TOLERANSI PLASMA NUTFAH CABAI (Capsicum spp.) TERHADAP INTENSITAS CAHAYA RENDAH DAN KERAGAMAN GENETIKNYA

Transkripsi

1 UniUERSITRS Rmu TOLERANSI PLASMA NUTFAH CABAI (Capsicum spp.) TERHADAP INTENSITAS CAHAYA RENDAH DAN KERAGAMAN GENETIKNYA Rahmi Yunianti, Siiani Sujiphhati, Anis Tatik Maryani, dan Endah Wahyuningrum ABSTRAK Untuk mengetahui toleransi cabai plasma nutfah cabai {Capsicum spp.) terhadap intensitas cahaya rendah telah dievaluasi 19 genotipe cabai dengan menggunakan Rancangan PetakTerpisah dua faktor dengan 3 ulangan. Faktor utama adalah naungan terdiri atas naungan 50% dan tanpa naungan. Faktor kedua sebagai anak petak adalah 19 genotipe cabai yang diuji. Berdasarkan hasil analisis, genotipe-genotipe yang produksinya tirggi dalam keadaan dinaungidan penurunannya produksi kecil adalah IPB CI9 dan IPB C64. Untuk peubah bobot buah, genotipe-genotipe yang bobot buahnya besar dalam keadaan ternaungi dan penurunan bobot kecil adalah IPB C5, IPB CI 9, IPB C28 dan IPB C64. Untuk peubah panjang buah, genotipe-genotipe yang ukuran buahnya panjang dengan penurunan panjang buah kecil adalah IPB C2, IPB C28 dan IPB C'64. Untuk mempelajari keragaman genetik plasma nutfah cabai koleksi telah dievaluasi 29 genotipe cabai dari spesies Capsicum annuum dan C. Frutescence menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap teracakfaktortunggal dengan 3 ulangan. Dua puluh sembilan genotype yang dieevaluasi dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok, kelompok I terdiri dari 26 genotipe (IPB CI, IPB C2, IPB C3, IPB C4, IPB C5, IPB C6, IPB C7, IPB C9, IPB CIO, IPB C11, IPB C12, IPBC14, IPBC15, IPBC16, IPBC17, IPBC19, IPBC28, IPB C37, IPB C50, IPB C51, IPB C64, IPB C68, IPB CI05, IPB C107, IPB C107, IPB C110 dan IPB C111), kelompok II terdiri dari 1 genotipe (IPB C63) dan kelompok III terdiri dari 2 geotipe (IPB C20 dan IPB C21). Keywords: Capsicum, cabai, naungan, keragaman genetik PENDAHULUAN Bagi masyarakat Riau, cabai (Capsicum annuum L.) adalah salah satu sayuran rempah paling strategis dalam menu masakan sehari-hari, dan perannya tidak tergantikan oleh komoditi lain. Namun hingga saat ini propinsi Riau masih belum mampu memenuhi permintaan cabai lokal, dan masih sangat bergantung pada suplai dari propinsi tetangga seperti Sumatera Barat, Sumatera Utara, dan Jambi. Diantara penyebab sangat rendahnya produksi cabai di Riau adalah lahan pertanian yang ada adalah lahan submarginal yang kurang menguntungkan diusahakan sebagai lahan tanaman hortikultura dan varietas cabai yang beredardi pasaran umumnya kurang adaptif dengan agroekologi di propinsi Riau. Di sisi lain propinsi Riau memiliki areal perkebunan sangat luas dan merupakan potensi yang sangat panting untuk digali. Penanaman cabai dalam pola multiple cropping dengan tanaman perkebunan adalah alternatif untuk meningkatkan produksi cabai di propinsi Riau. Akan tetapi karakter fisiologis tanaman cabai budidaya umumnya menginginkan intensitas cahaya penuh agar dapat berproduksi optimal. Penanaman di bawah tegakan tanaman perkebunan dengan intensitas cahaya rendah biasanya menyebabkan produktivitas cabai merosot. Karenanya, dipandang perlu merakit varietas cabai yang berdaya hasil tinggi, memiliki kualitas buah yang disukai konsumen, dan toleran untuk dibudidayakan pada kondisi intensitas cahaya rendah di bawah tegakan tanaman perkebunan. Ill

