SELEKSI TANAMAN INDUK KAKAO (Theobroma cacao)

SELEKSI TANAMAN INDUK KAKAO (Theobroma cacao)

I.     PENDAHULUAN

A.  Latar belakang

Salah satu usaha perbaikan suatu tanaman adalah dengan melakukan seleksi pada suatu populasi dengan keragaman genetik cukup tinggi. Apabila suatu karakter memiliki keragaman genetik cukup tinggi, maka setiap individu dalam populasi hasilnya akan tinggi pula, sehingga seleksi akan lebih mudah untuk mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan. Oleh sebab itu, informasi keragaman genetik sangat diperlukan untuk memperoleh varietas baru yang diharapkan (Helyanto et al., 2000).

Metode seleksi merupakan proses yang efektif untuk memperoleh sifat–sifat yang dianggap sangat penting dan tingkat keberhasilannya tinggi (Zasno, 1992). Untuk mencapai tujuan seleksi, harus diketahui antar karakter agronomi, komponen hasil dan hasil, sehingga seleksi terhadap satu karakter atau lebih dapat dilakukan (Zen, 1995).  

B.  Tujuan

1.      Mempelajari cara menyeleksi tanaman indukan kakao (Theobroma cacao).

2.      Mengetahui karakter-karakter yang cukup baik yang dapat dijadikan sebagai perbaikan varietas kakao (Theobroma cacao) atau mengetahui derajat keeratan antara dua sifat pada suatu tanaman dan menjadikan karakter yang baik itu menjadi tanaman indukan.

II.      TINJAUAN PUSTAKA

Kakao (Theobroma cacao) merupakan tanaman tahunan (perennial) berbentuk pohon, bunga kakao, sebagaimana anggota Sterculiaceae lainnya, tumbuh langsung dari batang (Cauliflorous). Kakao secara umum adalah tumbuhan menyerbuk silang dan memiliki sistem inkompatibilitas-sendiri (lihat penyerbukan). Walaupun demikian, beberapa varietas kakao mampu melakukan penyerbukan sendiri dan menghasilkan jenis komoditi dengan nilai jual yang lebih tinggi. Bunga kakao merupakan sempurna berukuran kecil (diameter maksimum 3cm), tunggal, namun nampak terangkai karena sering sejumlah bunga muncul dari satu titik tunas. Buah tumbuh dari bunga yang diserbuki. Ukuran buah jauh lebih besar dari bunganya, dan berbentuk bulat hingga memanjang. Buah terdiri dari 5 daun buah dan memiliki ruang dan di dalamnya terdapat biji. Biji terangkai pada plasenta yang tumbuh dari pangkal buah, di bagian dalam. Biji dilindungi oleh salut biji lunak berwarna putih. Dalam istilah pertanian disebut pulp. Endospermia biji mengandung lemak dengan kadar yang cukup tinggi. Variasi genetik klon kakao yang ada di lapangan sangat beragam. Hal ini dimungkinkan karena pada klon kakao terjadi persilangan secara alamiah (Suhendi, 1999).

Untuk meminimalkan kerugian yang dapat menurunkan produktifitas tanaman kakao dapat dilakukan dengan pemeliharaan tanaman secara intensif yang meliputi pemangkasan, penyiangan, pemupukan, pengairan, dan pemberantasan hama dan penyakit. Pemangkasan pada tanaman kakao merupakan usaha meningkatkan produksi dan mempertahankan umur ekonomis tanaman. Dengan melakukan pemangkasan, akan mencegah serangan hama dan penyakit, membentuk tajuk pohon, memelihara tanaman, dan memacu produksi. Dalam hal penentuan bibit yang baik maka perlu adanya seleksi sebelum penanaman. Berbagai penelitian yang dilakukan untuk mempersingkat waktu seleksi dan mempersempit skala pengujian pada tanaman kakao masih sangat terbatas. Untuk mengetahui penampilan bibit kakao yang berproduksi tinggi dilakukan dengan pendekatan sifat-sifat morfologi (berat buah, jumlah biji perbuah, berat biji kering, nilai buah, rendemen, lingkar batang, presentase tanaman berbuah dan jumlah buah per tanaman) dan pendekatan biokimiawi melalui peran dan aktivitas enzim. Pengujian karakterisasi dengan memanfaatkan sifat morfologi, fisiologi, dan biokimia secara simultan dan fase bibit masih belum dilakukan. Dari seleksi diharapkan akan muncul tanaman baru dengan kaulitas yang baik (Taylor dan Taylor, 2006).

