Induksi Mutasi Iradiasi Sinar Gamma Untuk Pengembangan Galur Mutan Cabai Tahan Terhadap Begomovirus
INDUKSI MUTASI IRADIASI SINAR GAMMA
UNTUK PENGEMBANGAN GALUR MUTAN CABAI
TAHAN TERHADAP BEGOMOVIRUS
REDY GASWANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Induksi Mutasi Iradiasi
Sinar Gamma untuk Pengembangan Galur Mutan Cabai Tahan terhadap
Begomovirus adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Redy Gaswanto
NIM A263100071
RINGKASAN
REDY GASWANTO. Induksi Mutasi Iradiasi Sinar Gamma untuk
Pengembangan Galur Mutan Cabai Tahan terhadap Begomovirus. Dibimbing oleh
MUHAMAD SYUKUR sebagai ketua, BAMBANG SAPTA PURWOKO dan
SRI HENDRASTUTI HIDAYAT sebagai anggota komisi pembimbing.
Salah satu faktor penghambat rendahnya produktivitas cabai di Indonesia
adalah terjadinya penyakit keriting daun kuning cabai akibat infeksi Begomovirus
yang dapat menyebabkan kehilangan hasil 20–100%. Perkembangan luas
serangan Begomovirus di Indonesia sangat cepat. Penyebaran di lapangan hanya
terjadi melalui serangga vektor kutu kebul (Bemisia tabaci Genn). Upaya program
pemuliaan tanaman untuk mendapatkan cabai varietas tahan terkendala oleh
sulitnya mendapatkan sumber gen ketahanan terhadap Begomovirus. Salah satu
upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan keragaman genetik adalah
induksi mutasi sinar gamma karena memiliki energi yang cukup tinggi, sehingga
dapat menimbulkan perubahan pada struktur dan atau komposisi materi genetik.
Di Indonesia beberapa usaha perakitan varietas cabai menggunakan iradiasi sinar
gamma telah banyak dilakukan, namun bukan ditujukan untuk ketahanan terhadap
Begomovirus.
Penelitian dilakukan dalam empat kegiatan, yaitu: (1) Evaluasi
pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai M1 asal benih diradiasi sinar
gamma, (2) Optimasi perbanyakan vektor Bemisia tabaci dan metode penularan
Begomovirus secara massal, (3) Seleksi ketahanan terhadap Begomovirus serta
evaluasi keragaman genetik tanaman cabai M2, dan (4) Estimasi keberadaan
segregan transgresif pada famili mutan putatif M3 dan seleksi galur cabai mutan
putatif M4 tahan Begomovirus.
Penelitian dilakukan dari tahun 2012-2014 di beberapa tempat, yaitu:
Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi, Pasar JumatJakarta dan Kebun Penelitian Margahayu, Balai Penelitian Tanaman Sayuran Lembang (± 1200 m di atas permukaan laut). Penelitian menggunakan bahan
genetik lima genotipe cabai bersari bebas, yaitu Kencana, Lembang-1, Tanjung 2,
SSP, dan Seloka. Iradiasi sinar gamma dilakukan secara akut menggunakan alat
iradiator Gamma Chamber 4000A pada dosis 0, 200, 400, 600, 800 Gy.
Penapisan ketahanan terhadap Begomovirus dilakukan secara penularan massal
menggunakan vektor B. tabaci dalam kondisi viruliferous (masa akuisisi 48 jam)
dengan jumlah sekitar 20-30 ekor dalam satu kotak sungkup kain kassa untuk
populasi 50 bibit tanaman uji. Sebagai kontrol genotipe tahan adalah IPBC-12 dan
sumber inokulum Begomovirus adalah isolat asal Kersana-Brebes. Seleksi secara
individu dilakukan pada populasi tanaman M2 secara tidak berulangan.
Penanaman barisan famili M3 dilakukan menggunakan Rancangan Augmented
yang diulang tiga kali untuk genotipe pengontrol (M0), sedangkan untuk
pengujian cabai galur-galur M4 digunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
yang diulang tiga kali.
Iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan terjadi perubahan pada
pertumbuhan dan perkembangan serta karakter morfo-agronomis tanaman M1
yang bisa mengarah secara positif ataupun negatif tergantung pada dosis iradiasi
yang diaplikasikan. Dosis letal 50 (LD50) dari cabai Genotipe Kencana,
Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka berturut-turut adalah: 538.41 Gy, 448.84 Gy,
614.79 Gy, 422.64 Gy, 629.68 Gy. Hasil seleksi berdasarkan perubahan akibat
iradiasi sinar gamma telah mendapatkan 42 tanaman M1 asal lima genotipe cabai
pada kisaran dosis iradiasi dosis letal 50 (LD50) untuk digunakan pada program
penelitian selanjutnya.
Untuk pelaksanaan uji penapisan, tanaman terung ungu (S. melongena)
dan kapas (G. hirsutum) sangat cocok dijadikan sebagai tanaman inang dalam
usaha perbanyakan serangga vektor B. tabaci. Penggunaan vektor B. tabaci dalam
kondisi viruliferous (masa akuisisi 48 jam) dengan jumlah sekitar 20-30 ekor
dalam satu kotak sungkup kain kassa dapat digunakan sebagai metode penularan
massal untuk populasi 50 bibit tanaman cabai (kondisi 2-4 daun sejati) dengan
keefektifan setara dengan metode penularan secara individu. Penggunaan vektor
B tabaci dalam kondisi non viruliferous untuk penularan massal disarankan tetap
terus dikaji mengingat untuk mendapatkan vektor B. tabaci kondisi viruliferous
yang tidak mengalami stress dibutuhkan suatu keterampilan khusus untuk dapat
melakukannya
Hasil uji penapisan di rumah kassa hingga umur 10 minggu sesudah semai
(MSS) menunjukkan bahwa rata-rata Genotipe Kencana M2 dan SSP M2 masuk
dalam kategori tahan dan agak tahan terhadap infeksi Begomovirus, sedangkan
Genotipe Seloka M2, Lembang-1 M2, dan Tanjung-2 M2 masuk dalam kategori
rentan-agak rentan. Pada populasi tanaman M2 terjadi perubahan pada 12 karakter
morfologi, yaitu: tipe tumbuh tanaman, warna batang, warna antosianin pada
nodus, tipe percabangan, bentuk daun, warna daun, jumlah bunga per aksil,
intensitas warna buah sebelum matang, permukaan buah, kemengkilapan
permukaan buah, bentuk ujung buah, dan bentuk pangkal buah. Perubahan
karakter kuantitatif pada tanaman cabai M2 lebih kecil jika dibandingkan dengan
genotipe tetua M0 saat terinfeksi Begomovirus. Iradiasi sinar gamma mampu
meningkatkan keragaman genetik dan heritabilitas arti luas (h2bs) untuk masa
inkubasi penyakit dan beberapa karakter morfo-agronomi seperti tinggi tanaman,
jumlah dan bobot buah pada populasi tanaman M2. Hasil seleksi berhasil
mendapatkan 50 nomor individu tanaman M2 yang akan menjadi bahan genetik
pada program pemuliaan berikutnya.
