Karakteristik Fisik Biji sebagai Penduga (1)
Karakteristik Fisik Biji sebagai
Penduga Keragaman pada Bunga Matahari (Helianthus annuus L.)
Noer Rahmi Ardiarini*), Intan Widia Santika, Puput Kurniawan dan Budi Waluyo
Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran Malang 65145
Email :*[email protected]
ABSTRAK
Kebutuhan biji bunga matahari di Indonesia
terus mengalami peningkatan, akan tetapi
tidak diimbangi dengan produksi yang
tinggi. Dalam upaya peningkatan produksi
biji bunga matahari dapat dilakukan dengan
kegiatan pemuliaan tanaman melalui cara
perakitan varietas unggul. Dalam upaya
perakitan varietas unggul, perlu dilakukan
identifikasi keragaman biji agar keragaman
penampilan karakternya dapat digunakan
untuk menentukan perbedaan genotype pada
bunga matahari. Penentuan keragaman pada
karakter biji bunga matahari dilakukan
berdasarkan
pendekatan
Principal
Component Analysis (PCA). Penelitian
dilaksanakan di Kebun Ngijo, Karangploso,
Malang pada bulan Maret 2017 sampai
dengan Juli 2017. Penelitian menggunakan
Rancangan Acak Kelompok (RAK) diulang
2 kali, dan 6 genotipe bunga matahari. Hasil
penelitian menunjukkan terdapat keragaman
pada karakter lebar biji, bobot 100 biji, tebal
biji, posisi garis biji, panjang kernel, warna
garis biji, bentuk biji, panjang biji dan bobot
kernel, lebar kernel, permukaan biji, dan
rendemen biji. Genotipe bunga matahari
terbagi menjadi empat kelompok spesifik,
masing-masing dengan penciri: kelompok 1
(panjang biji, lebar biji, tebal biji, berat 100
biji, panjang kernel, berat 100 kernel, warna
biji, warna garis, bentuk biji, dan posisi
garis), kelompok 2 (tebal kernel, dan
rendemen biji), kelompok 3 (karakter
permukaan biji), kelompok 4 (lebar kernel).
Karakter-karakter tersebut dapat dijadikan
penciri khusus indikator pengelompokan
keragaman
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
Kata Kunci: Bunga Matahari, Keragaman,
Karakteristik Biji, PCA
ABSTRACT
The needs of sunflower seeds in Indonesia
continue to increase, but not balanced with
high production. In an effort to increase the
production of sunflower seeds can be done
with plant breeding activities through the
way of assembling of superior varieties. In
the effort of assembling superior varieties, it
is necessary to identify seed diversity so that
the diversity of character appearance can be
used to determine the difference of genotype
on sunflower. The determination of diversity
in sunflower seed character was based on
Principal Component Analysis (PCA)
approach. The experiment was conducted at
Ngijo Garden, Karangploso, Malang on
March 2017 until July 2017. The research
using Randomized Block Design (RAK)
was repeated 2 times, and 6 genotypes of
sunflower. The results showed that there
were variations in seed width character, 100
seed weight, seed thickness, seed line
position, kernel length, seed line color, seed
shape, seed length and kernel weight, kernel
width, seed surface, and seed yield. The
genotypes of the sunflowers were divided
into four specific groups, each with the
following characteristics: group 1 (seed
length, seed width, seed thickness, 100 seed
weight, kernel length, 100 kernel weight,
seed color, line color, grain shape, and line
position ), group 2 (kernel thickness, and
seed rendement), group 3 (surface seed
character), group 4 (kernel width). These
characters can be used as a special identifier
of diversity grouping indicators
Ardiarini., et all. 2017
Keywords:
Sunflower,
Characteristics of Seeds, PCA
Variability,
Pendahuluan
Bunga matahari merupakan tanaman
yang berasal dari family compositae yang
dikenal sebagai tanaman hias, tetapi sering
berkembangnya jaman dan pengetahuan
tanaman bunga matahari memiliki banyak
manfaat, seperti pakan ternak, bahan
makanan (kacang dan tepung), keperluan
medis dan tanaman penghasil minyak
(Force, 2015). Ketersediaan varietas bunga
matahari unggul berkualitas, berdaya hasil
tinggi dan daya adaptasi yang tinggi
merupakan hal penting untuk pengembangan
varietas bunga matahari. Penelitian Herwati
et al., (2011) menunjukkan bahwa varietas
lokal bunga matahari di Indonesia saat ini
terdesak oleh varietas unggul yang berasal
dari luar negeri, padahal varietas lokal
memiliki kualitas tinggi yang dapat
digunakan untuk merakit varietas unggul.
