14 HASIL DAN PEMBAHASAN Hubungan viabilitas diperlukan untuk menduga keberhasilan proses fertilisasi atau viabilitas suatu polen yang ditunjukkan oleh diameter polen pepaya, daya berkecambah polen pepaya, panjang tabung polen pepaya dan kompatibilitas. Hasil analisis sidik ragam disajikan pada Tabel 1. Analisis sidik ragam menunjukkan adanya pengaruh genotipe pada diameter polen, panjang tabung polen, daya berkecambah, dan kompatibilitas. Tabel 1. Hasil sidik ragam pada empat peubah yang diamati No Peubah F-Hitung Peluang KK 1. Diameter polen 6.71** 0.001 7.55 2. Daya berkecambah 26.15** <.0001 41.62 3. Panjang tabung polen 63.01** <.0001 28.87 4. Kompatibilitas 9.66** 0.0002 69.27 Keterangan : **berpengaruh sangat nyata pada taraf 5% Diameter Polen Pepaya Perbandingan ukuran diameter polen dari genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6 dan IPB 9 disajikan pada Gambar 2. Genotipe IPB 3 mempunyai ukuran diameter polen yang paling besar diantara genotipe yang lain, genotipe IPB 4 mempunyai ukuran diameter polen yang paling kecil, sedangkan genotipe IPB 6 mempunyai diameter polen yang lebih kecil dibandingkan dengan genotipe IPB 9. Tidak ada yang mempengaruhi besar kecilnya ukuran diameter polen selain genotipe dari polen tersebut, begitu juga dengan viabilitas polen, ukuran diameter polen tidak mempengaruhi tinggi rendahnya viabilitas polen tersebut, karena viabilitas polen dipengaruhi oleh genotipe polen tersebut. Analisis sidik ragam untuk diameter polen disajikan pada Lampiran 1.
15 IPB 3 28.97 µm IPB 4 24.88 µm IPB 6 27.14 µm IPB 9 27.05 µm Gambar 2. Pohon dan diameter polen pepaya genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6 dan IPB 9 Daya Berkecambah Polen Pepaya Genotipe IPB 3 memiliki tingkat persentase daya berkecambah 24.4%, paling tinggi diantara nilai persentase genotipe lain. Genotipe IPB 6 memiliki
16 tingkat persentase daya berkecambah paling rendah (6.7%). Daya berkecambah polen pepaya genotipe IPB 3 lebih tinggi apabila dibandingkan dengan polen pepaya genotipe IPB 4, IPB 6 dan IPB 9. Analisis sidik ragam untuk daya berkecambah polen pepaya disajikan pada Lampiran 2. Perbandingan perkecambahan polen pepaya antara genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6 dan IPB 9 disajikan pada Gambar 3. IPB 3 24.4% IPB 4 6.29% IPB 6 6.7% IPB 9 9.1% Gambar 3. Polen pepaya genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6 dan IPB 9 setelah empat jam perkecambahan Daya berkecambah polen pepaya diamati untuk melihat viabilitas polen tersebut. Daya berkecambah polen pepaya antar genotipe tidak menunjukkan tingkat perkecambahan yang tinggi. Menurut Parton et al. (1998) daya berkecambah polen pepaya pada masing-masing genotipe menunjukkan tingkat persentase yang berbeda. Pada percobaan ini daya berkecambah dihitung persentasenya dari polen yang berkecambah normal dan polen abnormal. Tabung polen yang abnormal diantaranya tabung polen yang pecah karena terjadi absorbsi yang terlalu cepat dan tabung polen yang menggulung dan pecah. Viabilitas polen merupakan parameter penting karena polen harus hidup dan mampu berkecambah setelah penyerbukan agar terjadi pembuahan (Widiastuti dan Palupi, 2008). Anter yang diambil prematur tidak akan
