ANALISIS MULTIVARIATE DAN SELEKSI NENAS HASIL PERSILANGAN QUEEN DENGAN SMOOTH CAYENNE KOLEKSI PKBT UNTUK PERBAIKAN HASIL DAN MUTU BUAH

Transkripsi

1 ANALISIS MULTIVARIATE DAN SELEKSI NENAS HASIL PERSILANGAN QUEEN DENGAN SMOOTH CAYENNE KOLEKSI PKBT UNTUK PERBAIKAN HASIL DAN MUTU BUAH Abstrak Program hibridisasi telah dimulai tahun 2003 di PKBT IPB Bogor. Program hibridisasi tersebut melibatkan kultivar nenas, terdiri dari enam kultivar jenis Smooth Cayenne dan enam kultivar jenis Queen. Persilangan menghasilkan 195 genotipe dengan berbagai kombinasi karakter yang berbeda. Hasil analisis keragaman berdasarkan karakter morfologi diperoleh 33 kelompok hibrida pada derajat kesamaan genetik 50%. Hasil analisis korelasi menunjukkan bahwa tinggi tanaman dengan panjang pedunkulus, diameter pedunkulus, panjang buah, jumlah spiral, diameter dan bobot buah nyata dan positif. Korelasi negatif dan nyata ditunjukkan antara bobot buah dan bobot mahkota dengan total padatan terlarut. Sementara bobot buah berkorelasi positif dan nyata dengan kandungan vitamin C. Bobot buah, bobot mahkota, panjang buah, diameter buah, tebal daging buah, diameter empulur, TPT, total asam, kadar vitamin C, ph, tinggi tanaman, dan panjang pedunkulus merupakan karakter-karakter yang dikendalikan oleh gen-gen yang berada di dalam inti sel. Kombinasi persilangan JBSMSC2 x JBBMQH6 menghasilkan nilai heterosis dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik yang tinggi untuk karakter ukuran buah dan kualitas buah. Hasil seleksi dari 195 hibrida diperoleh 39 kandidat nenas varietas unggul. Kata kunci: hibridisasi, korelasi, smooth cayenne, queen, genotipe, heterosis Abstract Hybridization program was started in the year of 2003 at PKBT IPB Bogor, entangles of parental cultivars, constisting of five type cultivars Smooth Cayenne and seven type cultivars Queen. The cross yields 195 genotypes with various different character combinations. The result of variance analysis based on morphological characters is obtained by 33 group of hibrids at the degree of genetic similarity of 50%. Correlation analysis between agronomy characters indicates that positive and significant correlation is shown on plant high with peduncle length, peduncle diameter, fruit length, number of spirals, fruit diameter and weight fruit. Existence of correlation between vegetative component with fruit component enables selection to be done more efficiently. The result correlation analysis between fruit weight dan crown weight with total soluble solid (TSS) is negative and significant, while correlation positive and significant between fruit weght with vitamin C contents. Fruit weight, crown weight, fruit length, fruit diameter, flesh thickness, core diameter, TSS, total acid, vitamin C, ph, plant height, and peduncle length, are characters controlled by nuclear genes. Crossing combination between JBSMSC2 and JBBMQH6 resulted in heterosis and heterobeltiosis value for size and quality of fruits. Among all of these genotypes, 30 genotypes can be the superior variety candidates. Key words : hybridization, correlation, smooth cayenne, queen, genotype, heterosis

2 81 Pendahuluan Hibridisasi bertujuan untuk memperoleh kombinasi genetik yang diinginkan melalui persilangan dua atau lebih tetua yang berbeda genotipnya (Poepodarsono, 1988). Pada tanaman nenas hibridisasi merupakan salah satu kegiatan pemuliaan tanaman untuk memperoleh genotipe yang memiliki karakter-karakter unggul baik sebagai nenas segar maupun nenas kalengan. Menurut Chan (2006) kultivar nenas adalah heterozigot, hibridisasi antar nenas biasanya menghasilkan genotipe-genotipe yang memiliki keragaman luas. Populasi hasil persilangan ini akan menghasilkan gen rekombinan-rekombinan untuk diseleksi dan dapat menjadi klon baru serta individu-individu superior. Pertimbangan penting di dalam hibridisasi adalah pemilihan tetua, arah persilangan, waktu persilangan dan ukuran populasi hibrida. Seleksi diperlukan untuk memperoleh genotipe unggul yang akan diperbanyak secara vegetatif sehingga diperoleh klon yang unggul. Nenas yang paling banyak ditanam adalah jenis nenas Smooth Cayenne. Industri nenas dunia didominasi kultivar Smooth Cayenne yang digunakan baik sebagai nenas segar maupun nenas kalengan. Smooth Cayenne memiliki bentuk buah simestris berukuran medium ( kg), pedunkulus kuat dan pendek, warna buah ketika masak kuning merata dari dasar sampai ke ujung (Chan et al., 2003). Salah satu nenas yang banyak ditanam di Indonesia adalah nenas Subang dari jenis Smooth Cayenne yang memiliki buah dengan kadar air yang tinggi, berukuran besar, mata buah agak datar, rasanya agak masam dan berbentuk silindris, sehingga mudah dalam proses pengalengan (Rukmana, 1996). Namun nenas yang demikian kurang baik untuk dijadikan sebagai negas segar (buah meja) karena kadar air tinggi, sehingga perlu dilakukan perbaikan karakter yang telah ada pada nenas Subang tersebut. Sejak tahun 2003, Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika IPB telah melaksanakan program persilangan buatan antara genotipe nenas Subang (Smooth Cayenne) dengan nenas Bogor (Queen) dengan tujuan untuk memperoleh kultivar-kultivar komersil (Nasution et al. 2006). Cabral et al., (1995), mencatat untuk mendapatkan kultivar nenas komersil karakter seleksi yang diprioritaskan 81

