II. KOMPONEN VARIAN SIFAT KUANTITATIF Kuswanto, 2012
1.Statistik sifat kuantitatif Karena sifat kuantitatif akan membentuk distribusi kontinyu dari penotip, maka sifat-sifat tersebut dianalisis dengan cara yang sama dengan sifat yang di krontrol oleh sedikit gen. Sifat-sifat ini diwujudkan dalam besaran-besaran parameter statistik. Dua statistik utama yang digunakan adalah mean (rerata) dan variance (varian=ragam).
Rerata x1 + x2 + + xn n x x = -------------------------- = Σ xi/n n i=1 Variance = Ragam Another way to get around the problem of zero sums is to square the deviations. Known as sum of squares or SS Varian/ragam (S 2 ) : Standar Deviasi : s = s 2
Dalam perkembangannya juga sering digunakan standar deviasi (simpangan baku) yang bermanfaat untuk menilai keragaman dengan satuan yang sama. Mean adalah rata-rata nilai dari sebuah distribusi. Dua distribusi data dapat mempunyai rerata (mean) yang sama, walaupun bentuk grafiknya berbeda.
Distribusi yang melebar (luas) cenderung mempunyai kisaran yang lebar pula, sedangkan distribusi yang sempit terjadi ketika range (kisaran kisaran) nilai tersebut kecil. Varian adalah ukuran keragaman dari suatu distribusi data. Grafik berikut menjelaskan dua distribusi dengan rerata sama tetapi varian berbeda.
Normal distribution with = 1, with varying means = 0 = 1 = 2 ƒ -3-2 -1 0 1 2 3 4 5
Normal distribution with = 0, with varying standard deviations = 1 ƒ = 1.5 = 2-5 -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 5
Penjelasan Cara sederhana untuk menjelaskan sebuah distribusi adalah dari nilai rerata dan standar deviasinya. Rerata ± standar deviasi (± STD) akan mencakup 66% data dari keseluruhan distribusi. Jadi standar deviasi yang besar akan menggambarkan bahwa distribusinya lebih luas dari standar deviasi yang lebih kecil. Nilai 95% dari sebuah distribusi akan diperoleh dari rerata ± 2 standar deviasi (± 2 STD) dan nilai 99% dari distribusi diperoleh dari rerata ± 3 standar deviasi (± 3 STD).
Rerata dan standar deviasi panjang tongkol jagung Generasi Rerata panjang tongkol (cm) X Standar deviasi (cm) P 1 16,80 0,816 Rerata± STD 16,80 ± 0,816 P 2 6,63 1,887 6,63 ± 1,887 F 1 12,12 1,519 F 2 12,89 2,252 12,12 ±1,519 12,89 ± 2,252
Beberapa interpretasi dari data tersebut Sekalipun rerata panjang tongkol jagung P2 lebih kecil, namun standar deviasinya lebih besar. Hal ini mengindikasikan bahwa jagung P2 lebih beragam. Karena populasi F1 diturunkan dari dua galur murni, berarti akan bersifat homogen heterosigot. Jadi semua varian yang terkait dengan populasi adalah varian lingkungan. Rerata sifat kuantitatif dalam populasi F1 adalah intermediat terhadap kedua tetuanya, dan rerata F2 hampir (kira-kira) sama dengan F1
Beberapa interpretasi dari data tersebut Populasi F2 adalah lebih beragam dari F1 Nilai ekstrim dari distribusi akan jadi sama dengan kedua tetua yang digunakan dalam persilangan karena sebagian kecil dari populasi akan mempunyai genotip yang sama dengan tetua. Apabila 2 gen mengontrol sifat, 1/16 dari populasi F2 akan sama dengan tetua. Apabila 5 gen mengontrol sifat, maka 1/243 dari populasi F2 akan sama dengan tiap tetua.
