II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi dan Klasifikasi Jagung Manis

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
: Plantae
Divisio
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledon
Ordo
: Poales
Familia
: Poaceae/Gramineae
Genus
: Zea
Spesies
: 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 (σ2g) dan Heritabilitas Broad-Sense (h2BS)
Ragam genetik suatu sifat dipengaruhi oleh tiga komponen, yaitu aditif (σ2A),
dominan (σ2D), dan epistasis (σ2I). Ragam fenotipe suatu sifat kuantitatif (σ2F)
dibagi ke komponen genetik (σ2g) dan lingkungan (σ2e). 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 ( σ2g) terhadap keragaman
fenotipe (σ2f);h2 = σ2g/σ2f (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 : σ2f = σ2g + σ2i untuk σ2i =
σ2g 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 (h2BS) merupakan proporsi ragam genetik terhadap fenotipe total
h2BS (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).