Hasil evaluasi famili-famili M3 yang diuji menunjukkan tidak terdeteksi
adanya segregan transgresif karena semua keragaman di dalam famili M 3 masih
lebih tinggi daripada keragaman genotipe pengontrol (M0), meskipun pada
beberapa peubah terdapat famili M3 yang memiliki keragaan yang lebih tinggi dari
genotipe pengontrol. Cabai Galur Kcn 400.23-30-8, SSP 600.18-14-3, dan
Slk 600.03-12-20 dapat dijadikan sebagai kandidat cabai galur mutan putatif
harapan karena memiliki nilai AUDPC yang tidak berbeda nyata dengan kontrol
genotipe tahan IPBC-12 dengan dengan kualitas dan kuantitas hasil yang telah
sesuai preferensi konsumen. Disarankan dilakukan analisa marka molekuler
terhadap ketiga kandidat calon galur mutan harapan tersebut untuk memastikan
kebenaran perbedaan dengan tetua wild type.
Kata kunci: Begomovirus, Bemisia tabaci, cabai, induksi mutasi, iradiasi
SUMMARY
REDY GASWANTO. Induced Mutation by Gamma Rays Irradiation for
Developing Chili Mutant Line Resistance to Begomovirus. Supervised by
MUHAMAD SYUKUR, BAMBANG SAPTA PURWOKO and SRI
HENDRASTUTI HIDAYAT.
The yellow leaf curl disease caused by the infection of Begomovirus can
reduce yield 20-100%. The disease becomes one of the obstacle of the chili
production in Indonesia. The Begomovirus damage area in Indonesia increases
rapidly. The Begomovirus can only be transmitted in the field by insect vector
whiteflies (Bemisia tabaci Genn). The Breeding program to obtain the resistant
chili variety is challenging due to the difficulties in obtaining the resistant gene
sources against Begomovirus. Gamma ray mutation induction could be used to
increase the genetic variability, since the high energy of this ray could affect the
changes of the structure and/or genetic material composition. Gamma ray
irradiation has been widely used in the chili breeding program in Indonesia,
however it was not specially applied for developing resistant variety against
Begomovirus infection.
The objectives of the current studies were: (1) Evaluation of the M1 plant
growth and development derived from irradiated chili seeds by gamma rays, (2)
Optimization of the insect vector Bemisia tabaci mass rearing and Begomovirus
mass transmission method, (3) Selection of Begomovirus resistance and the
evaluation of genetic variability of M2 plants derived from irradiated chili seeds
by gamma rays, (4) Estimation of transgressive segregation on M3 families and
selection of M4 chili mutant lines that resistant against Begomovirus.
The research activities was conducted from 2012 until 2014 in The Center
for Isotopes and Radiation Application - PATIR, Pasar Jumat, Jakarta and in
Indonesian Vegetable Research Institute (IVEGRI) at Cikole-Lembang, elevation
1,200 m above sea level. The genetic material consisted of five open pollinated
chilli genotipe, namely: Kencana, Lembang-1, Tanjung-2, SSP, and Seloka.
Gamma rays irradiation applicated by acute using Gamma Chamber 4000A in
range doses 0, 200, 400, 600, 800 Gy. Screening for resistance to Begomovirus
used mass transmission of insect vector B. tabaci viruliferous (acquitition 48
hours), 20-30 insect per cage covered by screen net for 50 seedlings. Genotype
IPBC-12 was used as a control resistant genotype. Pathogen inoculum was used
isolate from Kersana-Brebes. Individual selection was applied on M2 plant
population without replication. Planting of M3 families used augmented design
with three replications. Evaluation of M4 lines used a randomized block design
with three replications.
Gamma rays irradiation changed physiological and agro-morphological
that could be positive or negative effect on M1 plants to grow and develop
depending on irradiation dose level. Lethal dose 50 (LD50) point of Genotype
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka were 538.41 Gy, 448.84 Gy,
614.79 Gy, 422.64 Gy, 629.68 Gy respectively. Result of selection showed there
were 42 individuals M1 plants as genetic breeding material for further selection.
The purple eggplant (S. melongena) and cotton plant (G. hirsutum) is a
proper host plant for rearing of insect vector B. tabaci. Using of 20-30 insect
vectors viruliferous B. tabaci (acquisition time 48 hours) in one cage covered by
screen net could be applied as a mass transfer method for 50 plant seedlings
population (2-4 true leaves). Its effectiveness was not different from individual
transfer method. Use of non viruliferous insect vector B tabaci non viruliferous
for mass transmission should be continued because to obtain viruliferous insect
vector B tabaci needed special skill.