2 LEmenGP PEnEiiimn Perakitan varietas cabai toleran terhadap intensitas cahaya rendah dimulai dengan mengumpulkan berbagai plasma nutfah cabai dan kemudian melakukan skrining (penapisan). Ketersediaan keragaman genetik akan menentukan keberhasilan program pemuliaan untuk toleransi terhadap intensitas cahaya rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi cabai plasma nutfah cabai {Capsicum spp.) terhadap intensitas cahaya rendah dan keragaman genetiknya. BAHAN DAN METODE Seleksi Cabai untuk Toleransi terhadap Intensitas Cahaya Rendah Materi yang digunakan adalah 19 genotipe cabai terdiri dari koleksi Tim Pemuliaan Cabai IPB, galurgalur introduksi dari AVRDC, dan nomor-nomor lokal yang telah digaiurkan. Percobaan disusun dalam Rancangan PetakTerpisah dua faktor dengan 3 ulangan. Faktor utama adalah naungan terdiri atas naungan 50% dan tanpa naungan. Faktor kedua sebagai anak petak adalah 19 genotipe cabai yang diuji. Masingmasing satuan percobaan terdiri atas 20 tanaman. Peubah yang diamati adalah bobot buah, panjang buah, diameter buah dan produksi. Model matematis rancangan yang digunakan adalah: dimana: Yijk = M + a, + + x^. + Y,+ (a% + e ^,,i = 1,2,3 19. j = 1,2,3 = nilai peubah yang diamati = nilai tengah populasi a, = pengaruh kelompok ke-i P. ^ij Yk = pengaruh naungan ke-j = galat petak utama = pengaruh genotipe cabai ke-k = pengaruh interaksi naungan ke-i genotipe cabai ke-k = pengaruh galat anak petak Pada data yang diperoleh dilakukan analisis ragam dengan fasilitas SAS Jika uji F nyata dilakukan uji lanjut DMRT taraf 5%. Keragaman Genetik Plasma Nutfah Cabai Materi yang digunakan adalah 29 genotipe cabai dari spesies Capsicum annuum dan C. fmtescence. Percobaan disusun dalam Rancangan Kelompok Lengkap teracakfaktortunggal dengan 3 ulangan, masing-masing satuan percobaan terdiri atas 20 tanaman. Peubah yang diamati sebanyak 23 peubah yaitu warna batang muda, warna batang dewasa, bentuk batang, bulu pada batang, tipe pertumbuhan tanaman, warna daun, bentuk daun, jumlah bunga per axil, posisi bunga, warna mahkota, warna semburat mahkota, bentuk mahkota, warna anter, warna tangkai sari, bentuk tepi kelopak, warna buah fase intermediate, warna buah matang, bentuk buah, bentuk pangkal buah, lekukan di pangkal buah, bentuk ujung buah, struktur ujung buah, dan permukaan kulit. Peubah kualitatif dideskripsikan dengan skoring dan peubah kuantitatif dengan menghitung rata-rata dari setiap peubah mengikuti Descriptors for Capsicum (IPGRI, 1995). Penanaman menggunakan mulsa plastik hitam hitam perak, dengan prosedur budidaya standar. Untuk analisis data keragaman digunakan Analisis Komponen Utama {Principle Component Analysis atau PCA). Dendrogram berdasarkan Analisis Gerombol untuk mengetahui pola pengelompokan dan keragaman antar genotipe menggunakan software SPSS versi

