HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Penanda Morfologi

Transkripsi

1 36 HSIL DN PEMHSN nalisis Penanda Morfologi Penanda morfologi meliputi karakter bentuk, ukuran, warna untuk daun dan buah. Variasi kedudukan daun terlihat pada posisi tegak, terbuka dan terkulai. Letak duri dan ada tidaknya duri pada daun terdapat di seluruh bagian daun dan diujung daun. Warna daun ditunjukkan dengan adanya variasi warna yaitu hijau tua dan hijau ditengah merah tua. Penampilan bentuk buah terlihat dengan bentuk silinder tipis meruncing (cylindrical slight taper), silinder tajam meruncing (cylindrical sharp taper) dan bulat (pyriform). Warna buah ditunjukan dengan variasi warna buah putih, kuning pucat dan kuning. Variasi permukaan mahkota ditunjukkan dengan adanya bentuk panjang berbentuk kerucut (long conical), panjang berbentuk silinder (longtherned cylindrical), dan panjang berbentuk silender dengan rangkai panjang (longtherned cylindrical with bunchy top). Karakter yang digunakan untuk pengelompokan ialah karakter morfologi baik kualitatif maupun kuantitatif. Karakter kualitatif yang diamati meliputi daun (kedudukan daun, warna daun, ada tidaknya duri, distribusi duri), buah (warna kulit buah ketika masak, bentuk mata, warna daging buah dan bentuk buah), mahkota (permukaan mahkota, duduk daun mahkota, letak duri), sedangkan karakter kuantitatif yang diamati meliputi tinggi tanaman, daun (jumlah, panjang dan lebar daun), jumlah duri/10 cm, buah (panjang tangkai, diameter tangkai, panjang buah, diameter buah, panjang empulur, keliling buah, diameter hati, kedalaman mata, bobot, tebal daging buah, PTT, ph, kadar asam dan vitamin C) dan mahkota (tinggi, lingkar, jumlah daun dan bobot). Keragaman morfologi bentuk, warna, tipe maupun ukuran, diperoleh berdasarkan hasil pengamatan langsung pada warna daun tua, distribusi duri, warna buah matang, warna daging buah, dan bentuk mahkota. Keragaman bentuk karakter morfologi secara kualitatif diperlihatkan pada Gambar 2.

2 C D E F G H I J Gambar 2. Hasil pengamatan morfologi karakter kedudukan daun(1), warna daun tua (2), distribusi duri (3), warna buah matang (4), warna daging buah (5), dan bentuk mahkota 6) pada C-SMDU (), C- NHYU (), SC-ND (C), SC-PR (D), SC-SMUT3 (E), C-PK (F), QC-P5/12 (H), C-FLPN (I) dan C-DSG (J).

3 Keragaman morfologi dapat diamati pada penanda morfologi sebanyak 31 karakter meliputi organ : (1) daun yaitu 15 karakter, (2) buah yaitu 16 karakter. Parameter morfologi yang diamati, diasumsikan setara dengan jenis primer pada penanda molekuler, sedangkan lokus sub karakter setara dengan lokus pita pada penanda molekuler. Hasil pengamatan morfologi pada aksesi nenas dari 31 parameter yang diamati diperoleh 116 karakter pembeda. Tabel 3. Rekapitulasi karakter polimorfik penanda morfologi nenas No Parameter Penanda Jumlah sub Sub karakter Jumlah karakter Morfologi karakter yang berbeda polimorfik 1 Tinggi tanaman Kedudukan daun Lebar daun a. atas b. tengah c. bawah Panjang daun Diameter tajuk Letak duri Warna daun tua Jumlah daun mahkota obot mahkota Tinggi Mahkota Lingkar mahkota Permukaan mahkota Warna daun mahkota Duduk daun mahkota Duri pada mahkota Panjang uah Permukaan buah Warna buah ketika masak Warna daging buah Mata buah Diameter buah a. atas b. tengah c. bawah

