Seleksi Individu M3 Berdasarkan Karakter Umur Genjah dan Produksi Tinggi Pada Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merrill)
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Kedelai
Menurut Steenis (2005) klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut
Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Class : Dicotyledoneae,
Ordo
:
Polypetales,
Familia
:
Papilionaceae,
Genus
:
Glycine,
Species : Glycine max (L.) Merril.
Tanaman kedelai memiliki sistem perakaran yang tersusun atas akar
tunggang yang terbentuk dari calon akar (radicula), sejumlah akar sekunder yang
terdapat pada empat barisan yang melekat sepanjang akar tunggang, dan cabang
akar sekunder atau disebut juga akar tersier, serta cabang akar adventif yang
tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Akar tunggang dapat mencapai kedalaman
200 cm, tergantung jarak
tanam yang mempengaruhi
perakaran
tanaman
(Adie dan Krisnawita, 2007).
Kedelai tergolong leguminosa yang dicirikan memiliki bintil akar yang
dapat menambat nitrogen dan bermanfaat bagi tanaman, salah satunya Rhizobium
japonicum. Bintil akar pertama terlihat 10 hari setelah tanam, pembesaran bintil
akar berhenti pada minggu keempat setelah terjadi infeksi bakteri, bintil akar yang
telah matang bewarna merah muda yang disebabkan oleh adanya leghemoglobin
yang aktif menambat nitorgen (Adie dan Krisnawita, 2007).
Waktu tanaman kedelai masih sangat muda, atau setelah fase menjadi
kecambah dan saat keping biji belum jatuh, batang dapat dibedakan menjadi dua.
Bagian batang sebut hipokotil bawah di bawah keping biji yang belum lepas
disebut hipokotil, sedangkan bagian di atas keping biji disebut epikotil. Batang
kedelai tersebut berwarna ungu atau hijau (Andrianto, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Daun primer sederhana berbentuk telur (oval) berupa daun tunggal
(unifoliolat) daun bertangkai sepanjang 12 cm, terletak berseberangan pada buku
pertama di atas kotiledon. Daundaun berikutnya yang terbentuk pada batang
utama dan pada cabang ialah daun bertiga (trifoliolat), namun adakalanya
terbentuk daun berempat atau daun berlima. Bentuk anak daun beragam, dari
bentuk telur hingga lancip (Hidayat, 1985).
Bunga kedelai tersusun atas beberapa bagian yakni : kelopak bunga,
brakteola, daun bendera, sayap mahkota, dan petala yang terdapat benang sari dan
putik. Jumlah bunga dari 20 varietas kedelai di Indonesia berkisar dari 4775 buah
(ratarata 57 bunga) dan kisaran jumlah polong isi dari 33 hingga 64 buah (ratarata
48 polong isi. Semakin kecil ukuran biji maka jumlah polong per tanaman akan
semakin banyak. Pada varietas anjasmoro umumnya memiliki 50 bunga per
tanaman (Adie dan Krisnawita, 2007).
Kultivar kedelai memiliki bunga bergerombol terdiri atas 315 bunga yang
tersusun pada ketiak daun. Karakteristik bunganya seperti famili legum lainnya,
yaitu corolla (mahkota bunga) terdiri atas 5 petal yang menutupi sebuah pistil
dan 10 stamen (benang sari). 9 stamen berkembang membentuk
seludang
yang mengelilingi putik, sedangkan stamen yang kesepuluh terpisah bebas
(Poehlman and Sleper, 1995).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7 10 hari setelah munculnya
bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk
pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 110 buah dalam setiap
kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50,
bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan
Universitas Sumatera Utara
semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk
polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini
kemudian diikuti oleh perubahan warna polong (Irwan, 2006).
Biji merupakan komponen morfologi kedelai yang bernilai ekonomis.
