PEWARISAN BEBERAPA KARAKTER KUALITATIF

ISSN 1410-1939
PEWARISAN BEBERAPA KARAKTER KUALITATIF
PADA TANAMAN KARET
Novalina
Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Jambi
Kampus Pinang Masak, Mendalo Darat – Jambi 36361
Telp./Fax: 0741-583051
Abstrak
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pola pewarisan serta menduga genotipe tetua dari
beberapa karakter kualitatif pada tanaman karet. Tanaman karet yang digunakan pada penelitian ini terdiri
atas dua populasi turunan pertama yaitu populasi A (PB260 x PN 7) dan populasi C (PB260 x PN7111) serta
masing-masing tanaman tetua jantan dan tetua betina. Berdasarkan hasil analisis segregasi dapat diketahui
bahwa sebagian besar karakter morfologi yang diamati dan diuji bersegregasi pada tanaman turunan
pertama populasi A dan C serta diduga genotipe tetua untuk sebagian besar karakter morfologi yang diamati
bersifat heterozigot.
Kata kunci: pewarisan, segregasi, karakter kualitatif, genotipe
PENDAHULUAN
Tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell Arg)
merupakan salah satu komoditas perkebunan yang
penting di Indonesia hingga saat ini. Sebagai salah
satu negara utama penghasil karet alam di dunia,
Indonesia terus berupaya untuk meningkatkan
produksi dan produktivitas karet agar dapat
memenuhi permintaan pasar global yang terus
meningkat, juga untuk meningkatkan devisa
negara dan kesejahteraan petani karet.
Penggunaan klon unggul yang berproduksi
tinggi merupakan salah satu cara untuk
meningkatkan produksi karet.
Para pemulia
tanaman karet selama ini terus berupaya untuk
mendapatkan klon-klon baru yang mempunyai
potensi hasil yang tinggi serta mempunyai karakter
agronomi yang diinginkan. Proses seleksi dalam
pemuliaan karet dilakukan pada populasi turunan
pertama hasil suatu persilangan. Tanaman karet
yang terpilih pada proses seleksi awal selanjutnya
diperbanyak secara vegetatif dan mengikuti
rangkaian uji mulai dari uji pendahuluan sampai
uji skala besar. Selama ini persilangan antara dua
tanaman tetua pada tanaman karet yang sama-sama
berproduksi tinggi selalu menunjukkan keragaman
hasil pada tanaman turunannya. Terdapatnya
keragaman potensi hasil pada populasi turunan
pertama kemungkinan didasari oleh faktor genetik.
Besarnya tingkat
keragaman pada tanaman
turunan hasil suatu persilangan merupakan bahan
baku pada proses seleksi.
Pada tanaman tahunan yang menyerbuk bebas
seperti tanaman karet kemungkinan gen-gen yang
terdapat pada satu individu tanaman mempunyai
genotipe yang berbeda-beda. Untuk gen A bersifat
homozigot dominan, sedangkan untuk gen B
bersifat heterozigot, untuk gen C bersifat
homozigot resesif. Sehingga persilangan antara
dua tetua yang bersifat seperti demikian akan
mempunyai konfigurasi campuran, sebagian akan
mempunyai
konfigurasi
backcross
dan
sebagiannya lagi akan mempunyai konfigurasi F2
(Liu 1998). Karakter sederhana seperti bentuk
daun, bentuk percabangan, kilauan daun
merupakan karakter yang mudah diamati sehingga
mudah untuk mempelajari pola pewarisan serta
menduga genotipe tetua untuk sifat-sifat sederhana
tersebut. Sehingga dirasa perlu untuk melakukan
pengamatan dan pengujian terhadap karakter
sederhana pada dua populasi turunan pertama hasil
persilangan PB 260 (introduksi Wickham 1876)
dengan PN 7111 atau dengan PN 7 (introduksi
IRRDB 1981). Berdasarkan data segregasi pada
tanaman turunan dapat diduga genotipe tetua
apakah bersifat homozigot atau heterozigot untuk
setiap karakter yang diamati.
