dengan jarak 0.5 m x 0.5 m. Setiap tanaman diikat tali rafia pada
ajir agar kokoh dan menghindari kerobohan.
Pemeliharaan tanaman berupa penyiraman, pemupukan, penyemprotan
pestisida, dan pewiwilan. Penyiraman dilakukan setiap hari jika tidak terjadi
hujan. Pemupukan awal dilakukan pada saat pindah tanam dan setiap minggu
menggunakan pupuk NPK mutiara dan Gandasil D dengan dosis masing-masing
10 g/l dan 2 g/l air. Pupuk dicampur, dilarutkan, dan disiramkan sebanyak 250
ml/tanaman. Pemupukan NPK dan Gandasil D bertujuan untuk merangsang
pertumbuhan vegetatif tanaman dan diberikan sampai tanaman mulai muncul
buah. Penyemprotan pestisida dilakukan setiap minggu untuk mengendalikan
hama dan penyakit pada tanaman. Pestisida yang digunakan meliputi Curacon
2 ml/l, Kelthane 1 ml/l, Antracol 2 g/l, dan Dithane 6 g/l.
Pewiwilan dilakukan dengan membuang tunas yang tumbuh pada batang
utama di bawah dikotomus. Hal ini bertujuan untuk mengoptimalkan
perkembangan vegetatif tanaman dan menghindari munculnya serangan penyakit
secara serentak. Menurut Widodo (2002) pewiwilan harus sudah selesai saat
panen pertama. Keuntungan dari pewiwilan adalah untuk menjaga kelembaban,
memperbaiki warna dan kualitas buah, serta meningkatkan produksi.
15
Pemanenan dilakukan dengan cara memetik seluruh buah yang sudah masak
(75 % permukaan buah telah berwarna merah). Pemanenan dilakukan setiap
minggu hingga minggu ke delapan. Panen pada pagi hari lebih baik untuk
mendapatkan bobot buah yang optimal dan menjaga kesegaran buah.
Pengamatan
Pengamatan terdiri atas karakter kualitatif dan kuantitatif yang dilakukan
berdasarkan deskriptor cabai (IPGRI, 1995).
Karakter kualitatif terdiri atas:
1.
Habitus tanaman (plant growth habit): diamati saat tanaman mulai berbuah.
Gambar 1. Bentuk Habitus Tanaman:3) prostrate, 5) intermediate
(compact),7) erect
2.
Bentuk daun (leaf shape): diamati saat buah pertama mulai masak.
Gambar 2. Bentuk Daun: 1) deltoid, 2) ovate, 3) lanceolate
3.
Bentuk batang (stem shape): cylindrical, angled, dan flattened. Diamati saat
tanaman dewasa.
4.
Warna batang (stem color): hijau, hijau garis ungu, dan ungu. Diamati saat
tanaman dewasa.
16
5.
Warna buku (nodal anthocyanin): hijau, ungu terang, ungu, dan ungu gelap.
Diamati saat tanaman dewasa.
6.
Warna mahkota bunga (corolla colour): putih, kuning terang, kuning, kuning
hijau, ungu dengan dasar putih, putih dengan dasar ungu, dan ungu. Diamati
saat bunga mekar.
7.
Posisi bunga (flower position): diamati saat antesis.
Gambar 3. Posisi Bunga: 3) pendant, 5) intermediate, 7) erect
8.
Warna anter (anther colour): putih, kuning, biru pucat, biru, dan ungu.
Diamati saat mekar sebelum antesis.
9.
Warna filament (filament colour): putih, kuning, hijau, biru, ungu terang, dan
ungu. Diamati saat antesis.
10. Bentuk pelekatan kelopak pada pangkal buah (fruit shape at pedicel
attachment): diamati saat buah masak pada panen kedua.
Gambar 4. Bentuk Pelekatan Kelopak pada Pangkal Buah: 1) acute,
2) obtuse, 3) truncate, 4) cordate, 5) lobate
11. Bentuk tepi kelopak buah (calyx margin): diamati saat buah masak pada
panen kedua.
Gambar 5. Bentuk Tepi Kelopak Buah: 3) entire, 5), intermediate,
7) dentate
12. Bentuk buah (fruit shape ): diamati saat buah masak pada panen kedua.
17
Gambar 6. Bentuk Buah: 1) elongate, 2) almost round, 3) triangular,
4) campanulate, 5) blocky.
13. Bentuk ujung buah (fruit shape at blossom end): diamati saat buah masak
pada panen kedua.
Gambar 7. Bentuk Ujung Buah: 1) pointed, 2) blunt, 3) sunken,4) sunken
dan pointed
dan
pointed.
14. Warna buah muda:
putih, kuning, hijau, orange, ungu, dan ungu tua.
15. Warna buah masak: putih, kuning, orange, merah, ungu, coklat, dan hitam.
16. Permukaan kulit (fruit surface): lurus, keriting, semi-keriting. Diamati saat
buah masak pada panen kedua.