Bunga matahari merupakan tanaman
penghasil minyak rendah lemak. Biji bunga
matahari memiliki kandungan oleat 16-19%
dan kandungan linoleat 68% dari 90% asam
lemak yang berada didalam minyak bunga
matahari (Skoric et al., 2008). Selain
kandungan oleat dan linoleat, biji bunga
matahari memiliki kandungan protein sekitar
13-20 %, kaya akan vitamin E dan rendah
kolesterol.
Kebutuhan biji bunga matahari di
Indonesia terus mengalami peningkatan,
akan tetapi tidak diimbangi dengan produksi
yang tinggi. Dalam upaya peningkatan
produksi biji bunga matahari dapat
dilakukan dengan kegiatan pemuliaan
tanaman melalui cara perakitan varietas
unggul. Dalam upaya perakitan varietas
unggul, perlu dilakukan identifikasi
keragaman biji agar keragaman penampilan
karakternya
dapat
digunakan
untuk
menentukan perbedaan genotype pada bunga
matahari. Hal ini dilakukan agar identifikasi
karakter biji calon varietas yang memiliki
karakter berbeda dapat dibedakan dengan
varietas yang sudah ada. Keragaman
karakter bunga matahari di Indonesia dapat
menentukan potensi tanaman tersebut dalam
meningkatkan penggunaan bahan genetik
untuk
meningkatkan
produksinya
(Respatijarti et al, 2011)
Pendugaan keragaman pada program
perakitan kultivar baru dapat menentukan
keunggulan
suatu
calon
varietas.
Keunggulan tersebut sangat penting
diketahui agar setiap calon kultivar
mempunyai karakteristik berbeda dengan
yang sudah ada. Identifikasi karakter
spesifik pada setiap genotip perlu
diidentifikasi untuk mencegah duplikasi.
Analisis komponen utama (PCA) merupakan
suatu alat yang dapat digunakan dalam
mendapatkan informaasi tentang karakter
kandidat varietas dan atau kandidat tetua
untuk keberhasilan suatu program kegiatan
pemuliaan (Nazir et al., 2013). Setiap
komponen menjelaskan bahwa suatu
karakter berkontribusi terhadap nilai
keragaman total. Komponen utama satu
merupakan komponen yang memiliki
karakter yang sangat penting. Komponen
utama dua merupakan karakter pendukung
pertama komponen utama satu. Sedangkan
komponen tiga merupakan komponen yang
memiliki karakter pendukung kedua
komponen utama satu dan komponen utama
empat merupakan komponen karakter
pendukung ketiga dari kompenen utama
(Fajriyah dan Irawan, 2016). Penelitian ini
bertujuan mempelajari karakter fisik biji
sebagai penduga keragaman pada genotip
bunga matahari
Bahan dan Metode
Penelitian ini dilakukan di Desa
Kepuharjo,
Kecamatan
Karangploso,
Malang pada bulan Maret - Juli 2017.
Dengan ketinggian ± 540 mdpl dan suhu
antara 23-26oC. Alat yang digunakan pada
penelitian ini adalah cangkul, sabit, cetok,
meteran, sungkup, tray, gembor, patok kayu,
alfaboard, spidol, kamera, alat tulis, kertas
label, timbangan, penggaris, dan jangka
sorong. Bahan yang digunakan yaitu 6
genotip bunga matahari yang terdiri dari 1
varietas lokal bunga matahari (Lokal
Malang) dan 5 genotip bunga matahari
(NOA10, NOA11, NOA12, NOA22, dan
NOA50) yang berasal dari koleksi
Laboratorium Pemuliaan Tanaman Fakultas
Pertanian Universitas Brawijaya.
Penelitian ini menggunakan metode
Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan
2 kali ulangan. Pengamatan dilakukan
berdasarkan
karakteristik
fisik
dan
morfologi biji. Pengamatan meliputi
Panjang Biji, Lebar Biji, Tebal Biji, Panjang
Kernel, Lebar Kernel, Tebal Kernel, Bobot
Hasil dan Pembahasan
Principal Component Analysis (PCA)
Keragaman
biji
bunga
matahari
berdasarkan
hasil
analisis
komponen utama(Principal Component
Analysis)beberapa karakter kualitatif dan
kuantitatif dari 6 genotip bunga matahari
terdapat 4 komponen utama yang memiliki
nilai Eigenvalue > 1 dengan nilai kumulatif
varian sebesar 94.60% .(Tabel 1).
Berdasarkan eigenvalue > 1 terdapat empat
komponen utama yang berkontribusi
terhadap keragaman biji bunga matahari
(Tabel 1), dimana masing-masing komponen
memiliki keragaman sebesar 56.66 % pada
komponen utama satu, 17.12 % pada
komponen utama dua,
14.01 % pada
komponen utama tiga dan 6.79 %
keragaman pada komponen utama empat.
