Analisis keanekaragaman genetik 27 genotipe cabai(Capsicum spp.) koleksi IPB
ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK
27 GENOTIPE CABAI (Capsicum spp.) KOLEKSI IPB
Oleh:
Ahmad Meka Rosyadi
A34401012
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK
27 GENOTIPE CABAI (Capsicum spp.) KOLEKSI IPB
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh:
Ahmad Meka Rosyadi
A34401012
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
RINGKASAN
AHMAD MEKA ROSYADI. Analisis Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe
Cabai (Capsicum spp.) Koleksi IPB. (Dibimbing oleh SRIANI SUJIPRIHATI
dan RAHMI YUNIANTI).
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari karakteristik morfologi
dan biokimia 27 genotipe cabai dan untuk mempelajari keanekaragaman
genetik nya. Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Oktober 2006
bertempat di Kebun Percobaan Cikabayan IPB Bogor dan laboratorium
Balitbiogen Bogor.
Percobaan menggunakan 27 genotipe cabai dengan Rancangan Acak
Kelompok dua ulangan. Bahan tanaman adalah 27 genotipe cabai koleksi IPB
yaitu IPB C-1, IPB C-2, IPB C-3, IPB C-4, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-8, IPB C-9,
IPB C-10, IPB C-15, IPB C-17, IPB C-18, IPB C-19, IPB C-20, IPB C-21,
IPB C-26,
IPB C-30, IPB C-34,
IPB C-35, IPB C-37, IPB C-48, IPB C-51,
IPB C-64,IPB C-96, IPB C-68, IPB C-69 dan IPB C-71. Analisis keanekaragaman
genetik dilakukan menggunakan analisis faktor, analisis komponen utama, analisis
gerombol dan analisis biplot.
Dari penelitian ini disimpulkan bahwa 27 genotipe cabai koleksi IPB yang
diuji mengelompok menjadi empat gerombol pada tingkat kemiripan 90.5%
dengan keragaman sebesar 53.74%. Gerombol I terdiri dari 24 genotipe yaitu IPB
C-1, IPB C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35, IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB
C-64, IPB C-26, IPB C-15, IPB C-68, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37,
IPB C-4, IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17, IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 dan
IPB C-10. Gerombol II yaitu IPB C-21, gerombol III yaitu IPB C-30 dan
gerombol IV yaitu IPB C-20. Keempat gerombol genotipe memiliki karakteristik
yang berbeda. Gerombol I dicirikan oleh panjang buah, gerombol II dicirikan oleh
warna batang, gerombol III dicirikan oleh kadar capsaicin dan gerombol IV
dicirikan oleh warna daun dan warna tangkai sari. Posisi bunga, warna mahkota
bunga, warna tangkai sari, warna buah fase intermediet dan bentuk ujung buah
memiliki nilai korelasi yang besar dan positif dengan kadar capsaicin. Panjang
buah memiliki nilai korelasi yang besar dan negatif dengan kadar capsaicin.
SUMMARY
AHMAD MEKA ROSYADI. Genetic Diversity Analysis of 27 Chili
(Capsicum spp.) Genotypes of IPB Collection. (Supervised by SRIANI
SUJIPRIHATI and RAHMI YUNIANTI).
The objectives of this research were to study the morphology and
biochemical characteristics of 27 chili (Capsicum spp.) genotypes and to study the
genetic diversity among them. This research was conducted on April to October
2006 at IPB Cikabayan experimental field, Bogor, and laboratory of Balitbiogen
Bogor.
The experiment was arranged in Randomized Complete Block Design
with 27 chili genotypes of IPB collection and two replications. The plant materials
were IPB C-1, IPB C-2, IPB C-3, IPB C-4, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-8, IPB C-9,
IPB C-10, IPB C-15, IPB C-17, IPB C-18, IPB C-19, IPB C-20, IPB C-21,
IPB C-26, IPB C-30, IPB C-34, IPB C-35, IPB C-37, IPB C-48, IPB C-51,
IPB C-64, IPB C-96, IPB C-68, IPB C-69 and IPB C-71. The genetic diversity
analyzed using factor analysis, principal component analysis, cluster analysis and
biplot analysis.
The results of this research showed that 27 chili genotypes of IPB
collection clustered into four groups on 90.5% similarity level with 53.74%
variance. Group 1 consist of IPB C-1, IPB C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35,
IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB C-64, IPB C-26, IPB C-15, IPB C-68,
IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37, IPB C-4, IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17,
IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 and IPB C-10. Group 2 consist of IPB C-21.
Group 3 consist of IPB C-30. While group 4 consist of IPB C-20. Group 1 had
dominant characteristic on fruit length, group 2 on stem color, group 3
on capsaicin content, while group 4 on leaf color and filament color. Flower
position, corolla color, filament color, fruit color at intermediate stage and fruit
shape at blossom end had a positive and large correlation with capsaicin content.
While fruit length had a negative and large correlation with capsaicin content.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Madiun, Propinsi Jawa Timur pada tanggal
16 Nopember 1982. Penulis adalah anak tunggal dari Bapak H. dr. Muhammad
Ichwan dan Ibu Hj. Sri Kustina.
Tahun 1995 penulis lulus dari MI Muhammadiyah Madiun, kemudian
pada tahun 1998 penulis menyelesaikan studi di MTsN Madiun. Selanjutnya
penulis lulus dari MAN 2 Madiun pada tahun 2001.
Tahun 2001 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI sebagai
mahasiswa Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Jurusan
Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa di IPB penulis aktif di berbagai organisasi.
Tahun 2002 menjadi Kepala Biro Pendidikan dan Pengembangan Diri Badan
Eksekutif Mahasiswa Faperta IPB, tahun 2003 menjadi Sekretaris Dewan
Keluarga Masjid Al-Furqon Perum Taman Darmaga Permai Bogor, tahun 2004
menjadi Kepala Departemen Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Ikatan Mahasiswa
Muhammadiyah Bogor, tahun 2005 menjadi anggota Forum for Scientific Studies
IPB dan IPB Debatting Community.
Penulis memiliki beberapa pengalaman kerja diantaranya tahun 2004
sebagai Trainer dalam Sekolah Lapang Pemuliaan Tanaman untuk petani di
Indramayu dan Pengajar paruh waktu di SDN Bugel Indramayu. Kemudian tahun
2006 diterima dalam program COOP (Cooperative Education Program) Ditjen
DIKTI Depdiknas dan Kantor Jasa Ketenagakerjaan IPB sebagai IT Marketing
Staff di CV. Zoom Accelera, Bogor.
Tahun 2006 penulis menikah dengan Nur Anisa, STP., putri dari Bapak
Yarkoni dan Ibu Hariyani.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat, taufik dan
hidayah-Nya sehingga penelitian ini dapat penulis selesaikan dengan baik.
Penelitian Analisis Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai
(Capsicum spp.) Koleksi IPB ini dibuat dalam rangka penyusunan Skripsi pada
Program Studi Pemuliaan Tanaman Institut Pertanian Bogor. Penelitian
dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB dan laboratorium Balitbiogen
Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keanekaragaman genetik 27
genotipe cabai koleksi IPB serta untuk mengetahui karakteristik morfologi dan
biokimia diantara genotipenya.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak akan selesai tanpa bantuan
dari berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah memberikan bimbingan dan arahan selama penelitian hingga selesai
penulisan skripsi serta selaku pembimbing akademik selama penulis
melaksanakan studi di IPB.
2. Rahmi Yunianti, SP., MSi., selaku pembimbing skripsi yang telah
memberikan bimbingan dan arahan selama
penelitian hingga selesai
penulisan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Yudiwanti W. E. K.,MS selaku dosen penguji yang telah bersedia
memberikan saran dan masukannya.
4. Seluruh dosen Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB atas segala
ilmu dan nasehat yang telah disampaikan.
5. Staf Kebun Percobaan Cikabayan IPB dan Balitbiogen yang telah
memberikan bantuan selama pelaksanaan penelitian.
6. Tim Program Penelitian Fundamental yang dibiayai oleh Ditjen DIKTI
DEPDIKNAS dengan kont rak No. 317/SP3/PP/DP2M/11/2006 a.n. SSP.
7. Bapak dan mama atas doa, kasih sayang yang tiada pernah henti serta
dukungan moril maupun materiil.
8. Istri yang selalu mendoakan, menyemangati dan mendampingi penulis
dalam suka maupun duka.
9. Keluarga Nglames: Bapak, Ibu mertua, mas Qomar dan mbak Nurul yang
telah mendoakan dan memberikan semangatnya.
10. Genk Hijau: Muhtar, Mansur, Gandhi, Nandang, Roji dan Wawan atas
doa, support, persahabatan, kebersamaan dan solidaritas selama menimba
ilmu di IPB. Semoga Selamanya...
11. Chotim, Noor, Andien, Gina dan Iis atas semangat dan bantuannya.
12. Mas Bambang serta Pak Yudi atas segala saran, ilmu dan bantuannya.
13. Mbak Yulia sebagai rekan satu tim penelitian cabai atas segala
kerjasamanya dalam penelitian.
14. Kru Lab.Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman: Undang, mbak Mawi
serta mbak Dede, atas bantuan yang telah diberikan.
15. Teman-teman PMT ’38, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya semoga hasil penelitian ini dapat berguna bagi perkembangan
ilmu pengetahuan pada umumnya dan ilmu pemuliaan tanaman pada khususnya.
Bogor, Mei 2007
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ..............................................................................................
i
DAFTAR TABEL ......................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
iv
PENDAHULUAN ......................................................................................
1
Latar Belakang ................................................................................
1
Tujuan ..............................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................
3
Botani dan Klasifikasi Tanaman Cabai ...........................................
3
Pemuliaan Tanaman Cabai ..............................................................
4
Karakterisasi Plasma Nutfah ...........................................................
5
Analisis Keanekaragaman Genetik .................................................
6
BAHAN DAN METODE ..........................................................................
9
Waktu dan Tempat ...........................................................................
9
Bahan dan Alat ................................................................................
10
Metode ............................................................................................
10
Pelaksanaan......................................................................................
10
Pengamatan ......................................................................................
11
Analisis Data ...................................................................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................
17
Kondisi Umum ................................................................................
17
Karakter Morfologi Tanaman ..........................................................
17
Karakter Kuantitatif ...............................................................
17
Karakter Kualitatif ..................................................................
18
Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ............
22
Analisis Komponen Utama ...................................................
22
Analisis Gerombol..................................................................
25
Analisis Biplot ........................................................................
26
Korelasi Berbagai Karakter terhadap Kadar Capsaicin ...................
29
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
31
Kesimpulan ......................................................................................
31
Saran ................................................................................................
31
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
32
LAMPIRAN ...............................................................................................
35
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Deskripsi Bahan Tanaman 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ..............
9
2. Nilai Rataan Kadar Capsaicin, Panjang Buah, Lebar Buah dan
Bobot Buah 19 Genotipe Cabai Koleksi IPB ...................................
18
3. Karakter Kualitatif 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB yang Diuji ......
19
4. Nilai Proporsi Keragaman Setiap Faktor ..........................................
22
5. Nilai Koefisien Korelasi Peubah Kuantitatif dan Kualitatif terhadap
Kadar Capsaicin pada 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ...................
29
Lampiran
1. Metode Analisis Kadar Capsaicin Cabai ..........................................
36
2. Rekapitulasi Cuaca Kecamatan Darmaga Kabupaten Bogor Bulan
Juni- Desember 2006 ........................................................................
37
3. Hasil Analisis Ragam Karakter Kuantitatif ....................................
37
4. Nilai MSA (Measures of Sampling Adequacy) ..............................
38
5. Rotated Component Matrix Analisis Faktor 27 Genotipe Cabai ......
39
6. Jarak Eucid Antar Genotipe Hasil Analisis Gerombol .....................
40
7. Agglomeration Schedule Analisis Gerombol 27 Genotipe
Cabai .................................................................................................
41
8. Nilai Rataan Anggota Gerombol I (G1) ..........................................
42
9. Nilai Rataan Anggota Gerombol II (G2) .........................................
43
10. Nilai Rataan Anggota Gerombol III (G3) .......................................
44
11. Nilai Rataan Anggota Gerombol IV (G4) ......................................
44
12. Nilai Rataan Tiap Gerombol ...........................................................
45
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1.
Tipe Pertumbuhan Tanaman ...........................................................
12
2.
Bentuk Daun ...................................................................................
12
3.
Posisi Bunga ...................................................................................
13
4.
Tepian Kelopak Bunga ...................................................................
13
5.
Calyx Annular Constriction ............................................................
13
6.
Bentuk Pangkal Buah .....................................................................
14
7.
Leher pada Pangkal Buah ..............................................................
14
8.
Bentuk Ujung Buah .......................................................................
14
9.
Fruit blossom end appendage .......................................................
15
10.
Penampang Melintang Buah ..........................................................
15
11.
Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 2
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
23
Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
24
Diagram Pencar Komponen Utama 2 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
24
12.
13.
14.
Dendogram 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB Berdasarkan Karakter
Morfologi dan Biokimia ................................................................ 26
15.
Grafik Analisis Biplot Dua Gerombol Genotipe Cabai Koleksi
IPB ................................................................................................
