SELEKSI GALUR MURNI PADA KACANG TANAH (Arachis hypogaea)

SELEKSI GALUR MURNI PADA KACANG TANAH (Arachis hypogaea)

I.     PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Seleksi keturunan tanaman penyerbuk sendiri pada tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea) atau sering disebut sebagai seleksi galur murni (pure line breeding).  Tanaman kacang tanah yang  terpilih secara individual akan dipanen secara terpisah dan dipilah untuk bahan pertanaman berikutnya. Turunan yang diperoleh dari hasil penyerbukan sendiri dari tanaman kacang tanah ini sendiri yang homozigot, bilamana tanaman terpilih secara homozigot maka keturunannya juga akan homozigot seperti tetuanya.

Galur murni dapat dibuat dengan cara penyerbukan atau pembuahan sendiri (selfing), biasanya pada generasi ke-6 atau ke-7 setelah selfing berulang-ulang. Tanaman yang heterozigot apabila di-'selfing' terus menerus sampai 6 - 7 generasi akan menjadi homozigot untuk semua gennya. Semakin dekat hubungan kekerabatannya, semakin cepat galur-galur terbentuk. Seleksi galur murni hanya digunakan untuk mendapatkan varietas baru pada tanaman penyerbuk sendiri. Seleksi ini tidak dapat dilakukan pada tanaman penyerbuk silang. Hal itu disebabkan karena pada tanaman penyerbuk silang diperlukan banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri. Selain itu, galur-galur murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah. Pada seleksi galur murni tidak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis (Anonim, 2006).

B.  Tujuan

1.      Mendapatkan galur murni dengan kacang berpolong tiga dan gaur murni berpolong dua

2.      Membuktikan homozigositas galur murni tinggi

II.      TINJAUAN PUSTAKA

Kacang tanah merupakan tanaman pangan yang berasal dari Amerika Selatan, tepatnya berasal dari Brazilia. Penanaman pertama kali dilakukan oleh orang Indian asli bangsa Amerika (Anonim, 1998).

Kacang tanah dapat tumbuh baik pada beragam jenis tanah, meskipun pada lahan-lahan yang tidak sesuai produktivitasnya sangat rendah. Pada lahan basa yang kandungan bahan organiknya rendah serta jenuh air, kebanyakan varietas kacang tanah menunjukkan gejala klorosis. Gejala ini disebabkan oleh kekahatan beberapa unsur hara mikro khususnya zat besi (Fe). Untuk mengatasi masalah tersebut, cara yang paling murah adalah memperbaiki kultur teknis. Dengan perbaikan kultur teknis kadang-kadang hasilnya kurang menggembirakan, oleh karena itu perakitan varietas unggul baru yang dapat tumbuh baik dan berproduktivitas tinggi (Taryono et al, 2003).

Perbaikan potensi genetik hasil dan mutu biji, adalah tujuan dari pemuliaan tanaman kacang tanah di Indonesia. Salah satu komponen utama hasil kacang tanah menurut Ashley (1992) adalah jumlah biji per polong. Rais (1997) menyatakan bahwa tanaman kacang tanah yang berdaya hasil tinggi harus mempunyai jumlah biji dua, tiga, atau empat per polong.

Menurut Gardner et al. (1991) pada umumnya karakter-karakter yang dapat diwariskan dikendalikan oleh gen-gen kromosom inti, tetapi terdapat beberapa karakter yang dikendalikan oleh DNA organel sitoplasma. Suatu karakter yang dikendalikan oleh gen-gen yang terdapat pada organela sitoplasma atau dipengaruhi tetua betina dapat diketahui dengan melakukan persilangan resiprokal. Apabila terdapat pewarisan sitoplasmik atau pengaruh tetua betina maka keturunan persilangan resiproknya masing-masing akan berbeda, dan keturunannya hanya memperlihatkan ciri dari tetua betina (Gardner et al, 1991).

Kacang tanah (Arachis hypogaea) yang telah mengalami pembuahan, akan membentuk dari ginofor yang akan mencapai tanah untuk membentuk polong akibat adanya geotropisme. Rata-rata panjang ginofor yang akan membentuk polong ± 7 cm. Walaupun jumlah polong per tanaman tidak meningkat, daya hasil suatu galur atau varietas akan meningkat jika ukuran polong dan biji lebih besar (Ono, 1979).

Karakter jumlah biji per polong peka terhadap lingkungan selama pembungaan dan pengisian biji (Ashley, 1992). Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah biji per polong pada tanaman kacang tanah memiliki nilai duga heritabilitas sedang, menurut kriteria Stansfield (1991). Hasil penelitian Anita (2001) dalam Millah et al. (2004)  menyatakan bahwa terdapat pengaruh tetua betina pada pewarisan karakter jumlah biji per polong hasil persilangan kacang tanah genotip 1CG3400 dengan kultivar Landak.