Result of the screening test for resistance to Begomovirus in 10 weeks
after sowing showed that average Genotype M2 Kencana and M2 SSP were in
resistant and rather resistant categories to Begomovirus infection, whereas
Genotype M2 Seloka, M2 Lembang-1, and M2 Tanjung-2 were in susceptiblerather susceptible categories. There were changes in morphological characters as
affected by gamma rays irradiation on M2 plant population, namely: plant growth
habit, stem colour, node pigment, branching habit, leaf shape, leaf colour, flower
per axil, intensity of fruit colour before maturity, fruit glossiness, fruit shape of
apex. Quantitative character change of five M2 genotypes were less than M0
genotype while infected by Begomovirus on growth and plant yield. Gamma rays
irradiation could increase genetic variability and heritability (h2bs) for incubation
time and several morpho-agronomical characters such as plant height, number and
weight of fruit on M2 plant population. Selection obtained 50 individuals of M2
plant population for next selection program.
Evaluation result of M3 families showed that there was not existence of
transgressive segregation phenomena because all variance of inter and intra M3
families was higher than control genotype (M0) eventhough in several parameters
some M3 families had high mean value. Kcn 400.23-30-8, SSP 600.18-14-3,
Slk 600.03-12-20 were promising chilli mutant line candidates.
Key words: Begomovirus, Bemisia tabaci, chili, induced mutation
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
INDUKSI MUTASI IRADIASI SINAR GAMMA
UNTUK PENGEMBANGAN GALUR MUTAN CABAI
TAHAN TERHADAP BEGOMOVIRUS
REDY GASWANTO
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji pada Ujian Tertutup: Dr Awang Maharijaya, SP, MSi
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MscAgr
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
Penguji pada Ujian Terbuka: Dr Liferdi, SP, MSi
(Kepala Balai Penelitian Tanaman Sayuran - Lembang)
Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MscAgr
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2012 ini ialah pemuliaan mutasi,
dengan judul Induksi Mutasi Iradiasi Sinar Gamma untuk Pengembangan Galur Mutan
Cabai Tahan terhadap Begomovirus.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Muhamad Syukur, SP, MSi
sebagai Ketua Komisi Pembimbing, dan kepada Prof Dr Ir Bambang Sapta Purwoko,
MSc, dan Prof Dr Ir Sri Hendrastuti Hidayat, MSc sebagai anggota Komisi
Pembimbing yang telah banyak memberi saran dan masukan sejak persiapan,
pelaksanaan penelitian sampai penyusunan disertasi. Penulis juga menyampaikan
terima kasih kepada Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MScAgr, Dr Awang Maharijaya, SP,
MSi, Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS yang telah bersedia menjadi penguji luar komisi
pada ujian Pra Kualifikasi Program Doktor, Ujian Tertutup dan Ujian Terbuka dengan
senantiasa memberikan masukan dan saran perbaikan untuk kesempurnaan disertasi
ini. Demikian pula penulis menyampaikan terima kasih yang sedalamnya kepada Dr Ir
Agus Purwito, MSc selaku Dekan Fakultas Pertanian IPB yang telah bersedia menjadi
Ketua Sidang Promosi Terbuka.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Kepala Pusat Penelitian Hortikultura dan Kepala Balai
Penelitian Tanaman Sayuran, yang telah memberi ijin dan kesempatan kepada penulis
untuk melaksanakan studi S3 di Institut Pertanian Bogor (IPB) serta telah memberikan
dukungan dana penelitian melalui Program KKP3N tahum 2013.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada rekan-rekan sesama peneliti di
Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa) Lembang, rekan-rekan sesama mahasiswa
Pasca Sarjana IPB, khususnya mahasiswa S2 dan S3 pada Program Studi Pemuliaan
dan Bioteknologi Tanaman (PBT) angkatan 2010, keluarga, serta kerabat, atas segala
motivasi, doa, dan kasih sayangnya.
Penulis mengharapkan kritik dan saran demi penyempurnaan disertasi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu pemuliaan, khususnya untuk
komoditas tanaman cabai di Indonesia.
Bogor, Agustus 2015
Redy Gaswanto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR GAMBAR
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Ruang Lingkup Penelitian
Dampak dan Manfaat Penelitian
Kebaruan
1
1
3
4
4
6
6
2. TINJAUAN PUSTAKA
Klasifikasi, Botani dan Syarat Tumbuh Tanaman Cabai
Begomovirus Penyebab Penyakit Daun Keriting Kuning
Bemisia tabaci Genn (Hemiptera : Aleyrodidae) sebagai Vektor
Begomovirus
Penularan Begomovirus
Genetika Ketahanan Tanaman terhadap Begomovirus
Pemuliaan Mutasi
Seleksi, Heritabilitas, dan Respon Seleksi
Segregan Transgresif
7
7
8
10
11
11
12
13
16
3. EVALUASI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
CABAI M1 ASAL BENIH DIRADIASI SINAR GAMMA
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
17
18
20
22
33
4. OPTIMASI PERBANYAKAN VEKTOR Bemisia tabaci
DAN METODE PENULARAN BEGOMOVIRUS SECARA MASSAL
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
34
35
36
39
42
5. SELEKSI KETAHANAN TERHADAP BEGOMOVIRUS DAN
EVALUASI KERAGAMAN GENETIK TANAMAN CABAI M2
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
43
44
45
49
64
6. ESTIMASI KEBERADAAN SEGREGAN TRANSGRESIF PADA
FAMILI M3 DAN SELEKSI GALUR CABAI M4 TAHAN
BEGOMOVIRUS
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
65
66
67
72
83
7. PEMBAHASAN UMUM
84
8. SIMPULAN DAN SARAN
91
DAFTAR PUSTAKA
93
LAMPIRAN
99
DAFTAR TABEL
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
4.1
4.2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
6.1
6.2
6.3
Jenis dan fungsi gen Begomovirus
Daya berkecambah benih cabai normal pada 30 hari sesudah semai
Kecambah cabai abnormal, benih mati, dan intensitas kehijauan daun pada
30 hari sesudah semai
Tinggi bibit tanaman cabai pada berbagai dosis iradiasi pada 30 hari
sesudah semai
Dosis letal 50 (LD50) lima genotipe cabai yang diradiasi sinar gamma
Evaluasi abnormalitas dari individu tanaman cabai M1 Genotipe Kencana,
Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka di lapangan
