ANALISIS KARAKTER AGRONOMI DAN POLA PITA ISOZIM JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) DI DAERAH BERIKLIM BASAH
YUSIE ARISANTI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010 i
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Analisis Karakter Agronomi dan Pola Pita Isozim Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) di Daerah Beriklim Basah adalah
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Januari 2010
Yusie Arisanti NIM A253070111
ii
ABSTRACT
YUSIE ARISANTI. Analysis of Agronomic Characters and Isozyme of Physic Nut (Jatropha curcas L.) at Wet Climate. Under supervision of BAMBANG S. PURWOKO as chairman; M. SYUKUR and HARIYADI as members of the advisory committee.
The research objective was to determine agronomic characters influencing productivity and genetic variability of several physic nuts in high rainfall area. The research used Completely Randomized Design with three replications of genotypes as follows IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Timur, Lombok Tengah, Sumbawa, and Bima genotypes. The direct or indirect effect of each characters was determined by path analysis. Analysis of isozyme experiment of the eight genotypes was also conducted. The experiment showed that the most productive physic nut in high rainfall area was the IP-2P genotype (558.33 kg/ha). The agronomic characters influencing the yield were number of secondary branches, number of productive branches, total leaves, number of inflorescence, number of fruits/plant, fruit weight, seed length, number of seeds/plant, dried seed weight, and weight of 100 seeds. Overall, the most important characters contributing to weight of dry seed per plant is the number of inflorescence (X7) and number of seed per plant (X12), as shown by their positive direct influence and correlation coefficient (P7y =0.51; r7y=0.98) and (P12y=1.10; r12y=0.99). It is concluded that the two characters can be used as the selection criteria for yield. Genetic variability based on qualitative characters was 0-14%, quantitative 17-81%, the isozyme analysis 2-25%, for combined qualitative characters with the isozyme was 1-13% and for combined qualitative characters, quantitative characters and isozyme was 6-33%. Keywords: agronomic characters, isozyme, correlation, path analysis
iii
RINGKASAN
YUSIE ARISANTI. Analisis Karakter Agronomi dan Pola Pita Isozim Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) di Daerah Beriklim Basah. Dibimbing oleh BAMBANG S. PURWOKO selaku ketua komisi, M. SYUKUR dan HARIYADI sebagai anggota komisi pembimbing.
Dalam rangka pengembangan jarak pagar, diperlukan ketersediaan genotipe unggul yang berproduksi tinggi secara spesifik atau di semua wilayah. Informasi potensi produksi dari setiap genotipe berguna untuk mendapatkan kepastian hasil. Selain potensi produksi informasi tentang keragaman plasma nutfah dan hubungan di antara materi pemuliaan sangat berperan penting dalam pemuliaan tanaman. Jarak pagar dapat tumbuh mulai dari daerah beriklim sangat kering hingga sangat basah, namun potensi produksi dari genotipe di setiap lokasi belum diketahui secara pasti. Pemanfaatan tanaman jarak pagar di daerah beriklim basah (dengan curah hujan tinggi) diperlukan. Pengujian pada daerah beriklim basah dilakukan guna mendapatkan informasi mengenai potensi produksi jarak pagar yang ditanam pada daerah beriklim basah. Informasi genetik tentang morfologi, agronomi dan kandungan minyak jarak pagar penting diketahui dalam rangka program pengembangan tanaman jarak pagar. Penelitian bertujuan untuk memperoleh informasi tentang: karakter agronomi yang berpengaruh terhadap hasil dan keragaman genetik beberapa genotipe jarak pagar di daerah beriklim basah. Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei 2008 sampai dengan bulan Juli 2009 di Kebun Percobaan IPB Cikabayan. Analisis isozim dan pengujian kadar minyak dilaksanakan di Laboratorium Hayati, Pusat Studi Bioteknologi dan Sumberdaya Hayati IPB. Pengamatan karakter agronomi terdiri atas karakter kualitatif dan karakter kuantitatif. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan satu faktor yaitu genotipe jarak pagar dan diulang sebanyak tiga kali. Satu unit percobaan terdiri atas dua belas tanaman, tiap petak berukuran 6 m x 8 m. Jarak tanam yang digunakan adalah 2 m x 2 m, dengan blok sebagai ulangan. Genotipe yang digunakan IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima. Pengamatan dilakukan pada seluruh tanaman dari setiap genotipe pada masing-masing unit percobaan. Untuk mengetahui keeratan hubungan antara dua karakter agronomi yang diamati digunakan analisis korelasi sederhana. Besarnya pengaruh langsung dan tidak langsung untuk masing-masing karakter terhadap hasil ditentukan dengan analisis lintas (path analysis). Percobaan kedua yaitu analisis isozim dari delapan genotipe jarak pagar. Analisis isozim menggunakan larutan pewarna enzim Peroksidase (PER), Esterase (EST), Aspartat aminotransferase (AAT), Malat dehidrogenase (MDH) dan Alkohol dehidrogenase (ADH). Kemiripan antar genotipe dicari berdasarkan pada koefisien kesamaan (similarity coefficients). Kesesuaian pengelompokan genotipe berdasarkan karakter agronomi dan isozim dilakukan dengan menggunakan fungsi MxComp pada program NTSYS. Hasil penelitian menunjukkan produktivitas jarak pagar tertinggi pada tahun pertama di daerah beriklim basah yaitu 558.33 kg/ha (2.68 kg/petak)
iv
diperoleh provenan IP-2P. Karakter agronomi yang berpengaruh terhadap peningkatan bobot kering biji per tanaman yaitu jumlah cabang sekunder, jumlah cabang produktif, jumlah daun, jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman, bobot basah buah, panjang biji, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji dan bobot 100 biji. Dari seluruh karakter yang diuji, jumlah malai (X7) dan jumlah biji per tanaman (X12) mempunyai kontribusi terbesar terhadap bobot kering biji per tanaman, terlihat dari nilai pengaruh langsung yang positif dan besarnya hampir sama dengan nilai koefisien korelasinya (P7y = 0.51 dengan r7y = 0.98) dan (P12y = 1.10 dengan r12y = 0.99), sehingga kedua karakter ini dapat digunakan sebagai kriteria seleksi untuk hasil tinggi. Keragaman genetik berdasarkan karakter kualitatif berkisar 0-14 %, kuantitatif 17-81%, analisis isozim 2-25%, gabungan antara karakter kualitatif dan isozim 1-13% dan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim 6-33%.
