II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi dan Klasifikasi Jagung Manis Secara morfologi tanaman jagung manis merupakan tanaman berumah satu (monoecious) dengan letak bunga jantan terpisah dari bunga betina pada satu tanaman. Bunga jantan terdiri dari beberapa malai dan setiap malai memiliki spikelet-spikelet yang akan membuka saat bunga telah masak (Hallauer, 1986 dalam Fehr, 1987). Tanaman jagung manis juga dibedakan atas dua bagian yaitu bagian vegetatif dan bagian generatif. Bagian vegetatif tanaman jagung manis meliputi akar, batang, dan daun. Sedangkan bagian generatifnya meliputi bunga dan buah. (wikipedia.org/wiki/jagung). Klasifikasi ilmiah Regnum Divisio Kelas Ordo Familia Genus Spesies : Plantae : Angiospermae : Monocotyledon : Poales : Poaceae/Gramineae : Zea : Zea mays saccharata [Sturt.] Bailey
Jagung manis (Zea mays saccharata [Sturt.] Bailey) termasuk dalam kelas Monocotyledone famili graminae. Jagung manis dapat tumbuh baik di dataran rendah baik sawah tadah hujan maupun sawah irigasi. Sebagian terdapat juga didaerah pegunungan pada ketinggian 1.000 1.800 m di atas permukaan laut. Jagung manis merupakan tanaman semusim (annual) satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80 100 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif. (wikipedia.org/wiki/jagung). Pada dasarnya varietas jagung digolongkan ke dalam dua golongan varietas, yaitu varietas bersari bebas. Yang dimaksud dengan varietas bersari bebas adalah varietas yang benihnya dapat dipakai terus-menerus dari setiap pertanaman. Benih yang digunakan tentunya berasal dari tanaman atau tongkol yang mempunyai ciri-ciri dari varietas tersebut (Sparague, 1977). 2.2 Syarat Tumbuh Tanaman Jagung Manis Jagung manis di Indonesia umumnya ditanam di dataran rendah baik di tegalan, sawah tadah hujan maupun sawah irigasi. Sebagian terdapat didaerah pegunungan pada ketinggian 1.000 1.800 m di atas permukaan laut. Tanah yang dikehendaki adalah tanah gembur dan subur, karena tanaman jagung memerlukan aerasi dan drainase yang baik. Jagung manis dapat tumbuh baik pada berbagai macam tanah. Tanah lempung berdebu adalah yang paling baik bagi pertumbuhannya. Tanah dengan kemiringan tidak lebih dari 8% masih dapat ditanami jagung dengan arah barisan tegak lurus terhadap kemiringan tanah. Hal
ini dilakukan untuk mencegah erosi yang terjadi pada waktu turun hujan deras (Gunawan, 2009). Keadaan suhu yang dikehendaki tanaman jagung adalah suhu yang optimal antara 23 ºC 27 ºC. Suhu sekitar 25 ºC akan mengakibatkan perkecambahan biji jagung lebih cepat dan suhu tinggi lebih dari 40 ºC akan mengakibatkan kerusakan embrio sehingga tanaman tidak berkecambah. Keasaman tanah (ph) yang terbaik untuk jagung manis adalah sekitar 5,5 7,0. Faktor iklim yang terpenting adalah jumlah dan pembagian sinar matahari, curah hujan, temperatur, kelembaban dan angin. Tanaman jagung manis tergolong pendek. Umur tanaman lebih genjah, tongkol jagung manis lebih kecil. Jagung manis dapat dipanen pada 60 75 hari setelah tanam (hst). Jagung manis dapat tumbuh pada semua jenis tanah, asalkan drainase baik dan persedian pupuk yang cukup (Iskandar, 2003). Jagung manis memiliki malai dan rambut berwarna putih. Selain malai dan rambut, pangkal batang jagung manis juga mengekspresikan warna hijau. Warna hijau tersebut dapat dilihat 5 hari setelah tanam (hst) (Hikam, 2002). 2.3 Daya Gabung Umum dan Daya Gabung Khusus Pada Jagung Manis Faktor utama yang menentukan keunggulan hibrida adalah daya gabung inbred. Pada awalnya, daya gabung merupakan konsep umum untuk mengklasifikasikan inbred secara relatif menurut penampilan hibridanya (Hallauer dan Miranda, 1988). Daya gabung umum relatif lebih penting dari daya gabung khusus untuk galur-galur murni yang belum diseleksi. Sebaliknya, daya gabung khusus lebih
penting dari daya gabung umum untuk galur-galur murni yang telah diseleksi sebelumnya terhadap peningkatan hasil (Sprague dan Tatum, 1942). Daya gabung umum adalah kemampuan suatu tetua untuk bergabung dengan fasilitas lain membentuk suatu kombinasi persilangan (Chaudhary, 1982). Daya Gabung Umum mengukur penampilan zuriat hibrida hasil persilangan dua inbred dibandingkan dengan rerata sampel acak atau seluruh zuriat hibrida yang dihasilkan. Daya gabung umum relatif lebih penting daripada daya gabung khusus untuk menduga kemampuan inbred yang belum diseleksi. Daya gabung khusus adalah kemampuan suatu inbred untuk bergabung dalam suatu persilangan khusus misalnya single cross, double cross, ataupun three- way cross (Sprague and Tatum. Di dalam Briggs. 1967). Dengan demikian pengembangan kearah hibrida lebih ditekankan pada daya gabung khusus tetuanya, sedangkan untuk pengembangan kearah varietas sintetik lebih ditekankan pada daya gabung umumnya. Pengujian daya gabung dapat dilakukan dengan metode diallele cross, yakni evaluasi terhadap seluruh kombinasi hibrida silang tunggal dari sejumlah galur murni (Stoskopf dkk., 1993). 2.4 Genetika Tanaman Jagung Manis Rasa manis pada endosperma jagung dikendalikan secara monoalelik homozigot resesif. Dengan demikian rasa manis merupakan sifat kualitatif, yaitu fenotipe merupakan ekspresi langsung genotipe dengan mengabaikan pengaruh lingkungan (Fehr, 1987). Konsentarsi sukrosa pada jagung manis mencapai puncaknya pada