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap umur dan tinggi tanaman
saat berbunga dan panen pada lima genotipe cabai M1
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap hasil dan komponen hasil tanaman
dari lima genotipe cabai M1
Hasil seleksi tanaman cabai M1 terpilih untuk dilakukan selfing
Jumlah dan rata-rata imago serangga vektor B. tabaci pada berbagai jenis
tanaman inang
Keefektifan beberapa metode penularan Begomovirus menggunakan
serangga vektor B. tabaci
Jumlah tanaman hidup dari aksesi benih cabai M2 hasil selfing
tanaman M1 terpilih
Hasil uji penapisan ketahanan terhadap Begomovirus dari cabai tetua
M0 dan M2 Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan
IPBC-12
Masa inkubasi tiap individu cabai M2 Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP,
Tanjung-2, Seloka, dan IPBC
Keragaman gejala infeksi Begomovirus pada cabai generasi M0 dan
M2 dari Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan
Seloka di lapangan
Skoring gejala dan intensitas penyakit akibat infeksi Begomovirus
pada
populasi individu M0 dan M2 dari lima genotipe cabai
Perubahan karakter morfologi pada mutan cabai Genotipe
Kencana M2, Lembang-1 M2, dan SSP M2 hasil iradiasi sinar gamma
Perubahan karakter morfologi pada mutan cabai Genotipe
Tanjung-2 M2 dan Seloka M2 hasil iradiasi sinar gamma
Efek perubahan pada beberapa karakter kuantitatif cabai akibat iradiasi sinar
gamma pada tanaman sehat dan terinfeksi Begomovirus
Koefisien keragaman genetik (KKG) dan fenotipe (KKF) serta heritabilitas
arti luas (h2bs) pada populasi tanaman cabai M2
Hasil seleksi individu tanaman cabai mutan putatif M2 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan Seloka
Model analisis ragam untuk rancangan augmented
Nilai AUDPC akibat infeksi Begomovirus pada cabai familia M3 Genotipe
Kencana, Lembang-1, dan SSP
Nilai AUDPC akibat infeksi Begomovirus pada cabai familia M3 Genotipe
Tanjung-2 dan Seloka
9
22
23
25
26
28
30
32
33
40
41
46
50
50
52
53
56
57
60
62
63
71
73
74
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Nilai tengah dan keragaman karakter kuantitatif dari cabai famili M3
Kencana
Nilai tengah dan keragaman karakter kuantitatif cabai dari famili M3
Tanjung-2 dan Seloka
Heritabilitas (h2ns) dan kemajuan seleksi (G) dari populasi cabai
famili M3
Seleksi cabai famili M3 berdasarkan nilai AUDPC, bobot, diameter,
dan panjang buah
Nilai AUDPC dan beberapa karakter kuantitatif pada galur cabai M4
75
76
79
80
81
DAFTAR GAMBAR
1.1
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
4.2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
6.1
6.2
Diagram alir penelitian
Bemisia tabaci Genn. sebagai vektor dari Begomovirus
Daya berkecambah benih cabai M1 pada 15hari sesudah semai
Pengaruh beberapa dosis iradiasi terhadap keragaan bibit cabai M1
pada 6 minggu sesudah semai
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap daun bibit cabai asal benih
diradiasi sinar gamma
Kurva grafik nilai dosis letal 50 (LD50) dari cabai Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan Seloka
Beberapa gejala abnormalitas individu tanaman cabai M1di lapangan
Dua tipe cabai berdasarkan sifat pertumbuhan dan waktu berbunga serta
panen
Pelaksanaan pengumpulan dan perbanyakan serangga vektor B. tabaci
Penilaian gejala penyakit Begomovirus pada cabai
Deteksi kebenaran isolat Begomovirus secara molekuler
Perubahan variabilitas waktu inkubasi gejala Begomovirus pada Genotipe
Kencana dan Lembang-1 (kategori rentan) generasi cabai M0 dan M2
Tingkat nilai keparahan gejala dari cabai generasi M0 dan M2 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan IPBC-12
Perubahan bentuk ujung buah cabai dari Genotipe SSP
Perubahan tipe tumbuh tanaman cabai dari Genotipe SSP
Keberadaan antosianin pada nodus dari individu-individu tanaman
cabai M2
Warna batang dari individu-individu tanaman cabai M2
Perubahan jumlah bunga cabai per aksil pada Genotipe Kencana
Keragaman bentuk dan ukuran buah cabai dari tanaman cabai genotipe M2
Kondisi individu tanaman cabai M2 Genotipe Seloka saat fase generatif di
lapangan
Dua dari 50 nomor individu tanaman cabai M2 terseleksi
Denah rancangan augmented di lapangan
Kejadian penyakit akibat infeksi Begomovirus pada cabai famili M3 dan
tetua M0 dari Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka,
dan IPBC-12 di lapangan (3-9 MST)
5
10
23
23
24
27
29
31
36
38
46
51
54
58
58
58
58
59
59
61
64
68
72
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
Perkembangan skoring gejala cabai M0 dan famili M3 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan IPBC-12 pada umur
3 – 9 MST
Waktu berbunga, panen awal, dan panen akhir dari populasi tetua cabai
M0 dan famili M3
Perbandingan bentuk dan ukuran buah cabai dari tetua M0 dan famili
mutan M3
Keadaan tanaman cabai galur M4 di lapangan
Hasil amplifikasi Begomovirus menggunakan primer pAL1v1978 /
pAR1c715
72
77
78
82
82
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Data perkembangan luas panen, produksi, dan produktivitas tanaman
cabai berdasarkan urutan maksimal dan minimal provinsi di Indonesia
(2010-2014)
Perubahan karakter morfologi pada mutan putatif M2 (asal benih M0
diradiasi 400 Gy) dibandingkan tetua asal M0 (0 Gy) pada Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP
Perubahan karakter morfologi pada mutan putatif M2 (asal benih M0
diradiasi 400 Gy) dibandingkan tetua asal M0 (0 Gy) pada Genotipe
Tanjung-2 dan Seloka
Data kejadian penyakit cabai famili-famili M3
Data skoring gejala pada cabai famili-famili M3
99
100
103
105
107
UNTUK PENGEMBANGAN GALUR MUTAN CABAI
TAHAN TERHADAP BEGOMOVIRUS
REDY GASWANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Induksi Mutasi Iradiasi
Sinar Gamma untuk Pengembangan Galur Mutan Cabai Tahan terhadap
Begomovirus adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Redy Gaswanto
NIM A263100071
RINGKASAN
REDY GASWANTO. Induksi Mutasi Iradiasi Sinar Gamma untuk
Pengembangan Galur Mutan Cabai Tahan terhadap Begomovirus. Dibimbing oleh
MUHAMAD SYUKUR sebagai ketua, BAMBANG SAPTA PURWOKO dan
SRI HENDRASTUTI HIDAYAT sebagai anggota komisi pembimbing.