4 39 Tabel 3. (lanjutan) Rekapitulasi karakter polimorfik penanda morfologi nenas No Parameter Penanda Jumlah sub Sub karakter Jumlah karakter Morfologi karakter yang berbeda polimorfik 22 Keliling buah a. atas b. tengah c. bawah Diameter hati a. atas b. tengah c. bawah obot buah obot total buah Total padatan terlarut a. atas b. tengah c. bawah Total asam a. atas b. tengah ph buah a. atas b. tengah c. bawah Jumlah mata buah Panjang empulur Panjang buah dan 31 mahkota JUMLH % Matriks koefisien kemiripan morfologi antara 32 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan rentang tingkat kemiripan berkisar antara (Tabel Lampiran 4). Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.95 yaitu pada aksesi Q-KTM1 dengan Q-KTM2 yang memiliki perbedaan pada lebar daun atas, tengah, dan bawah. Perbedaannya adalah lebar daun Q-KTM1 lebih besar dibandingkan Q-KTM2 (Gambar 3).

5 40 Gambar 3. Perbedaan karakter morfologi lebar daun atas, tengah dan bawah pada aksesi Q-KTM2 () dengan Q-KTM1 () di koefisien kemiripan 0.95 Nilai koefisien kemiripan terendah 0.57 yaitu aksesi C-SMUT2 dengan QC-P14 yang memiliki perbedaan pada karakter kedudukan daun, warna buah ketika masak, permukaan mahkota, letak duri pada mahkota, warna daging buah, mata buah, lebar daun atas dan letak duri pada daun (Gambar 4). Koefisien kemiripan terendah lainnya yaitu pada aksesi C-SMUT dengan QH-EL, yang memiliki perbedaan pada kedudukan daun, warna daun mahkota, lebar daun (atas, tengah, bawah), keliling buah (atas, tengah, bawah) dan mata buah. Gambar 4. Perbedaan karakter morfologi kedudukan daun, warna buah ketika masak dan warna daging buah pada C-SMUT2 () dengan QC-P14 () di koefisien kemiripan 0.57

6 Koefisien Kemiripan C-KS SC-JPG C-LMPG1 C-LMPG3 SC-SMDG Q-KTM1 Q-KTM2 Q.OGIL Q-RIU QH-EL Q-LI QC-P18 QC-ZRI QC-V49 C-RNIS QC-P5/12 CNN C-SMUT2 QC-P10 SC-WNSO C-FLPN QC-III QC-P14 C-SMUT C-NHYU SC-ND SC-SMUT3 C-SMDU SC-PR Q-MNDO C-PK C-DSG Gambar 5. Dendrogram karakter morfologi berdasarkan analisis (SHN)-UPGM pada 116 karakter dengan r = Hasil analisis data morfologi (116 karakter) dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.63 seperti pada Tabel 4. Tabel 4. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram GRUP KSESI KRKTER PENCIRI C-KS, SC-JPG, C-LMPG1, C- Panjang buah pendek, LMPG3, SC-SMDG, Q-KTM1, Q- diameter hati tengah dan KTM2, Q-OGIL, Q-RIU, QH- bawah kecil, bobot total ringan EL, Q-LI, QC-P18, QC-ZRI, QC-V49, C-RNIS, QC-P5/12, CNN, C-SMUT2, QC-P10, SC- WNSO, C-FLPN, QC-III, QC- P14 I II III C-SMUT, C-NHYU, SC-ND, C-SMDU, SC-SMUT3, SC-PR Permukaan buah silinder tipis meruncing, letak duri diujung, warna daun tua hijau merah ditengah. C C-MNDO, C-PK, SC-DSG Kedudukan daun terbuka, duri pada mahkota diujung, warna buah ketika masak kuning dalam sampai jingga tua. Hasil analisis memperlihat pada (1) grup memiliki karakter penciri pada panjang buah pendek, diameter hati tengah dan bawah kecil, bobot total ringan, C