3 82 adalah daun tidak berduri, panjang pedunkulus tidak lebih 30 cm, buah silindris dengan berat antara 1.0 hingga 2.5 kg, TPT lebih dari 13 o Brix, asam titrasi antara 5.5 hingga 13.0 meq/100 ml dan resisten terhadap Fusarium subglitinans. Chan dan Lee (1991) menambahkan bahwa di Malaysia nenas segar memiliki kriteria bobot buah kg, diameter hati mm, TPT (%), kandungan asam (%), dan tidak berduri. Sementara nenas kalengan memiliki kriteria bobot buah kg, diameter empulur mm, TPT (%), kandungan asam (%) dan daun tidak berduri. Leal dan Coppen (1996) menjelaskan tujuan program pemuliaan nenas untuk buah segar adalah jumlah tunas akar tidak lebih dari dua tunas, umur panen lebih singkat, ukuran mahkota kecil, daun tidak berduri, pedunkulus pendek dan diameter sedang, ukuran buah kecil sampai sedang, bentuk silindris, kulit buah kuning, mata buah rata, daging buah matang seragam dan bertekstur padat, tidak berserat dan memiliki empulur yang sempit dan resisten terhadap hama-penyakit. Sementara pemuliaan tanaman nenas untuk buah kalengan bertujuan antara lain menghasilkan buah dengan ukuran sedang sampai besar, bentuk silindris, dan mata tidak terlalu dalam. Seperti program persilangan lainnya, seleksi diantara hibrida-hibrida hasil persilangan antara Smooth Cayenne dengan Queen diperlukan untuk mendapatkan hibrida unggul. Sejauh ini telah dilakukan evaluasi terhadap hasil persilangan untuk mendapatkan tanaman normal, dengan membuang tanaman yang memiliki karakter ukuran buah sangat kecil, bentuk buah tidak beraturan, pedunkulus panjang, TPT rendah, dan karakter-karakter cacat lainnya. Tanaman nenas (Ananas comosus (L.) Merr.) termasuk tanaman menyerbuk silang. Sifat self-incompatibility mencegah atau mengurangi nenas menyerbuk sendiri. Bunga nenas biasanya self steril dan buah berkembang menjadi buah parthenocarpic (Py et al. 1987). Berdasarkan sifat ini maka perbanyakan nenas biasanya digunakan bagian vegetatif, karena tidak menghasilkan biji. Menurut Bartholomew et al. (2003) biji yang dihasilkan melalui penyerbukan sendiri perkecambahannnya lambat, vigor rendah, bibit muda rapuh dan terjadi inbreeding depression. Pada tanaman menyerbuk silang, agar hibridisasi berhasil sesuai dengan harapan, perlu dilakukan pemilihan tetua yang memiliki potensi genetik yang 82

4 83 diinginkan. Pemilihan tetua ini sangat tergantung pada karakter yang diinginkan, apakah karakter kualitatif atau kuantitatif. Keberhasilan dalam program hibridisasi ditentukan oleh pemilihan tetua yang tepat. Informasi yang diperlukan untuk menentukan tetua yang tepat adalah keragaman genetik dan ditunjang pengetahuan mengenai pola pewarisan karakter-karakter yang diinginkan. Selain itu pada tanaman nenas dapat dimanfaatkan efek heterosis dari persilangan yang dilakukan. Pada tanaman nenas heterosis pertama kali dikenal dari populasi F 1 hasil persilangan Cayenne dengan Santa Marta, varietas yang berasal dari Amerika Tengah. Pada nenas telah diperlihatkan Hybrid Vigor beberapa varietas hibrida dan telah menjadi spesies hibrida. Hibrida-hibrida dari A. erectifolius sedikit memperlihatkan gejala heterosis dibanding spesies lainnya (Collins, 1968). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh karakter yang dapat digunakan sebagai kriteria seleksi nenas unggul pada populasi hibrida dan melakukan seleksi terhadap populasi tersebut agar dapat diusulkan baik untuk menambah koleksi plasma nutfah nenas maupun untuk dilakukan pengujian lebih lanjut sebelum dilepas sebagai varietas unggul. Sebagai tahap awal untuk mencapai tujuan tersebut, dilakukan penelitian ini dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Menggunakan analisis korelasi untuk mendapatkan kriteria seleksi dari karakter fase pertumbuhan dan karakter komponen buah. 2. Menggunakan analisis multivariate untuk mengetahui karakter yang berperan dalam membentuk keragaman pada populasi hibrida. 3. Menguji adanya pengaruh tetua dalam setiap hasil persilangan. 4. Mengkaji kemungkinan terdapatnya efek heterosis dan nilai nilai keunggulan hibrida dari tetua tertinggi pada hasil persilangan tanaman nenas. 5. Melakukan evaluasi dan seleksi untuk mendapatkan kandidat nenas varietas unggul. Bahan dan Metode Percobaan dilakukan di Kebun Percobaan Pasir Kuda PKBT IPB Bogor yang memiliki ketinggian 260 m di atas permukaan laut (dpl). Percobaan dilaksanakan mulai Januari 2005 sampai Desember