Komponen
pertama
(PCA1)
memiliki eigenvalue 8.50 memberikan
kontribusi terhadap keragaman maksimum
sebesar
56.70%.
Karakter
yang
berkontribusi terhadap komponen pertama
(PCA1) ialah panjang biji, lebar biji, tebal
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
100 biji, Bobot 100 kernel, rendemen biji,
warna biji, warna garis biji, bentuk biji,
posisi garis biji, permukaan biji dan tekstur
kulit biji.
Analisis dilakukan pada setiap
karakter berdasarkan Principal Component
Analysis (PCA) tipe Pearson (n-1) dengan
menggunakan aplikasi XLSTAT Versi 2009
yang
digunakan
untuk
menentukan
kontribusi pada setiap karakter keragaman
total. Komponen utama bernilai jika nilai
eigenvalue > 1, sedangkan karakter yang
berkontribusi terhadap setiap komponen
utama ditandai dengan nilai factor loading
0,6 (Peres-Neto et al., 2003). Sedangkan
untuk pengklasteran menggunakan analisis
dendogram Aglomerative Hierrarchical
Clustering (AHC)
biji, berat 100 biji, panjang kernel, berat 100
kernel, warna biji, warna garis, bentuk biji,
dan posisi garis. Komponen kedua (PCA2)
yang memiliki eigenvalue sebesar 2.60
memberikan kontribusi terhadap keragaman
maksimum sebesar 17.12%. Karakter yang
berkontribusi terhadap komponen kedua
(PCA2) ialah tebal kernel, dan rendemen
biji. Pada komponen ketiga (PCA3) dengan
eigenvalue sebesar 2.10 memberikan
kontribusi terhadap keragaman maksimum
sebesar
14.01%.
Karakter
yang
berkontribusi terhadap komponen ketiga
ialah karakter permukaan biji. Pada
komponen keempat (PCA4) dengan
eigenvalue sebesar 1.02 memiliki kontribusi
terhadap keragaman sebesar 6.80 terhadap
karakter lebar kernel. Menurut Arshad et al
(2010) menyatakan bahwa karakter yang
menghasilkan kontribusi terbesar pada
komponen utama dapat disebabkan oleh
sifat kompleks ekspresi gen suatu karakter.
Karakter pada komponen utama bunga
matahari mempunyai kompleksitas pada
ekspresi gen dan dapat digunakan untuk
menduga keragaman pada bunga matahari.
Ardiarini., et all. 2017
Tabel 1. Eigenvalue keragaman kumulatif, keragaman, dan factor loading 6 genotip dari karakter
kualitatif dan kuantitatif.
Eigenvalue
Keragaman (%)
Kumulatif(%)
Panjang Biji
Lebar Biji
Tebal Biji
Berat 100 Biji
Panjang Kernel
Lebar Kernel
Tebal Kernel
Berat 100 Kernel
Rendemen Biji
Warna Biji
Warna Garis
Bentuk Biji
Posisi Garis
Permukaan Biji
Tekstur Biji
PCA1
8.50
56.70
56.70
0.91
0.94
0.92
0.97
0.91
0.29
0.54
0.71
-0.48
0.81
0.83
0.81
-0.83
-0.18
0.59
Analisis Kluster
Menurut Smith et al. (1991) Evaluasi
dan karakterisasi ciri morfologi adalah
langkah pertama dan mendasar dalam
mendeskripsi plasma nutfah. Deskripsi
secara statistik juga dapat digunakan untuk
menentukan variasi genetik. Genotipe bunga
matahari dibagi menjadi empat kelompok
berdasarkan sifat fisik benih. Komposisi
kelompok yang berbeda diberikan pada
Gambar 1. Berdasarkan analisis klaster
terbagi menjadi 4 (empat) kelompok utama.
Genotip yang termasuk dalam kelompok 1
adalah genotip Lokal Malang. Kelompok 2
(NOA10), kelompok 3 (NOA11 dan
NOA22), dan kelompok 4 (NOA12 dan
NOA50).