3 UniUERSITKS Hm. HASIL DAN PEMBAHASAN Seleksi Cabai untuk Toleransi terhadap Intensitas Cahaya Rendah Hasil analisis menunjukkan naungan dan genotipe berpengaruh nyata pada hampir seluruh oeubah yang diamati, kecuali diameter buah. Berdasarkan hasil analisis, genotipe-genotipe yang produksinya tinggi dalam keadaan dinaungi dan penurunannya produksi kecil adalah IPB C19 dan IPB C64. Untuk peubah bobot buah, genotipe-genotipe yang bobot buahnya besar dalam keadaan ternaungi dan penurunan bobot kecil adalah IPB C5, IPB C19, IPB C28 dan IPB C64. Untuk peubah panjang buah, genotipe-genotipe yang ukuran buahnya panjang dengan penurunan panjang buah kecil adalah IPB C2, IPB C28 dan IPB C64. Pada Tabel 1-3 disajikan hasil uji lanjut peubah produksi, bobot buah, dan panjang buah. Nilai heritabilitas untuk ketiga peubah berada dalam kriteria tinggi. Tabel 1. Produksi per Tanaman (g) 19 Genotipe Cabai di Bawah Naungan dan Tanpa Naungan serta Penurunan Produksi No. Genotipe Naungan Tanpa Naungan Rata-rata Penurunan 01. IPBC d-c b-d a-d 51.99b 02. IPB C f-e b-d a-e b 03. IPBC f-g a a a 04. IPBC f b-c a-e b 05. IPB C h 72.57b-d 48.56d-f 48.03b 06. IPB C f-e b-d b-f -6.37b 07. IPBC h 36.14b-d 30.89e-f 10.5b 08. 1PBC h b-d 73.49c-f 98.51b 09. IPBC h-g b-d 94.25b-f b 10. IPB C a-b b-c a-b 7.48b 11. IPB C b-c b a-c 51.26b 12. IPBC h 19.67b-d 11.21e-f 16.92b 13. IPB C63 O.OOh 5.06d 2.53f 5.06b 14. IPB C a b-d a-c b 15. IPB C f-e b-d a-f 53.54b 16. IPB CI h 68.69b-d 45.06d-f 47.26b 17. IPBC d-e b-d a-f -7.03b 18. IPB C h b-d 57.04d-f 78.53b 19. IPB C h-g 79.73b-d d-f 45.33b Rata-rata 84.43B A Heritabilitas

4 Tabel 2. Bobot per buah (g) 19 Genotipe Cabai di Bawah Naungan dan Tanpa Naungan serta Penurunan Bobot No. Genotipe Naungan Tanpa Naungan Rata-rata Penurunan 01. IPB C2 9.84b 6.93d-e 8.38d -2.90a-d 02. IPB C3 7.19bc 7.22d-e 7.21 d-f 0.03a-d 03. IPB C4 6.85b-d 8.340d 7.59d-e 1.49a-b 04. IPB C a 13.41b 15.02b -3.22b-d 05. IPB C6 2.84d-f 3.82g-h 3.57h-i 1.80a 06. IPB C9 5.19c-f 4.83f-g 5.01 g-h -3.70c-d 07. IPB C f 0.91-i 1.05J -0.28a-d 08. IPBC b-e 5.78e-f 5.84f-g -0.14a-d 09. IPBC b-c 5.59e-f 6.28e-g -1.41a-d 10. IPB C a 10.28c 12.61c -4.66d 11. IPB C a 15.31a 17.08a -3.54c-d 12. IPB C d-f 3.58g-h a-c 13. IPB C IPB C a 12.79b 14.00b-c -3.54c-d 15. IPB C b 7.24d-e 8.57d -2.66a-d 16. IPB CI e-f 3.05h a 17. IPB C d-f 3.73gh a-c 18. IPB Clio 3.62c-f 2.83h a-d 19. IPB C c-f 2.80h 3.05i -0.47a-d Rata-rata 8.47A 6.58B Heritabilitas 0.98 Tabel 3. Panjang buah (cm) 19 Genotipe Cabai di Bawah Naungan dan Tanpa Naungan serta Penurunan Bobot No. Genotipe Naungan Tanpa Naungan Rata-rata Penurunan 01. IPB C a 14.20a 17.21a f 02. IPB C g-i 9.3h 10.79f-h -2.91b-e 03. IPBC g-i 10.66f-g 11.60d-h -1.89b-c 04. IPB C5 15.5d-e 12.12c-e 13.81b-f -3.39b-f 05. IPB C g-i 12.94a-d 12.45d-g 0.88a 06. IPB C i 7.61 i 8.97h b-d 07. IPB CIO 6.31J 3.48J b-e 08. IPB C f-h 11.28d-f 11.67d-h -1.57a-c 09. IPBC e-g 8.96h 11.19e-h -4.40c-f 10. IPB C b-d 11.80d-f 14.40a-e -5.18d-f 11. IPB C a-b 13.55a-b 16.40a-b -5.69e-f 12. IPB C c-d 14.20a 14.60a-d -2.43b-d 13. IPB C IPB C a-c 13.45a-c 15.98a-c -5.06d-f 15. IPB C d 1.39b-d 14.16a-e -3.53b-f 16. IPBC d-f 12.06c-e 12.84c-g -2.43b-d 17. IPBC h-i 9.44g-h 10.03g-h -1.17a 18. IPB Clio 15.69d-e 12.89a-d 14.29a-e -2.80b-e 19. IPB C d-g 12.12c-e 13.06c-g -2.52b-d Rata-rata 14.43A 11.25B Heritabilitas