5 84 Sebanyak 195 genotipe tanaman hibrida berasal dari 13 kombinasi persilangan (Tabel 17) ditanam tanpa rancangan percobaan, semua tanaman diamati. Tabel 17. Jumlah hibrida dari 13 kombinasi persilangan antar berbagai aksesi nenas No. Kombinasi Persilangan Jumlah hibrida Penanaman dilakukan di lapang, dengan prosedur budidaya standar, yaitu pola tanam yang digunakan adalah single row dilakukan dengan jarak tanam yang digunakan 60 cm x 30 cm. Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan, pengendalian gulma, hama dan penyakit. Pemupukan dilakukan secara larikan pada kedalaman 5-10 cm di sekeliling tanaman dengan dosis pupuk sebanyak: Urea 300 kg ha -1 ; SP kg ha -1 dan KCl 50 kg ha -1 dan diberikan pada saat umur tanaman tiga bulan setelah tanam dan Urea 150 kg ha -1 ; SP36 50 kg ha -1 dan KCl 100 kg ha -1 yang diberikan pada saat umur tanaman 10 bulan.). Bahan tanaman yang digunakan dalam pengujian maternal adalah hibrida hasil persilangan tetua JBBMQH6 (Queen) dan JBSMSC3 (Smooth Cayenne) dan resiproknya, lima sampel setiap kombinasi persilangan. Untuk pendugaan heterosis diamati 89 hibrida dari empat kombinasi persilangan, yaitu : JBSMSC2 x JBBMQH6, JBBMQH7 x JTWHSCM, JBSMSC-4 x LNPCBP, dan JBSMSC2 x JBSMSC1, hibrida tersebut berasal dari koleksi nenas plasma nutfah kebun percobaan PKBT IPB. JBBMQH6 X JBSMSC3 JBSMSC3 X JBBMQH6 JBSMSC1 X JBBMQH6 JBSMSC2 X JBBMQH6 JBBMQH6 X JBSMSC1 SLLLQH4 X JTWHSCM JBBMQH7 X JTWHSCM JBKLQH1 X JBBMQH6 LNPCBP X JBBMQH6 JBSMSC2 X LNPCBP JBSMSC4 X LNPCBP JTPMQH2 X SSSPMQH JBSMSC2 X JBSMSC1 Peubah yang diamati meliputi 21 peubah kualitatif berupa karakter morfologi (Lampiran 1) dan 14 peubah kuantitatif (agronomi). Pengamatan data

6 85 morfologi dideskripsikan dengan skoring berdasarkan pedoman Descriptors for pineapple diterbitkan oleh International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR, 1991). Peubah kuantitatif (agronomi) yang diamati, yaitu : tinggi tanaman (cm), panjang pedunkulus (cm), diameter pedunkulus (cm), jumlah spiral, diameter buah (cm), panjang buah (cm), diameter empulur (cm), tebal daging buah (cm), bobot mahkota (g), bobot buah (g), kedalaman mata (cm), nilai total padatan terlarut buah = TPT ( o Brix), total asam daging buah (%), dan kadar vitamin C (mg/100 g sampel). Untuk analisis data morfologi digunakan data hasil skoring melalui analisis multivariat. Sementara data agronomi dilakukan analisis deskriptif (distribusi frekuensi), analisis korelasi, analisis pengaruh tetua betina, analisis heterosis dan analisis peringkat. 1. Analisis korelasi menggunakan rumus (Aunuddin, 2005): r = ( xi x x( y i x) 2 i y) ( y j y) 2. Analisis Similaritas, koefisien kesamaan genetik antara hibrida berdasarkan penanda morfologi diolah menggunakan prosedure SIMQUAL (Similarity for Qualitative Data) pada program NTSYS-pc versi 2.02 dan dihitung berdasarkan berdasarkan rumus Nei dan Li (1979) atau koefisien Dice (S) yaitu: S= 2n ab /(n a +n b ) Dimana : S = kesamaan genetik n ab = jumlah pita DNA pada individu a dan b. n a n b = jumlah pita DNA pada invidu a = jumlah pita DNA pada invidu b 3. Analisis Komponen Utama, analisis tiga komponen utama dilakukan dengan mengekstrak 3 eigenvectors dari 3 Eigenvalues utama yang memberikan tingkat keragaman paling tinggi melalui prosedure analisis Ordination dalam program NTSYS-pc versi Hasil analisis disajikan dalam bentuk tabel akar ciri dan vektor ciri. 2 85

7 86 4. Pengujian pengaruh maternal, dilakukan terhadap populasi F 1 dan resiprokalnya (F 1R ) untuk mengetahui pengaruh tetua betina terhadap karakterkarakter utama nenas. Ada atau tidaknya pengaruh maternal yang mengendalikan karakter utama dengan membandingkan nilai tengah F 1 F 1R dengan uji t menurut Steel dan Torrie (1989) pada taraf 5%. Jika uji t memberikan hasil ada perbedaan nilai tengah F 1 dan F 1R disimpulkan ada pengaruh maternal, sebaliknya bila uji t tidak berbeda disimpulkan tidak ada pengaruh maternal. Jika ragam populasi F 1 dan F 1R dan juga homogen, maka kedua populasi dapat digabung dalam analisis selanjutnya. Prosedur uji t dan kehomogenan ragam menggunakan fasilitas SAS versi Pendugaan heterosis, nilai heterosis diduga berdasarkan nilai tengah kedua tetua (mid parent) dan nilai tengah tetua terbaik (best parent). Heterosis (MP) dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik (HP) dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut (Fehr, 1987): µ F1 µ MP MP = x100% µ MP µ F1 µ HP HP = x100% µ Keterangan : µ F1 : nilai tengah hibrid µ MP : nilai tengah kedua tetua = ½ ( P 1 + P2 ) µ : nilai tengah tetua tertinggi HP 4. Sebelum dilakukan analisis peringkat, seluruh data agronomi ditransformasi ke sebaran normal baku sebagai berikut (Steel dan Torrie, 1989): HP Y µ z = Keterangan : Z = nilai sebaran normal Y = nilai pengatan setiap hibrida µ = nilai rataan; S y = galat baku S y Hasil dan Pembahasan Secara visual, keragaman yang terlihat jelas pada bagian vegetatif adalah duduk daun, warna daun, distribusi duri pada daun dan bentuk daun. Pada Gambar ditunjukkan bebebarapa jenis duduk daun. Duduk daun tegak terlihat 86