Bentuk biji kedelai beragam dan lonjong hinngga bulat, dan sebagian besar
kedelai yang ada di Indonesia berbentuk lonjong. Berdasarkan ukuran biji dapat
dikelompokan atas 3 ukuran yaitu : biji ukuran besar ( berat >14 gram/100 biji),
ukuran sedang (1014 gram/100 biji), dan ukuran kecil ( 14 g/100 biji),
sedang (1014 g/100 biji), dan kecil (< 10 g/100 biji). Biji kedelai terbagi menjadi
dua bagian utama, yaitu kulit biji dan embrio. Pada kulit biji terdapat bagian yang
disebut pusar (hilum) yang berwarna coklat, hitam atau putih. Pada ujung hitam
terdapat mikrofil, berupa lubang kecil yang terbentuk pada saat proses
pembentukan biji.
Tanah
Tanah yang ideal untuk usahatani kedelai adalah yang bertekstur liat
berpasir, liat berdebuberpasir, debu berpasir, drainase sedangbaik, mampu
menahan kelembaban tanah, dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan
organik tanah sedangtinggi (34%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman
apabila hara tanahmya cukup. Tanaman kedelai dapat tumbuh pada dataran rendah
Universitas Sumatera Utara
hingga pada dataran tinggi yaitu pada ketinggian tempat 11000 m dpl
(Sumarno dan Manshuri, 2007).
Toleransi pH yang baik sebagai syarat tumbuh yaitu antara 5.8 7, namun
pada tanah dengan pH 4.5 pun kedelai masih dapat tumbuh baik. Dengan
menambah kapur 2.4 ton/ ha (Andrianto dan Indarto, 2004).
Dalam pembudidayaan tanaman kedelai, sebaiknya dipilih lokasi yang
topografi tanahnya datar, sehingga tidak perlu dibuat teras dan tanggul. Kedelai
juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Bahan
organik yang cukup dalma tanah akan memperbaiki daya olah dan juga
merupakan sumber makanan bagi jasad renik, yang akhirnya akan membebaskan
unsur hara untuk pertumbuhan tanaman (Sugeno, 2008).
Pemuliaan Mutasi Dengan Iradiasi Sinar Gamma
Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan
pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis radiasi sinar
gamma dengan dosis yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifatsifat
yang seperti hasil tinggi, umur pendek, tahan terhadap penyakit tetapi kenyataan
yang ditimbulkan tidak semuanya memenuhi harapan (Suryowinoto, 1987).
Iradiasi
adalah
suatu
pancaran
energi
yang
berpindah
melalui
partikelpartikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya.
Zat yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif adalah
zat yang mempunyai inti atom tidak stabil, sehingga zat tersebut mengalami
transformasi spontan menjadi zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan
mengeluarkan partikel atau sifat sinar tertentu. Proses tranformasi spontan ini
disebut peluruhan, sedangkan proses pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut
Universitas Sumatera Utara
iradiasi. Iradiasi yang terjadi akibat peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa,
beta, dan sinar gamma. Pada umumnya sinar gamma yang digunakan untuk
radiasi adalah hasil peluruhan inti atom Cobalt60. Cobalt60 adalah sejenis metal
yang mempunyai karateristik hampir sama dengan besi/nikel (Sinaga, 2000).
Dosis radiasi yang tinggi mempengaruhi proses fisiologis tanaman yang
berakibat terganggunya proses fotosintesis sehingga unsurunsur yang diperlukan
tanaman terhambat. Bila fotosintesis terganggu dan unsurunsur yang diperlukan
terhambat maka pembentukan buah akan terhambat pula dan umur panen akan
menjadi lama (Hartati, 2000).
Induksi tanaman dengan iradiasi sinar gamma adalah salah satu cara dalam
meningkatkan keragaman genetik tanaman. iradiasi sinar gamma pada dosis
rendah atau (mikro mutasi) kurang mempengaruhi perubahan karakter kuantitatif
tanaman dan kromosom dibandingkan dengan mutasi makro menggunakan
iradiasi sinar gamma pada dosis tinggi. induksi mutasi bisa dilakukan pada
tanaman dengan perlakuan mutagenik tertentu bahan tanaman organ reproduksi
seperti biji, batang stek, serbuk sari, akar rimpang, kultur jaringan dan lainlain.