27
Lampiran
1. Bentuk Bunga dan Buah 27 Genotipe Cabai .....................................
47
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai telah menjadi komoditas hortikultura yang pent ing bagi pemenuhan
kebutuhan gizi makanan. Cabai memiliki kandungan pro- vitamin A dan vitamin C
yang mencukupi kebutuhan gizi manusia sesuai anjuran RDA (Recommended
Daily Allowance) serta vitamin E, B1, B2, B3, P dan capsacinoids (penyebab rasa
pedas pada buah cabai) dalam jumlah yang tinggi (Bosland dan Votava, 2000;
Siemonsma dan Piluek, 1994). Cabai juga berperan penting dalam bidang
pengobatan dan kesehatan. Cabai menjadi bahan untuk terapi dan perlindungan
dari penyakit kanker, arthritis, pereda rasa sakit dan merangsang pencernaan
(Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Cabai merupakan salah satu komoditas unggulan hortikultura di Indonesia.
Ditjen Bina Produksi Hortikultura (2001) melaporkan bahwa pada tahun 1999
areal pertanaman cabai adalah yang terluas diantara komoditas sayuran lainnya
yaitu sebesar 20.17%. Namun demikian produktivitas cabai di Indonesia masih
jauh dari potensi yang dimilikinya.
Produktivitas rata-rata cabai di Indonesia
pada tahun 2005 adalah 5.65 ton/ha (Ditjen Bina Produksi Hortikultura, 2006),
sementara potensi produktivitas cabai dapat mencapai 12-20 ton/ha (Adiyoga,
1996). Produktivitas cabai di China mencapai 14.5 ton/ha dan di Spanyol bahkan
mencapai 31.1 ton/ha (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Pada tahun 1996
Indonesia menempati peringkat ke tujuh diantara 16 negara produsen cabai
terbesar di dunia dengan produksi 460 ton cabai. Peringkat pertama diduduk i oleh
China yaitu 5.522 ton (Bosland dan Votava, 2000).
Masalah serangan hama dan penyakit serta cekaman abiotik menjadi faktor
penyebab rendahnya
produktivitas
cabai
(Bosland
dan
Votava,
2000).
Ketersediaan benih cabai bermutu dari suatu varietas unggul yang berdaya hasil
tinggi yang masih kurang dan dirasa mahal oleh petani juga menjadi penyebab
utama rendahnya produktivitas cabai.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka upaya perakitan varietas
unggul cabai perlu segera dilakukan. Varietas unggul hanya akan didapatkan
apabila terdapat program pemuliaan dan metode seleksi yang efektif dan efisien.
Langkah awal untuk menunjang program pemuliaan adalah melakukan koleksi
plasma nutfah cabai. Kemudian dilanjutkan dengan kegiatan karakterisasi dan
menganalisis keanekaragaman genetiknya. Karakterisasi adalah modal untuk
pemilihan tetua dalam hibridisasi. Karakterisasi juga sebagai modal untuk
mendapatkan penanda sebagai alat bantu seleksi (marker assisted selection) (Brar,
2002). Analisis keanekaragaman genetik berguna untuk mengetahui pola
pengelompokan populasi genotipe yang dimiliki dan untuk mengetahui karakter
penciri setiap kelompok genotipe yang terbentuk sehingga dapat digunakan dalam
kegiatan seleksi tetua untuk perakitan varietas unggul baru.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Mempelajari keanekaragaman genetik dan hubungan kekerabatan 27 genotipe
cabai koleksi IPB.
2. Mempelajari karakteristik morfologi dan biokimia 27 genotipe cabai koleksi
IPB.
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Klasifikasi Tanaman Cabai
Tanaman cabai merupakan tanaman annual yang tumbuh tegak dengan
batang berkayu dan cabang berjumlah banyak. Ketinggiannya bisa sampai 120 cm
dengan lebar tajuk tanaman sampai 90 cm. Tanaman ini termasuk dalam spesies
Capsicum annuum L., genus Capsicum, famili Solanaceae, ordo Solanales, kelas
Dicotyledoneae dan divisi Spermatophyta (Wiryanta, 2002).
Tanaman cabai
memiliki banyak spesies, diantara spesies yang ada tersebut hanya lima yang telah
dibudidayakan yaitu Capsicum annuum L., C. frutescens L., C. chinensis Jacquin,
C. bacatum Willdenow dan C. pendulum Ruiz & Pavon (Greenleaf, 1986).
Tanaman cabai diperkirakan berasal dari Meksiko sejak 2500 tahun
sebelum Masehi, kemudian menyebar ke Amerika Selatan dan Tengah, Spanyol
sampai ke seluruh Eropa (Wiryanta, 2002). Tanaman cabai dibawa ke Asia dan
menyebar ke Asia Tenggara termasuk Indonesia oleh bangsa Portugis dan
Spanyol dari Amerika Selatan pada abad ke-16 (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Daun cabai berwarna hijau muda sampai hijau gelap tergantung pada
varietasnya. Daun cabai yang ditopang oleh tangkai daun mempunyai tulang
menyirip. Bentuknya umumnya bulat telur, lonjong dan oval dengan ujung
meruncing tergantung pada jenis dan varietasnya (Wiryanta, 2002). Dari ketiak
daun yang teratas juga tumbuh cabang yang menghasilkan bunga. Tipe
pertumbuhan ini akan berlangsung terus menerus selama periode pertumbuha n
hingga munculnya bunga (Nonnecke, 1992).
Bunga cabai merupakan bunga sempurna dengan lima atau enam helai
mahkota, lima buah benang sari dan sebuah putik. Mahkota bunga berwarna putih
sampai ungu, kepala sari berwarna biru keunguan dan kelopak daun berge rigi
(Permadi dan Kusandriani, 1994). Bunga cabai berbentuk seperti terompet, sama
dengan bunga pada tanaman keluarga Solanaceae lainnya. Bunga cabai
merupakan bunga lengkap yang terdiri dari kelopak bunga, mahkota bunga,
benang sari dan putik. Bunga cabai juga merupakan bunga berkelamin dua karena
benang sari dan putik terdapat dalam satu tangkai. Bunga cabai keluar dari ketiak
daun (Wiryanta, 2002).
Buah cabai termasuk berry dan sangat bervariasi dalam ukuran, bentuk,
warna dan tingkat kepedasan (Poulos, 1994). Bentuk buah bervariasi mulai dari
panjang lurus, mata kail (lurus dengan ujung agak melengkung), sampai melintir.
Panjang buah berkisar antara 9-18 cm tergantung varietas. Struktur buah terdiri
atas kulit, daging buah dan sebuah plasenta tempat melekatnya biji. Daging buah
umumnya renyah atau kadang-kadang lunak pada kultivar tertentu. Biji cabai
warna kuning jerami. Biji cabai merah berjumlah sekitar 140 per gram, biji
tersebut mempunyai kulit yang keras dan di dalamnya terdapat endosperm dan
ovul (Kusandriani, 1996).
Klasifikasi cabai berdasarkan bentuk buah khususnya pada C. annuum
dikelompokkan menjadi cabai besar (tipe “Cayenne”), cabai rawit (tipe “Chili)
dan cabai eksotik seperti cabai burung (Balitsa, 2004).
Di Indonesia terdapat tiga kelompok jenis cabai yaitu cabai besar, cabai
kecil dan cabai manis. Selanjutnya kelompok cabai besar meliputi:
1. Cabai merah besar; yang mempunyai ukuran buah panjang, runcing dan
rasanya sedikit pedas agak manis, kulit buah tipis sampai agak tebal, buah
pada waktu muda berwarna hijau dan setelah tua menjadi merah.
2. Cabai merah keriting; ukuran buah panjang, runcing dan rasanya lebih pedas
dari cabai merah besar, kulit buah agak tipis serta diameter buah lebih kecil
dibandingkan cabai besar.
3. Cabai hijau; cabai ini seperti cabai merah besar, hanya saja kulitnya lebih
tebal, lebih lunak dan rasanya tidak pedas.
Pemuliaan Tanaman Cabai
Pemuliaan tanaman adalah ilmu dan seni yang mempelajari metode
merakit keragaman genetik tanaman secara sistematik untuk meningkatkan fungsi
dan nilai ekonomi tanaman serta untuk menghasilkan bentuk yang lebih
bermanfaat bagi manusia (Poehlman, 1979; Chahal dan Gosal, 2002).
Secara umum tujuan pemuliaan tanaman yaitu untuk meningkatan
kepastian terhadap hasil yang tinggi dan perbaikan kualitas produk yang
dihasilkan. Strategi dalam pemuliaan tanaman adalah dengan melakukan
peningkatan variasi genetik yang diikuti dengan seleksi pada keturunannya.
Peningkatan variasi genetik dapat dilakukan melalui berbagai cara diantaranya
dengan introduksi dan persilangan (Anonim, 2006).
Program pemuliaan tanaman secara umum adalah penetapan tujuan
pemuliaan, koleksi plasma nutfah, seleksi, hibridisasi, evaluasi, kemudian diakhiri
dengan pelepasan varietas baru. Untuk karakter-karakter hortikultura khususnya
tanaman cabai, program pemuliaan berguna untuk sifat genjah, menghasilkan
bentuk dan ukuran buah yang dikehendaki, mendapatkan kualitas buah (seperti
rasa, kandungan pigmen dan kadar vitamin) serta kepedasan buah (Greenleaf,
1986)
Pemilihan metode pemuliaan dalam tanaman cabai tergantung pada tujuan
pemuliaan dan bahan tanaman yang akan digunakan sebagai tetua. Strategi yang
diterapkan oleh pemulia tanaman cabai biasanya dengan merakit kultivar yang
memiliki potensi genetik unggul. Kultivar cabai telah dikembangkan dengan
seleksi dalam hibridisasi dan hibridisasi yang diikuti dengan seleksi (Bosland,
1996). Hibridisasi merupakan kegiatan untuk menggabungkan sifat sepasang atau
lebih tetua yang memiliki genotipe unggul untuk memperoleh kombinasi genetik
yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda
genotipenya (Poespodarsono, 1988).
Karakterisasi Plasma Nutfah
Plasma nutfah atau sumber daya genetik adalah bahan dari tanaman, yang
mempunyai fungsi dan kemampuan mewariskan sifat. Plasma nutfah memegang
peranan penting dalam perakitan varietas unggul. Program perakitan varietas
unggul memerlukan keanekaragaman plasma nutfah yang tinggi. Plasma nutfah
harus mencakup sebuah kisaran sifat yang luas sehingga dapat dipilih dan
digunakan oleh para pemulia tanaman. Plasma nutfah ini tidak hanya mencakup
varietas-varietas unggul yang sudah terakit oleh para pemulia, tetapi juga varietasvarietas tradisional ataupun kerabat liar jenis yang sudah dibudidayakan
(Somantri et al., 2000 ; Purwati, 1996)
Indonesia memiliki sumber plasma nutfah yang sangat kaya dibandingkan
negara lain di dunia. Banyak di antara spesies yang ada mempunyai penyebaran
yang meliputi wilayah yang luas dan berbeda biogeografinya. Hal ini
menyebabkan masing- masing spesies tersebut memiliki berbagai macam plasma
nutfah yang sangat beranekaragam.
Manfaat karakterisasi diantaranya adalah mengetahui sifat ketahanan
suatu aksesi terhadap hama dan penyakit, mengetahui daya dan kualitas hasil dari
berbagai aksesi dan mengetahui karakteristik komponen-komponen hasil
(Kusandriani, 1996). Untuk tujuan karakterisasi, varietas tanaman harus berada
dalam kondisi lingkungan optimal sehingga tanaman tumbuh tanpa kendala.
Dalam melakukan karakterisasi pengamatan dilakukan pada kelompok karakter
kualitatif dan kuantitatif. Karakter kualitatif yang diamati diantaranya warna
bunga, warna buah, bentuk dan warna daun, warna batang dan warna bulu. Sifatsifat kuantitatif ya ng diamati diantaranya tinggi tanaman, hasil dan komponen
hasil. Data yang terkumpul dikelola dalam program data base. Karakterisasi
ditekankan pada varietas- varietas yang baru dikoleksi, baik varietas lokal maupun
varietas asal introduksi (Komnas Plasma Nutfah, 2000).
Analisis Keanekaragaman Genetik
Keanekaragaman genetik merupakan salah satu level yang tercakup dalam
keanekaragaman hayati, disamping keanekaragaman jenis dan keanekaragaman
ekosistem. Keanekaragaman genetik itu sendiri merupakan keanekaragaman yang
paling hakiki, karena keanekaragaman ini dapat berlanjut dan dapat diturunkan.
Keanekaragaman genetik ini berhubungan dengan keistimewaan ekologi dan
proses evolusi (Bapedalda Propinsi DIY, 2007).
Salah satu arah pengelolaan sumber daya genetik dimasa depan adalah
pemanfaatan sumber daya genetik. Pemanfatan tersebut untuk mendukung
pengembangan budidaya tanaman melalui pengembanga n kultivar-kultivar unggul
(Ditjen PHKA, 2007).
Pengamatan terhadap berbagai macam karakter dan peubah dalam studi
keanekaragaman
dan
hubungan
kekerabatan
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan analisis multivariat. Analisis multivariat berhubungan dengan
metode statistik yang secara bersama-sama melakukan analisis terhadap lebih dari
dua variabel pada setiap objek (Santoso, 2004).
Analisis
multivariat
merupakan
analisis
yang
dilakukan
dengan
melibatkan lebih dari dua variabel (karakteristik, sifat, simbol atau atribut yang
diukur) yang semua variabelnya acak, terdapat interrelasi sesamanya dan efek
masing- masing variabel secara sendiri-sendiri sulit diinterpretasi. Adapun tujuan
dilakukannya
analisis
multivariat
adalah
mengukur,
menerangkan
dan
memprediksi tingkat relasi diantara variat-variat (Simamora, 2005).