PCA2
2.60
17.12
73.80
0.16
-0.19
-0.35
-0.12
0.31
0.66
-0.62
0.57
0.71
0.05
0.26
0.05
-0.26
-0.42
-0.55
PCA3
2.10
14.01
87.80
0.11
0.16
0.13
-0.17
0.06
-0.23
-0.54
0.27
0.46
0.46
-0.41
0.46
0.41
0.72
0.31
PCA4
1.02
6.80
94.60
-0.16
-0.22
-0.11
0.04
-0.25
0.66
0.09
-0.19
-0.21
0.22
0.11
0.22
-0.11
0.47
-0.04
Evaluasi keragaman pada karakter
sifat fisik biji bunga matahari dapat
bermanfaat untuk pemilihan genotip terpilih
dalam upaya berbaikan tanaman. Kelompok
kluster tersebut menunjukkan keragaman
pada karakter fisik pada biji bunga matahari
yang diuji. Hal ini didukung oleh Ardiarini
et al. (2016) bahwa keragaman genotipe
potensial dapat juga berdasarkan karakter
agro-morfologi dan dapat digunakan sebagai
informasi untuk tujuan industri. Genotipe
yang terdapat dalam satu grup menunjukkan
kesamaan karakter dan perbedaan genotipe
dapat digunakan sebagai tetua sesuai dengan
karakter yang diinginkan pemulia. Hasil
penelitian ini dapat digunakan untuk
perbaikan karakter pada program pemuliaan.
Gambar 1. Analisis klaster berdasarkan karakter fisik biji
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
1. Berdasarkan PCA didapatkan keragaman
pada karakter fisik biji: lebar biji, bobot
100 biji, tebal biji, posisi garis biji,
panjang kernel, warna garis biji, bentuk
biji, panjang biji, berat 100 kernel, lebar
kernel, dan rendemen biji.
2. Genotipe potensial dibagi menjadi empat
(4)
kelompok
karakter
penciri
berdasarkan karakter fisik biji.
Ardiarini, N, R., Waluyo, B., Kuswanto.
2016. Variability And Genetic
Distance Of Potential Genotypes
Sunflower (Helianthus annuus L.)
from Indonesia for Industrial
Purpose. Transactions of Persatuan
Genetik Malaysia, No. 3, pp. 1-10,
20167-73, 2061 6
Arshad M., M. A. Khan, S. A. Jadoon and
A. S. Mohmand. 2010. Faktor
analysis in sunflower (Helianthus
annuus L.) to investigate desirable
hybrids. Pak. J. Bot. 42 (6): 43934402.
Fajriyah L. dan B. Irawan, 2016. Analisis
keanekaragaman
dan
pengelompokan
empat
varietas
kelengkeng (Dimocarpus longan L.)
melalui metode fenetik. Diss.
Universitas Airlangga
Force, E. M., N. T. Dunforf, and J. J.
Salas. 2015. Sunflower: Chemistry,
Production,
Processing,
and
Ucapan Terima Kasih
Ucapan Terima Kasih disampaikan
kepada Dr. Noer Rahmi Ardiarini, SP., M.Si
yang telah telah menyediakan bahan
penelitian serta ilmu dan bimbingannya.
Kepada Dr. Budi Waluyo, SP., MP. Yang
juga membimbing dalam penyusunan
makalah ini. Dan juga kepada mahasiswa
penelitian S1 Intan Widia Santika yang
tergabung dalam tim peneliti Bunga
Matahari.
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
Ardiarini., et all. 2017
Ultilization. AOCS Press. Amerika.
P. 53-55
Herwati, A., Purwati, R, D., Anggraeni,
T, D, A. 2011. Penampilan karakter
kualitatif
pada plasma nutfah
tanaman bunga matahari. Prosiding
Seminar
Nasional
Inovasi
Perkebunan 2011.
Khodadadi M., M. H. Fotokian and M.
Miransari. 2011. Genetic diversity
of wheat (Triticum aestivum L.)
genotypes based on cluster and
principal component analyses for
breeding strategies. AJSC 5(1):17-24
Nazir, A., J. Farooq, A. Mahmood, M.
Shahid, M. Riaz. 2013. Estimation
of genetic diversity for CLCUV,
earliness and fiber quality traits
using various statistical procedures
in different crosses of Gossypium
hirsatum L. Vestnik Orel GAU 4
(43) : 2-9
Peres-Neto, P. R., D. A. Jackson, And K.
M.
Somers.
2003.
Giving
meaningful
interpretation
to
ordination axes: assessing oading
significance in principal component
analysis. Ecology 84(9):2347-2363.
Respatijarti, N.R. Ardiarini and G.
Purwantini,
2011.
Genetic
Variability on Sunflower (Helianthus
annuus L.). Proceeding on Plant
Breeding National Seminar. 2011.
Bandung. Indonesia
Skoric, D., S. Jocic, Z. Sakac, and N.
Lecic. 2008. Genetic Possibilities for
Altering
Sunflower Oil Quality
to Obtain Novel Oils. Journal of
Physiology and
Pharmacology
86(4):215 (abstr.)
Smith SE, A1-Dos AL, Warburton M.
1991. Morphological and agronomic
variation in North African and
Arabian alfalfa. Crop Sci., 31: 11591163.