Karakter sederhana yang diamati pada
penelitian ini merupakan karakter-karakter yang
sering diamati dalam identifikasi klon karet dan
merupakan karakteristik dari suatu klon (Dijkman
1951; Woelan 2002). Namun belum ada laporan
tentang segregasi sifat-sifat sederhana tersebut
pada populasi turunan pertama sehingga dirasa
perlu untuk mengetahui dan menguji pola
pewarisannya apakah mengikuti pola pewarisan
Mendelian atau tidak.
Jika mengikuti pola
pewarisan
sederhana
Mendelian
maka
17
Jurnal Agronomi Vol. 13 No. 1, Januari - Juni 2009
kemungkinan sifat-sifat sederhana tersebut
dikendalikan oleh satu gen (Griffith et al, 1993).
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk
mendapatkan informasi tentang pola pewarisan
beberapa sifat morfologi, dan dapat
menduga
genotipe tetua untuk masing-masing sifat tersebut.
BAHAN DAN METODA
Bahan Tanaman
Pada penelitian ini digunakan dua populasi
tanaman turunan pertama yaitu populasi A: hasil
persilangan PB 260 x PN 7111 sebanyak 22
tanaman (1A – 22A), dan populasi C: hasil
persilangan PB 260 x PN 7 sebanyak 20 tanaman
(1C – 22C). Tanaman tetua dari populasi
persilangan tersebut juga digunakan dalam
penelitian ini, masing-masing satu
tanaman.
Tanaman-tanaman tersebut ditanam pada AgustusSeptember 1998, dengan jarak tanam 2 m x 2 m di
Kebun Percobaan Pusat Penelitian Karet Sungai
Putih Medan. Penelitian berlangsung pada Maret
2006 sampai Juni 2006.
Pengamatan Karakter Morfologi
Karakter morfologi pada masing-masing
tanaman populasi A dan C langsung diamati di
lapangan. Karakter-karakter yang diamati adalah
bentuk daun, kilau daun, pinggir helai daun,
kerapatan permukaan payung dan tipe cabang.
Fenotipe dari masing-masing karakter morfologi
tersebut diamati berdasarkan ciri-ciri yang telah
dilaporkan sebelumnya oleh Dijkman (1951) dan
Woelan (2002).
Analisis statistika
Data marka morfologi yang telah diamati
selanjutnya dianalisis dengan menggunakan uji khi
kuadrat (P > 0.05) untuk mendapatkan rasio
segregasinya, dengan software SPSS 14.0. Nilai
khi kuadrat pengamatan dihitung dengan
menggunakan rumus :
k
χ2 = ∑ (Oi –Ei)2
i=1
Ei
dimana Oi adalah nilai pengamatan fenotipe ke-i
dan Ei adalah hilai harapan fenotipe ke-i. Bila χ2
hitung berada di wilayah dengan peluang lebih
besar dari 5% (P > 0.05) atau dengan kata lain jika
nilai khi kuadrat hitung lebih kecil dari nilai khi
kuadrat tabel maka dapat disimpulkan antara
pengamatan dan harapan tidak terdapat perbedaan
yang nyata dan rasio segregasi uji dapat diterima
dan sebaliknya ( Jusuf 2001).
Pendugaan genotipe untuk masing-masing
karakter morfologi yang diamati dilakukan dengan
menganalisis terhadap rasio segregasi pada
tanaman turunan pertama.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengamatan terhadap beberapa karakter
morfologi pada masing-masing tanaman turunan
pertama diperoleh hasil dengan segregasi seperti
yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Segregasi fenotipe/karakter morfologi pada populasi A dan C
. Sifat/morfologi
1.
2.
3.
4
5.