Menurut Sumertajaya (2003) jenis dari analisis multivariat sangat
beragam, namun ada beberapa jenis analisis yang umum digunakan dalam
pemuliaan tanaman yaitu:
1. Analisis Faktor
Analisis faktor dapat digunakan untuk mengidentifikasi struktur hubungan
antar variabel serta dapat juga digunakan untuk mengurangi data (data
reduction). Dengan analisis faktor kita juga dapat menemukan faktor- faktor
yang dapat mewakili variabel- variabel asli.
2. Analisis Komponen Utama
Analisis Komponen Utama (AKU) merupakan metode untuk mendapatkan
koefisien-koefisien dari himpunan kombinasi linear. Setiap komponen utama
harus saling bebas. Ini berarti bahwa koefisien-koefisiennya bersifat orthogonal
dan skor komponennya tidak berkorelasi. Selain itu setiap komponen utama
diekstrak dengan urutan ragam yang semakin kecil, misalkan Komponen
Utama 1 (KU1) adalah kombinasi linear dari peubah yang memiliki ragam
terbesar, Komponen Utama (KU2) adalah kombinasi linear dari peubah
teramati yang bersifat orthogonal terhadap KU1, dan memiliki ragam terbesar,
KU lainnya diekstrak dengan cara yang sama masing- masing orthogonal
dengan KU sebelumnya dengan ragam terurut semakin kecil.
3. Analisis Gerombol
Analisis
gerombol
digunakan
untuk
menemukan
pengelompokan
observasi (obyek). Objek yang berada dalam satu grup adalah obyek yang
mirip, dan obyek yang berlainan kelompok tidak mirip satu sama lain.
4. Analisis Biplot
Biplot merupakan suatu alat analisis statistika yang menyajikan posisi
relatif n objek pengamatan dengan p peubah secara simultan dalam dua
simensi. Adapun informasi yang dapat diperoleh dari analisis biplot adalah
mengetahui hubungan diantara peubah-peubah bebas, mengetahui kesamaan
relatif dari titik-titik data individu pengamatan dan untuk mengetahui posisi
relatif antara individu amatan dengan peubah.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan mulai bulan April hingga Oktober 2006.
Penanaman dilakukan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB Bogor, sedangkan
analisis kadar capsaicin dilakukan di laboratorium Balitbiogen Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan adalah 27 genotipe cabai meliputi spesies
Capsicum annuum, C. frutescence, C. tovarii koleksi Bagian Genetika dan
Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi, Faperta, IPB, galur-galur introduksi
dari AVRDC dan nomor-nomor lokal yang telah digalurkan (Tabel 1).
Tabel 1. Deskripsi Bahan Tanaman 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Genotipe
IPB C-1
IPB C-2
IPB C-3
IPB C-4
IPB C-5
IPB C-7
IPB C-8
IPB C-9
IPB C-10
IPB C-15
IPB C-17
IPB C-18
IPB C-19
IPB C-20
IPB C-21
IPB C-26
IPB C-30
IPB C-34
IPB C-35
IPB C-37
IPB C-48
IPB C-51
IPB C-64
IPB C-96
IPB C-68
IPB C-69
IPB C-71
Spesies
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. frutescence
C. annuum
C. tovarii
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
Sumber
PSPT
PSPT
Malaysia
Malaysia
Malaysia
Panah Merah
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
Panah Merah
Jawa Tengah
Indramayu
Bogor
AVRDC
RUT, Sarsidi
Jawa Tengah
Korea
PSPT
AVRDC
Panah Merah
PSPT
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
Keterangan
Produksi tinggi
Produksi tinggi, tahan phytopthora
Toleran antraknosa, CVMV
Toleran antraknosa, CVMV
Toleran antraknosa, CVMV, phytoptora
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Tahan CMV, CVMV, PVY
Tahan PVY, layu bakteri
Tahan CMV, virus gemini
Tahan antraknosa, layu bakteri
Tahan CMV
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Buah ungu, agak bulat
Buah ungu, seperti rawit
Tahan phytopthora
Tahan antraknosa
Produksi tinggi
Produksi tinggi
Produksi tinggi
Produksi tinggi, tahan CVMV
Media semai yang digunakan adalah media semai pupuk organik. Bahan
kimia yang digunakan adalah pupuk NPK Mutiara, Urea, SP36, KCl, multitonik,
pupuk kandang, Gandasil-D, Furadan, Anthracol, Kelthane, Gibb-s reagent dan
capsaicin standar.
Alat yang digunakan adalah meteran, penggaris, timbangan analitik,
jangka sorong, Munsell color chart, erlenmeyer, cawan petri, tabung pereaksi,
spektrofotometer dan alat penunjang yang lain.
Metode
Penelitian ini terdiri dari dua tahap yaitu percobaan di lapangan dan di
laboratorium. Percobaan di lapangan disusun dalam Rancangan Acak Kelompok
satu faktor yaitu 27 genotipe cabai dengan dua ulangan sehingga terdapat 54
satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari lima tanaman.
Model linier aditif secara umum dari rancangan ini adalah:
Y ij = µ + t i + ß j + e ij
Dimana:
Y ij
= nilai
µ
= nilai tengah populasi
t
pengamatan tanaman cabai genotipe ke-i pada kelompok ke-j
i
= pengaruh
aditif genotipe cabai ke- i
ßj
= pengaruh
aditif kelompok ke-j
e ij
= pengaruh galat percobaan genotipe cabai ke- i pada kelompok ke-j
Analisis keanekaraga man genetik dilakukan menggunakan analisis faktor,
analisis komponen utama, analisis gerombol dengan menggunakan software SPSS
15.0 dan analisis biplot dengan menggunakan SAS 6.12.
Pelaksanaan
Pelaksanaan di Lapangan
Pertama dilakukan pengecambahan benih cabai pada wadah plastik.
Setelah berkecambah penuh lalu dipindahkan dalam tray berisi media semai
pupuk organik. Dilakukan pemeliharaan yaitu penyiraman dan pemupukan NPK
Mutiara (10 g/l) dan Gandasil- D (2 g/l) seminggu sekali serta penyemprotan
fungisida Antracol (2 g/l) apabila diperlukan.
Bibit yang sudah berumur empat minggu lalu dipindahkan ke lapang yang
sudah dilakukan pengolahan tanah dan pemberian pupuk kandang sebanyak
1kg/lubang tanam serta ditutup dengan mulsa plastik hitam perak. Jarak tanam
yang dihunakan adalah 50 cm x 60 cm dengan lubang tanam sedalam 50 cm.
Pemeliharaan rutin yang dilakukan yaitu penyiraman, penyulaman,
pemupukan, pengajiran dan pengendalian hama dan penyakit. Pupuk yang
diberikan yaitu NPK Mutiara 10 g/l dan Multitonik 2 ml/l satu minggu sekali.
Pestisida berupa Antracol sebanyak 2 g/l, Curacron 2 g/l dan Kelthane diberikan
satu minggu sekali.
Pelaksanaan di Laboratorium
Pelaksanaan di laboratorium dilakukan untuk menganalisis kadar capsaicin
genotipe cabai yang diuji dan dilakukan di laboratorium Balitbiogen Bogor.
Analisis kadar capsaicin dilakukan dengan metode yang dikembangkan
Juliana et al. (1997). Metode analisis kadar capsaicin disajikan pada Lampiran 1.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan terhadap seluruh tanaman tiap satu percobaan.
Peubah yang diamati dalam penelitian ini merujuk pada panduan Descriptors for
Capsicum (IPGRI, 1995). Peubah pengamatan dikelompokkan dalam kelompok
karakter kuantitatif dan kualitatif. Peubah tersebut yaitu:
I Karakter Kuantitatif
1. Kadar capsaicin (ppm), dilakukan dengan metode yang dikembangkan
Juliana et al. (1997),
2. Jumlah bunga tiap buku batang,
3. Panjang buah (cm), rataan dari dua ulangan masing- masing 10 buah masak,
4. Lebar buah (cm), diukur dari bagian pangkal, tengah dan ujung terdiri dari
2 ulangan masing- masing 10 buah masak,
5. Bobot buah (g), rataan dari dua ulangan masing- masing 10 buah masak,
II Karakter Kualitatif
1. Warna batang: hijau, hijau dengan garis ungu, ungu dan lainnya, diamati pada
bibit sebelum ditransplanting,
2. Warna buku batang: hijau, ungu muda, ungu, ungu tua, diamati setelah panen
pertama,
3. Bentuk batang: silindris, bersudut, datar, diamati setelah panen pertama,
4. Bulu batang: jarang, intermediet, rapat, diamati setelah panen pertama,
5. Tipe percabangan: jarang, intermediet dan rapat,
6. Kerapatan daun: jarang, intermediet dan rapat, diamati pada saat tanaman
dewasa dan sehat,
7. Warna daun: kuning, hijau muda, hijau, ungu muda, ungu, variegata dan
lainnya, diamati setelah 50% populasi tanaman dalam petakan telah panen,
8. Tipe pertumbuhan tanaman, diamati pada waktu 50% tanaman berbuah
(Gambar 1),
Gambar 1. Tipe Pertumbuhan Tanaman; 3. Rebah, 5.Intermediet, 7.Tegak
9. Bentuk daun: diamati ketika 50% populasi tanaman dalam petakan telah panen
(Gambar 2),
Gambar 2. Bentuk Daun; 1. Deltoid, 2. Ovate, 3. Lanceolate
10. Posisi bunga: diamati pada saat anthesis (Gambar 3),
Gambar 3. Posisi Bunga; 3 Rebah, 5. Intermediet, 7. Tegak
11. Warna mahkota bunga: putih, kuning muda, kuning, kuning hijau, ungu
dengan dasar putih, putih dengan dasar ungu, putih dengan margin ungu,
ungu dan lainnya,
12. Warna kepala sari: putih, kuning, biru muda, biru, ungu dan lainnya, diamati
segera setelah bunga mekar sebelum anthesis,
13. Tepian kelopak bunga (Gambar 4),
Gambar 4. Tepian Kelopak Bunga: 1.Tidak bergerigi, 2.Intermediet,
3.Bergerigi
14. Calyx annular constriction, diamati pada saat buah masak (Gambar 5),
Gambar 5. Calyx Annular Constriction: 0. Tidak Ada, 1.Ada
15. Warna buah fase intermediet: putih, kuning, hijau, oranye, ungu, ungu tua dan
lainnya, diamati sebelum buah masak,
16. Warna buah matang: putih, kuning lemon, kuning oranye muda, oranye
kuning, oranye, merah muda, merah, merah tua, ungu, coklat, hitam dan
lainnya, diamati pada saat buah masak penuh,
17. Bentuk pangkal buah (Gambar 6),
Gambar 6. Bentuk panggkal buah: 1. Acute, 2. Obtuse,
3. Truncate, 4. Cordate, 5. Lobate
18. Bentuk ujung buah (Gambar 8),
Gambar 8. Bentuk Ujung Buah: 1. Runcing, 2. Tumpul, 3. Cekung,
4. Cekung dengan tengah meruncing
19. Warna tangkai sari: putih, kuning,hijau, biru, ungu muda, ungu dan lainnya,
diamati pada saat anthesis,
20. Posisi kepala putik: lebih rendah, sama dan lebih tinggi,
21. Bulu daun; jarang, intermediet dan rapat,
22. Leher pada pangkal buah (Gambar 7),
Gambar 7. Leher pada Pangkal Buah: 0. Tidak Ada, 1.Ada
23. Fruit blossom end appendage (Gambar 9),
Gambar 9. Fruit Blossom End Appendage: 0. Tidak Ada, 1.Ada
24. Penampang melintang buah, rataan dari 10 buah (1/3 dari pedicel end)
(Gambar 10),
Gambar 10. Penampang Melintang Buah: 3. Slightly corrugated,
5. Intermediate, 7. Corrugated
Analisis Data
1. Uji F dan uji DMRT
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam (Uji F).
Apabila diantara genotipe yang diuji terdapat perbedaan nyata maka
dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) pada taraf 5%.
2. Analisis Keanekaragaman Genetik
Analisis keanekaragaman genetik 27 genotipe cabai koleksi IPB
dilakukan dengan menggunakan analisis faktor, analisis komponen utama,
analisis gerombol dan analisis biplot.
Analisis faktor dan analisis komponen utama dilakukan pada software
SPSS 15.0 menggunakan metode yang dikembangkan oleh Anonim (2004) dan
Simamora (2005). Pada tahap awal analisis faktor dilakukan uji kelayakan data.
Data peubah yang memiliki nilai KMO (Kaiser-Meyer-Olkin Measure of
Sampling Adequacy) lebih besar dari 0.5, significant value lebih besar dari 0.05
dan nilai MSA (Measures of Samping Adequacy) lebih besar dari 0.5 layak
untuk digunakan dalam analisis faktor. Analisis faktor menggunakan metode
principal component dan dilakukan rotasi menggunakan metode varimax.
Analisis komponen utama menggunakan nilai REGR factor score hasil analisis
faktor untuk menampilkan sebaran genotipe dalam bentuk scatterplot dua
dimensi.
Analisis gerombol dilakukan pada software SPSS 15.0 menggunakan
metode yang dikembangkan oleh Simamora (2005) dan rujukan metode dari
Mansyah et al. (2003). Analisis gerombol menggunakan metode Hierarki
pautan rata-rata (average linkage) dan squre euclidean distance. Data
distandarisasi menggunakan transformasi Z-score.
Analisis biplot dilakukan pada software SAS 6.12 menggunakan metode
yang dikembangkan oleh Sumertajaya et al. (2003b).