III.   METODOLOGI

Praktikum Acara I mengenai Seleksi Galur Murni pada Kacang Tanah (Arachis hypogaea) ini dilaksanakan pada bulan Oktober-Desember 2013 di Lahan Kebun Percobaan Banguntapan milik Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini ialah varietas kacang tanah (Arachis hypogaea) berpolong 2 dan 3, sedangkan untuk alat yang digunakan ialah perlengkapan budidaya antara lain cangkul, ember, gembor, dan centong.

Sebelum memulai langkah kerja, praktikan dibagi menjadi beberapa kelompok dan setiap kelompok menyiapkan lahan, kemudian membagi-bagi lahan sesuai dengan pertanaman biji kacang tanah. Dilakukan perawatan sampai kacang tanah mengasilkan polong dan dipanen. Pada saat pemanenan dilakukan pemilahan biji kacang tanah seperti awal pertanaman, dihitung jumlah polong pada tiap tanaman dan data yang diperoleh dianalisis.

IV.        HASIL PENGAMATAN

1.      Hasil uji kontingensi

Tetua Polong 2

Hasil	Kelompok	O	E	(O-E)2/E	Ket
Polong 2	1	1935	1456.56	157.16	*
	2	1523	1060.76	201.42	*
	3	2259	1736.93	156.92	*
	4	1291	842.42	238.87	*
	5	917	445.27	499.78	*
	6	1811	1618.56	22.88	*
	7	1983	1665.60	60.48	*
Polong 3	1	144	622.44	367.76	*
	2	66	528.24	404.48	*
	3	136	658.07	414.18	*
	4	78	526.58	382.14	*
	5	355	826.73	269.17	*
	6	64	256.44	144.41	*
	7	102	329.40	156.98	*
Chi-Square Tabel	0.0039321
	3.8414591

      Tetua Polong 3

Hasil	Kelompok	O	E	(O-E)2/E	Ket
Polong 2	1	384	862.44	265.42	*
	2	206	668.24	319.74	*
	3	325	847.07	321.76	*
	4	224	672.58	299.18	*
	5	95	566.73	392.66	*
	6	335	527.44	70.21	*
	7	256	483.40	106.97	*
Polong 3	1	847	368.56	621.10	*
	2	795	332.76	642.08	*
	3	843	320.93	849.28	*
	4	869	420.42	478.63	*
	5	1524	1052.27	211.48	*
	6	276	83.56	443.15	*
	7	323	95.60	540.91	*
Chi-Square Tabel	0.0039321
	3.8414591

V.      PEMBAHASAN

Pada praktikum ini dilakukan seleksi galur murni (pure line breeding) yang dimungkinkan akan diperoleh keturunan dari hasil penanaman kacang tanah (Arachis hypogaea) atau tanaman autogam yang sifatnya homozigot. Hal ini dimaksudkan sebagai langkah awal kegiatan pemuliaan tanaman yang kemudian dapat dijadikan sebagai sumber genotip yang diinginkan atas dasar tujuan pemuliaan. Langkah awal yang dimaksud yakni melakukan seleksi pada tanaman penyerbuk sendiri (autogam). Seleksi yang dilakukan berdasarkan fenotip atau karakter yang terlihat yakni dengan mengetahui jumlah biji dari kacang tanah tersebut.

Penampilan dan karakter jumlah biji per polong mungkin dikendalikan oleh gen-gen mayor yang dipengaruhi oleh gen-gen minor atau gen-gen modifikasi (modifier gene) yang ekspresinya dipengaruhi lingkungan. Gen modifikasi (modifier gene) adalah gen yang mengubah sedikit intensitas kenampakan gen lain. Gen modifikasi dapat berperan sebagai penghambat, pendukung atau penekan. Gen utama (mayor) mengatur penampakan fenotip dari suatu karakter tetapi mungkin berubah karena pengaruh beberapa atau banyak gen minor (Crowder, 1993).

Pada dasarnya seleksi galur murni terdapat beberapa tahapan pemilihan sejumlah tanaman kacang tanah yang secara genetik beragam dan dilakukan pengamatan secara visual terhadap karakter yang dimiliki oleh kacang tanah (jumlah biji dalam polong). Seleksi galur murni ini tidak membentuk suatu genotip baru. Metode seleksi ini terbatas hanya mengisolasi genotip yang terbaik yang terdapat pada populasi suatu tanaman (kacang tanah). Tanaman tunggal menjadi dasar seleksi galur murni ini. Uji keturunan sangat penting dilakukan pada seleksi galur murni. Hal ini bertujuan untuk mengevaluasi dengan tepat perilaku persilangan atau perkawinan tanaman yang kita seleksi. Dari uji tersebut kita akan bisa mengetahui seberapa jauh pengaruh penampilan yang diberikan oleh tetuanya.