Tetua betina Tetua jantan Tetua jantan
Populasi A&C Populasi A opulasi C
PB 260
PN7 111
PN 7
Bentuk daun
Bulat telur
Kilauan daun
Kusam
Pinggir helai daun
Bergelombang
Tipe cabang
Cemara
Kerapatan permukaan Terbuka
payung
Ellips
Mengkilap
Rata
Garpu
Tertutup
Ellips
Kusam
Bergelombang
Cemara
Terbuka
Berdasarkan hasil pengamatan terhadap beberapa
karakter morfologi pada
tanaman turunan
dibandingkan dengan tetuanya pada masingmasing populasi A dan C serta dari rasio segregasi
pada dapat diduga genotipe tetua untuk masingmasing sifat tersebut.
18
Segregasi pada tanaman turunan
Populasi A
Populasi C
rasio segregasi
rasio segregasi
pengamatan hasil uji (χ2) pengamatan hasil uji (χ2)
11 : 11
Semua kusam
11 : 11
9 : 13
13 : 9
1:1
1:1
1:1
1:1
10:8
1:1
Semua kusam
12:6
3:1
13:7
3:1
13:5
3:1
1. Bentuk daun
Berdasarkan hasil uji khi kuadrat dapat
diketahui bahwa sifat bentuk daun bersegregasi 1:1
pada populasi A dan C. Tetua betina dan tetua
jantan mempunyai bentuk daun yang berbeda pada
kedua populasi. Diduga bahwa salah satu tetua
Novalina: Pewarisan Beberapa Karakter Kualitatif Pada Tanaman Karet
bersifat heterozigot dan tetua yang lain bersifat
homozigot resesif sehingga bersegregasi 1:1 pada
turunan pertama. Berdasarkan hasil ini dapat
diyakini bahwa sifat bentuk daun pada populasi A
dan C mengikuti konfigurasi backcross.
2. Kilauan daun
Sifat kilau daun tidak bersegregasi pada
populasi A dan C. Tetua betina populasi A
mempunyai kilau daun kusam, sedangkan tetua
jantan mempunyai kilau daun mengkilap, dan
semua tanaman turunan pertama (populasi A)
mempunyai kilau daun kusam. Tetua jantan
maupun tetua betina populasi C mempunyai kilau
daun kusam, dan semua tanaman turunan
pertamanya mempunyai kilau daun kusam.
Terdapat dua kemungkinan hal tersebut terjadi: 1)
sifat tersebut diwariskan oleh gen inti dan tetua
betina bersifat homozigot dominan sehingga
tanaman turunan mempunyai fenotipe yang sama,
atau 2) sifat kilau daun diwariskan oleh gen ekstra
kromosomal, yang ditentukan oleh genotipe gen
ekstra kromosomal tetua betina. Tetapi hal ini sulit
untuk dibuktikan karena tidak ada hasil
persilangan resiprokal. Daun yang kusam dan
mengkilap dapat dilihat pada Gambar 1.
a
b
Gambar 1. Tipe kekilauan daun a) mengkilap, b) kusam
3. Pinggir helai daun
Tanaman tetua betina dan tetua jantan
mempunyai sifat pinggir helai daun yang berbeda.
Pinggir helai daun tetua betina bergelombang
sedangkan pada tetua jantan populasi A
mempunyai pinggir helai daun yang rata, dan tetua
jantan populasi C bergelombang. Tanaman karet
pada populasi A mempunyai pinggir helai daun
yang bersegregasi 1:1. Tanaman pada populasi C
mempunyai pinggir helai daun yang bersegregasi
3:1. Berdasarkan teori pewarisan Mendelian
tanaman tetua betina dan jantan yang mempunyai
fenotipe yang sama akan mempunyai turunan yang
mempunyai fenotipe yang sama pada semua
tanaman turunan jika pada salah satu tetua
mempunyai genotipe yang bersifat homozigot
dominan. Tetapi jika pada tanaman turunannya
mempunyai rasio segregasi fenotipe 3:1 maka
dapat diyakini bahwa pada tetua betina dan tetua
jantan mempunyai genotipe heterozigot pada sifat
tersebut. Pada populasi C sifat pinggir helai daun
mempunyai konfigurasi F2.