7 42 panjang empulur pendek dan ph buah bawah rendah, (2) grup memiliki karakter penciri permukaan buah silinder tipis meruncing, duri pada mahkota diujung, warna daun tua hijau ditengah merah, keliling buah atas dan bawah sedang dan jumlah mata buah banyak, (3) grup C memiliki karakter penciri pada karakter kedudukan daun terbuka, duri pada mahkota diujung, warna buah ketika masak kuning dalam sampai jingga tua, warna daun tua hijau ditengah merah dan diameter hati tengah dan bawah kecil. erdasarkan pengelompokan grup terlihat bahwa daerah asal usul aksesi tidak berpengaruh pada pengelompokan. Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = , artinya dendrogram yang dihasilkan goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan tersebut (Rohlf 1993). Keragaman maksimum pada penanda morfologi 32 aksesi mencapai Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Nasution (2008) yaitu mencapai 0.70 dan priyani (2005) mencapai Hal tersebut disebabkan oleh jumlah karakter morfologi yang diamati priyani (2005) sebanyak 49 karakter. Karakter yang menentukan pengelompokkan dapat dianalisis dengan nalisis Komponen Utama. nalisis Komponen Utama (KU) adalah tehnik yang digunakan untuk mentransformasi suatu data dengan cara mentransformasikan linear sehingga terbentuk sistem koordinat baru dengan varian maksimum. nalisis Komponen Utama (KU/Principal Component nalysis) digunakan untuk (1) identifikasi peubah baru yang mendasari data peubah ganda, (2) mengurangi banyaknya dimensi peubah yang banyak dan berkorelasi menjadi peubah baru yang tidak berkorelasi dengan mempertahankan keragaman pada himpunan data dan (3) menghilangkan peubah asal yang mempunyai sumbangan informasi yang relatif kecil. anyaknya komponen utama yang dipilih yaitu apabila persentase keragaman kumulatif minimum 70% (Supranto 2004). Hasil analisis komponen utama menunjukkan bahwa hanya 29.9% dari total 100% keragaman data dapan dijelaskan dengan menggunakan dua komponen utama dan 38.4% dari total 100% data dapat dijelaskan menggunakan tiga komponen utama. Keragaman kumulatif 70% dapat dilihat pada 9 komponen utama (Tabel 5).

8 Hal ini menunjukkan bahwa nilai akumulasi keragaman yang diperoleh tidak memenuhi batas minimum 70% untuk tiga komponen utama. Tabel 5. Nilai analisis komponen utama pada karakter morfologi Komponen Utama Eigenvalue Proportion Cumulative Karakter PC PC PC PC PC PC PC PC PC Pola keragaman yang lebih besar dapat diketahui dengan menggabungkan data morfologi pada parameter pengamatan yang sama berdasarkan hasil yang diamati oleh priyani (2005). Pengamatan morfologi dilakukan pada 32 asesi dan ditambahkan hasil pengamatan morfologi priyani (2005) pada 21 asesi (Tabel Lampiran 7). Hal ini dilakukan karena aksesi tersebut merupakan bagian dari koleksi besar PKT sehingga data perlu digabungkan untuk mendapatkan gambaran yang lebih utuh dari keragaman yang ada. Matriks koefisien kemiripan morfologi antara 53 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan rentang tingkat kemiripan berkisar antara (Tabel Lampiran 8). Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.98 yaitu pada aksesi -10 dengan -12 yang memiliki perbedaan pada diameter buah bagian tengah. Diameter buah -10 berukuran kecil (7.5 cm cm) dan -12 berukuran sedang (9.6 cm cm ). Nilai koefisien terendah 0.46 yaitu pada aksesi 3 dengan 6; 6 dan 4 dengan 7; 6 dan 5 dengan 9; 5 dengan 10, 12, 9, 8 dan 1 dengan 13; 12, 10, C-LMPG1 dengan 10; 12, 8,1 dengan 18; 8 dan 7 dengan 21. Salah satu perbedaan karakter diperlihatkan pada aksesi 3 dan 6 yaitu tinggi tanaman, lebar daun bagian bawah, panjang daun, warna daun tua, diameter buah bagian tengah dan bawah, keliling buah bagian tengah dan bawah, jumlah daun mahkota, bobot mahkota, bobot total buah, tinggi mahkota, total padatan terlarut dan ph buah.