8 87 pada hibrida nomor 08\04 (Gambar a) dan duduk daun jatuh terlihat pada hibrida nomor 04\51 (Gambar b). Gambar memperlihatkan jenis warna daun. Warna daun hijau terlihat pada hibrida nomor 02\03 (Gambar a) dan warna daun hijau bercorak merah terlihat pada hibrida nomor 04\02 (Gambar b) serta warna daun bercak merah terlihat pada hibrida nomor 02\04 (Gambar c). a b Gambar. Keanekaragaman duduk daun nenas: Duduk daun tegak (a) dan duduk daun jatuh (b). Gambar. Keanekaragaman warna daun: Warna daun hijau (a), hijau bercak kuning (b), dan hijau bercak merah (c). Variasi pada karakter generatif yang mudah terlihat secara visual adalah warna kelopak bunga (sepal), bentuk permukaan buah, dan bentuk mahkota. Pada Gambar 13, ditunjukkan dua jenis warna sepal, warna keungu-unguan terlihat pada hibrida nomor 04\02 (Gambar 13a), dan warna krem terlihat pada hibrida nomor \13 (Gambar 13b). Gambar 14 memperlihatkan dua karakter mahkota buah, bentuk tunggal terlihat pada hibrida nomor 10\03 (Gambar 14a), dan bentuk mahkota buah ganda terlihat pada hibrida nomor 04\01 (Gambar 14b). a b c 87

9 88 a b Gambar 13. Keanekaragaman warna sepal: Warna keungu-unguan (a) dan warna putih kehijauan (b). a b Gambar 14. Keanekaragaman mahkota buah. Mahkota tunggal (a) dan mahkota ganda (b). Pengamatan karakter komponen hasil, hasil dan kualitas hasil (agronomi) dilakukan setelah buah masing-masing populasi dipanen. Panen buah dilakukan dengan cara memilih buah nenas yang telah menunjukkan tanda-tanda sudah siap dipanen, dengan ciri sebagai berikut : mahkota sudah mulai membuka, pedunkulus sudah mengerut, mata buah tampak lebih mendatar, besar dan bentuknya silindris, warna buah tampak lebih menguning (tergantung jenis nenas), sudah tercium aroma buah nenas yang harus dan khas (Pantastico, 1997; Rukmana, 1996). Analisis Korelasi Tabel 18 menyajikan korelasi antar karakter kuantitatif. Tinggi tanaman berkorelasi sangat nyata dan positif dengan panjang pedunkulus, diameter pedunkulus, jumlah spiral, diameter buah dan panjang buah serta bobot buah masing-masing dengan koefisien korelasi 0.27, 0.18, 0.27, 0.30, 0.34 dan

10 89 Tabel 18. Korelasi antara peubah agronomi hibrida hasil persilangan TT PP DP BM BB JS DB PB TD DE KA KC TPT ph TT PP DP BM BB JS DB PB TD DE KA KC TPT 0.27** 0.18* 0.18* 0.32** 0.27** 0.30** 0.34** * * ** 0.38** ** ** 0.36** 0.27** 0.76** 0.40** ** ** 0.33** ** ** * -0.19* ** 0.80** * ** 0.21** 0.37** ** ** 0.25** * * * 0.02 Keterangan : TT=Tinggi tanaman, PP=Panjang pedunkulus, DP=Diameter pedunkulus, BM=Bobot mahkota, BB=Bobot buah, JS=Jumlah spiral, DB=Diameter buah, PB=Panjang buah, TD=Tebal daging buah, DE=Diameter empulur, KA= Kadar asam daging buah, KC=Kadar Vitamin C, dan TPT=Total padatan terlarut. Adanya korelasi positif yang nyata antara tinggi tanaman dengan beberapa karakter komponen buah menunjukkan bahwa tinggi tanaman berperan penting dalam perbaikan karakter komponen buah tanaman nenas. Korelasi yang nyata antara tinggi tanaman dengan panjang pedunkulus dan diameter buah berimplikasi positif terhadap panjang buah, diameter buah, jumlah spiral sampai bobot buah. Hal ini dapat diartikan bahwa dengan melakukan seleksi terhadap tinggi tanaman secara simultan dengan komponen buah yang lain akan diperoleh ukuran buah yang lebih baik. Korelasi negatif dan nyata ditunjukkan antara komponen buah (bobot buah dan bobot mahkota) dengan TPT, namun bobot buah berkorelasi positif dan nyata dengan vitamin C. Sementara kandungan vitamin C dengan ph berkorelasi negatif dan nyata. Korelasi negatif antara TPT dengan bobot mahkota dan bobot buah rendah, ini membuka prospek yang bagus untuk merakit kultivar dengan kombinasi bobot buah yang ideal dengan kualitas buah yang tinggi. Tidak adanya korelasi antara bobot buah dengan bobot mahkota juga memberi harapan bahwa bobot buah dapat ditingkatkan tanpa diikuti bobot mahkota yang tinggi. Hal ini akan memberikan peluang untuk bisa merakit nenas buah segar, dimana ukuran buah bisa ditingkatkan tanpa diikuti dengan ukuran mahkota buah besar. Kadar TPT tidak berkorelasi dengan kadar asam, artinya kadar asam yang tinggi tidak diikuti 89

