I. PENDAHULUAN PG : Ganies R.A. dkk.

Transkripsi

1 PG-58 3: Ganies R.A. dkk. KARAKTERISASI FENOTIP DAN PEWARISAN SIFAT KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT POWDERY MILDEW PADA TANAMAN MELON (Cucumis melo L.) VAR. TACAPA HASIL PEMULIAAN TANAMAN Ganies Riza Aristya ) dan Budi Setiadi Daryono ) Laboratorium Genetika, Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Jl. Teknika Selatan Sekip Utara Yogyakarta ganies_riza@ugm.ac.id Disajikan 9-3 Nop ABSTRAK Tanaman melon (Cucumis melo L.) adalah salah satu anggota familia Cucurbitaceae. Tanaman ini merupakan tanaman hortikultura yang semakin banyak dibudidayakan di Indonesia karena dapat dikonsumsi sebagai buah yang memiliki rasa segar dan serta bergizi tinggi. Berbagai macam kultivar melon dibudidayakan di Indonesia mendorong para pemulia tanaman untuk meningkatkan varietas tanaman dengan beberapa teknik konvensional maupun modern. Salah satu tujuan pemuliaan tanaman untuk menciptakan buah melon yang tidak hanya kaya rasa dan bernilai gizi tinggi juga tahan terhadap beberapa macam penyakit. Pada tahun 8, telah dilakukan penyilangan antara kultivar PI dan Action 3 menghasilkan F dan kemudian di testcross yang menghasilkan melon untuk diproyeksikan sebagai kultivar yang tahan terhadap penyakit jamur tepung. Melon hasil testcross yang dinamakan Tacapa ini mempunyai gen ketahanan terhadap jamur tepung. Melon Tacapa ini juga menunjukkan karakter fenotip buah yang baik dan sedang dikembangkan untuk menjadi melon komersial. Karakter fenotip yang dimiliki antara lain bentuk buah elliptical, warna kulit buah hijau, warna daging buah hijau kekuningan, net/jaring jelas dan kuat, dan memiliki rasa, sehingga dapat dikembangkan sebagai komoditi melon unggulan. Tetapi untuk pengembangannya sebagai benih melon unggul, diperlukan upaya seleksi dan pemurnian serta uji ketahanan terhadap serangan jamur tepung. Tujuan penelitian ini dalah untuk menganalisis karakterisasi buah melon Tacapa yang unggul dan bagaimana pewarisan sifat ketahanan melon Tacapa terhadap penyakit jamur tepung. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji ketahanan, pemurnian dan kestabilan keberhasilan karakter morfologi dan agronomi yang unggul meliputi; kestabilan dan keseragaman bentuk dan berat buah tiap tanaman, produksi buah per hektar, serta ketahanan tanaman terhadap penyakit jamur tepung. Pada akhir penelitian ini diperoleh benih melon Tacapa yang unggul yang tahan terhadap jamur tepung serta mempunyai karakter morfologi dan agronomi unggul, seragam dan stabil sehingga dapat disertifikasi dan diproduksi sebagai benih melon komersial. Kata kunci: tahan penyakit, karakter fenotip unggul, kultivar melon Tacapa I. PENDAHULUAN Budidaya tanaman melon (Cucumis melo L.) membutuhkan perawatan yang optimal dan kondisi lingkungan yang tepat, karena tanaman melon rentan terhadap infeksi hama dan penyakit. Hama dan penyakit ini dapat bersumber dari udara, binatang atau pengaruh faktor lingkungan lain yang sangat merugikan bagi peningkatan produksi tanaman. Dalam peningkatan mutu produksi melon, faktor yang sangat sulit untuk dihilangkan adalah infeksi jamur dan patogen yang lain [6]. Powdery mildew merupakan salah satu penyakit yang menyerang tanaman melon yang disebabkan oleh infeksi jamur dari ordo Erysiphales diantaranya dari genus Erysiphe dan Sphaerotheca []. Powdery mildew yang sering ditemukan adalah dari jenis Podosphaera xanthii. Salah satu upaya pengendalian powdery mildew adalah penggunaan fungisida. Namun penggunaan fungsida membahayakan lingkungan serta kesehatan masyarakat, karena senyawa kimia yang