9 44 I II III Koefisien Kemiripan C-KS SC-JPG C-LMPG1 C-LMPG3 SC-SMDG Q-KTM1 Q-KTM2 QC-III Q-LI QC-P5/12 CNN QC-P18 QC-P10 QC-V49 C-RNIS Q.OGIL Q-RIU QC-ZRI QH-EL C-SMUT2 SC-WNSO C-FLPN QC-P C-SMUT C-NHYU SC-ND C-SMDU SC-SMUT3 C-PK C-DSG Q-MNDO SC-PR C Gambar 6. Dendrogram karakter morfologi berdasarkan analisis (SHN)-UPGM pada 100 karakter dengan r = Penggabungan jumlah aksesi menjadi 53 meningkatkan keragaman morfologi sebesar 0.54 lebih tinggi dibandingkan keragaman morfologi 32 yaitu Hal ini dipengaruhi oleh bertambahnya jumlah aksesi sehingga karakterkarakter yang diamati memberikan keragaman yang lebih banyak. Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = , artinya dendrogram yang dihasilkan goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan tersebut (Rohlf 1998). Hasil analisis data morfologi dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.50 seperti pada Tabel 6.

10 Tabel 6. Pengelompokan 53 aksesi nenas berdasarkan dendrogram GRUP KSESI KRKTER PENCIRI C-KS, SC-JPG, C-LMPG1, C- Tinggi tanaman rendah, LMPG3, SC-SMDG, Q-KTM1, Q- KTM2, QC-III, Q-LI, QC-P5/12, keliling buah atas kecil, lebar daun tengah besar. CNN, QC-P18, QC-P10, QC-V49, C-RNIS, Q-OGIL, Q-RIU, QC- ZRI, QH-EL, C-SMUT2, SC- WNSO, C-FLPN, QC-ZRI, QC- P14, -8, -10, -12, -21, -6, -1, -2, C-SMUT, C-NHYU, SC-ND, C-SMDU, SC-SMUT3, C-PK, C-DSG, C-MNDO, SC- PR, -3, -4, -14, -17, -9, -19, -15, -11-5, -13, -18 Letak duri diujung daun, warna daun tua hijau merah ditengah C 7, -16, -20 Lebar daun bagian atas sedang, keliling bah tengah besar Hasil analisis menunjukkan pada grup memiliki karakter penciri tinggi tanaman rendah, karakter keliling buah atas kecil dan lebar daun tengah besar. Grup meliputi tinggi tanaman tinggi, lebar daun tengah dan bawah sedang, letak duri diujung daun dan warna daun tua hijau ditengah merah. Grup C meliputi karakter lebar daun atas sedang, letak duri di ujung daun dan keliling buah tengah besar. 45 nalisis Penanda Molekuler Primer yang digunakan untuk analisis molekuler adalah 10 primer, meliputi : SH 06, SH 07, SH 08, SH 12, SH 13,SH 18,SH 19, SN 03, SN 13. OPE 07 dari keseluruhan primer tersebut mampu menunjukkan pola yang polimorfik. Contoh pola pita RPD hasil amplifikasi primer SH 13 dapat membedakan ke-32 asesi nenas yaitu pada pita berukuran 1400 bp. ksesi 18 (SC-PR) dan 19 (C-RNIS) membentuk pita pada ukuran 1400 bp sedangkan ke- 30 asesi lainnya tidak terbentuk pita (Gambar 7).