Variasi genetik akan membantu dalam mengefisienkan kegiatan seleksi. Apabila variasi genetik dalam suatu populasi besar, ini menunjukkan individu dalam populasi beragam sehingga peluang untuk memperoleh genotip yang diharapkan akan besar (Bahar dan Zein, 1993). Sedangkan pendugaan nilai heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa faktor pengaruh genetik lebih besar terhadap penampilan fenotip bila dibandingkan dengan lingkungan. Untuk itu informasi sifat tersebut lebih diperankan oleh faktor genetik atau faktor lingkungan, sehingga dapat diketahui sejauh mana sifat tersebut dapat diturunkan pada generasi berikutnya.

Korelasi dua atau lebih antar sifat positif yang dimiliki akan memudahkan seleksi karena akan diikuti oleh peningkatan sifat yang satu diikuti dengan yang lainnya, sehingga dapat ditentukan satu sifat atau indek seleksi (Eckebil et al., 1977). Sebaliknya bila korelasi negatif, maka sulit untuk memperoleh sifat yang diharapkan. Bila tidak ada korelasi di antara sifat yang diharapkan, maka seleksi menjadi tidak efektif (Poespodarsono,1988).

III.   METODOLOGI

Praktikum acara V mengenai seleksi tanaman induk kakao (Theobroma cacao) yang dilaksanakan pada 30 Oktober 2013 di Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman, dan Rumah kaca Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, bertujuan untuk mempelajari cara menyeleksi tanaman indukan kakao (Theobroma cacao) dan mengetahui karakter-karakter yang baik yang dapat dijadikan sebagai perbaikan varietas kakao (Theobroma cacao). Alat dan bahan yang digunakan yakni buah kakao (Theobroma cacao) yang diberi nomor, abu gosok, keranjang anyaman bambu kecil, timbangan analitik, cutter dan alat tulis.

Langkah kerja pada praktikum ini yakni setiap kelompok dibagi buah kakao yang telah diberi nomor sesuai asal pohon induk. Buah kakao di skor berdasarkan kerusakan akibat Helopeltis antonii dan kekasaran kulit buah (skor 1-5). Biji buah kakao dikeluarkan dari buahnya, kemudian dihilangkan daging buahnya dengan menggunakan abu gosok sampai bersih. Biji kakao yang sudah dibersihkan, kemudian dikeringkan (dijemur dibawah sinar matahari) sampai kering/berat konstan dan dikupas arinya. Selanjutnya dihitung jumlah biji per pod, julah pod perpohon per tahun, berat biji per pod, berat biji, jumlah biji > 1 gram (per pod), hasil biji per pohon per tahun. Kemudian dihitung korelasi antar sifat dan hasil. Data dianalisis regresi berganda dengan stepwise forward atau backward komponen hasil dengan biji dan path analysis untuk mengetahui pengaruh masing-masing variabel terhadap hasil biji/tahun. analisis dengan principle component analysis untuk mengetahui nomor pohon indukan yang memiliki hasil tertinggi dan ketahanan terbaik terhadap H. antonii.

IV.   HASIL PENGAMATAN

A.    Hasil Pengamatan

Tabel 1. Korelasi antar variabel

Parameter	Jumlah biji/pod	Berat biji/ polong	Rerata berat biji	Jumlah biji > 1 gram	hasil biji/ pohon/tahun
Jumlah biji/pod	1
Berat biji/polong	0.688672355 *	1
Rerata berat biji	-0.269499848 ns	-0.268576296 ns	1
Jumlah biji > 1 gram	0.22845845 *	0.726502426 *	-0.223587411 ns	1
hasil biji/pohon/tahun	1	0.688672355 *	-0.269499848 ns	0.22845845 *	1

Keterangan:

(*)        : korelasi nyata

(ns)      : korelasi tidak nyata

	Jumlah biji/ pod (X2)	Berat biji/ polong (X3)	Rerata  berat biji (X4)	Jumlah biji > 1 gram (X5)
Jumlah biji/pod (X2)
Berat biji/polong (X3)	8.388386087*
Rerata berat biji (X4)	-2.471606589 ns	-2.462476924 ns
Jumlah biji > 1 gram (X5)	2.072500437*	9.337358511 *	-2.025959986 ns
hasil biji/pohon/tahun (X6)	0	8.388386087 *	-2.471606589 ns	2.072500437 ns

Ket : T Tabel. 1.990847036

Tabel 2. Pengaruh Langsung dan Pengaruh Tidak Langsung Lima Komponen Hasil terhadap Hasil Biji Kakao/Tahun