Kacang tanah dapat dipanen pada umur 100-110 hst dengan ciri-ciri batang mulai mengeras, daun menguning, dan sebagian mulai berguguran, polong biji penuh dan keras, serta polong berwarna coklat kehitaman. Setelah dipanen, hasil panen tersebut dipisahkan dan kelompokkan berdasarkan jumlah biji per polong seperti pada waktu awal penanaman serta dilakukan penghitungan jumlah biji pertanaman untuk masing-masing kategori.

Terkait dengan hasil uji chi-square kontingensi, maka dari data di atas dapat diketahui bahwa pada  karakter tetua biji 3 akan menghasilkan biji 3 dan biji 2 yang rerata jumlah bijinya mencapai 782,43 dan 360,71 biji. Setelah dilakukan uji chi-square kontingensi, diketahui ada beda yang nyata antara keturunan biji 3 maupun 2 dari tetua biji 3 karena X² hitung> chi tabel yaitu chi invers > 0.0039321. Begitu pula pada karakter tetua biji 2 yang mampu menghasilkan keturunan biji 2 dan 3 dengan rerata jumlah biji mencapai 1674,14 dan 135 biji. Dari hasil uji chi-square kontingensi, didapatkan kesimpulan bahwa dari keturunan tetua biji 2 ini, ada perbedaan yang nyata antara karakter keturunan dari tetua ini karena X² > chi tabel yaitu chi invers > 0.0039321. Jika kita telaah data dari 2 tetua yang berbeda karakter tersebut, maka ada kecenderungan keturunan yang dihasilkan lebih mengikuti tetuanya. Apabila karakter hasil keturunan yang dihasilkan dari 2 tetua yang berbeda (biji 2 dan 3), meskipun karakter yang dihasilkan sama (misal biji 2, sesuai analisis) yang berbeda akan tampak perbedaan yang nyata antara keduanya. Di samping adanya perbedaan tetua keduanya, tanaman yang dihasilkan akan mempunyai genotip yang berbeda. Masing-masing tetua dengan hasil polong 2 ataupun 3 saling dependen atau saling mempengaruhi. Jadi tetua polong 3 berpengaruh terhadap hasil baik polong 2 dan 3, sama halnya dengan tetua polong 2 juga berpengaruh terhadap hasil polong 2 dan 3. Jika Ho diterima maka jumlah polong tetua tidak terkait dengan jumlah polong anakan, sehingga dapat diduga bahwa tetua yang digunakan bukan merupakan galur murni yang homozigot sehingga terjadi segregasi pada sifat jumlah polong yang menyebabkan jumlah polong tetua tidak sama dengan jumlah polong anakan.

Jika Ha diterima maka jumlah polong tetua terkait dengan jumlah polong anakan sehingga dapat diduga bahwa tetua yang digunakan sudah galur murni dan homozigot untuk sifat jumlah polong sehingga ada keterkaitan antara jumlah polong tetua dan jumlah polong anakan.

Menurut Nasir (2001) dijelaskan bahwa sifat-sifat yang diinginkan  dari galur murni yang diseleksi kadang-kadang hilang pada generasi berikutnya. Hal ini disebabkan karena tiga faktor utama yakni terjadinya pencampuran biji secara mekanis dengan genotip lain, berlangsungnya persilangan alamiah dengan genotip lain, dan adanya mutasi.

  

VI.   KESIMPULAN

1.      Pada seleksi  galur murni,  turunan yang diperoleh homozigot dan cenderung mengikuti tetuanya dan diperlukan uji keturunan untuk melihat seberapa jauh pengaruh penampilan yang diberikan oleh tetuanya.

2.      Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan tetua biji 3 akan menghasilkan keturunan yang berbiji 3 dan 2 dengan rerata jumlah bijinya mencapai 782,43 dan 360,71 biji. Pada tetua biji 2 akan menghasilkan keturunan biji 2 dan 1 dengan masing-masing rerata jumlah bijinya mencapai 1674,14 dan 135 biji. Setelah  dilakukan uji chi-square kontingensi, dapat diketahui bahwa ada beda nyata antara keturunan-keturunan yang dihasilkan dari masing-masing tetua.

3.      Masing-masing tetua dengan hasil polong 2 ataupun 3 saling dependen atau saling mempengaruhi. Jadi, tetua polong 3 berpengaruh terhadap hasil baik polong 2 dan 3, sama halnya dengan tetua polong 2 berpengaruh terhadap hasil polong 2 dan 3.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1998. Kacang Tanah. <www.id.wikipedia.com/kacang_tanah> diakses 14 Desember  2013.