11 46 Kb Kb bp Gambar 7. Karakter pola pita DN nanas comosus 32 asesi pada primer SH 13. mplifikasi primer terhadap 32 aksesi menghasilkan 50 pita yang terdiri dari pola pita polimorfik sebanyak 47 pita atau sebesar 94% dan pita monomorfik sebanyak 3 pita atau sebesar 6% (Tabel 7). Keragaman pola pita dari 10 primer menunjukan keeragaman yang tinggi hingga mencapai 94% yang terlihat dari nilai pola pita polimorfik yang dihasilkan, sedangkan pola pita monomorfik hanya terbentuk 3 pita mencapai 6%. Tabel 7. Rekapitulasi jumlah amplifikasi pita DN nanas comosus 32 aksesi pada 10 primer No Primer Jumlah pita Jumlah pita polimorfik Jumlah pita monomrfik 1 SH SH SH SH SH SH SH SN SN OPE Total (94 %) 3 (6%)

12 47 I II III C Gambar 8. Dendrogram karakter molekuler berdasarkan analisis (SHN)-UPGM pada 10 primer dengan r = Matriks koefisien kemiripan genetik antara 32 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan nilai kemiripan berkisar antara (Lampiran 5). Nilai koefisien kemiripan tertinggi yaitu 0.92 diperoleh pada aksesi QC-P5/12 dengan QC-P10. Nilai koefisien kemiripan terendah diperoleh C- LMPG1 dengan SC-PR dan QC-ZRI dengan QC-P14 yaitu Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = , artinya dendrogram yang dihasilkan sesuai menggambarkan pengelompokan diatas (Rolf 1998). Keragaman maksimum pada penanda molekuler 32 aksesi mencapai Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Nasution (2008) yang mencapai Hal tersebut disebabkan oleh jumlah primer yang digunakan lebih banyak yaitu 12 primer. Keragaman maksimum penanda molekuler priyani (2005) mencapai Nilai tersebut lebih rendah disebabkan jumlah primer yang digunakan yaitu 4 primer. Uraian di atas menunjukkan tingkat keragaman dan nilai korelasi matriks kesamaan MxComp pada penanda molekuler lebih besar dibandingkan dengan penanda morfologi, ini disebabkan data morfologi sangat dipengaruhi oleh lingkungan sehingga data molekuler menjadi sangat penting.

13 Hasil analisis data biner skor pita DN dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.66 seperti pada Tabel 8. Tabel 8. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram karakter molekuler GRUP KSESI C-KS, C-RNIS, SC-JPG, C-LMPG3, SC-SMDG, Q-KTM1, Q- KTM2, QC-III, Q-LI, QC-P5/12, CNN, QC-P18, QC-V49, QC- ZRI, Q-OGIL, Q-RIU, QH-EL, C-SMUT2, QC-P10, C-SMUT, C-NHYU, SC-ND, C-SMDU, SC-SMUT3, C-PK, C-DSG C C-MNDO, SC-PR 48 Hasil analisis komponen utama menujukkan bahwa hanya 43.9% dari total 100% keragaman data dapat dijelaskan menggunakan dua komponen utama dan 51.1% dari total 100% keragaman data dapat dijelaskan menggunakan tiga komponen utama (Tabel 9). Hal ini menunjukkan bahwa nilai akumulasi keragaman yang diperoleh tidak memenuhi batas minimum 70% untuk tiga komponen utama pertama, sehingga 50 profil pita DN yang diperoleh tidak ada yang dapat dijadikan komponen utama untuk mengelompokkan 32 aksesi nenas. Tabel 9. Nilai analisis komponen utama pada karakter molekuler Komponen Utama Eigenvalue Proportion Cumulative Karakter PC PC PC PC PC PC PC nalisis Gabungan Penanda Morfologi dan Molekuler Informasi secara fenotipik dan genotipik dapat diperoleh dengan melakukan penggabungan antara data penanda morfologi dan penanda molekuler. Karakter yang digunakan adalah penggabungan 31 karakter morfologi dan 50 profil pita analisis molekuler dari 10 primer ( (Tabel 10).