Pengaruh Langsung /  T. Langsung	Jumlah  biji/pod	Berat biji /polong	Rerata berat biji	Jumlah biji > 1 gram
Jumlah biji/pod	1.000000	0.688672	-0.269500	0.228458
Berat biji/polong	-0.00000000 00000002294	-0.00000000 00000003331	0.000000000 0000000895	-0.00000000 00000002420
Rerata berat biji	-0.000000000 0000000318	0.000000000 0000000000	0.000000000 0000000000	0.000000000 0000000000
Jumlah biji > 1 gram	0.000000000 0000001015	0.000000000 0000003226	-0.000000000 0000000993	0.000000000 0000004441
JUMLAH	1.000	0.689	-0.269	0.228

Keterangan: angka pada diagonal merupakan pengaruh langsung, sedang disebelah kanan dan kirinya pengaruh tidak langsung.

• Hasil Principle Component Analysis (berdasarkan komponen hasil kerusakan Helopeltis)

Berupa gambar 1

B.     Pembahasan

Dalam bidang pemuliaan tanaman, dengan mengetahui derajat keeratan dari suatu tanaman, kita dapat mendapatkan jenis-jenis tanaman yang lebih baik dan dapat mengetahui sejauh mana perubahan terhadap suatu sifat akan berpengaruh terhadap sifat yang lain. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui derajat keeratan antara dua sifat pada suatu tanaman. Pengetahuan mengenai korelasi diperlukan untuk mengetahui sampai seberapa jauh hubungan antara sifat tanaman tersebut.

Peramalan sifat tertentu pada suatu tanaman sering ditujukan untuk sifat kuantitatif yang sulit memberi gambaran kemampuan genetik karena adanya pengaruh luar yang mengaburkan. Sifat kuantitatif merupakan sifat yang berhubungan dengan sifat ekonomis yang penting bagi suatu tanaman yang menyangkut pula dengan sifat-sifat lainnya yang saling berhubungan. Bila suatu tanaman terdapat adanya hubungan yang erat antara sifat penduga dan sifat yang dituju untuk diseleksi, maka pekerjaan seleksi akan lebih efektif dilakukan. Oleh karena itulah korelasi antara dua sifat baik genotip maupun fenotip perlu dilakukan, karena dapat dipakai untuk seleksi secara tidak langsung dan dapat diketahui seberapa besar derajat keeratan hubungan antara dua sifat pada suatu tanaman.

Koefisien korelasi adalah suatu angka yang menunjukkan tinggi rendahnya derajat keeratan hubungan antara dua sifat atau lebih didalam suatu tanaman, dengan kata lain apakah suatu variabel lebih besar ataukah lebih kecil jika variabel lain menjadi lebih besar. Korelasi digunakan untuk menekankan adanya perubahan-perubahan pada suatu variabel yang disebabkan adanya perubahan-perubahan pada variabel lain. Hubungan keeratan itu dinyatakan dengan koefisien korelasi yang bernilai dari  +1 sampai –1. Nilai koefisien korelasi +1 menunjukkan bahwa hubungan antara 2 sifat tersebut adalah sejajar, artinya kenaikan sifat satu diikuti oleh kenaikan sifat yang lain atau penurunan sifat yang satu diikuti oleh penurunan sifat yang lainnya. Jika koefisien –1 menunjukkan hubungan sifat yang berbanding terbalik, artinya kenaikan suatu sifat diikuti penurunan sifat yang lain. Koefisien  0 berarti bahwa antara 2 sifat tersebut tidak ada hubungan sama sekali. Sedangkan koefisien regresi akan menunjukkan tinggi rendahnya derajat kerataan hubungan antara dua sifat pada tanaman yang mempunya hubungan sebab akibat.

Variabel yang mempengaruhi disebut variabel bebas, sedangkan variabel yang dipengaruhi disebut variabel tak bebas/terikat. Pada praktikum ini kita terlebih dahulu melakukan pengamatan dan skoring terhadap karakter pada buah kakao. Sifat-sifat kuantitatif yang diamati ataupun dianalisis secara langsung pada buah kakao dalam praktikum ini merupakan fenotip yang diperlihatkan atau ditampakkan dimana fenotip itu sendiri merupakan resultan dari pengaruh genotip dan lingkungan. Dengan demikian menghitung dan menganalisis korelasi dan regresi, baik fenotipe maupun genotipe dapat menentukan atau mengetahui sejauh mana pekerjaan seleksi dalam pemuliaan tanaman terhadap suatu sifat akan mengubah sifat yang lain pada satu varietas tanaman pertanian dengan memperhatikan pengaruh dari sifat genetis dan faktor atau kondisi lingkungan.

Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis yang telah dilakukan diketahui bahwa korelasi yang terjadi adalah korelasi sederhana. Hal ini dikarenakan pengamatan kombinasi parameter antara satu sifat yang satu dengan satu sifat yang lain. Parameter  yang dikombinasikan antara lain jumlah pod/pohon/tahun dengan jumlah biji/pod, jumlah pod/pohon/tahun dengan kulit buah, jumlah pod/pohon/tahun  dengan presenatse serangan hama Helopeltis antonii, jumlah biji/pod dengan kulit buah, jumlah biji/pod dengan serangan hama Helopeltis antonii, kulit buah dengan serangan hama Helopeltis antonii. Setelah dilakukan analisis korelasi didapatkan bahwa tingkat kekerabatan antara peubah bebas (yang mempengaruhi) dan peubah tak bebasnya (yang dipengaruhi) tidak berhubungan. Data hasil pengamatan (lihat tabel 1) menunjukkan hubungan korelasi antara berat biji/polong dan hasil Jumlah biji > 1 gram dengan jumlah biji/pod menunjukkan ada korelasi yang nyata yaitu dengan koefisien korelasi sebesar 0,688 dan 0,228. Sedangkan pada hubungan korelasi antara rerata berat biji dengan jumlah biji/pod korelasinya tidak nyata dengan koefisien korelasi sebesar -0,269. Hubungan korelasi antara hasil Jumlah biji > 1 gram dan hasil biji/pohon/tahun dengan berat biji/ polong menunjukkan korelasinya berbeda nyata yaitu 0,726 dan 0,689 sedangkan rerata berat biji dan hasil biji/pohon/tahun dengan berat biji/ polong menunjukkan korelasinya tidak nyata -0,268. Hubungan korelasi antara jumlah biji > 1 gram dan hasil biji/pohon/tahun dengan rerata berat biji terdapat korelasi yang tidak nyata yaitu dengan koefisien korelasi -0,224 dan -0,269, hubungan korelasi antara hasil biji/pohon/tahun dengan jumlah biji > 1 gram terdapat korelasi yang nyata dengan koefisien korelasi sebesar 0,228,.

Berdasarkan hasil pengamatan pengaruh langsung dan pengaruh tidak langsung lima komponen hasil terhadap hasil biji kakao/tahun (lihat tabel 2) dapat diketahui bahwa nilai korelasi genetik jumlah biji per pod sebesar 1,000 dan pengaruh langsungnya sebesar 1,000000, berat biji per polong korelasi genetiknya sebesar 0,689, sedangkan pengaruh langsungya -0,0000000000000003331 , rerata berat biji korelasi genetiknya sebesar -0,269 dan pengaruh langsungnya -0,0000000000000000000, nilai korelasi genetik jumlah biji > 1 gram yaitu 0,228, sedangkan pengaruh langsungnya 0.000000000000000444. Tidak adanya pengaruh negatif dari komponen hasil yang lain menyebabkan korelasi genetik jumlah biji per pod terhadap hasil tetap tinggi, tetapi pengaruh langsung dari berat biji per polong bernilai negatif tetapi nilainya sangat kecil, namun korelasi genetik berat biji juga bernilai positif da  pengaruh tidak langsung berat biji per polong melalui jumlah biji per pod dan berat biji per polong positif dan negatif yaitu 0,000000000000000895 dan -0,0000000000000002420. Hal ini dapat diketahui bahwa nilai berat biji secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap hasil, semakin besar nilai berat biji maka hasilnya juga akan tinggi namun sebaliknya jika beratnya rendah maka hasilnya akan rendah pula.

Dari hasil analisis korelasi dan regresi didapatkan bahwa terdapat hubungan korelasi dan regresi tidak nyata. Korelasi tidak nyata menunjukkan walaupun ada perubahan yang sifatnya sejajar tetapi kurang dapat diamati karena penambahan atau pengurangannya sangat kecil. Analisis korelasi dan regresi dapat dimanfaatkan untuk menganalisis sifat yang ada pada tanaman, baik yang bersifat kualitatif maupun kuantitatif. Oleh karena itu, analisis korelasi dan regresi sangat penting bagi dunia pemuliaan tanaman, yaitu untuk menghasilkan varietas baru yang lebih unggul dan berkualitas tinggi. Namun perlu diperhatikan dalam hal penentuan peubah bebas dan tak bebas sangat penting, jika salah ataupun kurang pas dalam menentukannya maka akibatnya sangat fatal.