Jika proses mutasi alami sangat lambat, percepatan, frekuensi dan spektrum
mutasi dapat diinduksi oleh mutagen bahan tertentu (Hanafiah, et al., 2010).
Mutasi adalah perubahan materi genetik, yang merupakan sumber pokok
dari semua keragaman genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam
(Aisyah, 2006). Tujuan mutasi adalah untuk memperbesar variasi suatu tanaman
yang di mutasi. Hal ini ditunjukkan misalnya oleh variasi kandungan gizi atau
morfologi dan penampilan tanaman. Semakin besar variasi, seorang pemulia atau
Universitas Sumatera Utara
orang yang bekerja merakit kultivar unggul, semakin besar peluang untuk
memilih tanaman yang di kehendaki (Mugiono, 2001).
Mutasi merupakan perubahan susunan dari gen maupun kromosom suatu
individu tanaman yang menunjukan penyimpangan (perubahan) dari kondisi
awalnya dan bersifat baka (turunmenurun). Mutasi dapat terjadi secara alamiah,
tetapi frekuensinya sangat rendah, yaitu 106 pada setiap generasi. Untuk
mempercepat terjadinya mutasi dapat dilakukan secara buatan dengan
memberikan perlakuanperlakuan sehingga terjadi mutasi (induced mutation).
Mutasi pada tanaman dapat menyebabkan perubahanperubahan pada bagian
tanaman baik bentuk maupun warnanya juga perubahan pada sifatsifat lainnya
(Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Sampai saat ini usahausaha dan penelitian untuk menemukan varietas
unggul tidak pernah untuk mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh dengan
beberapa cara yaitu: a) introduksi atau mendatangkan varietas/bahan seleksi dari
luar negeri, b) mengadakan seleksi galur terhadap populasi yang telah ada seperti
varietas lokal atau varietas dalam koleksi dan c) mengadakan program pemuliaan
dengan persilangan, mutasi atau teknik mandul jantan (Mursito, 2003).
Pengaruh peningkatan dosis mutagen terhadap kerusakan sel, dimana
kerusakan atau kematian tidak terjadi sekaligus sesuai dengan meningkatnya
dosis. Hal ini menunjukkan bahwa suatu molekul atau sel yang peka maka
molekul atau sel tersebut akan rusak atau mati. Sebaliknya apabila yang terkena
radiasi adalah molekul atau sel yang tidak peka maka sel atau molekul tersebut
tidak mati. Makin tinggi dosis makin banyak terjadi mutasi dan makin tinggi pula
kerusakannya, dimana dosis iradiasi diukur dalam satuan Gray (Gy), dimana 1 Gy
Universitas Sumatera Utara
= 0,10 krad, yakni 1 J energi per kilogram iradiasi yang dihasilkan. Dosis iradiasi
dibagi 3 yaitu tinggi (>10 kGy), sedang (110 kGy) dan rendah (< 1 kGy)
(Mugiono, 2001).
Seleksi Individu
Pada mulanya kegiatan pemuliaan tanaman merupakan perpaduan seni dan
ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana memperbaiki genotipe tanaman
dalam populasi sehingga lebih bermanfaat bagi manusia. Pemuliaan tanaman pada
mulanya hanya didasarkan pada seni saja, yaitu pemilihan dalam populasi
tanaman didasarkan atas perasaan, keterampilan, kemampuan serta petunjuk yang
terlihat pada tanaman. Pemuliaan tanaman pada akhirnya dikembangkan sebagai
suatu teknologi yang merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang lebih
bermanfaat bagi manusia. Seleksi yang artinya memilih dilakukan pada setiap
tahap program pemuliaan, seperti: memilih plasma nutfah yang akan dijadikan
tetua, memilih metode pemuliaan yang tepat, memilih genotipe yang akan diuji,
memilih metode pengujian yang tepat, dan memilih galur yang akan dilepas
sebagai varietas (Pradnyawati, et al., 2009).