Penduga Keragaman pada Bunga Matahari (Helianthus annuus L.)
Noer Rahmi Ardiarini*), Intan Widia Santika, Puput Kurniawan dan Budi Waluyo
Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran Malang 65145
Email :*[email protected]
ABSTRAK
Kebutuhan biji bunga matahari di Indonesia
terus mengalami peningkatan, akan tetapi
tidak diimbangi dengan produksi yang
tinggi. Dalam upaya peningkatan produksi
biji bunga matahari dapat dilakukan dengan
kegiatan pemuliaan tanaman melalui cara
perakitan varietas unggul. Dalam upaya
perakitan varietas unggul, perlu dilakukan
identifikasi keragaman biji agar keragaman
penampilan karakternya dapat digunakan
untuk menentukan perbedaan genotype pada
bunga matahari. Penentuan keragaman pada
karakter biji bunga matahari dilakukan
berdasarkan
pendekatan
Principal
Component Analysis (PCA). Penelitian
dilaksanakan di Kebun Ngijo, Karangploso,
Malang pada bulan Maret 2017 sampai
dengan Juli 2017. Penelitian menggunakan
Rancangan Acak Kelompok (RAK) diulang
2 kali, dan 6 genotipe bunga matahari. Hasil
penelitian menunjukkan terdapat keragaman
pada karakter lebar biji, bobot 100 biji, tebal
biji, posisi garis biji, panjang kernel, warna
garis biji, bentuk biji, panjang biji dan bobot
kernel, lebar kernel, permukaan biji, dan
rendemen biji. Genotipe bunga matahari
terbagi menjadi empat kelompok spesifik,
masing-masing dengan penciri: kelompok 1
(panjang biji, lebar biji, tebal biji, berat 100
biji, panjang kernel, berat 100 kernel, warna
biji, warna garis, bentuk biji, dan posisi
garis), kelompok 2 (tebal kernel, dan
rendemen biji), kelompok 3 (karakter
permukaan biji), kelompok 4 (lebar kernel).
Karakter-karakter tersebut dapat dijadikan
penciri khusus indikator pengelompokan
keragaman
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
Kata Kunci: Bunga Matahari, Keragaman,
Karakteristik Biji, PCA
ABSTRACT
The needs of sunflower seeds in Indonesia
continue to increase, but not balanced with
high production. In an effort to increase the
production of sunflower seeds can be done
with plant breeding activities through the
way of assembling of superior varieties. In
the effort of assembling superior varieties, it
is necessary to identify seed diversity so that
the diversity of character appearance can be
used to determine the difference of genotype
on sunflower. The determination of diversity
in sunflower seed character was based on
Principal Component Analysis (PCA)
approach. The experiment was conducted at
Ngijo Garden, Karangploso, Malang on
March 2017 until July 2017. The research
using Randomized Block Design (RAK)
was repeated 2 times, and 6 genotypes of
sunflower. The results showed that there
were variations in seed width character, 100
seed weight, seed thickness, seed line
position, kernel length, seed line color, seed
shape, seed length and kernel weight, kernel
width, seed surface, and seed yield. The
genotypes of the sunflowers were divided
into four specific groups, each with the
following characteristics: group 1 (seed
length, seed width, seed thickness, 100 seed
weight, kernel length, 100 kernel weight,
seed color, line color, grain shape, and line
position ), group 2 (kernel thickness, and
seed rendement), group 3 (surface seed
character), group 4 (kernel width). These
characters can be used as a special identifier
of diversity grouping indicators
Ardiarini., et all. 2017
Keywords:
Sunflower,
Characteristics of Seeds, PCA
Variability,
Pendahuluan
Bunga matahari merupakan tanaman
yang berasal dari family compositae yang
dikenal sebagai tanaman hias, tetapi sering
berkembangnya jaman dan pengetahuan
tanaman bunga matahari memiliki banyak
manfaat, seperti pakan ternak, bahan
makanan (kacang dan tepung), keperluan
medis dan tanaman penghasil minyak
(Force, 2015). Ketersediaan varietas bunga
matahari unggul berkualitas, berdaya hasil
tinggi dan daya adaptasi yang tinggi
merupakan hal penting untuk pengembangan
varietas bunga matahari. Penelitian Herwati
et al., (2011) menunjukkan bahwa varietas
lokal bunga matahari di Indonesia saat ini
terdesak oleh varietas unggul yang berasal
dari luar negeri, padahal varietas lokal
memiliki kualitas tinggi yang dapat
digunakan untuk merakit varietas unggul.