2. Komponen varian Sebagaimana pasal sebelumnya, bahwa nilai metrik hasil pengamatan (atau nilai penotip) untuk individu tertentu adalah hasil kerja faktor genetik, lingkungan dan interaksi antara faktor genetik dan lingkungan. Untuk sifat kuantitatif, jumlah dari faktor ini dalam suatu populasi segregasi akan berperan menyumbangkan varian populasi. Jadi varian total dapat dituliskan sebagai berikut.
Varian-varian σ²p = σ²g + σ²e + σ²ge σ²p p = varian penotip total dari populasi segregasi σ²g g = varian genetik yang berperan pada varian penotip σ²e e = peran lingkungan pada varian penotip σ²ge = varian interaksi genetik dan lingkungan
Varian genetik Varian genetik, dapat dibagi lagi menjadi 3 komponen. Komponen pertama disebut varian genetik aditif. Beberapa alel akan menyumbang nilai tertentu terhadap nilai metrik dari nilai kuantitatif. Kedua varian genetik dominan Ketiga varian genetik epistasi
Contoh varian genetik aditif Apabila gen A dan gen B mengontrol produksi jagung (secara aktual sebenarnya dikontrol oleh banyak gen), dan masing-masing alel memberikan sumbangan berbeda terhadap produksi, yang dapat dijelaskan sebagai berikut. A = 4 ton/ha, a = 2 ton/ha; B = 6 ton/ha, b = 3 ton/ha Genotip AABB akan mempunyai 20 (4+4+6+6) ton/ha dan genotip AaBb akan mempunyai produksi 15 (4+2+6+3) ton/ha. Gen yang berperan dalam dalam sifat ini adalah gen-gen aditif, dan akan menyumbangkan varian genetik aditif (σ²a) ²a).
Varian genetik dominan Disamping gen-gen yang mempunyai pengaruh aditif, juga terdapat gen-gen yang berperan dominan, yang akan menutupi peran alel-alel resesif pada suatu lokus. Dengan kata lain adanya interaksi antar gen dalam suatu lokus. Sebagai contoh, apabila 2 gen berperan sifat dominan, nilai metrik dari genotip heterosigot AaBb akan menjadi 20 ton/ha. Nilai ini sama dengan genotip homosigot dominan dalam contoh diatas yang alel-alelnya alelnya bertindak secara aditif. Sumber keragaman ini berperan pada varian genetik dominan (σ²d) ²d).
Varian genetik epistasi Tipe varian genetik berikutnya adalah hasil asosiasi antara gen-gen dari lokus berbeda. Dasar genetik dari varian ini adalah peristiwa epistasis, dan akan berperan terhadap varian genetik interaksi (σ²i) ²i).
Dengan demikian Dengan demikian varian genetik total dapat dibagi menjadi tiga bentuk varian sebagai berikut : σ²g = σ²a +σ²d + σ²i Dan varian penotip total dapat ditulis kembali sebagai σ²p = σ²a + σ²d + σ²i + σ²e + σ²ge
Varian penotip Varian penotip (total) merupakan hasil tindak bersama (joint action) antara faktor genetik dan faktor lingkungan. Penotip yang diamati merupakan ekspresi suatu genotip pada suatu set lingkungan berbeda. Lingkungan ada yang dapat dikuasai (dosis pupuk, tanah) dan tidak dapat dikuasai (cuaca yang selalu berubah).
Kesimpulan Dengan melakukan penelitian dengan metode tertentu, pada ahli genetika kuantitatif dapat menduga proporsi varian total yang dapat ditandai dengan varian genetik total dan varian genetik lingkungan. Seorang peneliti yang sedang mencoba memperbaiki sifat kuantitatif tertentu (seperti produksi tanaman atau pertambahan berat hewan), akan melakukan pendugaan proporsi varian-varian ini terhadap varian total.
Kesimpulan Apabila sebagian besar varian disebabkan oleh faktor genetik, peningkatan sifat dapat dilakukan berdasarkan seleksi individu tanaman terhadap nilai metrik pengamatan yang diperoleh. Apabila varian genetik rendah maka varian lingkungan akan tinggi. Kemajuan seleksi dapat diperoleh hanya apabila kondisi lingkungan tempat individu tanaman berada pada kondisi optimum.