terkandung didalamnya selain itu jika penggunaan fungisida tidak terkontrol maka menyebabkan isolat menyebab penyakit powdery mildew tersebut resisten terhadap fungsida. Kekebalan ini muncul akibat proses adaptasinya terhadap senyawa aktif yang terkandung dalam fungsida. Hal ini menyebabkan pemakaian fungsida menjadi tidak efektif dan efisien. Di dalam Teknologi pemuliaan tanaman secara konvensional (hibridisasi) telah terbukti berhasil meningkatkan produksi tanaman dan mampu memenuhi pangan penduduk bumi saat ini. Tanaman melon Tacapa merupakan keturunan dari jalur persilangan dengan induk PI Pada jalur persilangan tersebut melon PI 37795

2 3: Ganies R.A. dkk. PG-59 dijadikan induk betina dan disilangkan dengan induk jantan Action 3. Melon PI memiliki sifat tahan terhadap powdery mildew sedangkan melon Action 3 tidak tahan terhadap powdery mildew, akan tetapi memiliki keistimewaan yaitu daging buah yang, warna hijau kekuningan, merupakan buah favorit yang dibudidayakan masyarakat di daerah Jawa dan sekitarnya dan aroma buah yang sangat. Kedua tanaman ini dipilih berdasarkan hasil skrining sifat ketahanan terhadap powdery mildew dari sebelas tanaman melon yaitu: Andes, PMR 5, WMR 9, PMR 5, MR, PMAR 5, Action 3, Sunrise, PI 73, PI, dan PI Tanaman melon Tacapa diperoleh dengan menyilangkan secara testcross keturunan F PI dengan induk Action 3 []; [5]. Tanaman melon Tacapa dipilih sebagai bahan penelitian karena memiliki beberapa keunggulan yaitu hibrid dari tanaman ini memiliki sifat tahan terhadap terhadap powdery mildew yang diatur oleh gen dominan tunggal. Hal ini merupakan keunggulan bila dibandingkan dengan tanaman melon dari jalur persilangan dengan induk Action 3. Sifat ketahanan terhadap powdery mildew pada tanaman melon dengan induk Action 3 diatur oleh oligogen sehingga pola pewarisannya lebih kompleks dan lebih sulit untuk dipelajari. Keunggulan lain adalah dari segi kualitas buahnya, Tacapa memiliki buah dengan kulit tebal, daging buah, buah tidak mudah pecah, dan memiliki daya simpan yang lebih lama. Buah melon Tacapa juga telah dibandingkan dengan melon komersial yang tahan terhadap powdery mildew. Hasil penelitian menunjukkan bahwa buah melon Tacapa memiliki berat, kandungan vitamin C dan % brix yang lebih tinggi dibandingkan dengan varietas komersial pembandingnya yaitu Sumo, Angel, Monami Red, dan DA3 STAR. Dengan demikian, melon Tacapa inilah yang berpotensi untuk dikembangkan menjadi varietas yang tahan terhadap powdery mildew dan dipilih sebagai bahan dalam penelitian ini [3]. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis karakter buah melon Tacapa yang unggul dan bagaimana pewarisan sifat ketahanan melon Tacapa terhadap penyakit powdery mildew. II. METODOLOGI Bahan Bahan-bahan yang diperlukan antara lain biji melon Tacapa, benih melon PI 37795, melon Action 3, air kran, tanah berhumus, insektisida (Furadan), fungisida (Antrakol), pupuk daun (Gandasil D), pupuk buah (Gandasil B), pupuk ponska, dan pupuk kompos (pupuk organik). Alat Peralatan yang digunakan anatara lain nampan plastik, pinset, inkubator sederhana dengan lampu TL, kain handuk, busa, cuter, penggaris, spidol, gunting, polybag berdiameter 8 cm, batu zeolit, bak larutan pupuk, ember, mulsa plastik, tali plastik, tali rafia, corong gelas, gelas ukur, timbangan, kayu pengaduk, alat penyemprot insektisida dan blower. Cara kerja. Uji pemurnian dan karakter buah melon di greenhouse dan lahan budidaya Uji pemurninan benih melon Tacapa dilakukan di greenhouse dan untuk uji karakter fenotip dilakukan di lahan budidaya tanaman melon milik Universitas Gadjah Mada