3. Analisis Korelasi
Analisis korelasi dilakukan menggunakan matrik korelasi (correlation
matrix) yang dihasilkan pada analisis faktor menggunakan software SPSS 15.0.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Persemaian bibit dilakukan di bawah naungan karena bibit tidak tahan
terhadap intensitas cahaya matahari yang tinggi. Selama masa perkecambahan
dan
pembibitan,
pertumbuhannya
relatif
baik,
meskipun
menunjukkan
pertumbuhan yang berbeda antar genotipe. Setelah berumur sekitar 4 minggu,
bibit dipindahkan ke lapangan. Dilakukan penyulaman pada 3-5 HST karena
terdapat beberapa tanaman rebah dan patah disebabkan oleh hujan deras setelah
bibit dipindahkan ke lapang. Kondisi cuaca pada tiga bulan terakhir pada
penelitian ini cenderung kering dan panas (Rekapitulasi cuaca saat penelitian pada
Tabel Lampiran 2).
Hama yang terdapat di pertanaman adalah belalang yang menyerang
batang tanaman muda sehingga menyebabkan banyak tanaman yang patah. Selain
itu adalah hama thrips (Thrips parvisipinus) yang menyebabkan daun menjadi
keriting karena cairannya dihisap oleh hama tersebut.
Penyakit yang menyerang adalah antraknosa (Colletotrichum spp.) dan
layu bakteri (Pseudomonas solanacearum). Penyakit antraknosa ini ditandai oleh
adanya bercak cokelat pada buah sedangkan layu bakteri ditandai oleh layunya
tanaman seperti tersiram air panas. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan
dengan penyemprotan pestisida setiap minggunya.
Karakter Morfologi Tanaman
Karakter Kuantitatif
Nilai rataan 19 genotipe cabai pada beberapa peubah kuantitatif disajikan
pada Tabel 2. Dari 27 genotipe yang digunakan hanya 19 genotipe yang
memenuhi syarat untuk dilakukan analisis ragam. Hasil analisis ragam disajikan
pada Tabel Lampiran 3. Kadar capsaicin tidak dilakukan analisis ragam karena
hanya terdapat satu sampel (satu ulangan) untuk setiap genotipe.
Tabel 2. Nilai Rataan Kadar Capsaicin, Panjang Buah, Diameter Buah dan Bobot
Buah 19 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Genotipe
Kadar Capsaicin
(ppm)
Panjang Buah
(cm)
Diameter Buah Bobot Buah
(cm)
(g)
IPB C-1
IPB C-2
IPB C-4
IPB C-5
IPB C-7
IPB C-8
IPB C-17
IPB C-20
IPB C-21
IPB C-30
IPB C-34
IPB C-35
IPB C-37
IPB C-48
IPB C-64
IPB C-96
IPB C-68
IPB C-69
IPB C-71
325.87
359.56
449.83
388.20
316.61
1310.04
431.91
1505.93
1111.28
1651.26
260.08
340.00
307.87
402.23
1040.70
246.21
365.55
369.36
416.22
4.50efgh
6.28abcd
4.64cdef
7.45ab
5.98abcde
2.25gh
5,19bcdef
2.19gh
3.13 fgh
1.65h
3.17 fgh
5.91abcd
7.97a
3.80efgh
6.52abc
6.77abc
4.33defg
6.10abcde
5.28abcde
0.86
0.87
1.00
1.75
0.94
0.79
1.85
1.14
0.98
1.05
0.85
0.95
1.30
1.09
1.35
0.88
0.83
0.90
0.91
2.55 fghi
3.00def
2.50efgh
7.50a
4.38bc
0.96h
1.71 fghi
1.32hi
1.35hi
1.25hi
2.66defg
2.60def
4.72b
1.88 fghi
3.97bc
3.81bcd
1.63ghi
1.78 fghi
2.80cde
Keterangan: angka yang diikuti huruf yang sama pada tiap kolom peubah kecuali
kadar capsaicin menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Duncan
pada taraf 5%
Dari Tabel 2 tampak bahwa kadar capsaicin pada 19 genotipe cabai yang
diuji berkisar dari 246,21 ppm hingga 1651,26 ppm. Terdapat perbedaan panjang
buah cabai diantara genotipe yang diuji. Genotipe yang berada dalam kelompok
ukuran buah yang panjang adalah IPB C-2, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-35,
IPB C-37, IPB C-64, IPB C-96, IPB C-69 dan IPB C-71. Diameter buah berkisar
dari 0,79 cm hingga 1,85 cm. Bobot buah menunjukkan perbedaan yang nyata
diantara genotipe cabai yang diuji. Genotipe yang mempunyai bobot buah
tertinggi adalah IPB C-5 yaitu 7.50 gram.
Karakter Kualitatif
Karakter kualitatif menunjukkan perbedaan antar genotipe yang diuji.
Deskripsi karakter kualitatif secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 3.
Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Analisis Komponen Utama
Analisis komponen utama digunakan untuk mengetahui secara visual
sebaran dan kecenderungan pola pengelompokan genotipe-genotipe yang diuji
dalam bentuk diagram pencar dua dimensi. Analisis komponen utama mampu
mereduksi data peubah yang berjumlah banyak (multi-dimensi) menjadi dimensi
yang lebih sedikit (Sumertajaya et al., 2003a).
Analisis komponen utama dari 26 peubah pada 27 genotipe cabai pada
penelitian ini mendapatkan tiga komponen utama dengan keragaman kumulatif
sebesar 66.36% (Tabel 6). Sebelas peubah direduksi karena memiliki nilai MSA
kurang dari 0.5. Sarwono (2006) dan Simamora (2005) menyatakan peubah yang
memiliki nilai MSA kurang dari 0.5 tidak dapat digunakan dalam analisis faktor.
Tabel 6. Nilai Proporsi Keragaman Setiap Faktor
Initial Eigenvalues
Component
Total
% of Variance Cumulative %
1
6,119
40,794
40,794
2
2,351
15,671
56,466
3
1,485
9,898
66,363
4
1,248
8,321
74,685
5
,893
5,953
80,637
6
,698
4,656
85,293
7
,543
3,620
88,913
8
,394
2,624
91,537
9
,329
2,194
93,731
10
,292
1,945
95,676
11
,254
1,694
97,370
12
,156
1,042
98,412
13
,122
,814
99,226
14
,096
,637
99,863
15
,021
,137
100,000
Extraction Method: Principal Component Analysis.
Rotation Sums of Squared Loadings
Total
% of Variance Cumulative %
5,059
33,729
33,729
3,001
20,006
53,735
1,784
11,894
65,629
1,358
9,056
74,685
Tiga komponen utama masing- masing disusun oleh beberapa peubah.
Komponen utama 1 disusun oleh delapan peubah yaitu kadar capsaicin, warna
batang, warna daun, warna mahkota bunga, warna tangkai sari, warna buah fase
intermediet, warna buah masak dan bentuk ujung buah. Komponen utama 2 terdiri
dari empat peubah yaitu posisi bunga, posisi kepala putik, panjang buah dan bobot
buah. Komponen utama 3 terdiri dari dua peubah yaitu tipe percabangan dan
kerapatan daun (Tabel Lampiran 6).
Pada pengelompokan Komponen Utama 1 (KU1) dan Komponen Utama 2
(KU2) (Gambar 11) genotipe-genotipe yang diuji dapat dikelompokkan menjadi
empat
kelompok
dengan
proporsi
keragaman
sebesar
53.74%.
Pada
pengelompokan KU1 dan KU3 (Gambar 12) genotipe yang diuji juga dapat
dikelompokkan menjadi empat kelompok dengan proporsi keragaman sebesar
45.63%. Sementara pada pengelompokan KU2 dan KU3 (Gambar 13) genotipegenotipe yang diuji dikelompokkan menjadi enam kelompok dengan proporsi
keragaman sebesar 31.91%.
Kode & Genotipe
4.00000
1: IPB C-1
IV
REGR factor score Komponen Utama 1
20
10: IPB C-10
15: IPB C-15
17: IPB C-17
3.00000
30
18: IPB C-18
19: IPB C-19
III
2: IPB C-2
20: IPB C-20
2.00000
21
30: IPB C-30
34: IPB C-34
I
1.00000
96
0.00000
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
II
5
19 3
35: IPB C-35
37: IPB C-37
4
37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
64
2 18 68 34 48 8
51
35 7 1 26
7117
15
10
-1.00000
69
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
-2.00000
-3.00000 -2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
2.00000
8: IPB C-8
9: IPB C-9
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 2
Gambar 11. Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 2
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Kode & Genotipe
4.00000
REGR factor score Komponen Utama 1
20
IV
3.00000
30
III
2.00000
21
I
II
0.00000
4
96
3
19
51 34
17
48
68
15: IPB C-15
17: IPB C-17
18: IPB C-18
19: IPB C-19
2: IPB C-2
20: IPB C-20
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
30: IPB C-30
34: IPB C-34
35: IPB C-35
1.00000
37
1: IPB C-1
10: IPB C-10
64
2 5
18
35
71 7
81
26
9
10
15
-1.00000
69
37: IPB C-37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
8: IPB C-8
9: IPB C-9
-2.00000
-3.00000
-2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 3
Gambar 12. Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
I
10
2.00000
Kode & Genotipe
1: IPB C-1
10: IPB C-10
REGR factor score Komponen Utama 2
8 69
48
17 34
1.00000
30
71
68
0.00000
III
21
20
IV
15
26
9
51
18
II
7
64
37
-1.00000
3
19
96
2
41
35
V
VI
-2.00000
5
15: IPB C-15
17: IPB C-17
18: IPB C-18
19: IPB C-19
2: IPB C-2
20: IPB C-20
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
30: IPB C-30
34: IPB C-34
35: IPB C-35
37: IPB C-37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
8: IPB C-8
9: IPB C-9
-3.00000
-3.00000
-2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 3
Gambar 13. Diagram Pencar Komponen Utama 2 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Berdasarkan proporsi keragaman tertinggi yang dihasilkan pada analisis
ini (53.74% pada pengelompokan KU1 dan KU2) dapat diketahui bahwa
kecenderungan pengelompokan 27 genotipe cabai pada pengujian ini adalah
menggerombol menjadi empat kelompok. Kelompok I terdiri dari 24 genotipe
yaitu IPB C-5, IPB C-3, IPB C-19, IPB C-96, IPB C-37, IPB C-4, IPB C-64, IPB
C-18, IPB C-51, IPB C-35, IPB C-7, IPB C-2, IPB C-68, IPB C-26, IPB C-1, IPB
C-9, IPB C-15, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-48, IPB C-17 dan IPB C-69.
Kelompok II, III dan IV masing- masing terdiri dari satu genotipe. Kelompok II
yaitu IPB C-21, kelompok III yaitu IPB C-30 dan kelompok IV yaitu IPB C-20.
Dimensi diagram pencar dibentuk oleh komponen utama beserta peubahpeubah yang menyusunnya. Pengelompokan 27 genotipe cabai pada KU1 dan
KU2 dibentuk oleh peubah-peubah pada komponen utama 1 dan komponen
utama 2 yaitu kadar capsaicin, warna batang, warna daun, warna mahkota bunga,
warna tangkai sari, warna buah fase intermediet, warna buah masak, bentuk ujung
buah, posisi bunga, posisi kepala putik, panjang buah dan bobot buah.
Analisis Gerombol
Analisis gerombol digunakan untuk memperkuat hasil analisis komponen
utama yaitu pola pengelompokan genotipe. Analisis gerombol juga digunakan
untuk
mengetahui
hubungan
kekerabatan
genotipe-genotipe
yang
diuji
(Sumertajaya et al., 2003a).
Analisis gerombol yang dilakukan pada 27 genotipe cabai koleksi IPB
mengelompokkan genotipe-genotipe tersebut menjadi empat gerombol pada
tingkat kemiripan 90.5% (Gambar 14). Keanggotaan genotipe- genotipe pada
setiap gerombol pada analisis ini sama dengan kesimpulan yang dihasilkan pada
analisis komponen utama. Gerombol I terdiri dari 24 genotipe yaitu IPB C-1, IPB
C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35, IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB C-64, IPB
C-26, IPB C-15, IPB C-68, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37, IPB C-4,
IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17, IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 dan IPB C-10.
Gerombol II terdiri dari satu genotipe yaitu IPB C-21. Gerombol II terdiri satu
genotipe yaitu IPB C-30. Gerombol III terdiri dari satu genotipe yaitu IPB C-20.
Gambar 14. Dendogram 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB Berdasarkan Karakter
Morfologi dan Biokimia
Berdasarkan nilai koefisien jarak euc lid (Tabel Lampiran 6), pada
gerombol I genotipe yang memiliki hubungan paling dekat adalah IPB C-7 dan
IPB C-26 dengan jarak sebesar 1.91.
Analisis Biplot
Analisis biplot digunakan untuk mengetahui peubah penciri setiap
gerombol genotipe. Sumertajaya et al. (2003a) menyebutkan bahwa analisis biplot
juga dapat digunakan untuk mengetahui kemiripan atau kedekatan relatif antar
obyek pengujian (gerombol genotipe) dan keragaman setiap peubah.
Hasil analisis biplot disajikan pada Gambar 15. Keragaman yang
dihasilkan pada dimensi satu sebesar 84.7% dan pada dimensi dua sebesar 10.4%,
sehingga proporsi keragaman total yang dap
27 GENOTIPE CABAI (Capsicum spp.) KOLEKSI IPB
Oleh:
Ahmad Meka Rosyadi
A34401012
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
ANALISIS KEANEKARAGAMAN GENETIK
27 GENOTIPE CABAI (Capsicum spp.) KOLEKSI IPB
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh:
Ahmad Meka Rosyadi
A34401012
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007
RINGKASAN
AHMAD MEKA ROSYADI. Analisis Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe
Cabai (Capsicum spp.) Koleksi IPB. (Dibimbing oleh SRIANI SUJIPRIHATI
dan RAHMI YUNIANTI).