5 jniuereitrs Rmu Keragaman Genetik Plasma Nutfah Cabai Analisis Komponen Utama (AKU) adalah salah satu teknik eksplorasi data yang digunakan sangat luas ketika menghadapi data peubah ganda. Konsep analisis komponen utama adalah Dereduksian dimensi sekumpulan peubah asal menjadi peubah baru yang berdimensi lebih kecil dan saling bebas (Diyarti 2003). Berdasarkan AKU terdapat 6 komponen yang memiliki akar ciri diatas 1 (Tabel 4). Menurut Santoso (2004), nilai akar ciri menunjukkan kepentingan relatif masing-masing faktor dalam menghitung <eragaman seluruh variabel yang.dianalisis. Komponen dengan akar ciri kurang dari satu tidak valid digunakan dalam menghitung jumlah faktor yang terbentuk (Simamora 2005). Enam komponen tersebut dapat menerangkan keragaman sebesar % (Tabel 12). Dalam analisis data untuk nengelompokkan 29 genotipe cabai yang dipelajari digunakan 3 Komponen Utama (KU). Tiga KU tersebut dapat menjelaskan variabilitas 37 peubah sebesar %. label 4. Nilai akar ciri komponen utama berdasarkan analisis komponen utama Extraction Sums of Squared Initial Eigenvalues Loadings Component Cumulative Total % of Variance Cumulative % Total % of Variance % Berdasarkan nilai vektor ciri (Tabel 5) komponen I terdiri atas 8 peubah yaitu warna batang muda, warna batang dewasa, tipe pertumbuhan tanaman, warna daun, posisi bunga, warna mahkota bunga, warna semburat mahkota bunga dan warna tangkai sari. Komponen11 terdiri atas empat peubah yaitu bentuk daun, jumlah bunga per axil, warna anter dan permukaan kulit buah. Komponen III terdiri atas dua peubah yaitu bentuk batang dan warna buah fase intermediet. 115