Dalam penentuan  tanaman induk kakao, dapat dilakukan seleksi melalui metode path analysis  agar lebih spesifik tanaman kakao yang mana yang akan dijadikan indukan dalam memuliakan tanaman. Dari setiap nomor kakao akan didapatkan bakal calon tanaman induk yang sesuai.

Gambar 1. Hasil path analysis pada karakter kulit buah kaka (Theobroma cacao)

yang mempengaruhi produksi kakao intensitas serangan hama Helopeltis antonii.

Telah didapatkan tetua yang cukup relevan untuk mendapatkan varietas kakao yang mempunyai produksi tinggi, akan tetapi rentan serangan hama Helopeltis antonii, sehingga diperlukan tetua yang cukup tahan untuk disilangkan dengan tanaman kakao. Dari path analysis (Gambar 1) dapat diketahui bahwa tanaman yang memiliki produktivitas hasil yang tinggi dan tahan terhadap serangan hama Helopeltis antonii adalah karakter yang dimiliki kakao dengan nomor 20 ini yakni tahan terhadap hama Helopeltis antonii dengan skor 0. Karakater jumlah 50 pod/pohon/tahun, 48 biji/pod, berat biji/polong 49 gram, berat biji 1,02 gram, jumlah biji  yang lebih dari 1 gram per buah 40, hasil biji/pohon/tahun mencapai 2400 biji/pohon/tahun, kulit buah agak kasar dengan skor 0 dan presentase serangan hama Helopeltis antonii mencapai skor 0. Selain itu, nomor 24 dengan hasil biji/pohon/tahun 2400 dan presentase serangan hama Helopeltis antonii mencapai skor 0. Nomor 30 dengan hasil biji/pohon/tahun 2300 dan presentase serangan hama Helopeltis antonii mencapai skor 0. Nomor 36 dengan hasil biji/pohon/tahun 2350 dan presentase serangan hama Helopeltis antonii mencapai skor 1. Nomor 76 dengan hasil biji/pohon/tahun 2350 dan presentase serangan hama Helopeltis antonii mencapai skor 0. Sehingga diharapkan dari tetua-tetua tersebut yakni nomor 20, 24, 30, 36 dan 76 ini akan menghasilkan individu kakao yang mampu berproduksi tinggi sekaligus tahan terhadap serangan hama  Helopeltis antonii.

V.      KESIMPULAN

1.      Seleksi tanaman induk tanaman kakao dapat dilakukan dengan mengamati karakter dan dilakukan skoring pada parameter-parameternya.

2.      Dari hasil seleksi didapatkan dua tetua yang menjadi harapan untuk dilakukan pemuliaan tanaman yakni nomor 20, 24, 30, 36 dan 76 yang berkarakter mempunyai potensi produksi tinggi dan mempunyai ketahanan terhadap serangan hama Helopeltis antonii

DAFTAR PUSTAKA

Bahar, M., dan A. Zein, 1993. Parameter genetik pertumbuhan tanaman, hasil dan komponen hasil jagung. Zuriat 4:4-7.

Eckebil J. P., W. M. Ross, C. O. Gardner, and J. W. Maranville, 1977. Heritability estimates, genetic correlations, and predicted gains from S1 progeny test in three grain sorghum Random-mating Populations. Crop Sci. 17:373-377.

Kasno, A., 1992. Pemuliaan tanaman kacang-kacangan. Hal 39-68 Dalam: Astanto Kasno, Marsum Dahlan, dan Hasnam (ed). Prosiding Simposium Pemuliaan Tanaman I. PERIPI. Komda Jawa Timur. p.307-317.

Helyanto, B., U. Setyo budi, A. Kartamidjaja, dan D. Sunardi. 2000. Studi parameter genetik hasil serat dan komponennya pada plasma nutfah rosela. Jurnal Pertanian Tropika. 8:82-87.

Poespodarsono, S., 1988. Dasar-dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. PAU-IPB Bekerjasama dengan Lembaga Sumber Daya Informasi IPB, Bogor. 163p.

Suhendi, D.1999. Analisis kemiripan genetik beberapa klon kakao berdasarkan karakter morfologi buah. Zuriat 10 : 24-28.

Taylor, C. and L. Taylor.  2006. Future trends in cocoa industry a perspective. Coffee and Cocoa International 33:39-41.

Zen, S. 1995. Heritabilitas, korelasi genotipik dan fenotipik karakter padi gogo. Zuriat 6: 25-31.