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari karakteristik morfologi
dan biokimia 27 genotipe cabai dan untuk mempelajari keanekaragaman
genetik nya. Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Oktober 2006
bertempat di Kebun Percobaan Cikabayan IPB Bogor dan laboratorium
Balitbiogen Bogor.
Percobaan menggunakan 27 genotipe cabai dengan Rancangan Acak
Kelompok dua ulangan. Bahan tanaman adalah 27 genotipe cabai koleksi IPB
yaitu IPB C-1, IPB C-2, IPB C-3, IPB C-4, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-8, IPB C-9,
IPB C-10, IPB C-15, IPB C-17, IPB C-18, IPB C-19, IPB C-20, IPB C-21,
IPB C-26,
IPB C-30, IPB C-34,
IPB C-35, IPB C-37, IPB C-48, IPB C-51,
IPB C-64,IPB C-96, IPB C-68, IPB C-69 dan IPB C-71. Analisis keanekaragaman
genetik dilakukan menggunakan analisis faktor, analisis komponen utama, analisis
gerombol dan analisis biplot.
Dari penelitian ini disimpulkan bahwa 27 genotipe cabai koleksi IPB yang
diuji mengelompok menjadi empat gerombol pada tingkat kemiripan 90.5%
dengan keragaman sebesar 53.74%. Gerombol I terdiri dari 24 genotipe yaitu IPB
C-1, IPB C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35, IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB
C-64, IPB C-26, IPB C-15, IPB C-68, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37,
IPB C-4, IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17, IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 dan
IPB C-10. Gerombol II yaitu IPB C-21, gerombol III yaitu IPB C-30 dan
gerombol IV yaitu IPB C-20. Keempat gerombol genotipe memiliki karakteristik
yang berbeda. Gerombol I dicirikan oleh panjang buah, gerombol II dicirikan oleh
warna batang, gerombol III dicirikan oleh kadar capsaicin dan gerombol IV
dicirikan oleh warna daun dan warna tangkai sari. Posisi bunga, warna mahkota
bunga, warna tangkai sari, warna buah fase intermediet dan bentuk ujung buah
memiliki nilai korelasi yang besar dan positif dengan kadar capsaicin. Panjang
buah memiliki nilai korelasi yang besar dan negatif dengan kadar capsaicin.
SUMMARY
AHMAD MEKA ROSYADI. Genetic Diversity Analysis of 27 Chili
(Capsicum spp.) Genotypes of IPB Collection. (Supervised by SRIANI
SUJIPRIHATI and RAHMI YUNIANTI).
The objectives of this research were to study the morphology and
biochemical characteristics of 27 chili (Capsicum spp.) genotypes and to study the
genetic diversity among them. This research was conducted on April to October
2006 at IPB Cikabayan experimental field, Bogor, and laboratory of Balitbiogen
Bogor.
The experiment was arranged in Randomized Complete Block Design
with 27 chili genotypes of IPB collection and two replications. The plant materials
were IPB C-1, IPB C-2, IPB C-3, IPB C-4, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-8, IPB C-9,
IPB C-10, IPB C-15, IPB C-17, IPB C-18, IPB C-19, IPB C-20, IPB C-21,
IPB C-26, IPB C-30, IPB C-34, IPB C-35, IPB C-37, IPB C-48, IPB C-51,
IPB C-64, IPB C-96, IPB C-68, IPB C-69 and IPB C-71. The genetic diversity
analyzed using factor analysis, principal component analysis, cluster analysis and
biplot analysis.
The results of this research showed that 27 chili genotypes of IPB
collection clustered into four groups on 90.5% similarity level with 53.74%
variance. Group 1 consist of IPB C-1, IPB C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35,
IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB C-64, IPB C-26, IPB C-15, IPB C-68,
IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37, IPB C-4, IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17,
IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 and IPB C-10. Group 2 consist of IPB C-21.
Group 3 consist of IPB C-30. While group 4 consist of IPB C-20. Group 1 had
dominant characteristic on fruit length, group 2 on stem color, group 3
on capsaicin content, while group 4 on leaf color and filament color. Flower
position, corolla color, filament color, fruit color at intermediate stage and fruit
shape at blossom end had a positive and large correlation with capsaicin content.
While fruit length had a negative and large correlation with capsaicin content.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Madiun, Propinsi Jawa Timur pada tanggal
16 Nopember 1982. Penulis adalah anak tunggal dari Bapak H. dr. Muhammad
Ichwan dan Ibu Hj. Sri Kustina.
Tahun 1995 penulis lulus dari MI Muhammadiyah Madiun, kemudian
pada tahun 1998 penulis menyelesaikan studi di MTsN Madiun. Selanjutnya
penulis lulus dari MAN 2 Madiun pada tahun 2001.
Tahun 2001 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI sebagai
mahasiswa Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Jurusan
Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa di IPB penulis aktif di berbagai organisasi.
Tahun 2002 menjadi Kepala Biro Pendidikan dan Pengembangan Diri Badan
Eksekutif Mahasiswa Faperta IPB, tahun 2003 menjadi Sekretaris Dewan
Keluarga Masjid Al-Furqon Perum Taman Darmaga Permai Bogor, tahun 2004
menjadi Kepala Departemen Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Ikatan Mahasiswa
Muhammadiyah Bogor, tahun 2005 menjadi anggota Forum for Scientific Studies
IPB dan IPB Debatting Community.
Penulis memiliki beberapa pengalaman kerja diantaranya tahun 2004
sebagai Trainer dalam Sekolah Lapang Pemuliaan Tanaman untuk petani di
Indramayu dan Pengajar paruh waktu di SDN Bugel Indramayu. Kemudian tahun
2006 diterima dalam program COOP (Cooperative Education Program) Ditjen
DIKTI Depdiknas dan Kantor Jasa Ketenagakerjaan IPB sebagai IT Marketing
Staff di CV. Zoom Accelera, Bogor.
Tahun 2006 penulis menikah dengan Nur Anisa, STP., putri dari Bapak
Yarkoni dan Ibu Hariyani.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat, taufik dan
hidayah-Nya sehingga penelitian ini dapat penulis selesaikan dengan baik.
Penelitian Analisis Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai
(Capsicum spp.) Koleksi IPB ini dibuat dalam rangka penyusunan Skripsi pada
Program Studi Pemuliaan Tanaman Institut Pertanian Bogor. Penelitian
dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB dan laboratorium Balitbiogen
Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keanekaragaman genetik 27
genotipe cabai koleksi IPB serta untuk mengetahui karakteristik morfologi dan
biokimia diantara genotipenya.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak akan selesai tanpa bantuan
dari berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Sriani Sujiprihati, MS., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah memberikan bimbingan dan arahan selama penelitian hingga selesai
penulisan skripsi serta selaku pembimbing akademik selama penulis
melaksanakan studi di IPB.
2. Rahmi Yunianti, SP., MSi., selaku pembimbing skripsi yang telah
memberikan bimbingan dan arahan selama
penelitian hingga selesai
penulisan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Yudiwanti W. E. K.,MS selaku dosen penguji yang telah bersedia
memberikan saran dan masukannya.
4. Seluruh dosen Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB atas segala
ilmu dan nasehat yang telah disampaikan.
5. Staf Kebun Percobaan Cikabayan IPB dan Balitbiogen yang telah
memberikan bantuan selama pelaksanaan penelitian.
6. Tim Program Penelitian Fundamental yang dibiayai oleh Ditjen DIKTI
DEPDIKNAS dengan kont rak No. 317/SP3/PP/DP2M/11/2006 a.n. SSP.
7. Bapak dan mama atas doa, kasih sayang yang tiada pernah henti serta
dukungan moril maupun materiil.
8. Istri yang selalu mendoakan, menyemangati dan mendampingi penulis
dalam suka maupun duka.
9. Keluarga Nglames: Bapak, Ibu mertua, mas Qomar dan mbak Nurul yang
telah mendoakan dan memberikan semangatnya.
10. Genk Hijau: Muhtar, Mansur, Gandhi, Nandang, Roji dan Wawan atas
doa, support, persahabatan, kebersamaan dan solidaritas selama menimba
ilmu di IPB. Semoga Selamanya...
11. Chotim, Noor, Andien, Gina dan Iis atas semangat dan bantuannya.
12. Mas Bambang serta Pak Yudi atas segala saran, ilmu dan bantuannya.
13. Mbak Yulia sebagai rekan satu tim penelitian cabai atas segala
kerjasamanya dalam penelitian.
14. Kru Lab.Bagian Genetika dan Pemuliaan Tanaman: Undang, mbak Mawi
serta mbak Dede, atas bantuan yang telah diberikan.
15. Teman-teman PMT ’38, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhirnya semoga hasil penelitian ini dapat berguna bagi perkembangan
ilmu pengetahuan pada umumnya dan ilmu pemuliaan tanaman pada khususnya.
Bogor, Mei 2007
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ..............................................................................................
i
DAFTAR TABEL ......................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
iv
PENDAHULUAN ......................................................................................
1
Latar Belakang ................................................................................
1
Tujuan ..............................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................
3
Botani dan Klasifikasi Tanaman Cabai ...........................................
3
Pemuliaan Tanaman Cabai ..............................................................
4
Karakterisasi Plasma Nutfah ...........................................................
5
Analisis Keanekaragaman Genetik .................................................
6
BAHAN DAN METODE ..........................................................................
9
Waktu dan Tempat ...........................................................................
9
Bahan dan Alat ................................................................................
10
Metode ............................................................................................
10
Pelaksanaan......................................................................................
10
Pengamatan ......................................................................................
11
Analisis Data ...................................................................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................
17
Kondisi Umum ................................................................................
17
Karakter Morfologi Tanaman ..........................................................
17
Karakter Kuantitatif ...............................................................
17
Karakter Kualitatif ..................................................................
18
Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ............
22
Analisis Komponen Utama ...................................................
22
Analisis Gerombol..................................................................
25
Analisis Biplot ........................................................................
26
Korelasi Berbagai Karakter terhadap Kadar Capsaicin ...................
29
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
31
Kesimpulan ......................................................................................
31
Saran ................................................................................................
31
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
32
LAMPIRAN ...............................................................................................
35
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Deskripsi Bahan Tanaman 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ..............
9
2. Nilai Rataan Kadar Capsaicin, Panjang Buah, Lebar Buah dan
Bobot Buah 19 Genotipe Cabai Koleksi IPB ...................................
18
3. Karakter Kualitatif 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB yang Diuji ......
19
4. Nilai Proporsi Keragaman Setiap Faktor ..........................................
22
5. Nilai Koefisien Korelasi Peubah Kuantitatif dan Kualitatif terhadap
Kadar Capsaicin pada 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ...................
29
Lampiran
1. Metode Analisis Kadar Capsaicin Cabai ..........................................
36
2. Rekapitulasi Cuaca Kecamatan Darmaga Kabupaten Bogor Bulan
Juni- Desember 2006 ........................................................................
37
3. Hasil Analisis Ragam Karakter Kuantitatif ....................................
37
4. Nilai MSA (Measures of Sampling Adequacy) ..............................
38
5. Rotated Component Matrix Analisis Faktor 27 Genotipe Cabai ......
39
6. Jarak Eucid Antar Genotipe Hasil Analisis Gerombol .....................
40
7. Agglomeration Schedule Analisis Gerombol 27 Genotipe
Cabai .................................................................................................
41
8. Nilai Rataan Anggota Gerombol I (G1) ..........................................
42
9. Nilai Rataan Anggota Gerombol II (G2) .........................................
43
10. Nilai Rataan Anggota Gerombol III (G3) .......................................
44
11. Nilai Rataan Anggota Gerombol IV (G4) ......................................
44
12. Nilai Rataan Tiap Gerombol ...........................................................
45
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1.
Tipe Pertumbuhan Tanaman ...........................................................
12
2.
Bentuk Daun ...................................................................................
12
3.
Posisi Bunga ...................................................................................
13
4.
Tepian Kelopak Bunga ...................................................................
13
5.
Calyx Annular Constriction ............................................................
13
6.
Bentuk Pangkal Buah .....................................................................
14
7.
Leher pada Pangkal Buah ..............................................................
14
8.
Bentuk Ujung Buah .......................................................................
14
9.
Fruit blossom end appendage .......................................................
15
10.
Penampang Melintang Buah ..........................................................
15
11.
Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 2
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
23
Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
24
Diagram Pencar Komponen Utama 2 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB ....................................................
24
12.
13.
14.
Dendogram 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB Berdasarkan Karakter
Morfologi dan Biokimia ................................................................ 26
15.
Grafik Analisis Biplot Dua Gerombol Genotipe Cabai Koleksi
IPB ................................................................................................
27
Lampiran
1. Bentuk Bunga dan Buah 27 Genotipe Cabai .....................................
47
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai telah menjadi komoditas hortikultura yang pent ing bagi pemenuhan
kebutuhan gizi makanan. Cabai memiliki kandungan pro- vitamin A dan vitamin C
yang mencukupi kebutuhan gizi manusia sesuai anjuran RDA (Recommended
Daily Allowance) serta vitamin E, B1, B2, B3, P dan capsacinoids (penyebab rasa
pedas pada buah cabai) dalam jumlah yang tinggi (Bosland dan Votava, 2000;
Siemonsma dan Piluek, 1994). Cabai juga berperan penting dalam bidang
pengobatan dan kesehatan. Cabai menjadi bahan untuk terapi dan perlindungan
dari penyakit kanker, arthritis, pereda rasa sakit dan merangsang pencernaan
(Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Cabai merupakan salah satu komoditas unggulan hortikultura di Indonesia.