11 90 dengan kadar TPT yang rendah. Ini menunjukkan bahwa antara kadar asam dan TPT saling bebas. Hal yang sama ditunjukkan oleh Rebin et al. (2002). Analisis Komponen Utama Hasil analisis komponen utama terhadap 195 hibrida (Tabel 19) menunjukkan bahwa hanya 37.0% dari total 100% keragaman data dapat dijelaskan menggunakan dua komponen utama pertama dan 47.60% dari total 100% keragaman data dapat dijelaskan menggunakan tiga komponen utama pertama. Hal ini menunjukkan bahwa nilai akumulasi keragaman yang diperoleh tidak memenuhi batas minimum 70% untuk tiga komponen utama pertama. Dengan demikian tidak ada karakter yang dapat dijadikan komponen utama untuk mengelompokkan 195 hibrida hasil persilangan ini. Tabel 19. Nilai akar ciri enam komponen utama (KU) berdasarkan 87 subkarakter morfologi. KU Nilai ciri % keragaman % akumulasi keragaman Uji Pengaruh Maternal Berdasarkan Uji-t yang dilakukan menurut Singh dan Chaudhary (1979) menunjukkan bahwa p-value lebih besar dari p-value=0.05 untuk semua karakter yang diamati kecuali diameter pedunkulus (Tabel 20). Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan nilai antara populasi hibrida dan dengan populasi F 1R untuk semua karakter yang diamati, kecuali diameter pedunkulus. Berarti tidak ada gen di luar inti yang mempengaruhi pewarisan sifat dari karakterkarakter tersebut, semuanya dikendalikan oleh gen-gen yang berada di dalam inti. Analisis Heterosis Hasil analisis heterosis dan keunggulan hibrida dari nilai tetua tertinggi pada setiap karakter disajikan pada Tabel 21. Setiap karakter menunjukkan nilai heterosis dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik yang berbeda pada kombinasi persilangan. Nilai heterosis (MP) berkisar antara

12 91 Tabel 20. No. Peubah 1. Bobot buah 2. Bobot mahkota 3. Panjang buah 4. Diameter buah 5. Tebal daging buah 6. Diameter empulur 7. TPT 8. Total asam 9. Kadar vitamin C 10. ph. Tinggi tanaman. Panjang pedunkulus 13. Diameter pedunkulus Karakter Kombinasi Persilangan F 1 Bobot buah Uji pengaruh maternal populasi F 1 dan F 1R untuk beberapa karakter utama nenas JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 Populasi F 1 F 1R p-value ± ± tn ± ± tn ± ± tn.36 ± ± tn 3.98 ± ± tn 2.70 ± ± tn ± ± tn 3. ± ± tn ± ± tn 3.88 ± ± tn ± tn ± ± tn 2.51 ± ± ** hingga %, dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik (HP) berkisar berkisar antara hingga %. Persilangan antara JBSMSC2 dengan JBBMQH6 memiliki nilai MP untuk bobot buah sebesar 37.45%, panjang buah 29.77%, diameter buah 15.56%, tebal daging buah 9.90%, TPT.29%, total asam %, dan diameter buah 34.43%, demikian pula pada karakter yang sama memiliki nilai keunggulan hibrida dari tetua tertinggi positif. Sementara kombinasi persilangan lainnya terhadap karakter-karakter tersebut yang sama, baik heterosis maupun keunggulan hibrida dari nilai tetua tertinggi umumnya bernilai negatif. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi persilangan JBSMSC2 dengan JBBMQH6 ini mampu meningkatkan ukuran buah dan kualitas buah (TTS). Heterosis pada persilangan ini disebabkan adanya keragaman gen di antara kedua tetuanya. JBSMSC2 dari golongan Smooth Cayenne, sedangkan JBBMQH6 nenas dari golongan Queen. Menurut Hadiati et al. (2002), jenis smooth cayenne dan queen berdasarkan penanda fenotip dan isozim memiliki jarak genetik tinggi. Tabel 21. Nilai duga heterosis (MP) dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik (HP) hasil empat kombinasi persilangan untuk karakter komponen hasil dan hasil nenas Tetua Heterosis (%) P 1 P 2 MP HP

13 92 Tabel 21. (Lanjutan) Karakter Kombinasi Persilangan F 1 Tetua Heterosis (%) P 1 P 2 MP HP Panjang Bobot buah JBSMSC2 x JBBMQH JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC Diameter buah Tebal daging buah TPT Total asam Vitamin C Tinggi tanaman Diameter pedunkulus JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC1 JBSMSC2 x JBBMQH6 JBBMQH7 x JTWHSCM JBSMSC4 x LNPCBP JBSMSC2 x JBSMSC Evaluasi dan Seleksi Hasil karakterisasi melalui analisis deskriptif terhadap 195 hibrida hasil persilangan disajikan pada Tabel 22. Bobot buah populasi hibrida hasil persilangan nenas berkisar antara gram. Frekuensi dominan kelas bobot buah adalah berkisar terdapat 78 tanaman atau 40%. Kelas bobot buah yang ideal untuk kalengan, yaitu berkisar g mencakup 33 tanaman. Sedangkan kelas bobot buah berkisar yang sesuai untuk buah segar, mencakup 78 92