Sedangkan pada
populasi A mengikuti konfigurasi backcross
sehingga diduga sifat pinggir helai daun yang rata
bergenotipe homozigot resesif.
4. Tipe cabang
Tanaman tetua jantan dan betina dari populasi
A mempunyai tipe percabangan yang berbeda,
sedangkan pada populasi C
sama. Tipe
percabangan bersegregasi pada kedua populasi,
pada populasi A mempunyai rasio segregasi
fenotipik 1:1 sedangkan pada populasi C
mempunyai rasio segregasi 3:1. Diduga tanaman
tetua yang mempunyai tipe percabangan cemara
bersifat heterozigot, sedangkan tetua yang
mempunyai percabangan tipe garpu bersifat
homozigot resesif untuk karakter tipe cabang. Tipe
percabangan cemara dan garpu dapat dilihat pada
Gambar 2.
19
Jurnal Agronomi Vol. 13 No. 1, Januari - Juni 2009
a
b
Gambar 2. Percabangan tipe a) cemara, b) garpu
5. Kerapatan permukaan payung daun
Berdasarkan sifat kerapatan permukaan payung
daun, payung daun dapat dibedakan bersifat
terbuka atau tertutup (Dijkman 1951). Tanaman
tetua betina populasi A mempunyai payung daun
bersifat terbuka sedangkan tetua jantan bersifat
tertutup. Tanaman pada populasi A mempunyai
kerapatan permukaan payung daun yang berbeda
dengan nisbah segregasi 1:1. Pada populasi C
kedua tetua mempunyai payung daun yang bersifat
terbuka. Tanaman karet pada populasi C
bersegregasi dengan rasio segregasi 3:1. Diduga
bahwa tanaman tetua yang mempunyai payung
daun yang bersifat terbuka bergenotipe heterozigot
sedangkan tetua yang payungnya bersifat tertutup
bergenotipe homozigot resesif.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Sifat bentuk daun, pinggir helai daun, tipe
cabang dan kerapatan permukaan payung daun
merupakan sifat yang diwariskan dan bersegregasi
pada populasi A dan C. Pada populasi A keempat
sifat tersebut mengikuti konfigurasi backcross,
sedangkan pada populasi C tiga sifat mengikuti
konfigurasi F2 sedangkan 1 sifat yaitu bentuk daun
mengikuti konfigurasi backcross. Sifat kilau daun
tidak bersegregasi pada kedua populasi. Tetua
betina yaitu PB 260 diduga mempunyai genotipe
20
heterozigot untuk tiga sifat yaitu tipe cabang,
kerapatan permukaan payung daun dan pinggir
helai daun. Tetua jantan masing-masing populasi
A dan populasi C yaitu PN 7111 diduga bersifat
homozigot resesif untuk ketiga sifat tersebut,
sedangkan PN 7 bergenotipe heterozigot untuk
ketiga sifat tersebut.
.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan pada
beberapa populasi tanaman karet yang lain dengan
ukuran populasi yang lebih besar.
DAFTAR PUSTAKA
Dijkman MJ. 1951. Hevea. Thirty Years of Research in
the Far East. Florida: University of Miami Pr.
329p.
Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC,
Gelbart WM, 1993. An Introduction to Genetic
Analysis. WH Freeman and Company. New York.
840p.
Jusuf M. 2001. Genetika I : Struktur dan Ekspresi Gen.
Jakarta : Sagung Seto. P40-41.
Liu BH. 1998. Statistical Genomics : Linkage, Mapping
and QTL Analysis. Washington: CRC Pr. 611p.
Woelan S. 2002. Pengenalan klon karet unggul baru
penghasil lateks-kayu.
Balai Penelitian Karet
Sungai Putih 45p.