17 menghasilkan polen secara normal atau menghasilkan polen yang sedikit. Pengambilan bunga pepaya seharusnya dilakukan satu hari sebelum antesis karena masih terlindung dari gangguan serangga, tetapi karena keterbatasan waktu maka sampel diambil pada sore hari kemudian bunga dimekarkan pada esok harinya. Menurut Galleta (1983) faktor lain yang mempengaruhi perkecambahan polen secara in vitro antara lain musim, metode pengambilan polen, penyimpanan dan kerapatan polen. Faktor yang mempengaruhi besar kecilnya persentase daya berkecambah suatu polen salah satu diantaranya adalah genotipe polen tersebut. Viabilitas polen pada anter bunga jantan atau hermafrodit sebelum antesis lebih tinggi dibandingkan viabilitas anter sesudah antesis. Pengambilan sampel polen pada saat sebelum antesis akan memungkinkan persentase daya berkecambah polen tinggi. Selain itu kondisi ruang pengecambahan juga menjadi faktor lain. Suhu pada Laboratorium Micro Technique sebesar 28 C. Besar kemungkinan daya berkecambah polen yang rendah pada percobaan ini juga disebabkan oleh suhu laboratorium. Menurut Galleta (1983) suhu optimum untuk perkecambahan polen pepaya sekitar 20-30 ºC. Darjanto dan Satifah (1990) menyatakan bahwa suhu yang cocok untuk perkecambahan polen secara in vitro sekitar 15-35 ºC sedangkan suhu optimumnya berkisar pada 25ºC. Pada suhu sekitar 40-50 ºC polen tidak akan berkecambah, karena pada suhu tinggi terjadi penguapan sehingga polen akan mengering. Sebaliknya jika suhu terlalu rendah, misalnya dibawah 10ºC polen tidak akan berkecambah, karena pada suhu ini polen akan dehidrasi dan akan mengerut. Pertumbuhan Tabung Polen Pepaya Rata-rata pertumbuhan tabung polen pepaya Genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6 dan IPB 9 selama empat jam disajikan pada Tabel 2 dan analisis sidik ragam disajikan pada lampiran 3, 4, 5 dan 6. Secara umum tabung polen dianggap normal apabila memiliki panjang lebih dari atau sama dengan diameter polen (Galleta, 1983). Pada satu jam perkecambahan, panjang tabung polen pepaya genotipe IPB 3 81.17 µm, pada dua jam perkecambahan sebesar 399.62 µm, pada tiga jam
18 perkecambahan 473.42 µm, dan pada empat jam perkecambahan 668.20 µm. Hoekstra (1982) menyatakan bahwa pada beberapa spesies tanaman Angiospermae, polen akan berkecambah dalam waktu 20-70 menit dengan panjang tabung mencapai 200-300 µm untuk setiap jamnya. Tabel 2. Pertumbuhan tabung polen pepaya genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6, IPB 9 Genotipe Panjang tabung polen (μm) / Waktu Satu jam Dua jam Tiga jam Empat jam IPB 3 81.17 c 399.62 a 473.42 c 668.20 IPB 4 55.54 b 189.11 b 420.84 c 424.56 bc IPB 6 60.08 bc 204.47 bc 304.72 b 331.95 b IPB 9 13.53 a 19.54 190.64 a 225.07 a Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut DMRT taraf 5% Genotipe IPB 4 pada satu jam pengamatan mempunyai panjang tabung polen 55.54 µm, pada dua jam perkecambahan 189.11 µm, pada tiga jam perkecambahan 420.84 µm dan pada empat jam perkecambahan 424.56 µm. Genotipe IPB 6 pada satu jam perkecambahan mempunyai panjang tabung polen 60.08 µm, pada dua jam perkecambahan 204.47 µm, pada tiga jam perkecambahan 304.72 µm, dan pada empat jam perkecambahan 368.84 µm. Genotipe IPB 9 mempunyai pertumbuhan tabung polen yang paling lambat dibandingkan dengan genotipe lain. Pada satu jam perkecambahan 13.53 µm, pada dua jam perkecambahan 19.54 µm, pada tiga jam perkecambahan 190.64 µm, dan pada empat jam perkecambahan 225.07 µm. Hasil pengamatan pada karakter panjang tabung polen selama empat jam menunjukkan bahwa genotipe IPB 3 mempunyai laju pertumbuhan tabung polen yang paling cepat dan genotipe IPB 9 mempunyai laju pertumbuhan tabung polen yang paling lambat. Tabung polen dikatakan abnormal jika tidak memenuhi kriteria diantaranya tidak mencapai sama atau dua kali lipat diameter polen. Buyyukartal (2003) menyatakan bahwa pertumbuhan tabung polen bunga pepaya secara in vitro terhenti karena beberapa faktor diantaranya pembesaran tabung polen, percabangan tabung polen, dan pecahnya tabung polen. Ketidaknormalan tabung polen merupakan penghambat pembuahan. Pertumbuhan panjang tabung polen selama empat jam disajikan pada Gambar 4.