Salah satu faktor penghambat rendahnya produktivitas cabai di Indonesia
adalah terjadinya penyakit keriting daun kuning cabai akibat infeksi Begomovirus
yang dapat menyebabkan kehilangan hasil 20–100%. Perkembangan luas
serangan Begomovirus di Indonesia sangat cepat. Penyebaran di lapangan hanya
terjadi melalui serangga vektor kutu kebul (Bemisia tabaci Genn). Upaya program
pemuliaan tanaman untuk mendapatkan cabai varietas tahan terkendala oleh
sulitnya mendapatkan sumber gen ketahanan terhadap Begomovirus. Salah satu
upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan keragaman genetik adalah
induksi mutasi sinar gamma karena memiliki energi yang cukup tinggi, sehingga
dapat menimbulkan perubahan pada struktur dan atau komposisi materi genetik.
Di Indonesia beberapa usaha perakitan varietas cabai menggunakan iradiasi sinar
gamma telah banyak dilakukan, namun bukan ditujukan untuk ketahanan terhadap
Begomovirus.
Penelitian dilakukan dalam empat kegiatan, yaitu: (1) Evaluasi
pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai M1 asal benih diradiasi sinar
gamma, (2) Optimasi perbanyakan vektor Bemisia tabaci dan metode penularan
Begomovirus secara massal, (3) Seleksi ketahanan terhadap Begomovirus serta
evaluasi keragaman genetik tanaman cabai M2, dan (4) Estimasi keberadaan
segregan transgresif pada famili mutan putatif M3 dan seleksi galur cabai mutan
putatif M4 tahan Begomovirus.
Penelitian dilakukan dari tahun 2012-2014 di beberapa tempat, yaitu:
Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi, Pasar JumatJakarta dan Kebun Penelitian Margahayu, Balai Penelitian Tanaman Sayuran Lembang (± 1200 m di atas permukaan laut). Penelitian menggunakan bahan
genetik lima genotipe cabai bersari bebas, yaitu Kencana, Lembang-1, Tanjung 2,
SSP, dan Seloka. Iradiasi sinar gamma dilakukan secara akut menggunakan alat
iradiator Gamma Chamber 4000A pada dosis 0, 200, 400, 600, 800 Gy.
Penapisan ketahanan terhadap Begomovirus dilakukan secara penularan massal
menggunakan vektor B. tabaci dalam kondisi viruliferous (masa akuisisi 48 jam)
dengan jumlah sekitar 20-30 ekor dalam satu kotak sungkup kain kassa untuk
populasi 50 bibit tanaman uji. Sebagai kontrol genotipe tahan adalah IPBC-12 dan
sumber inokulum Begomovirus adalah isolat asal Kersana-Brebes. Seleksi secara
individu dilakukan pada populasi tanaman M2 secara tidak berulangan.
Penanaman barisan famili M3 dilakukan menggunakan Rancangan Augmented
yang diulang tiga kali untuk genotipe pengontrol (M0), sedangkan untuk
pengujian cabai galur-galur M4 digunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
yang diulang tiga kali.
Iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan terjadi perubahan pada
pertumbuhan dan perkembangan serta karakter morfo-agronomis tanaman M1
yang bisa mengarah secara positif ataupun negatif tergantung pada dosis iradiasi
yang diaplikasikan. Dosis letal 50 (LD50) dari cabai Genotipe Kencana,
Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka berturut-turut adalah: 538.41 Gy, 448.84 Gy,
614.79 Gy, 422.64 Gy, 629.68 Gy. Hasil seleksi berdasarkan perubahan akibat
iradiasi sinar gamma telah mendapatkan 42 tanaman M1 asal lima genotipe cabai
pada kisaran dosis iradiasi dosis letal 50 (LD50) untuk digunakan pada program
penelitian selanjutnya.
Untuk pelaksanaan uji penapisan, tanaman terung ungu (S. melongena)
dan kapas (G. hirsutum) sangat cocok dijadikan sebagai tanaman inang dalam
usaha perbanyakan serangga vektor B. tabaci. Penggunaan vektor B. tabaci dalam
kondisi viruliferous (masa akuisisi 48 jam) dengan jumlah sekitar 20-30 ekor
dalam satu kotak sungkup kain kassa dapat digunakan sebagai metode penularan
massal untuk populasi 50 bibit tanaman cabai (kondisi 2-4 daun sejati) dengan
keefektifan setara dengan metode penularan secara individu. Penggunaan vektor
B tabaci dalam kondisi non viruliferous untuk penularan massal disarankan tetap
terus dikaji mengingat untuk mendapatkan vektor B. tabaci kondisi viruliferous
yang tidak mengalami stress dibutuhkan suatu keterampilan khusus untuk dapat
melakukannya
Hasil uji penapisan di rumah kassa hingga umur 10 minggu sesudah semai
(MSS) menunjukkan bahwa rata-rata Genotipe Kencana M2 dan SSP M2 masuk
dalam kategori tahan dan agak tahan terhadap infeksi Begomovirus, sedangkan
Genotipe Seloka M2, Lembang-1 M2, dan Tanjung-2 M2 masuk dalam kategori
rentan-agak rentan. Pada populasi tanaman M2 terjadi perubahan pada 12 karakter
morfologi, yaitu: tipe tumbuh tanaman, warna batang, warna antosianin pada
nodus, tipe percabangan, bentuk daun, warna daun, jumlah bunga per aksil,
intensitas warna buah sebelum matang, permukaan buah, kemengkilapan
permukaan buah, bentuk ujung buah, dan bentuk pangkal buah. Perubahan
karakter kuantitatif pada tanaman cabai M2 lebih kecil jika dibandingkan dengan
genotipe tetua M0 saat terinfeksi Begomovirus. Iradiasi sinar gamma mampu
meningkatkan keragaman genetik dan heritabilitas arti luas (h2bs) untuk masa
inkubasi penyakit dan beberapa karakter morfo-agronomi seperti tinggi tanaman,
jumlah dan bobot buah pada populasi tanaman M2. Hasil seleksi berhasil
mendapatkan 50 nomor individu tanaman M2 yang akan menjadi bahan genetik
pada program pemuliaan berikutnya.