Ditjen Bina Produksi Hortikultura (2001) melaporkan bahwa pada tahun 1999
areal pertanaman cabai adalah yang terluas diantara komoditas sayuran lainnya
yaitu sebesar 20.17%. Namun demikian produktivitas cabai di Indonesia masih
jauh dari potensi yang dimilikinya.
Produktivitas rata-rata cabai di Indonesia
pada tahun 2005 adalah 5.65 ton/ha (Ditjen Bina Produksi Hortikultura, 2006),
sementara potensi produktivitas cabai dapat mencapai 12-20 ton/ha (Adiyoga,
1996). Produktivitas cabai di China mencapai 14.5 ton/ha dan di Spanyol bahkan
mencapai 31.1 ton/ha (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Pada tahun 1996
Indonesia menempati peringkat ke tujuh diantara 16 negara produsen cabai
terbesar di dunia dengan produksi 460 ton cabai. Peringkat pertama diduduk i oleh
China yaitu 5.522 ton (Bosland dan Votava, 2000).
Masalah serangan hama dan penyakit serta cekaman abiotik menjadi faktor
penyebab rendahnya
produktivitas
cabai
(Bosland
dan
Votava,
2000).
Ketersediaan benih cabai bermutu dari suatu varietas unggul yang berdaya hasil
tinggi yang masih kurang dan dirasa mahal oleh petani juga menjadi penyebab
utama rendahnya produktivitas cabai.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka upaya perakitan varietas
unggul cabai perlu segera dilakukan. Varietas unggul hanya akan didapatkan
apabila terdapat program pemuliaan dan metode seleksi yang efektif dan efisien.
Langkah awal untuk menunjang program pemuliaan adalah melakukan koleksi
plasma nutfah cabai. Kemudian dilanjutkan dengan kegiatan karakterisasi dan
menganalisis keanekaragaman genetiknya. Karakterisasi adalah modal untuk
pemilihan tetua dalam hibridisasi. Karakterisasi juga sebagai modal untuk
mendapatkan penanda sebagai alat bantu seleksi (marker assisted selection) (Brar,
2002). Analisis keanekaragaman genetik berguna untuk mengetahui pola
pengelompokan populasi genotipe yang dimiliki dan untuk mengetahui karakter
penciri setiap kelompok genotipe yang terbentuk sehingga dapat digunakan dalam
kegiatan seleksi tetua untuk perakitan varietas unggul baru.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Mempelajari keanekaragaman genetik dan hubungan kekerabatan 27 genotipe
cabai koleksi IPB.
2. Mempelajari karakteristik morfologi dan biokimia 27 genotipe cabai koleksi
IPB.
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Klasifikasi Tanaman Cabai
Tanaman cabai merupakan tanaman annual yang tumbuh tegak dengan
batang berkayu dan cabang berjumlah banyak. Ketinggiannya bisa sampai 120 cm
dengan lebar tajuk tanaman sampai 90 cm. Tanaman ini termasuk dalam spesies
Capsicum annuum L., genus Capsicum, famili Solanaceae, ordo Solanales, kelas
Dicotyledoneae dan divisi Spermatophyta (Wiryanta, 2002).
Tanaman cabai
memiliki banyak spesies, diantara spesies yang ada tersebut hanya lima yang telah
dibudidayakan yaitu Capsicum annuum L., C. frutescens L., C. chinensis Jacquin,
C. bacatum Willdenow dan C. pendulum Ruiz & Pavon (Greenleaf, 1986).
Tanaman cabai diperkirakan berasal dari Meksiko sejak 2500 tahun
sebelum Masehi, kemudian menyebar ke Amerika Selatan dan Tengah, Spanyol
sampai ke seluruh Eropa (Wiryanta, 2002). Tanaman cabai dibawa ke Asia dan
menyebar ke Asia Tenggara termasuk Indonesia oleh bangsa Portugis dan
Spanyol dari Amerika Selatan pada abad ke-16 (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Daun cabai berwarna hijau muda sampai hijau gelap tergantung pada
varietasnya. Daun cabai yang ditopang oleh tangkai daun mempunyai tulang
menyirip. Bentuknya umumnya bulat telur, lonjong dan oval dengan ujung
meruncing tergantung pada jenis dan varietasnya (Wiryanta, 2002). Dari ketiak
daun yang teratas juga tumbuh cabang yang menghasilkan bunga. Tipe
pertumbuhan ini akan berlangsung terus menerus selama periode pertumbuha n
hingga munculnya bunga (Nonnecke, 1992).
Bunga cabai merupakan bunga sempurna dengan lima atau enam helai
mahkota, lima buah benang sari dan sebuah putik. Mahkota bunga berwarna putih
sampai ungu, kepala sari berwarna biru keunguan dan kelopak daun berge rigi
(Permadi dan Kusandriani, 1994). Bunga cabai berbentuk seperti terompet, sama
dengan bunga pada tanaman keluarga Solanaceae lainnya. Bunga cabai
merupakan bunga lengkap yang terdiri dari kelopak bunga, mahkota bunga,
benang sari dan putik. Bunga cabai juga merupakan bunga berkelamin dua karena
benang sari dan putik terdapat dalam satu tangkai. Bunga cabai keluar dari ketiak
daun (Wiryanta, 2002).
Buah cabai termasuk berry dan sangat bervariasi dalam ukuran, bentuk,
warna dan tingkat kepedasan (Poulos, 1994). Bentuk buah bervariasi mulai dari
panjang lurus, mata kail (lurus dengan ujung agak melengkung), sampai melintir.
Panjang buah berkisar antara 9-18 cm tergantung varietas. Struktur buah terdiri
atas kulit, daging buah dan sebuah plasenta tempat melekatnya biji. Daging buah
umumnya renyah atau kadang-kadang lunak pada kultivar tertentu. Biji cabai
warna kuning jerami. Biji cabai merah berjumlah sekitar 140 per gram, biji
tersebut mempunyai kulit yang keras dan di dalamnya terdapat endosperm dan
ovul (Kusandriani, 1996).
Klasifikasi cabai berdasarkan bentuk buah khususnya pada C. annuum
dikelompokkan menjadi cabai besar (tipe “Cayenne”), cabai rawit (tipe “Chili)
dan cabai eksotik seperti cabai burung (Balitsa, 2004).
Di Indonesia terdapat tiga kelompok jenis cabai yaitu cabai besar, cabai
kecil dan cabai manis. Selanjutnya kelompok cabai besar meliputi:
1. Cabai merah besar; yang mempunyai ukuran buah panjang, runcing dan
rasanya sedikit pedas agak manis, kulit buah tipis sampai agak tebal, buah
pada waktu muda berwarna hijau dan setelah tua menjadi merah.
2. Cabai merah keriting; ukuran buah panjang, runcing dan rasanya lebih pedas
dari cabai merah besar, kulit buah agak tipis serta diameter buah lebih kecil
dibandingkan cabai besar.
3. Cabai hijau; cabai ini seperti cabai merah besar, hanya saja kulitnya lebih
tebal, lebih lunak dan rasanya tidak pedas.
Pemuliaan Tanaman Cabai
Pemuliaan tanaman adalah ilmu dan seni yang mempelajari metode
merakit keragaman genetik tanaman secara sistematik untuk meningkatkan fungsi
dan nilai ekonomi tanaman serta untuk menghasilkan bentuk yang lebih
bermanfaat bagi manusia (Poehlman, 1979; Chahal dan Gosal, 2002).
Secara umum tujuan pemuliaan tanaman yaitu untuk meningkatan
kepastian terhadap hasil yang tinggi dan perbaikan kualitas produk yang
dihasilkan. Strategi dalam pemuliaan tanaman adalah dengan melakukan
peningkatan variasi genetik yang diikuti dengan seleksi pada keturunannya.
Peningkatan variasi genetik dapat dilakukan melalui berbagai cara diantaranya
dengan introduksi dan persilangan (Anonim, 2006).
Program pemuliaan tanaman secara umum adalah penetapan tujuan
pemuliaan, koleksi plasma nutfah, seleksi, hibridisasi, evaluasi, kemudian diakhiri
dengan pelepasan varietas baru. Untuk karakter-karakter hortikultura khususnya
tanaman cabai, program pemuliaan berguna untuk sifat genjah, menghasilkan
bentuk dan ukuran buah yang dikehendaki, mendapatkan kualitas buah (seperti
rasa, kandungan pigmen dan kadar vitamin) serta kepedasan buah (Greenleaf,
1986)
Pemilihan metode pemuliaan dalam tanaman cabai tergantung pada tujuan
pemuliaan dan bahan tanaman yang akan digunakan sebagai tetua. Strategi yang
diterapkan oleh pemulia tanaman cabai biasanya dengan merakit kultivar yang
memiliki potensi genetik unggul. Kultivar cabai telah dikembangkan dengan
seleksi dalam hibridisasi dan hibridisasi yang diikuti dengan seleksi (Bosland,
1996). Hibridisasi merupakan kegiatan untuk menggabungkan sifat sepasang atau
lebih tetua yang memiliki genotipe unggul untuk memperoleh kombinasi genetik
yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda
genotipenya (Poespodarsono, 1988).
Karakterisasi Plasma Nutfah
Plasma nutfah atau sumber daya genetik adalah bahan dari tanaman, yang
mempunyai fungsi dan kemampuan mewariskan sifat. Plasma nutfah memegang
peranan penting dalam perakitan varietas unggul. Program perakitan varietas
unggul memerlukan keanekaragaman plasma nutfah yang tinggi. Plasma nutfah
harus mencakup sebuah kisaran sifat yang luas sehingga dapat dipilih dan
digunakan oleh para pemulia tanaman. Plasma nutfah ini tidak hanya mencakup
varietas-varietas unggul yang sudah terakit oleh para pemulia, tetapi juga varietasvarietas tradisional ataupun kerabat liar jenis yang sudah dibudidayakan
(Somantri et al., 2000 ; Purwati, 1996)
Indonesia memiliki sumber plasma nutfah yang sangat kaya dibandingkan
negara lain di dunia. Banyak di antara spesies yang ada mempunyai penyebaran
yang meliputi wilayah yang luas dan berbeda biogeografinya. Hal ini
menyebabkan masing- masing spesies tersebut memiliki berbagai macam plasma
nutfah yang sangat beranekaragam.
Manfaat karakterisasi diantaranya adalah mengetahui sifat ketahanan
suatu aksesi terhadap hama dan penyakit, mengetahui daya dan kualitas hasil dari
berbagai aksesi dan mengetahui karakteristik komponen-komponen hasil
(Kusandriani, 1996). Untuk tujuan karakterisasi, varietas tanaman harus berada
dalam kondisi lingkungan optimal sehingga tanaman tumbuh tanpa kendala.
Dalam melakukan karakterisasi pengamatan dilakukan pada kelompok karakter
kualitatif dan kuantitatif. Karakter kualitatif yang diamati diantaranya warna
bunga, warna buah, bentuk dan warna daun, warna batang dan warna bulu. Sifatsifat kuantitatif ya ng diamati diantaranya tinggi tanaman, hasil dan komponen
hasil. Data yang terkumpul dikelola dalam program data base. Karakterisasi
ditekankan pada varietas- varietas yang baru dikoleksi, baik varietas lokal maupun
varietas asal introduksi (Komnas Plasma Nutfah, 2000).
Analisis Keanekaragaman Genetik
Keanekaragaman genetik merupakan salah satu level yang tercakup dalam
keanekaragaman hayati, disamping keanekaragaman jenis dan keanekaragaman
ekosistem. Keanekaragaman genetik itu sendiri merupakan keanekaragaman yang
paling hakiki, karena keanekaragaman ini dapat berlanjut dan dapat diturunkan.
Keanekaragaman genetik ini berhubungan dengan keistimewaan ekologi dan
proses evolusi (Bapedalda Propinsi DIY, 2007).
Salah satu arah pengelolaan sumber daya genetik dimasa depan adalah
pemanfaatan sumber daya genetik. Pemanfatan tersebut untuk mendukung
pengembangan budidaya tanaman melalui pengembanga n kultivar-kultivar unggul
(Ditjen PHKA, 2007).
Pengamatan terhadap berbagai macam karakter dan peubah dalam studi
keanekaragaman
dan
hubungan
kekerabatan
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan analisis multivariat. Analisis multivariat berhubungan dengan
metode statistik yang secara bersama-sama melakukan analisis terhadap lebih dari
dua variabel pada setiap objek (Santoso, 2004).
Analisis
multivariat
merupakan
analisis
yang
dilakukan
dengan
melibatkan lebih dari dua variabel (karakteristik, sifat, simbol atau atribut yang
diukur) yang semua variabelnya acak, terdapat interrelasi sesamanya dan efek
masing- masing variabel secara sendiri-sendiri sulit diinterpretasi. Adapun tujuan
dilakukannya
analisis
multivariat
adalah
mengukur,
menerangkan
dan
memprediksi tingkat relasi diantara variat-variat (Simamora, 2005).
Menurut Sumertajaya (2003) jenis dari analisis multivariat sangat
beragam, namun ada beberapa jenis analisis yang umum digunakan dalam
pemuliaan tanaman yaitu:
1. Analisis Faktor
Analisis faktor dapat digunakan untuk mengidentifikasi struktur hubungan
antar variabel serta dapat juga digunakan untuk mengurangi data (data
reduction). Dengan analisis faktor kita juga dapat menemukan faktor- faktor
yang dapat mewakili variabel- variabel asli.