14 93 tanaman. Menurut Chan (1991) nenas ideal untuk kalengan berkisar g, sedangkan nenas yang berukuran kecil hanya untuk buah segar. Bobot buah dapat mencapai kelas bobot buah tertinggi lebih dari 2500 g mencakup 3 nomor hibrida, yaitu 18/06, 06/02 dan /19, ketiga nomor ini masing-masing merupakan hasil persilangan JBSMSC4 x LNPCBP. JBSMSC2 x JBSMSC1, JBBMQH6 x JBSMSC1 dan Hal ini menunjukkan bahwa ketiga pasangan tetua persilangan ini dapat meningkatkan hasil. Bobot buah hasil persilangan antara Primavera x Perola diperoleh g (Cabral et al, 2005). Tabel 22. Klassifikasi dan jumlah tanaman pada beberapa karakter utama nenas hibrida hasil persilangan Tabel 22. (Lanjutan) Frekuensi bobot mahkota terbanyak dalam kisaran 100g 200g yang diwakili 76 tanaman. Untuk karakter ini yang ideal adalah yang memiliki bobot mahkota dengan bobot kecil. Terdapat 48 tanaman atau 25% yang memiliki bobot mahkota di bawah 100 g. Hampir semua pasangan persilangan memiliki progeni dengan mahkota buah kecil. Ini menunjukkan semua pasangan persilangan mampu mereduksi bobot mahkota. Buah nenas yang mempunyai bobot mahkota kecil 93

15 94 berasal dari nenas dengan mahkota tunggal. Beberapa tanaman hibrida menunjukkan mahkota ganda (multiple crown). Ada beberapa pendapat terbentuknya mahkota ganda. Sifat mahkota ganda merupakan abnormalitas yang terjadi karena adanya kesalahan kontrol transisi phylotaksi, yaitu 5/13 untuk daun ke 8/21 untuk buah, dan kembali lagi ke 5/13 pada mahkota (Collin, 1968). Mahkota ganda dapat terbentuk karena peningkatan pemberian pupuk (Sutarto (1983), jarak tanam lebar (Williams, 1975), dan disebabkan oleh besarnya hati (Leal and Coppens, 1996). Untuk menguji pendapat di atas, perlu dilakukan pengamatan terhadap pewarisan karakter melalui uji stabilitas, dengan menanam kembali nenas yang memiliki karakter mahkota ganda dan nenas dengan karakter unggul. Jumlah spiral yang kurang, biasanya dikuti oleh panjang buah. Hal ini telah dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat korelasi positif dan nyata antara jumlah spiral dan panjang buah. Hasil distribusi frekuensi menunjukkan bahwa kelas yang mempunyai kisaran jumlah spiral 5-10 dan cm, umumnya dimiliki oleh hibrida-hibrida dengan panjang buah dengan kelas dengan kisaran cm dan Jumlah spiral dan jumlah mata buah masing-masing mempengaruhi panjang buah. Namun demikian jumlah mata buah dapat mempengaruhi jumlah spiral. Ketidaknormalan mata buah mempengaruhi jumlah spiral. Warna buah kuning kecoklat-coklat (slightly russeted) pada mata buah mempengaruhi ukuran mata buah dan sekaligus mempengaruhi jumlah mata buah, dengan ukuran mata buah tinggi, mengakibatkan jumlah spiral berkurang. Menurut Sanewski (2007), gejala russetting terjadi pada saat post-anthesis, yang diduga disebabkan oleh kekurangan unsur hara boron. Rohrbach dan Johnson, (2003) menyatakan hasil Interfruitlet corking (IFC) memiliki gejala yang sama dengan defisiensi boron. IFC disebabkan oleh infeksi pada saat pembentukan bunga oleh Fusarium atau Penicillium. Perbandingan buah yang memiliki gejala russeted dan unrusseted dapat dilihat pada Gambar 15. Diameter buah hasil persilangan ini pada umumnya berkisar cm, mencakup 87 hibrida atau 45%, sedangkan diameter buah di atas 13.5 cm berjumlah tanaman. Standar kebutuhan diameter buah untuk buah olahan dan nenas kaleng dibagi kedalam empat kelas, yaitu: Standar kebutuhan diameter buah 94

16 95 untuk buah olahan dan nenas kaleng dibagi kedalam empat kelas (grade), yaitu: Kelas I, >.50 cm; Kelas II, cm; Kelas III, cm; dan Kelas IV, cm. Sedangkan standar perdagangan nenas segar di Indonesia membutuhkan ukuran diameter di atas 9.5 cm. Berdasarkan ukuran diameter buah ini, terlihat bahwa hasil persilangan yang diperoleh terdapat 146 hibrida atau 75% yang memenuhi syarat sebagai buah segar. Gambar 15. Perbandingan antara buah normal (unrusseted) dengan buah abnormal (russeted). Foto inset menunjukkan warna kecoklatan pada mata buah Panjang buah didominasi oleh kelas cm, beranggotakan 95 tanaman atau 49%, untuk panjang buah di atas > 20 cm berjumlah 10 tanaman. Standar panjang buah nenas, yaitu: Kelas I, > cm; Kelas II, cm; Kelas III, cm; dan Kelas IV, cm (Thakur et al. (1980) dalam Soedibyo, (1992). Buah yang mempunyai daging tebal sangat disukai oleh konsumen. Berdasarkan distribusi frekuensi yang dibuat diperoleh empat kelas. Kelas dengan kisaran antara 3-4 dan 4-5 masing-masing mencakup 81 dan 89 tanaman. Salah satu syarat untuk buah nenas olahan adalah ukuran hati (core) kecil (Py et al. 1987). Hibrida yang memiliki diameter hati dominan adalah kisaran mencakup 54 tanaman, diikuti hibrida kisaran yaitu 42 tanaman. Biasanya diameter pedunkulus berhubungan dengan diameter hati. Sangat diharapkan apabila ada diameter pedunkulus yang lebar tetapi diameter hati sempit. Pada saat pembungaan air berlebihan, maka buah yang dihasilkan mempunyai hati yang besar (Williams, 1975). Kandungan asam juga menentukan kualitas buah, terutama untuk buah nenas yang dikonsumsi segar. Walaupun kandungan gula tinggi, tetapi kandungan asam tinggi, maka rasa buah menjadi kurang manis. Menurut Soedibyo (1992), 95