yaitu di Kebun Pendidikan, Penelitian dan Pengembangan Pertanian (KP-) di Berbah Sleman Yogyakarta. Pada awalnya dilkaukan penyemaian benih melon benih melon Tacapa. Sementara itu, juga dilakukan pembuatan media tanaman dalam ember untuk digunakan di greenhouse dan pengolahan lahan untuk penanaman dilahan budidaya yaiut dengan pembuatan bedengan. Selanjutnya dilkakukan penanaman benih melon di greenhouse dan secara rutin dilakukan perawatan dan pemeliharaan serta pengamatan ketahanan penyakit. Inokulasi powdery mildew dan skoring Inokulasi dilakukan setelah tanaman melon pada media tanam di dalam ember mempunyai daun berjumlah 5 atau 6 serta berumur kurang lebih minggu. Inokulasi dilakukan dengan cara mengusapkan daun tanaman melon yang terinfeksi powdery mildew dari isolat desa Srigading, Kabupaten Bantul pada daun tanaman melon di greenhouse. Daun yang telah diinokulasi tersebut kemudian dihitung tingkat infeksinya selama 8 kali pengamatan (skoring). (skoring) dilakukan setiap 3 (tiga) hari sekali dalam rentang waktu minggu setelah inokulasi. Skoring dilakukan dengan menggunakan grid line yang terbuat dari kertas mika berukurang cm x cm. Pada kertas mika tersebut dibuat kotak-kotak kecil berukuran,5 cm x,5 cm []. Skoring dilakukan dengan cara menempelkan grid line pada daun yang terinfeksi powdery mildew. Kemudian dihitung persentase infeksi pada daun, tingkat infeksi pada satu tanaman dan tingkat infeksi pada satu populasi dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Tingkat infeksi pada tanaman = Jumlah infeksi pada masingmasing daun x % Jumlah daun dalam tanaman Tingkat infeksi pada populasi = Jumlah infeksi pada masing-masing tanaman x% Jumlah tanaman dalam populasi

3 PG-6 3: Ganies R.A. dkk. Tabel. Enam skala infeksi untuk uji sifat ketahanan tanaman melon terhadap powdery mildew []. Skala infeksi 3 5 Gejala Tidak bergejala % - % luas daun bergejala % - 3% luas daun bergejala 3% - 5% luas daun bergejala 5% - 8% luas daun bergejala 8% - % luas daun bergejala fenotip pada buah melon/pemurnian buah dilakukan di greenhouse KP menggunakan 3 blok dan masing blok 5 ulangan. Hasil kestabilan buah Tacapa ditunjukkan pada Gambar dan data hasil pengukuran karakter fenotip pada buah melon Tacapa ditunjukkan pada Tabel. Setelah itu, ditentukan indeks skor untuk tingkat infeksi pada masing-masing populasi dengan ketentuan sesuai Tabel. 3. Analisis Data Setelah pemanenan buah dari greenhouse dan lahan budidaya selanjutnya dilakukan pengambilan data dengan mendiskripsikan berdasarkan karakter fenotip dengan acuan pembanding dari manual berjudul Minimum descriptors for Cucurbita spp., cucumber, melon and watermelon. Buku manual ini disusun oleh European Cooperative Programme for crop genetic resources Networks (ECPGR). Karakter fenotip yang diamati adalah bentuk utuh buah, bentuk irisan, warna kulit, kerapatan net, alur net, bentuk rongga, warna utama daging buah, tingkat kemasakan, tekstur daging, rasa, aroma, daya simpan, warna biji dan bentuk biji. Sementara itu, data karakter kuantitatif fenotip buah melon yang diukur adalah berat buah, keliling buah, diameter horizontal, diameter vertikal, ketebalan kulit, tebal daging, jumlah biji per buah dan ukuran panjang biji. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Uji Pemurninan dan Karakter Fenotip Buah Melon Tacapa di Greenhouse dan Lahan Budidaya Melon Uji pemurnian benih melon Tacapa dan uji karakter fenotip buah melon dilakukan untuk mengetahui kestabilan karakter morfologi dan agronomi yang meliputi kestabilan dan keseragaman bentuk dan berat buah tiap tanaman, produksi buah per hektar, serta ketahanan tanaman terhadap penyakit powdery mildew. Data karakter agronomi yang diamati paska pemanenan buah melon Tacapa di greenhouse dan lahan budidaya adalah dengan mendiskripsikan bentuk utuh buah, bentuk irisan, warna kulit, kerapatan net, alur net, bentuk rongga, warna utama daging buah, tingkat kemasakan, tekstur daging, rasa, aroma, daya simpan, warna biji dan bentuk biji. Sementara itu, data karakter kuantitatif fenotip buah melon yang diukur adalah berat buah, keliling buah, diameter horizontal, diameter vertikal, ketebalan kulit, tebal daging, jumlah biji per buah dan ukuran panjang biji. Uji kestabilan Gambar. Buah melon Tacapa hasil pemurniah buah di greenhouse Lahan budidaya melon yang digunakan adalah di blok petak D- milik KP UGM. Hasil pengukuran karakter fenotip disajikan pada Tabel. Berdasarkan Tabel dan 3 tersebut dapat diketahui bahwa dalam tiap blok baik itu di greenhouse maupun di lahan menunjukkan hasil yang seragam baik dilihat dari karakter kuantitatif maupun karakter kualitatif. Pada penanaman di greenhouse dan lahan masih terdapat segregasi yang masih mengalami infeksi serangan dari penyakit powdery mildew. Akan tetapi sudah banyak tanaman yang tahan terhadap infeksi powdery mildew, hal ini ditunjukkan dengan berat buah yang optimal rata rata mencapai -3 kg, warna utama daging buah hijau kekuningan (Gambar ) dan rasa serta aroma yang dan menyegarkan (Tabel 3). Gambar. Hasil pemurnian buah melon Tacapa di lahan budidaya B. Inokulasi powdery mildew ke tanaman melon Inokulasi dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui tingkat ketahanan tanaman melon Tacapa terhadap infeksi

4 3: Ganies R.A. dkk. PG-6 powdery mildew. Inokulasi powdery mildew ini dilakukan setelah umur tanaman melon sekitar minggu setelah tanam. Inokulasi dilakukan mulai pada daun yang paling bawah atau daun yang paling tua. Inokulasi juga dilakukan pada daun tanaman melon PI yang diketahui bahwa melon ini tahan terhadap infeksi powdery mildew (kontroll positif) dan daun tanaman melon Action 3 sebagai kontrol negatif. Dari Gambar 3 diketahui bahwa pada pengamatan infeksi powdery mildew, tanaman melon Tacapa ada yang menunjukkan respon tahan dan tidak tahan terhadap powdery mildew. A Gambar 3. Hasil inokulasi isolat powdery mildew pada daun tanaman melon. (Ket. A: PI 37795, B: Action 3 dan C: Tacapa) Hal ini diduga disebabkan karena masih terdapat segregasi pewarisan sifat ketahanan dari tetua ke anaknnya, sehingga gen ketahanan jamur tepung belum sepenuhnya diwariskan kepada melon Tacapa. Sehingga diperlukan lagi perakitan ulang antara induk PI dengan Action 33 yang selanjutnya dilakukan perkawinan testcross antara hasil F dengan induk Action 3. Sementara itu, hasil inokulasi yang dilakukan pada induk PI menunjukkan hasil bahwa tanaman tersebut tahan terhadap serangan penyakit powdery mildew (kontrol positif). Hasil inokulasi yang dilakukan pada melon Action 3 menunjukkan bahwa tanaman action 3 tidak tahan terhadap serangan powdery mildew (kontrol negatif). C. Skoring infeksi powdery mildew pada daun melon untuk infeksi powdery mildew dilakukan setiap 3 hari sekali setelah tanaman melon indikator (Tacapa, PI dan Action 3) tersebut diinokulasi inokulat powdery mildew dari Bantul. Data yang diukur adalah tingkat infeksi daun tanaman melon, tingkat infeksi tanaman melon dan tingkat infeksi populasi tanaman melon. Dari data tersebut dapat diamati (Gambar, 5 dan 6) bahwa untuk melon Tacapa masih terdapat infeksi jamur tepung powdery mildew. Hal ini dapat dibandingkan dengan tanaman indikator yang bersifat negatif yaitu Action 3. Sedangkan PI menunjukkan semua tanaman tahan terhadap serangan powdery mildew (positif). C B IV. KESIMPULAN Tanaman melon Tacapa telah menunjukkan keunggulan pada aspek ekonomis dan agronomis serta tahan terhadap penyakit powdery mildew. Akan tetapi masih diperlukan perakitan tanaman untuk menjadikan varietas melon Tacapa lebih unggul sehingga dapat bersaing dengan melon hasil hibrida di industri benih nasional. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada seluruh tim peneliti yang telah membantu tercapainya kegiatan penelitin ini, kepada Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr.Sc. dan Petani binaan di KP, Magetan dan Purwokerto. Ucapan terimakasih juga kami sampaikan kepada Kementrian Riset dan Teknologi Republik Indonesia (kode penelitian: RT- -3) atas dukungan dana dan kesempatan yang telah diberikan. DAFTAR PUSTAKA [] Aristya, G. R. And Daryono, B.S. 8. Identification and Screening for Resistance to Powdery mildew in melons (Cucumis melo L.). International Seminat Plant Pathology. [] Fukino, N., Kunihisa, M. and Matsumoto, S.. Characterization of rekombinant inbred lines derived from crosses in Melon (Cucumis melo L.), PMAR No. 5 x Harukei No. 3. Breeding Sciense 5:-5. [3] Iswandari, A. 9. Perbandingan Morfologi dan Pertumbuhan Antara Tanaman Melon (Cucumis melo L.) Hasil Test Cross dengan Varietas Tahan Powdery Mildew dengan dan Tanpa Fungisida. Skripsi. Fakultas Biologi. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta [] Kuzuya, M., Yashiro, K., Tomita, K., and Ezura, H. 6. Powdery mildew (Podosphaera xantii) resistance in melon is categorized into two types based on inhibition of the infection processes. Journal of Experimental Botany, 57 (9):93-. [5] Qurrohaman, T., & Daryono, B.S. 9. Pewarisan Sifat Ketahanan Tanaman Melon (Cucumis melo L.) Terhadap Powdery mildew (Podosphaera xanthii (Castag.) Braun et Shishkoff). Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia, Vol. 5:, -6. [6] Simpson, B. B. and Ogorzaly.. Economic botany, plants in our world. McGrow-Hill Higher Education, New York. p: 8-85.

5 PG-6 3: Ganies R.A. dkk. Tabel. Karakter fenotip buah melon Tacapa hasil pemurniah buah di greenhouse No Karakter Rerata Blok A Rerata Blok B Rerata Blok C Rerata Blok Buah Bentuk utuh globuler globuler globuler globuler Bentuk irisan globuler globuler globuler globuler 3 Warna kulit hijau hijau hijau-krem hijau Kerapatan net renggang rapat renggang renggang 5 Alur net horizontal horizontal horizontal horizontal 6 Berat (g) , 7 Keliling (cm) 3,9,5,,5 8 D- horizontal (cm) 3,5 3,3,6 9 D-vertikal (cm) 3,,7 8,, Ketebalan kulit (cm),,,, Tebal daging (cm),8,,88,9 Bentuk rongga rounded rounded ellipse rounded 3 Warna utama daging hijau hijau hijau hijau kemasakan masak masak masak masak 5 Tekstur daging,,3 6 Rasa,,,8,3 7 Aroma 8 9 Daya simpan buah (hari) jumlah biji per buah (biji vital) Biji, 6, 3,6 95,6 8,53 Warna biji krem krem krem krem Bentuk biji ellipse ellipse ellipse ellipse Ukuran panjang biji (cm),75,753,73,7 3 Ukuran tebal biji (cm),36,36,, Bobot biji (gr),3,,5,

6 3: Ganies R.A. dkk. PG-63 Tabel 3. Hasil pengukuran karakter fenotip buah melon Tacapa di lahan budidaya

7 PG-6 3: Ganies R.A. dkk. Action 3 Tacapa PI ӿ TI D ӿ TI D,8,6,, ӿ TI D (a) (b) (c ) Gambar. Tingkat infeksi daun tanaman melon terhadap serangan powdery mildew Action 3 Tacapa PI 37795,5,5,5 ӿ TI T,5 ӿ TI T,8,6,, ӿ TI T (a) (b) (c ) Gambar 5. Tingkat infeksi tanaman melon terhadap serangan powdery mildew Action 3 Tacapa PI ӿ TI P ӿti P,8,6,, ӿ TI P Gambar 6. Tingkat infeksi populasi tanaman melon terhadap serangan powdery mildew