14 49 Tabel 10. Rekapitulasi jumlah karakter dan pita hasil analisis gabungan Karakter/pita Data gabungan Karakter morfologi 31 Jumlah profil pita analisis molekuler 50 Jumlah data gabungan 81 nalisis gerombol terhadap 81 karakter gabungan penanda morfologi dan DN menghasilkan dendrogram dengan tingkat kemiripan berkisar antara (Gambar 9). Koefisien kemiripan genetik antara 32 aksesi diturunkan dari matriks simqual menunjukkan nilai kemiripan berkisar antara (Lampiran 6). Nilai koefisien kemiripan tertinggi yaitu 0.89 diperoleh pada aksesi Q-KTM1 dengan Q-KTM2, kemudian disusul aksesi QC-V49 dengan QC-ZRI yaitu Nilai koefisien kemiripan terendah antara C-LMPG1 dengan C- SMDU dan QC-ZRI dengan SC-ND yaitu Koefisien keragaman pada penggabungan penanda morfologi dan molekuler 32 aksesi mencapai Nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Nasution (2008) yaitu mencapai Hal tersebut disebabkan jumlah penggabungan karakter morfologi dan molekuler yang diamati Nasution (2008) lebih banyak yaitu 126 karakter. I II III Koefisien Kemiripan C-KS C-SMUT C-PK C-NHYU C-SMDU C-FLPN QC-III C-DSG Q-KTM1 Q-KTM2 C-LMPG3 C-SMUT2 Q-RIU Q-LI QC-V49 QC-ZRI C-LMPG1 C-RNIS QH-EL Q.OGIL QC-P18 QC-P10 QC-P5/12 CNN SC-SMDG SC-JPG SC-WNSO QC-P14 Q-MNDO SC-ND SC-PR SC-SMUT3 Gambar 9. Dendrogram gabungan karakter morfologi dan molekuler berdasarkan analisis (SHN)-UPGM pada 150 karakter dengan r = C

15 Hasil analisis data biner SHN-UPGM dengan menggunakan program NTSYS, diperoleh dendrogram pengelompokan aksesi sebanyak 3 grup pada tingkat kemiripan 0.61 seperti pada Tabel 11. Tabel 11. Pengelompokan 32 aksesi nenas berdasarkan dendrogram karakter molekuler GRUP KSESI C-KS, C-SMUT, C-PK, C-NHYU, C-SMDU, C-FLPN, QC- III, C-DSG, Q-KTM1, Q-KTM2, C-LMPG3, C-SMUT2, Q- RIU, Q-LI, QC-V49, QC-ZRI, C-LMPG1, C-RNIS, QH- EL, Q-OGIL, QC-P18, QC-P10, QC-P5/12, CNN, SC-SMDG, SC-JPG, SC- WNSO, QC-P14 Q-MNDO, SC-ND, SC-PR C SC-SMUT3 50 Nilai korelasi matriks kesamaan MxComp r = , artinya dendrogram yang dihasilkan goodness of fit kurang sesuai menggambarkan pengelompokan tersebut di atas (Rolf 1993). Faktor utama yang menyebabkan ketidakselarasan disebabkan oleh penanda morfologi yang diamati dan profil DN RPD yang teramplifikasi belum tentu merupakan DN yang menjadi penyandi karakter morfologi yang diamati. Hasil analisis yang tidak selaras dari hasil penelitian ini, terdapat pula pada hasil penelitian priani (2005) dengan menggunakan penanda morfologi (berdasarkan data vegetative dan generative) plasma nutfah nenas dengan empat primer RPD dimana diperoleh tingkat keselarasan yang tidak sesuai antara kedua penanda. Ketidakselarasan juga diperoleh pada hasil penelitian Nasution (2008) yang menggunakan penanda morfologi dan dua belas primer RPD dengan nilai r =