6 LEfflBRGP PEnEUTian Tabel 5. Nilai vektor ciri tiga komponen utama Peubah Kode Component Warna batang muda WBA Warna batang dewasa WBD Bentuk batang BBA Bulu batang BUB Tipe pertumbuhan tanaman TTT Warna daun WDA Bentuk daun BDA Jumlah bunga per axil JBA Posisi bunga POB Warna mahkota bunga WMA Warna semburat mahkota bunga WSM Warna anter WAN Warna tangkai sari WTS Bentuk tepi kelopak BTK Warna buah fase intermediet WBI Bentuk ujung buah UB Permukaan kulit buah PKB Berdasarkan pengelompokan KU I dan KU II (Gambar 1) dengan proporsi keragaman tota sebesar %, genotipe yang diuji dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok. Kelompok terdiri dari 26 genotipe, kelompok II satu genotipe, dan kelompok III dua genotipe. Berdasarkan KU dan KU III (Gambar 13) dengan proporsi keragaman % juga diperoleh tiga kelompok. Kelompok I terdiri atas 26 genotipe, kelompok II dua genotipe, dan kelompok III dua genotipe. Berdasarkan KU II dan KU III (Gambar 13) dengan proporsi keragaman % juga diperoleh tiga kelompok, kelompok 127 genotipe, kelompok II dan kelompok III masing-masing 1 genotipe. Analisis gerombol bertujuan untuk mengelompokkan data (pengamatan) ke dalam beberapa kelas, sehingga anggota di dalam satu kelas lebih homogen dibandingkan dengan anggota di dalam kelas lain. Kriteria pengelompokan didasarkan pada ukuran kemiripan (Djuraidah 1991). Semakin kecil jarak akar ciri antar dua genotipe, semakin mirip genotipe tersebut satu sama lain. 116

7 C2\ KU I C4 II CICS*^^"^ ^228 C50 ana 6 a D C110C51 CI KU II Gambar 1. Pengelompokan plasma nutfah cabal berdasarkan KU I dan KU II -ese- 021 KU 04 P ^ C 2 C7g^0 6,11 C12 D C16 loczftfl n KU III Gambar 2. Pengelompokan plasma nutfah cabai berdasarkan KU I dan KU 117

8 KU III Gambar 3. Pengelompokan plasma nutfah cabai berdasarkan KU II dan KU III Santoso (2004) menyatakan bahwa salah satu teknik pengelompokan adalah teknik hierarki, yang memulai pengelompokan dua atau lebih objek dengan kesamaan paling dekat, begitu seterusnya sampai membentuk semacam pohon di mana ada hierarki (tingkatan) yang jelas antar objek, dari yang paling mirip sampai yang paling tidak mirip. Analisis gerombol yang dilakukan pada 29 genotipe cabai dengan 23 peubah menghasilkan dendrogram seperti pada Gambar 4. Pada tingkat kemiripan 85%, 29 genotipe cabai tersebut dapat dikelompokkan menjadi tiga gerombol. Ketiga gerombol tersebut sama dengan ketiga kelompok yang dihasilkan berdasarkan KU I dan KU II pada Analisis Komponen Utama. 118

9 uniuersirns nmu % keticiak miripaii Gambar 4. Dendrogram hasil analisis gerombol plasma nutfah cabai

10 LEmBRGS PEOELITISn KESIMPULAN 1. Genotipe dengan potensi produl^si tinggi dan penurunan produksinya rendali akibat pemberian naungan adalali IPB C64 dan IPB C19, genotipe-genotipe tersebut berpotensi sebagai tetua donor untuk toleransi terhadap intensitas cahaya rendah 2. Telah dikarakterisasi sebanyak 29 genotipe cabai dari beberapa spesies, masing-masing genotipe mempunyai ciri yang unik. 3. Dua puluh sembilan genotype yang dieevaluasi dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok, kelompok I terdiri dari 26 genotipe (IPB C1, IPB C2, IPB C3, IPB C4, IPB C5, IPB C6, IPB C7, IPB C9, IPB C10, IPB C11, IPB C12, IPB C14, IPB C15, IPB C16, IPB C17, IPB C19, IPB C28, IPB C37, IPB C50, IPB C51, IPB C64, IPB C68, IPB C105, IPB C107, IPB C107, IPB C110 dan IPB C111), kelompok II terdiri dari 1 genotipe (IPB C63) dan kelompok III terdiri dari 2 geotipe (IPB C20 dan IPB C21). 120