Seleksi dapat dilakukan secara efektif pada populasi tergantung pada
tempat dan waktu. Perbaikan tanaman pada dasarnya tergantung dari penyusun
suatu populasi yang terdiri dari individuindividu dengan genetik berbeda. Seleksi
pada umumnya dilakukan untuk memilih tanaman sebagai tetua / parental, dan
mencegah tanaman lain yang berpenampilan kurang baik sebagai tetua. Strategi
perbaikan populasi ini terdiri dari dua pekerjaan yang berlawanan, yaitu: a).
pengumpulan atau mempertahankan keragaman di dalam populasi, dan b). seleksi
yang mengarah pada pengurangan keragaman (Pradnyawati, et al., 2009).
Universitas Sumatera Utara
Heritabilitas
Heritabilitas menentukan keberhasilan seleksi karena heritabilitas dapat
memberikan petunjuk suatu sifat lebih dipengaruhi oleh faktor genetik atau factor
lingkungan. Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik
lebih berperan dalam mengendalikan suatu sifat dibandingkan dengan faktor
lingkungannya (Barmawi, et al., 2013).
Nilai duga heritabilitas diperlukan untuk mengetahui apakah suatu
variabilitas penampilan lebih disebabkan oleh faktor lingkungan atau faktor
genetik (Allard, 1992). Nilai duga heritabilitas merupakan rasio varians genetik
terhadap varians fenotipik (Allard, 1992). Menurut Fehr (1987) seleksi akan lebih
efektif
untuk
karakter
dengan
nilai
heritabilitas
yang
tinggi
(Karuniawan, et al., 2011).
Nilai heritabilitas suatu sifat bergantung pada tindak gen yang
mengendalikan gen tersebut. Jika heritabilitas dalam arti sempit suatu sifat
bernilai tinggi, maka sifat tersebut dikendalikan oleh gen aditif pada kadar yang
tinggi. Sebaliknya jika heritabilitas dalam arti sempit bernilai rendah, maka sifat
tersebut dikendalikan oleh tindak gen bukan aditif (dominan dan epistasis) pada
kadar yang tinggi. Heritabilitas akan bermakna jika varians genetik didominasi
oleh varians aditif karena pengaruh aditif setiap alel akan diwariskan dari tetua
kepada progeninya (Suprapto dan Khairudin, 2007).
Seleksi terhadap tanaman untuk produk tinggi tidak efektif bila pengaruh
lingkungan begitu besar sehingga menutupi variasi genetik dimana keragaman
Universitas Sumatera Utara
sifat kuantitatif yang diwariskan pada turunannya disebut heritabilitas.
Heritabilitas dapat didefenisikan sebagai proporsi keragaman yang disebabkan
oleh faktor genetik terhadap keragaman fenotip dan populasi. Keragaman atau
varietas dari suatu populasi disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan
(Hasyim, 2005).
Heritabilitas suatu karakter nilainya tidak konstan, banyak faktor yang
mempengaruhi nilai heritabilitas, antara lain karakteristik populasi, sampel yang
dievaluasi, metode estimasinya, adanya pautan gen (linkage), pelaksanaan
percobaan, generasi populasi yang diuji, dan lainnya. Untuk perbanyakan
generatif, karakter yang memiliki nilai heritabilitas rendah biasanya terdapat pada
karakter kuantitatif dan diseleksi pada generasi lanjut, sedang heritabilitas tinggi
terdapat pada karakter kualitatif dan dilakukan seleksi pada generasi awal.
Perbanyakan vegetatif, dapat langsung ditanam dan dilakukan seleksi individu
(Karuniawan, et al., 2011).