Bunga matahari merupakan tanaman
penghasil minyak rendah lemak. Biji bunga
matahari memiliki kandungan oleat 16-19%
dan kandungan linoleat 68% dari 90% asam
lemak yang berada didalam minyak bunga
matahari (Skoric et al., 2008). Selain
kandungan oleat dan linoleat, biji bunga
matahari memiliki kandungan protein sekitar
13-20 %, kaya akan vitamin E dan rendah
kolesterol.
Kebutuhan biji bunga matahari di
Indonesia terus mengalami peningkatan,
akan tetapi tidak diimbangi dengan produksi
yang tinggi. Dalam upaya peningkatan
produksi biji bunga matahari dapat
dilakukan dengan kegiatan pemuliaan
tanaman melalui cara perakitan varietas
unggul. Dalam upaya perakitan varietas
unggul, perlu dilakukan identifikasi
keragaman biji agar keragaman penampilan
karakternya
dapat
digunakan
untuk
menentukan perbedaan genotype pada bunga
matahari. Hal ini dilakukan agar identifikasi
karakter biji calon varietas yang memiliki
karakter berbeda dapat dibedakan dengan
varietas yang sudah ada. Keragaman
karakter bunga matahari di Indonesia dapat
menentukan potensi tanaman tersebut dalam
meningkatkan penggunaan bahan genetik
untuk
meningkatkan
produksinya
(Respatijarti et al, 2011)
Pendugaan keragaman pada program
perakitan kultivar baru dapat menentukan
keunggulan
suatu
calon
varietas.
Keunggulan tersebut sangat penting
diketahui agar setiap calon kultivar
mempunyai karakteristik berbeda dengan
yang sudah ada. Identifikasi karakter
spesifik pada setiap genotip perlu
diidentifikasi untuk mencegah duplikasi.
Analisis komponen utama (PCA) merupakan
suatu alat yang dapat digunakan dalam
mendapatkan informaasi tentang karakter
kandidat varietas dan atau kandidat tetua
untuk keberhasilan suatu program kegiatan
pemuliaan (Nazir et al., 2013). Setiap
komponen menjelaskan bahwa suatu
karakter berkontribusi terhadap nilai
keragaman total. Komponen utama satu
merupakan komponen yang memiliki
karakter yang sangat penting. Komponen
utama dua merupakan karakter pendukung
pertama komponen utama satu. Sedangkan
komponen tiga merupakan komponen yang
memiliki karakter pendukung kedua
komponen utama satu dan komponen utama
empat merupakan komponen karakter
pendukung ketiga dari kompenen utama
(Fajriyah dan Irawan, 2016). Penelitian ini
bertujuan mempelajari karakter fisik biji
sebagai penduga keragaman pada genotip
bunga matahari
Bahan dan Metode
Penelitian ini dilakukan di Desa
Kepuharjo,
Kecamatan
Karangploso,
Malang pada bulan Maret - Juli 2017.
Dengan ketinggian ± 540 mdpl dan suhu
antara 23-26oC. Alat yang digunakan pada
penelitian ini adalah cangkul, sabit, cetok,
meteran, sungkup, tray, gembor, patok kayu,
alfaboard, spidol, kamera, alat tulis, kertas
label, timbangan, penggaris, dan jangka
sorong. Bahan yang digunakan yaitu 6
genotip bunga matahari yang terdiri dari 1
varietas lokal bunga matahari (Lokal
Malang) dan 5 genotip bunga matahari
(NOA10, NOA11, NOA12, NOA22, dan
NOA50) yang berasal dari koleksi
Laboratorium Pemuliaan Tanaman Fakultas
Pertanian Universitas Brawijaya.
Penelitian ini menggunakan metode
Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan
2 kali ulangan. Pengamatan dilakukan
berdasarkan
karakteristik
fisik
dan
morfologi biji. Pengamatan meliputi
Panjang Biji, Lebar Biji, Tebal Biji, Panjang
Kernel, Lebar Kernel, Tebal Kernel, Bobot
Hasil dan Pembahasan
Principal Component Analysis (PCA)
Keragaman
biji
bunga
matahari
berdasarkan
hasil
analisis
komponen utama(Principal Component
Analysis)beberapa karakter kualitatif dan
kuantitatif dari 6 genotip bunga matahari
terdapat 4 komponen utama yang memiliki
nilai Eigenvalue > 1 dengan nilai kumulatif
varian sebesar 94.60% .(Tabel 1).
Berdasarkan eigenvalue > 1 terdapat empat
komponen utama yang berkontribusi
terhadap keragaman biji bunga matahari
(Tabel 1), dimana masing-masing komponen
memiliki keragaman sebesar 56.66 % pada
komponen utama satu, 17.12 % pada
komponen utama dua,
14.01 % pada
komponen utama tiga dan 6.79 %
keragaman pada komponen utama empat.