17 96 persyaratan nenas untuk konsumsi segar harus mempunyai kandungan asam %, ternyata kandungan asam hibrida pada umumnya masih di bawah dari standar yaitu: antara % dan % yang diwakili masing-masing 77 dan 100 tanaman. Sebagai perbandingan, Nenas Delika Subang dan Mahkota Bogor yang merupakan dua varietas unggul yang dihasilkan oleh PKBT IPB, - masing-masing mengandung TAT 6.93% dan.70%. Terdapat empat nomor hibrida hasil persilangan yang memiliki kadar vitamin C tinggi, yaitu di atas 100 mg/g daging buah. Keempat nenas tersebut, yaitu nomor 14/04, 10/04, 04/25 dan 18/03. Dengan demikian ke empat hibrida tersebut mempunyai prospek yang cukup baik untuk agroindustri kimia sebagai pemasok vitamin C. Pada tanaman mangga kadar vitamin C tertinggi diperoleh berkisar mg/g daging buah mangga sampel (Rebia et al., 2002). Mutu buah nenas antara lain ditentukan oleh total padatan terlarut (TPT). Dari hasil pengamatan terhadap hibrida F 1 hasil persilangan diperoleh bahwa kisaran 10 o Brix 15 o Brix dan 15 o Brix-20 o Brix merupakan kisaran dominan dengan masing-masing mencakup 65 dan 95 tanaman. Chan (1991), menghasilkan TPT sebesar 14.3 o Brix o Brix pada siklus 1 dan mendapatkan nilai TPT sampai 20 o Brix pada tanaman ratoon. Untuk seleksi, digunakan metode independent culling level dengan pemilihan pertama berdasarkan bobot buah (tanpa mahkota) yang memiliki bobot diatas 1000 g. Berdasarkan kriteria bobot buah tersebut diperoleh sebanyak 1 hibrida terpilih dari 195 hibrida yang ada. Selanjutnya dilakukan truncation selection untuk mendapatkan nilai cut-off dan arah seleksi, yang digunakan untuk menyeleksi beberapa hibrida yang memiliki variabel seleksi rendah dan untuk menentukan proporsi seleksi yang lebih baik. Peubah bobot buah dengan arah seleksi adalah nilai bobot buah yang lebih besar dari nilai cut-off = 985 g ( lebih dari 985 g). Selanjutnya untuk bobot mahkota, jumlah spiral, diameter buah, panjang buah, tebal daging buah, diameter hati, total asam, vitamin C, TPT, panjang pedunkulus dan diameter pedunkulus, arah seleksi dan nilai cut-offnya masing-masing ( < 190 g, < cm, > 9, > cm, > 13 cm, > 3.8 cm, < 2.92 cm, < 3.73%, > dan > 16.9 o Brix, < 18 cm dan > 2.5 cm). Selain kriteria di atas, juga dimasukkan karakter daun tidak berduri dan warna daging buah sebagai 96

18 97 kriteria seleksi, akhirnya diperoleh sembilan hibrida kandidat nenas unggul, yaitu P01\09, P02\02, P02\03, P04\03, P08\07, P10\08, P14\05, P14\08 dan P17\03 (Tabel 23). Deskripsi dan penampilan salah satu hasil seleksi ini adalah kandidat nenas varietas unggul P01\09 (V4) disajikan pada Lampiran 8. Hibrida ini telah terdaftar pada Pusat Perlindungan Varietas Tanaman (PPVT) Pertanian RI. Departemen Tabel 23. Penampilan karakter agronomi sembilan genotipe hibrida kandidat varietas nenas unggul hasil seleksi independent culling level dan truncation selection. Nomor Genotipe P01\09 P02\02 P02\03 P04\03 P08\07 P10\08 P14\05 P14\08 P17\03 Keterangan : BB (g) BM (g) BB=bobot buah, BM= bobot mahkota, JS=jumlah spiral, DB=diameter buah, PB=panjang buah, TD=tebal daging buah, DE=diameter empulur, KA=kandungan total asam, KC=Kandungan vitamin C, dan TPT=total padatan terlarut Selain menggunakan metode seleksi di atas, dalam seleksi juga digunakan metode indeks seleksi. JS DB (cm) Karakter agronomi PB TD DE (cm) (cm) (cm) Seleksi ini termasuk multiple traits selection dengan memperhatikan beberapa karakter secara simultan. Indeks seleksi dapat dibagi dua, yaitu indeks seleksi tidak terboboti (unweighted standardized selection index) dan terboboti (weighted standardized selection index). Dalam menentukan indeks tersebut, digunakan karakter bobot buah, panjang pedunkulus, diameter pedunkulus, bobot mahkota, jumlah spiral, diameter buah, panjang buah, tebal daging buah, diameter hati, total asam, vitamin C dan TPT. KA (%) KC (ml\100g Sampel) TPT o Brix Hasil seleksi berdasarkan nilai indeks tidak terboboti diperoleh 30 hibrida (15% dari 195 hibrida), kemudian dari 30 hibrida ini kembali dilakukan seleksi berdasarkan karakter minimal TPT minimal 16 o Brix diperoleh 23 hibrida (Tabel 24). Peringkat pertama adalah hibrida P16\ yang memiliki bobot buah tertinggi (2180 g) dengan TPT 20 o Brix, namun karakter lainnya tidak mendukung seperti 97