Anonim. 2006. Pemuliaan Tanaman Menyerbuk Sendiri. <http://fp.uns.ac.id/~hamasains/bab6pemuliaan.htm>. Diakses tanggal 14 Desember  2013.

Ashley, J.M. 1992. Kacang Tanah dalam: Peter R. Goldsworthy dan N.M. Fisher (ed.). Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gadjah Mada University Press.p. 594–633.

Crowder, L.W. 1993. Plant Genetics (Genetika Tumbuhan, alih bahasa: Lilik dan Soetarso) Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Gardner, E.J., M.J. Simmons, and D.P. Snustad. 1991. Principles of Genetics. 8^th Edition. John Wiley and Sons, Inc, New York.

Nasir, M. 2001. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Direktoral Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.

Ono, Y. 1979. Flowering and fruiting of peanut plants. JARQ 13 : 226-229.

Rais, S.A. 1997. Perbaikan Varietas Kacang Tanah. Buletin Agrobio 1 : 1-10.

Stansfield, W.D. 1991. Genetika. Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Machidin Apandi dan Lanny T. Hardy. Erlangga, Jakarta.

Soetarso, Nandariyah, Hariati, S. 1935 Metode Pemuliaan Tanaman. Dinas Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia. Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Taryono, Supriyanta, Kurniasih B. Purnomo, J. Taufiq A., 2003. Perakitan varietas unggul kacang tanah toleran kahat fe melalui seleksi kultur embrio : 2. perbanyakan benih dan seleksi. Lembaga Penelitian UGM. Yogyakarta.

Millah, Z., Setiamiharja, R., Baihaki, A., Darsa, S. 2004.  Inheritance of seed per pod and testa colour characters in peanut (Arachis hvpogaea l.) Zuriat 15 : 53-59.

LAMPIRAN

Kelompok 1
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	1935	384	2319	0.700604
Polong 3	144	847	991	0.299396
Jumlah	2079	1231	3310
Pj	0.628096677	0.371903323
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	1456.556193	862.4438066			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	622.4438066	368.5561934		Polong 2	157.1573257	265.4184242
				Polong 3	367.7576573	621.0951824
X2	1411.42859
Chiinv	3.841459149
	0.00393214
Kelompok 2
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	1523	206	1729	0.522356
Polong 3	66	795	861	0.260121
Jumlah	1589	1001	2590
Pj	0.480060423	0.302416918
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	1060.764865	668.2351351			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	528.2351351	332.7648649		Polong 2	201.421943	319.7397277
				Polong 3	404.4814628	642.0789654
X2	1567.722099
Chiinv	3.841459149
	0.00393214

Kelompok 3
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	2259	325	2584	0.780665
Polong 3	136	843	979	0.29577
Jumlah	2395	1168	3563
Pj	0.723564955	0.352870091
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	1736.929554	847.0704463			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	658.0704463	320.9295537		Polong 2	156.919174	321.7649158
				Polong 3	414.1768596	849.2753243
X2	1742.136274
Chiinv	3.841459149
	0.00393214
Kelompok 4
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	1291	224	1515	0.457704
Polong 3	78	869	947	0.286103
Jumlah	1369	1093	2462
Pj	0.413595166	0.33021148
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	842.4187652	672.5812348			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	526.5812348	420.4187652		Polong 2	238.8659091	299.1833756
				Polong 3	382.1350077	478.6302155
X2	1398.814508
Chiinv	3.841459149
	0.00393214

Kelompok 5
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	917	95	1012	0.30574
Polong 3	355	1524	1879	0.567674
Jumlah	1272	1619	2891
Pj	0.38429003	0.489123867
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	445.2659979	566.7340021			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	826.7340021	1052.265998		Polong 2	499.7753472	392.6585804
				Polong 3	269.1711822	211.4797676
X2	1373.084877
Chiinv	3.841459149
	0.00393214
Kelompok 6
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	1811	335	2146	0.648338
Polong 3	64	276	340	0.102719
Jumlah	1875	611	2486
Pj	0.566465257	0.184592145
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	1618.563958	527.4360418			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	256.4360418	83.56395817		Polong 2	22.87931225	70.21065543
				Polong 3	144.4088356	443.1531369
X2	680.6519402
Chiinv	3.841459149
	0.00393214

Kelompok 7
Oij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3	Jumlah	Pi
Polong 2	1893	256	2149	0.649245
Polong 3	102	323	425	0.128399
Jumlah	1995	579	2574
Pj	0.602719033	0.174924471
Eij	Tetua Polong 2	Tetua Polong 3		(Oij-Eij)^2/Eij
Polong 2	1665.600233	483.3997669			Tetua Polong 2	Tetua Polong 3
Polong 3	329.3997669	95.6002331		Polong 2	31.04625765	106.9728567
				Polong 3	156.9844887	540.9051036
X2	835.9087066
Chiinv	3.841459149
	0.00393214