Komponen
pertama
(PCA1)
memiliki eigenvalue 8.50 memberikan
kontribusi terhadap keragaman maksimum
sebesar
56.70%.
Karakter
yang
berkontribusi terhadap komponen pertama
(PCA1) ialah panjang biji, lebar biji, tebal
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
100 biji, Bobot 100 kernel, rendemen biji,
warna biji, warna garis biji, bentuk biji,
posisi garis biji, permukaan biji dan tekstur
kulit biji.
Analisis dilakukan pada setiap
karakter berdasarkan Principal Component
Analysis (PCA) tipe Pearson (n-1) dengan
menggunakan aplikasi XLSTAT Versi 2009
yang
digunakan
untuk
menentukan
kontribusi pada setiap karakter keragaman
total. Komponen utama bernilai jika nilai
eigenvalue > 1, sedangkan karakter yang
berkontribusi terhadap setiap komponen
utama ditandai dengan nilai factor loading
0,6 (Peres-Neto et al., 2003). Sedangkan
untuk pengklasteran menggunakan analisis
dendogram Aglomerative Hierrarchical
Clustering (AHC)
biji, berat 100 biji, panjang kernel, berat 100
kernel, warna biji, warna garis, bentuk biji,
dan posisi garis. Komponen kedua (PCA2)
yang memiliki eigenvalue sebesar 2.60
memberikan kontribusi terhadap keragaman
maksimum sebesar 17.12%. Karakter yang
berkontribusi terhadap komponen kedua
(PCA2) ialah tebal kernel, dan rendemen
biji. Pada komponen ketiga (PCA3) dengan
eigenvalue sebesar 2.10 memberikan
kontribusi terhadap keragaman maksimum
sebesar
14.01%.
Karakter
yang
berkontribusi terhadap komponen ketiga
ialah karakter permukaan biji. Pada
komponen keempat (PCA4) dengan
eigenvalue sebesar 1.02 memiliki kontribusi
terhadap keragaman sebesar 6.80 terhadap
karakter lebar kernel. Menurut Arshad et al
(2010) menyatakan bahwa karakter yang
menghasilkan kontribusi terbesar pada
komponen utama dapat disebabkan oleh
sifat kompleks ekspresi gen suatu karakter.
Karakter pada komponen utama bunga
matahari mempunyai kompleksitas pada
ekspresi gen dan dapat digunakan untuk
menduga keragaman pada bunga matahari.
Ardiarini., et all. 2017
Tabel 1. Eigenvalue keragaman kumulatif, keragaman, dan factor loading 6 genotip dari karakter
kualitatif dan kuantitatif.
Eigenvalue
Keragaman (%)
Kumulatif(%)
Panjang Biji
Lebar Biji
Tebal Biji
Berat 100 Biji
Panjang Kernel
Lebar Kernel
Tebal Kernel
Berat 100 Kernel
Rendemen Biji
Warna Biji
Warna Garis
Bentuk Biji
Posisi Garis
Permukaan Biji
Tekstur Biji
PCA1
8.50
56.70
56.70
0.91
0.94
0.92
0.97
0.91
0.29
0.54
0.71
-0.48
0.81
0.83
0.81
-0.83
-0.18
0.59
Analisis Kluster
Menurut Smith et al. (1991) Evaluasi
dan karakterisasi ciri morfologi adalah
langkah pertama dan mendasar dalam
mendeskripsi plasma nutfah. Deskripsi
secara statistik juga dapat digunakan untuk
menentukan variasi genetik. Genotipe bunga
matahari dibagi menjadi empat kelompok
berdasarkan sifat fisik benih. Komposisi
kelompok yang berbeda diberikan pada
Gambar 1. Berdasarkan analisis klaster
terbagi menjadi 4 (empat) kelompok utama.
Genotip yang termasuk dalam kelompok 1
adalah genotip Lokal Malang. Kelompok 2
(NOA10), kelompok 3 (NOA11 dan
NOA22), dan kelompok 4 (NOA12 dan
NOA50).