16 hari setelah polinasi (hsp) sedangkan kandungan pati meningkat setelah 20 hsp kemudian konstan (Creech, 1968). Menurut Smith (1984), pati adalah polimer sukrosa yang mempunyai bobot molekul yang tinggi. Kebanyakan pati berbentuk dari campuran dua jenis polimer amilose dan amilopektin dengan nisbah 3 : 1. Pada jagung manis seleksi kemanisan endosperm dilakukan pada tongkol muda (umur 20 hst) melalui pengukuran kadar sukrosa pada cairan biji muda maupun secara uji organoleptik. Segregasi bentuk biji pada saat tersebut belum tampak, seluruh biji, manis maupun nirmanis, tampak bulat penuh. Setelah melampaui usia matang fisiologis (87 hst), biji manis yang kaya akan hidrofolik sukrosa akan menguapkan airnya sehingga endosperm mengisut. Pada prakteknya, kekisutan biji matang merupakan marka genetik jagung manis. Tujuan penting dalam pemuliaan jagung manis adalah memanfatkan gen mutan tanpa disertai sifat yang tidak diinginkan, misalnya perkecambahan dan pertumbuhan yang jelek. Tujuan lain meliputi perbaikan sifat tanaman dan tongkol, misalnya batang yang lebih kuat, tunas liar yang lebih sedikit, tongkol yang lebih panjang, serta kelobot yang menutupi penuh hingga ujung tongkol untuk mengurangi masuknya hama (Rubatzky dan Yamaguchi, 1988). 2.5 Ragam genetik (σ 2 g) dan Heritabilitas Broad-Sense (h 2 BS) Ragam genetik suatu sifat dipengaruhi oleh tiga komponen, yaitu aditif (σ 2 A), dominan (σ 2 D), dan epistasis (σ 2 I). Ragam fenotipe suatu sifat kuantitatif (σ 2 F)
dibagi ke komponen genetik (σ 2 g) dan lingkungan (σ 2 e). Ragam genetik merupakan bagian dari ragam fenotipe yang dianggap sebagai perbedaan dari lingkungan yang berbeda. Bila populasi tanaman atau individu tanaman di dalam populasi yang sama dapat dibedakan, seleksi menjadi efektif. Keefektifan seleksi untuk suatu sifat terletak pada faktor genetik dan lingkungan dalam perbedaan fenotipe diantara genotipe dalam populasi. Heritabilitas suatu fenotipe mempunyai pengaruh besar terhadap teknik yang digunakan untuk perbaikan populasi, silang dalam (inbreding), dan aspek seleksi lain. Secara definisi heritabilitas berarti nisbah keragaman genotipe ( σ 2 g) terhadap keragaman fenotipe (σ 2 f);h 2 = σ 2 g/σ 2 f (Welsh, 1991). Penggunaan heritabilitas bertujuan agar komponen keragaman didalam suatu fenotipe terpisah sehingga perbedaan kinerja genetik dapat diduga (unbiased estinate). Hubungan ini dapat dirumuskan sebagai : σ 2 f = σ 2 g + σ 2 i untuk σ 2 i = σ 2 g l. Besarnya heritabilitas suatu sifat mengindikasikan bahwa seleksi terhadap sifat yang bersangkutan dapat dimulai pada generasi awal. Sedangkan heritabilitas yang kecil menunjukkan besarnya pengaruh lingkungan terhadap fenotipe, sehingga seleksi lebih efektif apabila dilakukan pada generasi berikutnya. Heritabilitas (h 2 BS) merupakan proporsi ragam genetik terhadap fenotipe total h 2 BS (Chaudhary, 1982). Heritabilitas merupakan penduga kemampuan tetua mewariskan sifat yang diinginkan kepada zuriatnya (Fehr, 1987). Untuk penduga heritabilitas tak bias diperlukan sehingga sifat dari tetua ke zuriat akan stabil pada
kisaran lingkungan yang besar. Adanya keragaman genetik memungkinkan dilakukan seleksi pada pool gen tersebut. 2.6 Segregasi Jagung Manis dalam Bentuk Biji Segregasi genetik merupakan pemisahan alel pada fenotipe suatu sifat yang terdapat pada hibrid akibat adanya persilangan. Persilangan antara jagung nirmanis dengan jagung manis merupakan salah satu cara untuk mendapatkan jagung dengan tampilan seperti jagung nirmanis, tetapi dengan rasa manis seperti jagung manis. Hal tersebut dapat mengurangi kendala melakukan budidaya jagung manis, karena hibrid yang dihasilkan memiliki bentuk biji bulat dengan daya kecambah tinggi. Hukum pertama Mendel yang dikenal dengan hukum segregasi bebas menyatakan bahwa pada pembentukan gamet, kedua gen yang merupakan pasangan alel itu akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari alelnya. Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok: 1) Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter. Ini adalah konsep mengenai alel. 2) Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan dan satu dari tetua betina. 3) Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda, alel dominan akan terekspresikan. Alel resesif yang tidak terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk (Hikam, 2010).