Universitas Sumatera Utara
Botani Tanaman Kedelai
Menurut Steenis (2005) klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut
Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Class : Dicotyledoneae,
Ordo
:
Polypetales,
Familia
:
Papilionaceae,
Genus
:
Glycine,
Species : Glycine max (L.) Merril.
Tanaman kedelai memiliki sistem perakaran yang tersusun atas akar
tunggang yang terbentuk dari calon akar (radicula), sejumlah akar sekunder yang
terdapat pada empat barisan yang melekat sepanjang akar tunggang, dan cabang
akar sekunder atau disebut juga akar tersier, serta cabang akar adventif yang
tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Akar tunggang dapat mencapai kedalaman
200 cm, tergantung jarak
tanam yang mempengaruhi
perakaran
tanaman
(Adie dan Krisnawita, 2007).
Kedelai tergolong leguminosa yang dicirikan memiliki bintil akar yang
dapat menambat nitrogen dan bermanfaat bagi tanaman, salah satunya Rhizobium
japonicum. Bintil akar pertama terlihat 10 hari setelah tanam, pembesaran bintil
akar berhenti pada minggu keempat setelah terjadi infeksi bakteri, bintil akar yang
telah matang bewarna merah muda yang disebabkan oleh adanya leghemoglobin
yang aktif menambat nitorgen (Adie dan Krisnawita, 2007).
Waktu tanaman kedelai masih sangat muda, atau setelah fase menjadi
kecambah dan saat keping biji belum jatuh, batang dapat dibedakan menjadi dua.
Bagian batang sebut hipokotil bawah di bawah keping biji yang belum lepas
disebut hipokotil, sedangkan bagian di atas keping biji disebut epikotil. Batang
kedelai tersebut berwarna ungu atau hijau (Andrianto, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Daun primer sederhana berbentuk telur (oval) berupa daun tunggal
(unifoliolat) daun bertangkai sepanjang 12 cm, terletak berseberangan pada buku
pertama di atas kotiledon. Daundaun berikutnya yang terbentuk pada batang
utama dan pada cabang ialah daun bertiga (trifoliolat), namun adakalanya
terbentuk daun berempat atau daun berlima. Bentuk anak daun beragam, dari
bentuk telur hingga lancip (Hidayat, 1985).
Bunga kedelai tersusun atas beberapa bagian yakni : kelopak bunga,
brakteola, daun bendera, sayap mahkota, dan petala yang terdapat benang sari dan
putik. Jumlah bunga dari 20 varietas kedelai di Indonesia berkisar dari 4775 buah
(ratarata 57 bunga) dan kisaran jumlah polong isi dari 33 hingga 64 buah (ratarata
48 polong isi. Semakin kecil ukuran biji maka jumlah polong per tanaman akan
semakin banyak. Pada varietas anjasmoro umumnya memiliki 50 bunga per
tanaman (Adie dan Krisnawita, 2007).
Kultivar kedelai memiliki bunga bergerombol terdiri atas 315 bunga yang
tersusun pada ketiak daun. Karakteristik bunganya seperti famili legum lainnya,
yaitu corolla (mahkota bunga) terdiri atas 5 petal yang menutupi sebuah pistil
dan 10 stamen (benang sari). 9 stamen berkembang membentuk
seludang
yang mengelilingi putik, sedangkan stamen yang kesepuluh terpisah bebas
(Poehlman and Sleper, 1995).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7 10 hari setelah munculnya
bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk
pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 110 buah dalam setiap
kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50,
bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan
Universitas Sumatera Utara
semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk
polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini
kemudian diikuti oleh perubahan warna polong (Irwan, 2006).
Biji merupakan komponen morfologi kedelai yang bernilai ekonomis.