Hasil evaluasi famili-famili M3 yang diuji menunjukkan tidak terdeteksi
adanya segregan transgresif karena semua keragaman di dalam famili M 3 masih
lebih tinggi daripada keragaman genotipe pengontrol (M0), meskipun pada
beberapa peubah terdapat famili M3 yang memiliki keragaan yang lebih tinggi dari
genotipe pengontrol. Cabai Galur Kcn 400.23-30-8, SSP 600.18-14-3, dan
Slk 600.03-12-20 dapat dijadikan sebagai kandidat cabai galur mutan putatif
harapan karena memiliki nilai AUDPC yang tidak berbeda nyata dengan kontrol
genotipe tahan IPBC-12 dengan dengan kualitas dan kuantitas hasil yang telah
sesuai preferensi konsumen. Disarankan dilakukan analisa marka molekuler
terhadap ketiga kandidat calon galur mutan harapan tersebut untuk memastikan
kebenaran perbedaan dengan tetua wild type.
Kata kunci: Begomovirus, Bemisia tabaci, cabai, induksi mutasi, iradiasi
SUMMARY
REDY GASWANTO. Induced Mutation by Gamma Rays Irradiation for
Developing Chili Mutant Line Resistance to Begomovirus. Supervised by
MUHAMAD SYUKUR, BAMBANG SAPTA PURWOKO and SRI
HENDRASTUTI HIDAYAT.
The yellow leaf curl disease caused by the infection of Begomovirus can
reduce yield 20-100%. The disease becomes one of the obstacle of the chili
production in Indonesia. The Begomovirus damage area in Indonesia increases
rapidly. The Begomovirus can only be transmitted in the field by insect vector
whiteflies (Bemisia tabaci Genn). The Breeding program to obtain the resistant
chili variety is challenging due to the difficulties in obtaining the resistant gene
sources against Begomovirus. Gamma ray mutation induction could be used to
increase the genetic variability, since the high energy of this ray could affect the
changes of the structure and/or genetic material composition. Gamma ray
irradiation has been widely used in the chili breeding program in Indonesia,
however it was not specially applied for developing resistant variety against
Begomovirus infection.
The objectives of the current studies were: (1) Evaluation of the M1 plant
growth and development derived from irradiated chili seeds by gamma rays, (2)
Optimization of the insect vector Bemisia tabaci mass rearing and Begomovirus
mass transmission method, (3) Selection of Begomovirus resistance and the
evaluation of genetic variability of M2 plants derived from irradiated chili seeds
by gamma rays, (4) Estimation of transgressive segregation on M3 families and
selection of M4 chili mutant lines that resistant against Begomovirus.
The research activities was conducted from 2012 until 2014 in The Center
for Isotopes and Radiation Application - PATIR, Pasar Jumat, Jakarta and in
Indonesian Vegetable Research Institute (IVEGRI) at Cikole-Lembang, elevation
1,200 m above sea level. The genetic material consisted of five open pollinated
chilli genotipe, namely: Kencana, Lembang-1, Tanjung-2, SSP, and Seloka.
Gamma rays irradiation applicated by acute using Gamma Chamber 4000A in
range doses 0, 200, 400, 600, 800 Gy. Screening for resistance to Begomovirus
used mass transmission of insect vector B. tabaci viruliferous (acquitition 48
hours), 20-30 insect per cage covered by screen net for 50 seedlings. Genotype
IPBC-12 was used as a control resistant genotype. Pathogen inoculum was used
isolate from Kersana-Brebes. Individual selection was applied on M2 plant
population without replication. Planting of M3 families used augmented design
with three replications. Evaluation of M4 lines used a randomized block design
with three replications.
Gamma rays irradiation changed physiological and agro-morphological
that could be positive or negative effect on M1 plants to grow and develop
depending on irradiation dose level. Lethal dose 50 (LD50) point of Genotype
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka were 538.41 Gy, 448.84 Gy,
614.79 Gy, 422.64 Gy, 629.68 Gy respectively. Result of selection showed there
were 42 individuals M1 plants as genetic breeding material for further selection.
The purple eggplant (S. melongena) and cotton plant (G. hirsutum) is a
proper host plant for rearing of insect vector B. tabaci. Using of 20-30 insect
vectors viruliferous B. tabaci (acquisition time 48 hours) in one cage covered by
screen net could be applied as a mass transfer method for 50 plant seedlings
population (2-4 true leaves). Its effectiveness was not different from individual
transfer method. Use of non viruliferous insect vector B tabaci non viruliferous
for mass transmission should be continued because to obtain viruliferous insect
vector B tabaci needed special skill.
Result of the screening test for resistance to Begomovirus in 10 weeks
after sowing showed that average Genotype M2 Kencana and M2 SSP were in
resistant and rather resistant categories to Begomovirus infection, whereas
Genotype M2 Seloka, M2 Lembang-1, and M2 Tanjung-2 were in susceptiblerather susceptible categories. There were changes in morphological characters as
affected by gamma rays irradiation on M2 plant population, namely: plant growth
habit, stem colour, node pigment, branching habit, leaf shape, leaf colour, flower
per axil, intensity of fruit colour before maturity, fruit glossiness, fruit shape of
apex. Quantitative character change of five M2 genotypes were less than M0
genotype while infected by Begomovirus on growth and plant yield. Gamma rays
irradiation could increase genetic variability and heritability (h2bs) for incubation
time and several morpho-agronomical characters such as plant height, number and
weight of fruit on M2 plant population. Selection obtained 50 individuals of M2
plant population for next selection program.