2. Analisis Komponen Utama
Analisis Komponen Utama (AKU) merupakan metode untuk mendapatkan
koefisien-koefisien dari himpunan kombinasi linear. Setiap komponen utama
harus saling bebas. Ini berarti bahwa koefisien-koefisiennya bersifat orthogonal
dan skor komponennya tidak berkorelasi. Selain itu setiap komponen utama
diekstrak dengan urutan ragam yang semakin kecil, misalkan Komponen
Utama 1 (KU1) adalah kombinasi linear dari peubah yang memiliki ragam
terbesar, Komponen Utama (KU2) adalah kombinasi linear dari peubah
teramati yang bersifat orthogonal terhadap KU1, dan memiliki ragam terbesar,
KU lainnya diekstrak dengan cara yang sama masing- masing orthogonal
dengan KU sebelumnya dengan ragam terurut semakin kecil.
3. Analisis Gerombol
Analisis
gerombol
digunakan
untuk
menemukan
pengelompokan
observasi (obyek). Objek yang berada dalam satu grup adalah obyek yang
mirip, dan obyek yang berlainan kelompok tidak mirip satu sama lain.
4. Analisis Biplot
Biplot merupakan suatu alat analisis statistika yang menyajikan posisi
relatif n objek pengamatan dengan p peubah secara simultan dalam dua
simensi. Adapun informasi yang dapat diperoleh dari analisis biplot adalah
mengetahui hubungan diantara peubah-peubah bebas, mengetahui kesamaan
relatif dari titik-titik data individu pengamatan dan untuk mengetahui posisi
relatif antara individu amatan dengan peubah.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan mulai bulan April hingga Oktober 2006.
Penanaman dilakukan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB Bogor, sedangkan
analisis kadar capsaicin dilakukan di laboratorium Balitbiogen Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan adalah 27 genotipe cabai meliputi spesies
Capsicum annuum, C. frutescence, C. tovarii koleksi Bagian Genetika dan
Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi, Faperta, IPB, galur-galur introduksi
dari AVRDC dan nomor-nomor lokal yang telah digalurkan (Tabel 1).
Tabel 1. Deskripsi Bahan Tanaman 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Genotipe
IPB C-1
IPB C-2
IPB C-3
IPB C-4
IPB C-5
IPB C-7
IPB C-8
IPB C-9
IPB C-10
IPB C-15
IPB C-17
IPB C-18
IPB C-19
IPB C-20
IPB C-21
IPB C-26
IPB C-30
IPB C-34
IPB C-35
IPB C-37
IPB C-48
IPB C-51
IPB C-64
IPB C-96
IPB C-68
IPB C-69
IPB C-71
Spesies
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. frutescence
C. annuum
C. tovarii
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
C. annuum
Sumber
PSPT
PSPT
Malaysia
Malaysia
Malaysia
Panah Merah
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
Panah Merah
Jawa Tengah
Indramayu
Bogor
AVRDC
RUT, Sarsidi
Jawa Tengah
Korea
PSPT
AVRDC
Panah Merah
PSPT
AVRDC
AVRDC
AVRDC
AVRDC
Keterangan
Produksi tinggi
Produksi tinggi, tahan phytopthora
Toleran antraknosa, CVMV
Toleran antraknosa, CVMV
Toleran antraknosa, CVMV, phytoptora
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Tahan CMV, CVMV, PVY
Tahan PVY, layu bakteri
Tahan CMV, virus gemini
Tahan antraknosa, layu bakteri
Tahan CMV
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Produksi tinggi, tahan layu bakteri
Buah ungu, agak bulat
Buah ungu, seperti rawit
Tahan phytopthora
Tahan antraknosa
Produksi tinggi
Produksi tinggi
Produksi tinggi
Produksi tinggi, tahan CVMV
Media semai yang digunakan adalah media semai pupuk organik. Bahan
kimia yang digunakan adalah pupuk NPK Mutiara, Urea, SP36, KCl, multitonik,
pupuk kandang, Gandasil-D, Furadan, Anthracol, Kelthane, Gibb-s reagent dan
capsaicin standar.
Alat yang digunakan adalah meteran, penggaris, timbangan analitik,
jangka sorong, Munsell color chart, erlenmeyer, cawan petri, tabung pereaksi,
spektrofotometer dan alat penunjang yang lain.
Metode
Penelitian ini terdiri dari dua tahap yaitu percobaan di lapangan dan di
laboratorium. Percobaan di lapangan disusun dalam Rancangan Acak Kelompok
satu faktor yaitu 27 genotipe cabai dengan dua ulangan sehingga terdapat 54
satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari lima tanaman.
Model linier aditif secara umum dari rancangan ini adalah:
Y ij = µ + t i + ß j + e ij
Dimana:
Y ij
= nilai
µ
= nilai tengah populasi
t
pengamatan tanaman cabai genotipe ke-i pada kelompok ke-j
i
= pengaruh
aditif genotipe cabai ke- i
ßj
= pengaruh
aditif kelompok ke-j
e ij
= pengaruh galat percobaan genotipe cabai ke- i pada kelompok ke-j
Analisis keanekaraga man genetik dilakukan menggunakan analisis faktor,
analisis komponen utama, analisis gerombol dengan menggunakan software SPSS
15.0 dan analisis biplot dengan menggunakan SAS 6.12.
Pelaksanaan
Pelaksanaan di Lapangan
Pertama dilakukan pengecambahan benih cabai pada wadah plastik.
Setelah berkecambah penuh lalu dipindahkan dalam tray berisi media semai
pupuk organik. Dilakukan pemeliharaan yaitu penyiraman dan pemupukan NPK
Mutiara (10 g/l) dan Gandasil- D (2 g/l) seminggu sekali serta penyemprotan
fungisida Antracol (2 g/l) apabila diperlukan.
Bibit yang sudah berumur empat minggu lalu dipindahkan ke lapang yang
sudah dilakukan pengolahan tanah dan pemberian pupuk kandang sebanyak
1kg/lubang tanam serta ditutup dengan mulsa plastik hitam perak. Jarak tanam
yang dihunakan adalah 50 cm x 60 cm dengan lubang tanam sedalam 50 cm.
Pemeliharaan rutin yang dilakukan yaitu penyiraman, penyulaman,
pemupukan, pengajiran dan pengendalian hama dan penyakit. Pupuk yang
diberikan yaitu NPK Mutiara 10 g/l dan Multitonik 2 ml/l satu minggu sekali.
Pestisida berupa Antracol sebanyak 2 g/l, Curacron 2 g/l dan Kelthane diberikan
satu minggu sekali.
Pelaksanaan di Laboratorium
Pelaksanaan di laboratorium dilakukan untuk menganalisis kadar capsaicin
genotipe cabai yang diuji dan dilakukan di laboratorium Balitbiogen Bogor.
Analisis kadar capsaicin dilakukan dengan metode yang dikembangkan
Juliana et al. (1997). Metode analisis kadar capsaicin disajikan pada Lampiran 1.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan terhadap seluruh tanaman tiap satu percobaan.
Peubah yang diamati dalam penelitian ini merujuk pada panduan Descriptors for
Capsicum (IPGRI, 1995). Peubah pengamatan dikelompokkan dalam kelompok
karakter kuantitatif dan kualitatif. Peubah tersebut yaitu:
I Karakter Kuantitatif
1. Kadar capsaicin (ppm), dilakukan dengan metode yang dikembangkan
Juliana et al. (1997),
2. Jumlah bunga tiap buku batang,
3. Panjang buah (cm), rataan dari dua ulangan masing- masing 10 buah masak,
4. Lebar buah (cm), diukur dari bagian pangkal, tengah dan ujung terdiri dari
2 ulangan masing- masing 10 buah masak,
5. Bobot buah (g), rataan dari dua ulangan masing- masing 10 buah masak,
II Karakter Kualitatif
1. Warna batang: hijau, hijau dengan garis ungu, ungu dan lainnya, diamati pada
bibit sebelum ditransplanting,
2. Warna buku batang: hijau, ungu muda, ungu, ungu tua, diamati setelah panen
pertama,
3. Bentuk batang: silindris, bersudut, datar, diamati setelah panen pertama,
4. Bulu batang: jarang, intermediet, rapat, diamati setelah panen pertama,
5. Tipe percabangan: jarang, intermediet dan rapat,
6. Kerapatan daun: jarang, intermediet dan rapat, diamati pada saat tanaman
dewasa dan sehat,
7. Warna daun: kuning, hijau muda, hijau, ungu muda, ungu, variegata dan
lainnya, diamati setelah 50% populasi tanaman dalam petakan telah panen,
8. Tipe pertumbuhan tanaman, diamati pada waktu 50% tanaman berbuah
(Gambar 1),
Gambar 1. Tipe Pertumbuhan Tanaman; 3. Rebah, 5.Intermediet, 7.Tegak
9. Bentuk daun: diamati ketika 50% populasi tanaman dalam petakan telah panen
(Gambar 2),
Gambar 2. Bentuk Daun; 1. Deltoid, 2. Ovate, 3. Lanceolate
10. Posisi bunga: diamati pada saat anthesis (Gambar 3),
Gambar 3. Posisi Bunga; 3 Rebah, 5. Intermediet, 7. Tegak
11. Warna mahkota bunga: putih, kuning muda, kuning, kuning hijau, ungu
dengan dasar putih, putih dengan dasar ungu, putih dengan margin ungu,
ungu dan lainnya,
12. Warna kepala sari: putih, kuning, biru muda, biru, ungu dan lainnya, diamati
segera setelah bunga mekar sebelum anthesis,
13. Tepian kelopak bunga (Gambar 4),
Gambar 4. Tepian Kelopak Bunga: 1.Tidak bergerigi, 2.Intermediet,
3.Bergerigi
14. Calyx annular constriction, diamati pada saat buah masak (Gambar 5),
Gambar 5. Calyx Annular Constriction: 0. Tidak Ada, 1.Ada
15. Warna buah fase intermediet: putih, kuning, hijau, oranye, ungu, ungu tua dan
lainnya, diamati sebelum buah masak,
16. Warna buah matang: putih, kuning lemon, kuning oranye muda, oranye
kuning, oranye, merah muda, merah, merah tua, ungu, coklat, hitam dan
lainnya, diamati pada saat buah masak penuh,
17. Bentuk pangkal buah (Gambar 6),
Gambar 6. Bentuk panggkal buah: 1. Acute, 2. Obtuse,
3. Truncate, 4. Cordate, 5. Lobate
18. Bentuk ujung buah (Gambar 8),
Gambar 8. Bentuk Ujung Buah: 1. Runcing, 2. Tumpul, 3. Cekung,
4. Cekung dengan tengah meruncing
19. Warna tangkai sari: putih, kuning,hijau, biru, ungu muda, ungu dan lainnya,
diamati pada saat anthesis,
20. Posisi kepala putik: lebih rendah, sama dan lebih tinggi,
21. Bulu daun; jarang, intermediet dan rapat,
22. Leher pada pangkal buah (Gambar 7),
Gambar 7. Leher pada Pangkal Buah: 0. Tidak Ada, 1.Ada
23. Fruit blossom end appendage (Gambar 9),
Gambar 9. Fruit Blossom End Appendage: 0. Tidak Ada, 1.Ada
24. Penampang melintang buah, rataan dari 10 buah (1/3 dari pedicel end)
(Gambar 10),
Gambar 10. Penampang Melintang Buah: 3. Slightly corrugated,
5. Intermediate, 7. Corrugated
Analisis Data
1. Uji F dan uji DMRT
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam (Uji F).
Apabila diantara genotipe yang diuji terdapat perbedaan nyata maka
dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) pada taraf 5%.
2. Analisis Keanekaragaman Genetik
Analisis keanekaragaman genetik 27 genotipe cabai koleksi IPB
dilakukan dengan menggunakan analisis faktor, analisis komponen utama,
analisis gerombol dan analisis biplot.
Analisis faktor dan analisis komponen utama dilakukan pada software
SPSS 15.0 menggunakan metode yang dikembangkan oleh Anonim (2004) dan
Simamora (2005). Pada tahap awal analisis faktor dilakukan uji kelayakan data.
Data peubah yang memiliki nilai KMO (Kaiser-Meyer-Olkin Measure of
Sampling Adequacy) lebih besar dari 0.5, significant value lebih besar dari 0.05
dan nilai MSA (Measures of Samping Adequacy) lebih besar dari 0.5 layak
untuk digunakan dalam analisis faktor. Analisis faktor menggunakan metode
principal component dan dilakukan rotasi menggunakan metode varimax.
Analisis komponen utama menggunakan nilai REGR factor score hasil analisis
faktor untuk menampilkan sebaran genotipe dalam bentuk scatterplot dua
dimensi.
Analisis gerombol dilakukan pada software SPSS 15.0 menggunakan
metode yang dikembangkan oleh Simamora (2005) dan rujukan metode dari
Mansyah et al. (2003). Analisis gerombol menggunakan metode Hierarki
pautan rata-rata (average linkage) dan squre euclidean distance. Data
distandarisasi menggunakan transformasi Z-score.
Analisis biplot dilakukan pada software SAS 6.12 menggunakan metode
yang dikembangkan oleh Sumertajaya et al. (2003b).
3. Analisis Korelasi
Analisis korelasi dilakukan menggunakan matrik korelasi (correlation
matrix) yang dihasilkan pada analisis faktor menggunakan software SPSS 15.0.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Persemaian bibit dilakukan di bawah naungan karena bibit tidak tahan
terhadap intensitas cahaya matahari yang tinggi. Selama masa perkecambahan
dan
pembibitan,
pertumbuhannya
relatif
baik,
meskipun
menunjukkan
pertumbuhan yang berbeda antar genotipe. Setelah berumur sekitar 4 minggu,
bibit dipindahkan ke lapangan. Dilakukan penyulaman pada 3-5 HST karena
terdapat beberapa tanaman rebah dan patah disebabkan oleh hujan deras setelah
bibit dipindahkan ke lapang. Kondisi cuaca pada tiga bulan terakhir pada
penelitian ini cenderung kering dan panas (Rekapitulasi cuaca saat penelitian pada
Tabel Lampiran 2).