Bentuk biji kedelai beragam dan lonjong hinngga bulat, dan sebagian besar
kedelai yang ada di Indonesia berbentuk lonjong. Berdasarkan ukuran biji dapat
dikelompokan atas 3 ukuran yaitu : biji ukuran besar ( berat >14 gram/100 biji),
ukuran sedang (1014 gram/100 biji), dan ukuran kecil ( 14 g/100 biji),
sedang (1014 g/100 biji), dan kecil (< 10 g/100 biji). Biji kedelai terbagi menjadi
dua bagian utama, yaitu kulit biji dan embrio. Pada kulit biji terdapat bagian yang
disebut pusar (hilum) yang berwarna coklat, hitam atau putih. Pada ujung hitam
terdapat mikrofil, berupa lubang kecil yang terbentuk pada saat proses
pembentukan biji.
Tanah
Tanah yang ideal untuk usahatani kedelai adalah yang bertekstur liat
berpasir, liat berdebuberpasir, debu berpasir, drainase sedangbaik, mampu
menahan kelembaban tanah, dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan
organik tanah sedangtinggi (34%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman
apabila hara tanahmya cukup. Tanaman kedelai dapat tumbuh pada dataran rendah
Universitas Sumatera Utara
hingga pada dataran tinggi yaitu pada ketinggian tempat 11000 m dpl
(Sumarno dan Manshuri, 2007).
Toleransi pH yang baik sebagai syarat tumbuh yaitu antara 5.8 7, namun
pada tanah dengan pH 4.5 pun kedelai masih dapat tumbuh baik. Dengan
menambah kapur 2.4 ton/ ha (Andrianto dan Indarto, 2004).
Dalam pembudidayaan tanaman kedelai, sebaiknya dipilih lokasi yang
topografi tanahnya datar, sehingga tidak perlu dibuat teras dan tanggul. Kedelai
juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Bahan
organik yang cukup dalma tanah akan memperbaiki daya olah dan juga
merupakan sumber makanan bagi jasad renik, yang akhirnya akan membebaskan
unsur hara untuk pertumbuhan tanaman (Sugeno, 2008).
Pemuliaan Mutasi Dengan Iradiasi Sinar Gamma
Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan
pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis radiasi sinar
gamma dengan dosis yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifatsifat
yang seperti hasil tinggi, umur pendek, tahan terhadap penyakit tetapi kenyataan
yang ditimbulkan tidak semuanya memenuhi harapan (Suryowinoto, 1987).
Iradiasi
adalah
suatu
pancaran
energi
yang
berpindah
melalui
partikelpartikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya.
Zat yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif adalah
zat yang mempunyai inti atom tidak stabil, sehingga zat tersebut mengalami
transformasi spontan menjadi zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan
mengeluarkan partikel atau sifat sinar tertentu. Proses tranformasi spontan ini
disebut peluruhan, sedangkan proses pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut
Universitas Sumatera Utara
iradiasi. Iradiasi yang terjadi akibat peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa,
beta, dan sinar gamma. Pada umumnya sinar gamma yang digunakan untuk
radiasi adalah hasil peluruhan inti atom Cobalt60. Cobalt60 adalah sejenis metal
yang mempunyai karateristik hampir sama dengan besi/nikel (Sinaga, 2000).
Dosis radiasi yang tinggi mempengaruhi proses fisiologis tanaman yang
berakibat terganggunya proses fotosintesis sehingga unsurunsur yang diperlukan
tanaman terhambat. Bila fotosintesis terganggu dan unsurunsur yang diperlukan
terhambat maka pembentukan buah akan terhambat pula dan umur panen akan
menjadi lama (Hartati, 2000).
Induksi tanaman dengan iradiasi sinar gamma adalah salah satu cara dalam
meningkatkan keragaman genetik tanaman. iradiasi sinar gamma pada dosis
rendah atau (mikro mutasi) kurang mempengaruhi perubahan karakter kuantitatif
tanaman dan kromosom dibandingkan dengan mutasi makro menggunakan
iradiasi sinar gamma pada dosis tinggi. induksi mutasi bisa dilakukan pada
tanaman dengan perlakuan mutagenik tertentu bahan tanaman organ reproduksi
seperti biji, batang stek, serbuk sari, akar rimpang, kultur jaringan dan lainlain.