Evaluation result of M3 families showed that there was not existence of
transgressive segregation phenomena because all variance of inter and intra M3
families was higher than control genotype (M0) eventhough in several parameters
some M3 families had high mean value. Kcn 400.23-30-8, SSP 600.18-14-3,
Slk 600.03-12-20 were promising chilli mutant line candidates.
Key words: Begomovirus, Bemisia tabaci, chili, induced mutation
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
INDUKSI MUTASI IRADIASI SINAR GAMMA
UNTUK PENGEMBANGAN GALUR MUTAN CABAI
TAHAN TERHADAP BEGOMOVIRUS
REDY GASWANTO
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji pada Ujian Tertutup: Dr Awang Maharijaya, SP, MSi
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MscAgr
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
Penguji pada Ujian Terbuka: Dr Liferdi, SP, MSi
(Kepala Balai Penelitian Tanaman Sayuran - Lembang)
Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MscAgr
(Staf Dosen Dept. Agronomi dan Hortikultura,
Fakultas Pertanian IPB)
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2012 ini ialah pemuliaan mutasi,
dengan judul Induksi Mutasi Iradiasi Sinar Gamma untuk Pengembangan Galur Mutan
Cabai Tahan terhadap Begomovirus.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Muhamad Syukur, SP, MSi
sebagai Ketua Komisi Pembimbing, dan kepada Prof Dr Ir Bambang Sapta Purwoko,
MSc, dan Prof Dr Ir Sri Hendrastuti Hidayat, MSc sebagai anggota Komisi
Pembimbing yang telah banyak memberi saran dan masukan sejak persiapan,
pelaksanaan penelitian sampai penyusunan disertasi. Penulis juga menyampaikan
terima kasih kepada Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, MScAgr, Dr Awang Maharijaya, SP,
MSi, Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS yang telah bersedia menjadi penguji luar komisi
pada ujian Pra Kualifikasi Program Doktor, Ujian Tertutup dan Ujian Terbuka dengan
senantiasa memberikan masukan dan saran perbaikan untuk kesempurnaan disertasi
ini. Demikian pula penulis menyampaikan terima kasih yang sedalamnya kepada Dr Ir
Agus Purwito, MSc selaku Dekan Fakultas Pertanian IPB yang telah bersedia menjadi
Ketua Sidang Promosi Terbuka.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Kepala Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Kepala Pusat Penelitian Hortikultura dan Kepala Balai
Penelitian Tanaman Sayuran, yang telah memberi ijin dan kesempatan kepada penulis
untuk melaksanakan studi S3 di Institut Pertanian Bogor (IPB) serta telah memberikan
dukungan dana penelitian melalui Program KKP3N tahum 2013.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada rekan-rekan sesama peneliti di
Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa) Lembang, rekan-rekan sesama mahasiswa
Pasca Sarjana IPB, khususnya mahasiswa S2 dan S3 pada Program Studi Pemuliaan
dan Bioteknologi Tanaman (PBT) angkatan 2010, keluarga, serta kerabat, atas segala
motivasi, doa, dan kasih sayangnya.
Penulis mengharapkan kritik dan saran demi penyempurnaan disertasi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu pemuliaan, khususnya untuk
komoditas tanaman cabai di Indonesia.
Bogor, Agustus 2015
Redy Gaswanto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR GAMBAR
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
Ruang Lingkup Penelitian
Dampak dan Manfaat Penelitian
Kebaruan
1
1
3
4
4
6
6
2. TINJAUAN PUSTAKA
Klasifikasi, Botani dan Syarat Tumbuh Tanaman Cabai
Begomovirus Penyebab Penyakit Daun Keriting Kuning
Bemisia tabaci Genn (Hemiptera : Aleyrodidae) sebagai Vektor
Begomovirus
Penularan Begomovirus
Genetika Ketahanan Tanaman terhadap Begomovirus
Pemuliaan Mutasi
Seleksi, Heritabilitas, dan Respon Seleksi
Segregan Transgresif
7
7
8
10
11
11
12
13
16
3. EVALUASI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN
CABAI M1 ASAL BENIH DIRADIASI SINAR GAMMA
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
17
18
20
22
33
4. OPTIMASI PERBANYAKAN VEKTOR Bemisia tabaci
DAN METODE PENULARAN BEGOMOVIRUS SECARA MASSAL
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
34
35
36
39
42
5. SELEKSI KETAHANAN TERHADAP BEGOMOVIRUS DAN
EVALUASI KERAGAMAN GENETIK TANAMAN CABAI M2
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
43
44
45
49
64
6. ESTIMASI KEBERADAAN SEGREGAN TRANSGRESIF PADA
FAMILI M3 DAN SELEKSI GALUR CABAI M4 TAHAN
BEGOMOVIRUS
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
65
66
67
72
83
7. PEMBAHASAN UMUM
84
8. SIMPULAN DAN SARAN
91
DAFTAR PUSTAKA
93
LAMPIRAN
99
DAFTAR TABEL
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
4.1
4.2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
6.1
6.2
6.3
Jenis dan fungsi gen Begomovirus
Daya berkecambah benih cabai normal pada 30 hari sesudah semai
Kecambah cabai abnormal, benih mati, dan intensitas kehijauan daun pada
30 hari sesudah semai
Tinggi bibit tanaman cabai pada berbagai dosis iradiasi pada 30 hari
sesudah semai
Dosis letal 50 (LD50) lima genotipe cabai yang diradiasi sinar gamma
Evaluasi abnormalitas dari individu tanaman cabai M1 Genotipe Kencana,
Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka di lapangan
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap umur dan tinggi tanaman
saat berbunga dan panen pada lima genotipe cabai M1
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap hasil dan komponen hasil tanaman