Hama yang terdapat di pertanaman adalah belalang yang menyerang
batang tanaman muda sehingga menyebabkan banyak tanaman yang patah. Selain
itu adalah hama thrips (Thrips parvisipinus) yang menyebabkan daun menjadi
keriting karena cairannya dihisap oleh hama tersebut.
Penyakit yang menyerang adalah antraknosa (Colletotrichum spp.) dan
layu bakteri (Pseudomonas solanacearum). Penyakit antraknosa ini ditandai oleh
adanya bercak cokelat pada buah sedangkan layu bakteri ditandai oleh layunya
tanaman seperti tersiram air panas. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan
dengan penyemprotan pestisida setiap minggunya.
Karakter Morfologi Tanaman
Karakter Kuantitatif
Nilai rataan 19 genotipe cabai pada beberapa peubah kuantitatif disajikan
pada Tabel 2. Dari 27 genotipe yang digunakan hanya 19 genotipe yang
memenuhi syarat untuk dilakukan analisis ragam. Hasil analisis ragam disajikan
pada Tabel Lampiran 3. Kadar capsaicin tidak dilakukan analisis ragam karena
hanya terdapat satu sampel (satu ulangan) untuk setiap genotipe.
Tabel 2. Nilai Rataan Kadar Capsaicin, Panjang Buah, Diameter Buah dan Bobot
Buah 19 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Genotipe
Kadar Capsaicin
(ppm)
Panjang Buah
(cm)
Diameter Buah Bobot Buah
(cm)
(g)
IPB C-1
IPB C-2
IPB C-4
IPB C-5
IPB C-7
IPB C-8
IPB C-17
IPB C-20
IPB C-21
IPB C-30
IPB C-34
IPB C-35
IPB C-37
IPB C-48
IPB C-64
IPB C-96
IPB C-68
IPB C-69
IPB C-71
325.87
359.56
449.83
388.20
316.61
1310.04
431.91
1505.93
1111.28
1651.26
260.08
340.00
307.87
402.23
1040.70
246.21
365.55
369.36
416.22
4.50efgh
6.28abcd
4.64cdef
7.45ab
5.98abcde
2.25gh
5,19bcdef
2.19gh
3.13 fgh
1.65h
3.17 fgh
5.91abcd
7.97a
3.80efgh
6.52abc
6.77abc
4.33defg
6.10abcde
5.28abcde
0.86
0.87
1.00
1.75
0.94
0.79
1.85
1.14
0.98
1.05
0.85
0.95
1.30
1.09
1.35
0.88
0.83
0.90
0.91
2.55 fghi
3.00def
2.50efgh
7.50a
4.38bc
0.96h
1.71 fghi
1.32hi
1.35hi
1.25hi
2.66defg
2.60def
4.72b
1.88 fghi
3.97bc
3.81bcd
1.63ghi
1.78 fghi
2.80cde
Keterangan: angka yang diikuti huruf yang sama pada tiap kolom peubah kecuali
kadar capsaicin menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Duncan
pada taraf 5%
Dari Tabel 2 tampak bahwa kadar capsaicin pada 19 genotipe cabai yang
diuji berkisar dari 246,21 ppm hingga 1651,26 ppm. Terdapat perbedaan panjang
buah cabai diantara genotipe yang diuji. Genotipe yang berada dalam kelompok
ukuran buah yang panjang adalah IPB C-2, IPB C-5, IPB C-7, IPB C-35,
IPB C-37, IPB C-64, IPB C-96, IPB C-69 dan IPB C-71. Diameter buah berkisar
dari 0,79 cm hingga 1,85 cm. Bobot buah menunjukkan perbedaan yang nyata
diantara genotipe cabai yang diuji. Genotipe yang mempunyai bobot buah
tertinggi adalah IPB C-5 yaitu 7.50 gram.
Karakter Kualitatif
Karakter kualitatif menunjukkan perbedaan antar genotipe yang diuji.
Deskripsi karakter kualitatif secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 3.
Keanekaragaman Genetik 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Analisis Komponen Utama
Analisis komponen utama digunakan untuk mengetahui secara visual
sebaran dan kecenderungan pola pengelompokan genotipe-genotipe yang diuji
dalam bentuk diagram pencar dua dimensi. Analisis komponen utama mampu
mereduksi data peubah yang berjumlah banyak (multi-dimensi) menjadi dimensi
yang lebih sedikit (Sumertajaya et al., 2003a).
Analisis komponen utama dari 26 peubah pada 27 genotipe cabai pada
penelitian ini mendapatkan tiga komponen utama dengan keragaman kumulatif
sebesar 66.36% (Tabel 6). Sebelas peubah direduksi karena memiliki nilai MSA
kurang dari 0.5. Sarwono (2006) dan Simamora (2005) menyatakan peubah yang
memiliki nilai MSA kurang dari 0.5 tidak dapat digunakan dalam analisis faktor.
Tabel 6. Nilai Proporsi Keragaman Setiap Faktor
Initial Eigenvalues
Component
Total
% of Variance Cumulative %
1
6,119
40,794
40,794
2
2,351
15,671
56,466
3
1,485
9,898
66,363
4
1,248
8,321
74,685
5
,893
5,953
80,637
6
,698
4,656
85,293
7
,543
3,620
88,913
8
,394
2,624
91,537
9
,329
2,194
93,731
10
,292
1,945
95,676
11
,254
1,694
97,370
12
,156
1,042
98,412
13
,122
,814
99,226
14
,096
,637
99,863
15
,021
,137
100,000
Extraction Method: Principal Component Analysis.
Rotation Sums of Squared Loadings
Total
% of Variance Cumulative %
5,059
33,729
33,729
3,001
20,006
53,735
1,784
11,894
65,629
1,358
9,056
74,685
Tiga komponen utama masing- masing disusun oleh beberapa peubah.
Komponen utama 1 disusun oleh delapan peubah yaitu kadar capsaicin, warna
batang, warna daun, warna mahkota bunga, warna tangkai sari, warna buah fase
intermediet, warna buah masak dan bentuk ujung buah. Komponen utama 2 terdiri
dari empat peubah yaitu posisi bunga, posisi kepala putik, panjang buah dan bobot
buah. Komponen utama 3 terdiri dari dua peubah yaitu tipe percabangan dan
kerapatan daun (Tabel Lampiran 6).
Pada pengelompokan Komponen Utama 1 (KU1) dan Komponen Utama 2
(KU2) (Gambar 11) genotipe-genotipe yang diuji dapat dikelompokkan menjadi
empat
kelompok
dengan
proporsi
keragaman
sebesar
53.74%.
Pada
pengelompokan KU1 dan KU3 (Gambar 12) genotipe yang diuji juga dapat
dikelompokkan menjadi empat kelompok dengan proporsi keragaman sebesar
45.63%. Sementara pada pengelompokan KU2 dan KU3 (Gambar 13) genotipegenotipe yang diuji dikelompokkan menjadi enam kelompok dengan proporsi
keragaman sebesar 31.91%.
Kode & Genotipe
4.00000
1: IPB C-1
IV
REGR factor score Komponen Utama 1
20
10: IPB C-10
15: IPB C-15
17: IPB C-17
3.00000
30
18: IPB C-18
19: IPB C-19
III
2: IPB C-2
20: IPB C-20
2.00000
21
30: IPB C-30
34: IPB C-34
I
1.00000
96
0.00000
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
II
5
19 3
35: IPB C-35
37: IPB C-37
4
37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
64
2 18 68 34 48 8
51
35 7 1 26
7117
15
10
-1.00000
69
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
-2.00000
-3.00000 -2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
2.00000
8: IPB C-8
9: IPB C-9
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 2
Gambar 11. Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 2
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Kode & Genotipe
4.00000
REGR factor score Komponen Utama 1
20
IV
3.00000
30
III
2.00000
21
I
II
0.00000
4
96
3
19
51 34
17
48
68
15: IPB C-15
17: IPB C-17
18: IPB C-18
19: IPB C-19
2: IPB C-2
20: IPB C-20
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
30: IPB C-30
34: IPB C-34
35: IPB C-35
1.00000
37
1: IPB C-1
10: IPB C-10
64
2 5
18
35
71 7
81
26
9
10
15
-1.00000
69
37: IPB C-37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
8: IPB C-8
9: IPB C-9
-2.00000
-3.00000
-2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 3
Gambar 12. Diagram Pencar Komponen Utama 1 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
I
10
2.00000
Kode & Genotipe
1: IPB C-1
10: IPB C-10
REGR factor score Komponen Utama 2
8 69
48
17 34
1.00000
30
71
68
0.00000
III
21
20
IV
15
26
9
51
18
II
7
64
37
-1.00000
3
19
96
2
41
35
V
VI
-2.00000
5
15: IPB C-15
17: IPB C-17
18: IPB C-18
19: IPB C-19
2: IPB C-2
20: IPB C-20
21: IPB C-21
26: IPB C-26
3: IPB C-3
30: IPB C-30
34: IPB C-34
35: IPB C-35
37: IPB C-37
4: IPB C-4
48: IPB C-48
5: IPB C-5
51: IPB C-51
64: IPB C-64
68: IPB C-68
69: IPB C-69
7: IPB C-7
71: IPB C-71
8: IPB C-8
9: IPB C-9
-3.00000
-3.00000
-2.00000
-1.00000
0.00000
1.00000
96: IPB C-96
REGR factor score Komponen Utama 3
Gambar 13. Diagram Pencar Komponen Utama 2 dan Komponen Utama 3
27 Genotipe Cabai Koleksi IPB
Berdasarkan proporsi keragaman tertinggi yang dihasilkan pada analisis
ini (53.74% pada pengelompokan KU1 dan KU2) dapat diketahui bahwa
kecenderungan pengelompokan 27 genotipe cabai pada pengujian ini adalah
menggerombol menjadi empat kelompok. Kelompok I terdiri dari 24 genotipe
yaitu IPB C-5, IPB C-3, IPB C-19, IPB C-96, IPB C-37, IPB C-4, IPB C-64, IPB
C-18, IPB C-51, IPB C-35, IPB C-7, IPB C-2, IPB C-68, IPB C-26, IPB C-1, IPB
C-9, IPB C-15, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-48, IPB C-17 dan IPB C-69.
Kelompok II, III dan IV masing- masing terdiri dari satu genotipe. Kelompok II
yaitu IPB C-21, kelompok III yaitu IPB C-30 dan kelompok IV yaitu IPB C-20.
Dimensi diagram pencar dibentuk oleh komponen utama beserta peubahpeubah yang menyusunnya. Pengelompokan 27 genotipe cabai pada KU1 dan
KU2 dibentuk oleh peubah-peubah pada komponen utama 1 dan komponen
utama 2 yaitu kadar capsaicin, warna batang, warna daun, warna mahkota bunga,
warna tangkai sari, warna buah fase intermediet, warna buah masak, bentuk ujung
buah, posisi bunga, posisi kepala putik, panjang buah dan bobot buah.
Analisis Gerombol
Analisis gerombol digunakan untuk memperkuat hasil analisis komponen
utama yaitu pola pengelompokan genotipe. Analisis gerombol juga digunakan
untuk
mengetahui
hubungan
kekerabatan
genotipe-genotipe
yang
diuji
(Sumertajaya et al., 2003a).
Analisis gerombol yang dilakukan pada 27 genotipe cabai koleksi IPB
mengelompokkan genotipe-genotipe tersebut menjadi empat gerombol pada
tingkat kemiripan 90.5% (Gambar 14). Keanggotaan genotipe- genotipe pada
setiap gerombol pada analisis ini sama dengan kesimpulan yang dihasilkan pada
analisis komponen utama. Gerombol I terdiri dari 24 genotipe yaitu IPB C-1, IPB
C-2, IPB C-18, IPB C-7, IPB C-35, IPB C-5, IPB C-96, IPB C-19, IPB C-64, IPB
C-26, IPB C-15, IPB C-68, IPB C-71, IPB C-34, IPB C-8, IPB C-37, IPB C-4,
IPB C-51, IPB C-3, IPB C-17, IPB C-48, IPB C-9, IPB C-69 dan IPB C-10.
Gerombol II terdiri dari satu genotipe yaitu IPB C-21. Gerombol II terdiri satu
genotipe yaitu IPB C-30. Gerombol III terdiri dari satu genotipe yaitu IPB C-20.
Gambar 14. Dendogram 27 Genotipe Cabai Koleksi IPB Berdasarkan Karakter
Morfologi dan Biokimia
Berdasarkan nilai koefisien jarak euc lid (Tabel Lampiran 6), pada
gerombol I genotipe yang memiliki hubungan paling dekat adalah IPB C-7 dan
IPB C-26 dengan jarak sebesar 1.91.
Analisis Biplot
Analisis biplot digunakan untuk mengetahui peubah penciri setiap
gerombol genotipe. Sumertajaya et al. (2003a) menyebutkan bahwa analisis biplot
juga dapat digunakan untuk mengetahui kemiripan atau kedekatan relatif antar
obyek pengujian (gerombol genotipe) dan keragaman setiap peubah.
Hasil analisis biplot disajikan pada Gambar 15. Keragaman yang
dihasilkan pada dimensi satu sebesar 84.7% dan pada dimensi dua sebesar 10.4%,
sehingga proporsi keragaman total yang dap