Jika proses mutasi alami sangat lambat, percepatan, frekuensi dan spektrum
mutasi dapat diinduksi oleh mutagen bahan tertentu (Hanafiah, et al., 2010).
Mutasi adalah perubahan materi genetik, yang merupakan sumber pokok
dari semua keragaman genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam
(Aisyah, 2006). Tujuan mutasi adalah untuk memperbesar variasi suatu tanaman
yang di mutasi. Hal ini ditunjukkan misalnya oleh variasi kandungan gizi atau
morfologi dan penampilan tanaman. Semakin besar variasi, seorang pemulia atau
Universitas Sumatera Utara
orang yang bekerja merakit kultivar unggul, semakin besar peluang untuk
memilih tanaman yang di kehendaki (Mugiono, 2001).
Mutasi merupakan perubahan susunan dari gen maupun kromosom suatu
individu tanaman yang menunjukan penyimpangan (perubahan) dari kondisi
awalnya dan bersifat baka (turunmenurun). Mutasi dapat terjadi secara alamiah,
tetapi frekuensinya sangat rendah, yaitu 106 pada setiap generasi. Untuk
mempercepat terjadinya mutasi dapat dilakukan secara buatan dengan
memberikan perlakuanperlakuan sehingga terjadi mutasi (induced mutation).
Mutasi pada tanaman dapat menyebabkan perubahanperubahan pada bagian
tanaman baik bentuk maupun warnanya juga perubahan pada sifatsifat lainnya
(Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Sampai saat ini usahausaha dan penelitian untuk menemukan varietas
unggul tidak pernah untuk mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh dengan
beberapa cara yaitu: a) introduksi atau mendatangkan varietas/bahan seleksi dari
luar negeri, b) mengadakan seleksi galur terhadap populasi yang telah ada seperti
varietas lokal atau varietas dalam koleksi dan c) mengadakan program pemuliaan
dengan persilangan, mutasi atau teknik mandul jantan (Mursito, 2003).
Pengaruh peningkatan dosis mutagen terhadap kerusakan sel, dimana
kerusakan atau kematian tidak terjadi sekaligus sesuai dengan meningkatnya
dosis. Hal ini menunjukkan bahwa suatu molekul atau sel yang peka maka
molekul atau sel tersebut akan rusak atau mati. Sebaliknya apabila yang terkena
radiasi adalah molekul atau sel yang tidak peka maka sel atau molekul tersebut
tidak mati. Makin tinggi dosis makin banyak terjadi mutasi dan makin tinggi pula
kerusakannya, dimana dosis iradiasi diukur dalam satuan Gray (Gy), dimana 1 Gy
Universitas Sumatera Utara
= 0,10 krad, yakni 1 J energi per kilogram iradiasi yang dihasilkan. Dosis iradiasi
dibagi 3 yaitu tinggi (>10 kGy), sedang (110 kGy) dan rendah (< 1 kGy)
(Mugiono, 2001).
Seleksi Individu
Pada mulanya kegiatan pemuliaan tanaman merupakan perpaduan seni dan
ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana memperbaiki genotipe tanaman
dalam populasi sehingga lebih bermanfaat bagi manusia. Pemuliaan tanaman pada
mulanya hanya didasarkan pada seni saja, yaitu pemilihan dalam populasi
tanaman didasarkan atas perasaan, keterampilan, kemampuan serta petunjuk yang
terlihat pada tanaman. Pemuliaan tanaman pada akhirnya dikembangkan sebagai
suatu teknologi yang merakit keragaman genetik menjadi suatu bentuk yang lebih
bermanfaat bagi manusia. Seleksi yang artinya memilih dilakukan pada setiap
tahap program pemuliaan, seperti: memilih plasma nutfah yang akan dijadikan
tetua, memilih metode pemuliaan yang tepat, memilih genotipe yang akan diuji,
memilih metode pengujian yang tepat, dan memilih galur yang akan dilepas
sebagai varietas (Pradnyawati, et al., 2009).