dari lima genotipe cabai M1
Hasil seleksi tanaman cabai M1 terpilih untuk dilakukan selfing
Jumlah dan rata-rata imago serangga vektor B. tabaci pada berbagai jenis
tanaman inang
Keefektifan beberapa metode penularan Begomovirus menggunakan
serangga vektor B. tabaci
Jumlah tanaman hidup dari aksesi benih cabai M2 hasil selfing
tanaman M1 terpilih
Hasil uji penapisan ketahanan terhadap Begomovirus dari cabai tetua
M0 dan M2 Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan
IPBC-12
Masa inkubasi tiap individu cabai M2 Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP,
Tanjung-2, Seloka, dan IPBC
Keragaman gejala infeksi Begomovirus pada cabai generasi M0 dan
M2 dari Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan
Seloka di lapangan
Skoring gejala dan intensitas penyakit akibat infeksi Begomovirus
pada
populasi individu M0 dan M2 dari lima genotipe cabai
Perubahan karakter morfologi pada mutan cabai Genotipe
Kencana M2, Lembang-1 M2, dan SSP M2 hasil iradiasi sinar gamma
Perubahan karakter morfologi pada mutan cabai Genotipe
Tanjung-2 M2 dan Seloka M2 hasil iradiasi sinar gamma
Efek perubahan pada beberapa karakter kuantitatif cabai akibat iradiasi sinar
gamma pada tanaman sehat dan terinfeksi Begomovirus
Koefisien keragaman genetik (KKG) dan fenotipe (KKF) serta heritabilitas
arti luas (h2bs) pada populasi tanaman cabai M2
Hasil seleksi individu tanaman cabai mutan putatif M2 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan Seloka
Model analisis ragam untuk rancangan augmented
Nilai AUDPC akibat infeksi Begomovirus pada cabai familia M3 Genotipe
Kencana, Lembang-1, dan SSP
Nilai AUDPC akibat infeksi Begomovirus pada cabai familia M3 Genotipe
Tanjung-2 dan Seloka
9
22
23
25
26
28
30
32
33
40
41
46
50
50
52
53
56
57
60
62
63
71
73
74
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Nilai tengah dan keragaman karakter kuantitatif dari cabai famili M3
Kencana
Nilai tengah dan keragaman karakter kuantitatif cabai dari famili M3
Tanjung-2 dan Seloka
Heritabilitas (h2ns) dan kemajuan seleksi (G) dari populasi cabai
famili M3
Seleksi cabai famili M3 berdasarkan nilai AUDPC, bobot, diameter,
dan panjang buah
Nilai AUDPC dan beberapa karakter kuantitatif pada galur cabai M4
75
76
79
80
81
DAFTAR GAMBAR
1.1
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
4.2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
6.1
6.2
Diagram alir penelitian
Bemisia tabaci Genn. sebagai vektor dari Begomovirus
Daya berkecambah benih cabai M1 pada 15hari sesudah semai
Pengaruh beberapa dosis iradiasi terhadap keragaan bibit cabai M1
pada 6 minggu sesudah semai
Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap daun bibit cabai asal benih
diradiasi sinar gamma
Kurva grafik nilai dosis letal 50 (LD50) dari cabai Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, dan Seloka
Beberapa gejala abnormalitas individu tanaman cabai M1di lapangan
Dua tipe cabai berdasarkan sifat pertumbuhan dan waktu berbunga serta
panen
Pelaksanaan pengumpulan dan perbanyakan serangga vektor B. tabaci
Penilaian gejala penyakit Begomovirus pada cabai
Deteksi kebenaran isolat Begomovirus secara molekuler
Perubahan variabilitas waktu inkubasi gejala Begomovirus pada Genotipe
Kencana dan Lembang-1 (kategori rentan) generasi cabai M0 dan M2
Tingkat nilai keparahan gejala dari cabai generasi M0 dan M2 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan IPBC-12
Perubahan bentuk ujung buah cabai dari Genotipe SSP
Perubahan tipe tumbuh tanaman cabai dari Genotipe SSP
Keberadaan antosianin pada nodus dari individu-individu tanaman
cabai M2
Warna batang dari individu-individu tanaman cabai M2
Perubahan jumlah bunga cabai per aksil pada Genotipe Kencana
Keragaman bentuk dan ukuran buah cabai dari tanaman cabai genotipe M2
Kondisi individu tanaman cabai M2 Genotipe Seloka saat fase generatif di
lapangan
Dua dari 50 nomor individu tanaman cabai M2 terseleksi
Denah rancangan augmented di lapangan
Kejadian penyakit akibat infeksi Begomovirus pada cabai famili M3 dan
tetua M0 dari Genotipe Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka,
dan IPBC-12 di lapangan (3-9 MST)
5
10
23
23
24
27
29
31
36
38
46
51
54
58
58
58
58
59
59
61
64
68
72
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
Perkembangan skoring gejala cabai M0 dan famili M3 dari Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP, Tanjung-2, Seloka, dan IPBC-12 pada umur
3 – 9 MST
Waktu berbunga, panen awal, dan panen akhir dari populasi tetua cabai
M0 dan famili M3
Perbandingan bentuk dan ukuran buah cabai dari tetua M0 dan famili
mutan M3
Keadaan tanaman cabai galur M4 di lapangan
Hasil amplifikasi Begomovirus menggunakan primer pAL1v1978 /
pAR1c715
72
77
78
82
82
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Data perkembangan luas panen, produksi, dan produktivitas tanaman
cabai berdasarkan urutan maksimal dan minimal provinsi di Indonesia
(2010-2014)
Perubahan karakter morfologi pada mutan putatif M2 (asal benih M0
diradiasi 400 Gy) dibandingkan tetua asal M0 (0 Gy) pada Genotipe
Kencana, Lembang-1, SSP
Perubahan karakter morfologi pada mutan putatif M2 (asal benih M0
diradiasi 400 Gy) dibandingkan tetua asal M0 (0 Gy) pada Genotipe
Tanjung-2 dan Seloka
Data kejadian penyakit cabai famili-famili M3
Data skoring gejala pada cabai famili-famili M3
99
100
103
105
107