PCA2
2.60
17.12
73.80
0.16
-0.19
-0.35
-0.12
0.31
0.66
-0.62
0.57
0.71
0.05
0.26
0.05
-0.26
-0.42
-0.55
PCA3
2.10
14.01
87.80
0.11
0.16
0.13
-0.17
0.06
-0.23
-0.54
0.27
0.46
0.46
-0.41
0.46
0.41
0.72
0.31
PCA4
1.02
6.80
94.60
-0.16
-0.22
-0.11
0.04
-0.25
0.66
0.09
-0.19
-0.21
0.22
0.11
0.22
-0.11
0.47
-0.04
Evaluasi keragaman pada karakter
sifat fisik biji bunga matahari dapat
bermanfaat untuk pemilihan genotip terpilih
dalam upaya berbaikan tanaman. Kelompok
kluster tersebut menunjukkan keragaman
pada karakter fisik pada biji bunga matahari
yang diuji. Hal ini didukung oleh Ardiarini
et al. (2016) bahwa keragaman genotipe
potensial dapat juga berdasarkan karakter
agro-morfologi dan dapat digunakan sebagai
informasi untuk tujuan industri. Genotipe
yang terdapat dalam satu grup menunjukkan
kesamaan karakter dan perbedaan genotipe
dapat digunakan sebagai tetua sesuai dengan
karakter yang diinginkan pemulia. Hasil
penelitian ini dapat digunakan untuk
perbaikan karakter pada program pemuliaan.
Gambar 1. Analisis klaster berdasarkan karakter fisik biji
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
1. Berdasarkan PCA didapatkan keragaman
pada karakter fisik biji: lebar biji, bobot
100 biji, tebal biji, posisi garis biji,
panjang kernel, warna garis biji, bentuk
biji, panjang biji, berat 100 kernel, lebar
kernel, dan rendemen biji.
2. Genotipe potensial dibagi menjadi empat
(4)
kelompok
karakter
penciri
berdasarkan karakter fisik biji.
Ardiarini, N, R., Waluyo, B., Kuswanto.
2016. Variability And Genetic
Distance Of Potential Genotypes
Sunflower (Helianthus annuus L.)
from Indonesia for Industrial
Purpose. Transactions of Persatuan
Genetik Malaysia, No. 3, pp. 1-10,
20167-73, 2061 6
Arshad M., M. A. Khan, S. A. Jadoon and
A. S. Mohmand. 2010. Faktor
analysis in sunflower (Helianthus
annuus L.) to investigate desirable
hybrids. Pak. J. Bot. 42 (6): 43934402.
Fajriyah L. dan B. Irawan, 2016. Analisis
keanekaragaman
dan
pengelompokan
empat
varietas
kelengkeng (Dimocarpus longan L.)
melalui metode fenetik. Diss.
Universitas Airlangga
Force, E. M., N. T. Dunforf, and J. J.
Salas. 2015. Sunflower: Chemistry,
Production,
Processing,
and
Ucapan Terima Kasih
Ucapan Terima Kasih disampaikan
kepada Dr. Noer Rahmi Ardiarini, SP., M.Si
yang telah telah menyediakan bahan
penelitian serta ilmu dan bimbingannya.
Kepada Dr. Budi Waluyo, SP., MP. Yang
juga membimbing dalam penyusunan
makalah ini. Dan juga kepada mahasiswa
penelitian S1 Intan Widia Santika yang
tergabung dalam tim peneliti Bunga
Matahari.
Di Seminarkan pada Seminar Nasional Peripi
Universitas Brawijaya Malang, 24 Agustus 2017
Ardiarini., et all. 2017
Ultilization. AOCS Press. Amerika.
P. 53-55
Herwati, A., Purwati, R, D., Anggraeni,
T, D, A. 2011. Penampilan karakter
kualitatif
pada plasma nutfah
tanaman bunga matahari. Prosiding
Seminar
Nasional
Inovasi
Perkebunan 2011.
Khodadadi M., M. H. Fotokian and M.
Miransari. 2011. Genetic diversity
of wheat (Triticum aestivum L.)
genotypes based on cluster and
principal component analyses for
breeding strategies. AJSC 5(1):17-24
Nazir, A., J. Farooq, A. Mahmood, M.
Shahid, M. Riaz. 2013. Estimation
of genetic diversity for CLCUV,
earliness and fiber quality traits
using various statistical procedures
in different crosses of Gossypium
hirsatum L. Vestnik Orel GAU 4
(43) : 2-9
Peres-Neto, P. R., D. A. Jackson, And K.
M.
Somers.
2003.
Giving
meaningful
interpretation
to
ordination axes: assessing oading
significance in principal component
analysis. Ecology 84(9):2347-2363.
Respatijarti, N.R. Ardiarini and G.
Purwantini,
2011.
Genetic
Variability on Sunflower (Helianthus
annuus L.). Proceeding on Plant
Breeding National Seminar. 2011.
Bandung. Indonesia
Skoric, D., S. Jocic, Z. Sakac, and N.
Lecic. 2008. Genetic Possibilities for
Altering
Sunflower Oil Quality
to Obtain Novel Oils. Journal of
Physiology and
Pharmacology
86(4):215 (abstr.)
Smith SE, A1-Dos AL, Warburton M.
1991. Morphological and agronomic
variation in North African and
Arabian alfalfa. Crop Sci., 31: 11591163.