Seleksi dapat dilakukan secara efektif pada populasi tergantung pada
tempat dan waktu. Perbaikan tanaman pada dasarnya tergantung dari penyusun
suatu populasi yang terdiri dari individuindividu dengan genetik berbeda. Seleksi
pada umumnya dilakukan untuk memilih tanaman sebagai tetua / parental, dan
mencegah tanaman lain yang berpenampilan kurang baik sebagai tetua. Strategi
perbaikan populasi ini terdiri dari dua pekerjaan yang berlawanan, yaitu: a).
pengumpulan atau mempertahankan keragaman di dalam populasi, dan b). seleksi
yang mengarah pada pengurangan keragaman (Pradnyawati, et al., 2009).
Universitas Sumatera Utara
Heritabilitas
Heritabilitas menentukan keberhasilan seleksi karena heritabilitas dapat
memberikan petunjuk suatu sifat lebih dipengaruhi oleh faktor genetik atau factor
lingkungan. Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik
lebih berperan dalam mengendalikan suatu sifat dibandingkan dengan faktor
lingkungannya (Barmawi, et al., 2013).
Nilai duga heritabilitas diperlukan untuk mengetahui apakah suatu
variabilitas penampilan lebih disebabkan oleh faktor lingkungan atau faktor
genetik (Allard, 1992). Nilai duga heritabilitas merupakan rasio varians genetik
terhadap varians fenotipik (Allard, 1992). Menurut Fehr (1987) seleksi akan lebih
efektif
untuk
karakter
dengan
nilai
heritabilitas
yang
tinggi
(Karuniawan, et al., 2011).
Nilai heritabilitas suatu sifat bergantung pada tindak gen yang
mengendalikan gen tersebut. Jika heritabilitas dalam arti sempit suatu sifat
bernilai tinggi, maka sifat tersebut dikendalikan oleh gen aditif pada kadar yang
tinggi. Sebaliknya jika heritabilitas dalam arti sempit bernilai rendah, maka sifat
tersebut dikendalikan oleh tindak gen bukan aditif (dominan dan epistasis) pada
kadar yang tinggi. Heritabilitas akan bermakna jika varians genetik didominasi
oleh varians aditif karena pengaruh aditif setiap alel akan diwariskan dari tetua
kepada progeninya (Suprapto dan Khairudin, 2007).
Seleksi terhadap tanaman untuk produk tinggi tidak efektif bila pengaruh
lingkungan begitu besar sehingga menutupi variasi genetik dimana keragaman
Universitas Sumatera Utara
sifat kuantitatif yang diwariskan pada turunannya disebut heritabilitas.
Heritabilitas dapat didefenisikan sebagai proporsi keragaman yang disebabkan
oleh faktor genetik terhadap keragaman fenotip dan populasi. Keragaman atau
varietas dari suatu populasi disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan
(Hasyim, 2005).
Heritabilitas suatu karakter nilainya tidak konstan, banyak faktor yang
mempengaruhi nilai heritabilitas, antara lain karakteristik populasi, sampel yang
dievaluasi, metode estimasinya, adanya pautan gen (linkage), pelaksanaan
percobaan, generasi populasi yang diuji, dan lainnya. Untuk perbanyakan
generatif, karakter yang memiliki nilai heritabilitas rendah biasanya terdapat pada
karakter kuantitatif dan diseleksi pada generasi lanjut, sedang heritabilitas tinggi
terdapat pada karakter kualitatif dan dilakukan seleksi pada generasi awal.
Perbanyakan vegetatif, dapat langsung ditanam dan dilakukan seleksi individu
(Karuniawan, et al., 2011).
Universitas Sumatera Utara