Panjang tabung polen (µm 19 Gambar 4. Pertumbuhan tabung polen pepaya genotipe IPB 3 pada empat jam pengamatan Grafik pertumbuhan tabung polen pepaya disajikan pada Gambar 5. Grafik tersebut memperlihatkan bahwa mulai dari satu jam pengamatan genotipe IPB 3 mengalami peningkatan panjang tabung polen yang lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe lain, sedangkan genotipe IPB 9 mengalami peningkatan panjang tabung polen paling rendah. 700 600 500 400 300 200 100 0 IPB 3 IPB 4 IPB 6 IPB 9 1 2 3 4 Waktu (jam) Gambar 5. Grafik laju pertumbuhan tabung polen pepaya Tabung polen dapat tumbuh memanjang melebihi diameter polen tersebut. Pembentukan tabung polen adalah proses penting karena tabung polen harus tumbuh melebihi diameter polen tersebut dan dalam proses fertilisasi tabung polen harus menembus kantung embrio pada ujung mikropil dan melepaskan sel sperma
20 ke kantung embrio. Apabila tabung polen tidak tumbuh maka polen tersebut tidak akan mampu melepaskan isinya ke kantung embrio sehingga fertilisasi tidak akan terjadi. Menurut Wahyuningsih et al. (2009) polen akan berkecambah membentuk tabung polen. Dengan terhambatnya pembentukan tabung polen maka fertilisasi tidak akan terjadi karena polen tidak bisa sampai ke bakal buah. Tabung polen tidak dapat tumbuh disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah tidak terhidrasinya polen sehingga polen mengkerut dan tabung polen tidak tumbuh, atau terlalu cepatnya absorbsi sehingga pecah sebelum tabung polen mencapai panjang yang maksimal (Parton et al., 1998). Kompatibilitas Pengamatan kompatibilitas dilakukan dengan menghitung persentase polen yang kompatibel dengan stigma. Rata-rata persentase kompatibilitas polen disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Tingkat kompatibilitas polen pepaya genotipe IPB 3, IPB 4, IPB 6, IPB 9 pada stigma genotipe IPB 6 dan IPB 9 Peubah Polen Stigma Kompatibilitas(%) IPB 3 IPB 6 10.10 IPB 3 IPB 9 13.04 IPB 4 IPB 6 2.8 IPB 4 IPB 9 3.19 IPB 6 IPB 6 4.24 IPB 6 IPB 9 8.66 IPB 9 IPB 6 4.98 IPB 9 IPB 9 7.33 Rata-rata 7.34 Dari rata-rata persentase kompatibilitas empat genotipe diketahui bahwa polen pepaya genotipe IPB 3 lebih kompatibel pada stigma pepaya genotipe IPB 9 (13.04%). Persentase kompatibilitas paling rendah ditunjukkan oleh polen genotipe IPB 4 pada stigma genotipe IPB 6 (2.8%). Kecilnya nilai persentase kompatibilitas disebabkan ketidaksesuaian antara organ jantan dan organ betina. Ketidaksesuaian sendiri dikendalikan oleh faktor lingkungan, genetik dan fisiologis (Poespodarsono, 1998). Analisis sidik ragam untuk kompatibilitas polen
21 pada stigma disajikan pada Lampiran 7. Gambar kompatibilitas polen pada stigma genotipe IPB 6 disajikan dalam Lampiran 8 dan gambar kompatibilitas polen pada stigma genotipe IPB 9 disajikan pada Lampiran 9. Menurut Suprapto dan Supanjani (2009) dalam penelitiannya pada bunga matahari, tingkat kompatibilitas dihitung menggunakan rasio jumlah biji bernas pada kapitula yang dibungkus dibandingkan dengan keseluruhan biji (yang bernas maupun yang hampa) dikalikan seratus persen. Korelasi antar Peubah Hasil analisis korelasi antar peubah disajikan pada Tabel 4, dan analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 10, Lampiran 11 dan Lampiran 12. Tabel 4. Analisis korelasi antar peubah Daya berkecambah polen pepaya Diameter polen pepaya Daya berkecambah polen pepaya - Diameter polen pepaya 5.14** - Panjang tabung polen pepaya Keterangan :**Berkorelasi nyata pada taraf 1% Panjang tabung polen pepaya 22.65** 21.14** - Hasil analisis korelasi menunjukkan bahwa karakter daya berkecambah polen pepaya berkorelasi nyata dengan diameter polen pepaya. Semakin besar diameter polen pepaya, maka daya berkecambah polen pepaya juga akan semakin besar. Begitu juga dengan panjang tabung polen pepaya yang berkorelasi nyata dengan diameter polen pepaya. Semakin besar diameter polen pepaya maka laju pertumbuhan tabung polen pepaya akan semakin cepat dan panjang tabung polen pepaya juga akan meningkat. Daya berkecambah polen pepaya juga berkorelasi nyata dengan panjang tabung polen pepaya. Semakin besar persentase daya berkecambah suatu polen maka semakin cepat laju pertumbuhan tabung polennya dan panjang tabung polen juga akan meningkat.