19 98 daun berduri dan warna daging buahnya kuning pucat, sehingga hibrida ini dapat dijadikan sebagai nenas olahan. Sebaliknya nenas hasil seleksi berdasarkan nilai TPT diperoleh hibrida nomor P02\02 yang mencapai o Brix, dan memiliki karakter daun tidak berduri dan warna daging buah kuning berpeluang dapat dikembangkan menjadi nenas segar. Diameter empulur yang paling kecil ditunjukkan oleh hibrida nomor P18\03 yaitu 1.73 cm, daging berwarna kuning, namun karakter lainnya tidak mendukung. Deskripsi dan penampilan salah satu kandidat nenas varietas unggul hasil seleksi ini adalah P14\03 disajikan pada Lampiran 9. Tabel 24. Penampilan karakter agronomi 23 genotipe hibrida kandidat nenas unggul hasil seleksi indeks tidak terboboti (unweighted standardized selection index). Nomor Genotipe P01\03 P01\07 P01\17 P01\21 P01\24 P02\02 P03\01 P03\05 P04\01 P04\25 P04\33 P04\42 P04\45 P06\06 P08\07 P10\04 P14\03 P01\19 P16\07 P16\08 P16\ P16\ P18\03 BB (g) BM (g) JS DB (cm) PB (cm) Karakter Agronomi TD DE (cm) (cm) Hasil sampai peringkat 23 dari 195 hibrida berdasarkan nilai indeks terboboti (Tabel 25) menunjukkan bahwa peringkat pertama adalah P16\ yang memiliki bobot buah tertinggi (2180 g) dengan nilai TPT 20 o Brix. Nilai TPT tertinggi ditunjukkan oleh P02\02 dengan nilai (hal yang sama ditunjukkan KA (%) KC (ml\100g sampel) TPT Peringkat ( o Brix)

20 99 oleh metode seleksi sebelumnya). Deskripsi dan penampilan salah satu kandidat nenas varietas unggul hasil seleksi ini adalah P16\02 Lampiran 10. yang disajikan pada Kedua metode seleksi memberikan hasil seleksi yang relatif sama. Namun pada dasarnya seleksi dapat dilakukan untuk tujuan tertentu. Apabila sasarannya adalah buah untuk industri maka pemilihan pertama harus berdasarkan ukuran buah yang besar dengan bentuk silindris, akan tetapi untuk keperluan buah segar kriteria seleksi yang digunakan dapat berbeda. Misalkan dapat diseleksi nenas yang manis dengan ukuran kecil dan empulur kecil, warna daging kuning orange. Hal ini ditunjukkan oleh hibrida P01\19 yang memiliki karakter daun tidak berduri, ukuran buah sedang, diameter empulur kecil, nilai TPT 22.1 o Brix dan warna daging buah kuning. Deskripsi dan penampilan disajikan pada Lampiran. Hibrida ini telah terdaftar pada Pusat Perlindungan Varietas Tanaman (PPVT) Departemen Pertanian RI. Tabel 25. Penampilan karakter agronomi 23 genotipe hibrida kandidat nenas unggul hasil seleksi indeks terboboti (weighted standardized selection index). Nomor Genotipe P01\03 P01\21 P01\23 P01\24 P02\02 P02\03 P03\01 P03\05 P04\25 P04\27 P04\29 P04\33 P04\45 P04\50 P06\06 P08\07 P14\03 P14\04 P16\07 P16\08 P16\01 P16\02 P16\ BB (g) BM (g) JS DB (cm) PB (cm) Karakter Agronomi TD DE (cm) (cm) KA (%) KC (ml\100g sampel) TPT Peringkat ( o Brix)

21 100 Kesimpulan Dari hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Berdasarkan analisis korelasi diperoleh bahwa tinggi tanaman dapat dijadikan kriteria seleksi untuk perbaikan beberapa karakter komponen buah dan bobot buah. 2. Belum diperoleh karakter utama yang dapat membentuk keragaman pada populasi nenas hasil persilangan 3. Hasil pengujian pengaruh maternal menunjukkan bahwa kecuali diameter pedunkulus, semua karakter diamati merupakan karakter-karakter yang dikendalikan oleh gen-gen yang berada di dalam inti sel. 4. Kombinasi persilangan yang menunjukkan nilai heterosis dan keunggulan hibrida dari nilai tetua terbaik adalah JBSMSC2 x JBBMQH6 untuk karakter ukuran buah dan kualitas buah. 5. Hasil evaluasi dan seleksi terhadap 195 genotipe hibrida hasil persilangan diperoleh sebanyak 39 hibrida kandidat nenas varietas unggul. Saran Hibrida hasil persilangan yang memiliki karakter superior tertentu yang tidak terpilih dalam seleksi karakter terbaik disarankan digunakan sebagai plasma nutfah, khususnya sebagai alternatif bahan tetua dalam persilangan nenas. 100