Pengamatan kuantitatif meliputi:
1.
Tinggi tanaman (plant height): diukur dari permukaan tanah hingga ujung
titik tumbuh tertinggi setelah panen kedua (cm).
2.
Tinggi dikotomus (stem length): diukur dari permukaan tanah hingga
percabangan pertama setelah panen kedua (cm).
3.
Diameter batang (stem diameter): diukur pada pertengahan jarak antara
permukaan tanah hingga percabangan pertama setelah panen kedua (cm).
4.
Lebar kanopi (plant canopy width): diukur setelah panen pertama pada bagian
yang terlebar.
18
5.
Umur berbunga (hari setelah tanam/HST): diamati saat bunga pertama
muncul.
6.
Umur panen (HST): diamati saat panen pertama.
7.
Panjang buah (fruit length): diukur dari ujung hingga pangkal buah (cm).
8.
Lebar buah (fruit width): terdiri atas diameter bagian pangkal, tengah, dan
ujung buah (cm).
9.
Panjang petiol buah (fruit petiol length): diukur dari ujung petiol hingga
pangkal yang merupakan perlekatan dengan pangkal buah (cm).
10. Bobot per buah (g).
11. Bobot buah per tanaman (g).
12. Jumlah buah per tanaman.
Analisis Data
Analisis data kualitatif pada populasi F2 dilakukan dengan menggunakan uji
khi-kuadrat berdasarkan hukum Mendel dan penyimpangannya. Analisis data
kuantitatif dilakukan menggunakan software Microsoft Excel dan SAS System9.1.
1. Uji khi-kuadrat (Crowder, 2006)
Keterangan:
X2 = nilai khi-kuadrat hitung
Oi = nilai pengamatan fenotipe ke-i
Ei = nilai harapan fenotipe ke-i
2. Heritabilitas(Nasir, 2001)
Keterangan :
h2bs = heritabilitas arti luas
2P = ragam fenotipe populasi P1
2P2 = ragam fenotipe populasi P2
2F2 = ragam fenotipe populasi F2
19
3. Kemajuan seleksi (Falconer, 1981)
Keterangan:
KS = kemajuan seleksi
S
= selisih nilai tengah tanaman tepilih terhadap nilai tengah populasi F2
h2 = heritabilitas arti luas
4. Persentase Kemajuan Genetik Harapan(Nasir, 2001)
Keterangan:
KGH = persentase kemajuan genetik harapan
KS
= kemajuan seleksi
= nilai tengah populasi F2
5. Korelasi (Walpole, 1992)
Keterangan:
r = koefisien korelasi
n = jumlah pengamatan
x dan y masing-masing berupa peubah bebas
6. Sidik lintas (Singh dan Chaudhary, 1979)
Vektor A merupakan korelasi antara karakter xi dengan (y)(riy).
Unsur Matrik B terdiri dari korelasi peubah xi (rij).
Vektor C adalah unsur-unsur pengaruh langsung peubah xi terhadap y(Pij).
Koefisien Residu (Cs) :
20
7. Indeks seleksi (Falconer, 1981)
I = b1P1 + b2P2 + ………. + bnPn
Keterangan:
I = indeks seleksi
bn = bobot dari karakter ke-n
Pn = nilai fenotipe tiap genotipe yang telah distandarisasi untuk karakter ke n
8. Standarisasi (Walpole, 1992)
Keterangan:
z = satuan baku
x = nilai pengamatan
µ = nilai tengah
σ = simpangan baku
21
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Persentase daya berkecambah menunjukkan hasil yang baik, yaitu berada
diatas 80 %. Penyakit yang menyerang bibit di persemaian adalah rebah
kecambah (Pythium sp.) dan cendawan tanah.
Penanaman di lapang dilakukan saat terjadi hujan. Hal ini menyebabkan
kondisi lapangan memiliki kelembapan yang cukup tinggi. Berdasarkan data
Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Kec. Darmaga, Kab.
Bogor (2010) selama penelitian berlangsung, curah hujan berada pada selang
interval 42.9 - 460.7 mm/bulan.Curahhujan tertinggi tejadi pada bulan Februari
2010 (460.7 mm/bulan), sedangkan curah hujan terendah terjadi pada saat bulan
April 2010 (42.9 mm/bulan). Sebaliknya, suhu tertinggi terjadi pada bulan April
(27.1oC) dan terendah pada bulan Januari (25.3oC).
Secara umum pertumbuhan tanaman di lapangan menunjukkan kondisi yang
cukup baik, walaupun terjadi serangan hama dan penyakit. Hama yang menyerang
meliputi belalang (Valanga nigricornis), bekicot(Achatinafulica), lalat buah
(Bactrocera
dorsalis),
trips
(Thrips
parvispinus),
kutu
daun
persik
(Myzuspersicae), dan ulat grayak (Spodopte