Kata kunci: karakter agronomi, isozim, korelasi, analisis lintas
v
© Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.
vi
ANALISIS KARAKTER AGRONOMI DAN POLA PITA ISOZIM JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) DI DAERAH BERIKLIM BASAH
YUSIE ARISANTI
Tesis sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Magister Sains pada Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
vii
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Endah Retno Palupi, M.Sc.
viii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tesis Nama NIM
: Analisis Karakter Agronomi dan Pola Pita Isozim Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) di Daerah Beriklim Basah : Yusie Arisanti : A253070111
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Bambang S. Purwoko, MSc. Ketua
Dr. M. Syukur, SP. MSi. Anggota
Dr. Ir. Hariyadi, MS. Anggota
Diketahui
Ketua Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc.
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
Tanggal Ujian: 20 Januari 2010
Tanggal Lulus:
ix
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Mei 2008-Juli 2009, dengan judul Analisis Karakter Agronomi dan Pola Pita Isozim Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) di Daerah Beriklim Basah. Penulis menyadari bahwa keberhasilan tersebut merupakan bimbingan dan bantuan yang tulus dan ikhlas dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ir. Bambang S. Purwoko, MSc, selaku ketua komisi pembimbing, Dr. M. Syukur, SP, MSi. dan Dr. Ir. Hariyadi, MS. selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama melakukan penelitian dan penyusunan tesis. Terima kasih disampaikan kepada Dr. Ir. Endah Retno Palupi, MSc. atas kritik dan saran yang membangun serta kesediaannya sebagai penguji luar komisi pada saat ujian tesis. Kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, staf pengajar dan staf administrasi disampaikan terima kasih telah memberikan kesempatan, bimbingan, ilmu dan pelayanan yang baik selama pelaksanaan studi di IPB. Terima kasih juga disampaikan kepada Kasubdit Penilaian Varietas dan Pengawasan Mutu Benih Direktorat Perbenihan dan Sarana Produksi Ditjenbun, Direktur Perbenihan dan Sarana Produksi dan Dirjen Perkebunan yang telah memberikan izin penulis untuk melanjutkan pendidikan ke Program Magister. Terima kasih juga disampaikan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah memberikan bantuan untuk biaya penelitian melalui Hibah Kompetitif Penelitian Prioritas Nasional (Prof. Dr. Ir. Bambang S. Purwoko, MSc, sebagai Ketua Tim Peneliti), pengelola University Farm dan Kebun Percobaan di Cikabayan, para teknisi kebun dan laboran di Laboratorium Pusat Studi Bioteknologi dan Sumberdaya Hayati IPB. Ucapan serupa disampaikan kepada rekan-rekan mahasiswa Sekolah Pascasarjana Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman; Alfin Widiastuti, Erni Suminar, Heni Safitri, Siti Noorohmah, Rokhana Faizah, Nurwanita, Hairinsyah, Iis, Fifin, Amin Nur dan Ir. Suskandari Kartikaningrum MS, untuk segala kebersamaan, bantuan dan diskusinya.
x
Kepada orang tua (Yusman dan Sukartini) dan mertua (M. Akhir Siregar, Alm dan Tapi Omas Lubis, Almh), suami (Ir. Jonni Kurniawan Siregar, MM) dan anak tercinta (Annora Clianta Khalida Siregar) beserta keluarga besar penulis terma kasih atas segala kesabaran, keikhlasan, dorongan, cinta kasih dan doa yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan studi. Semoga bimbingan dan segala bentuk bantuan yang telah diberikan dari semua pihak mendapatkan nilai ibadah yang diterima oleh Allah SWT. Amin.
Bogor, Januari 2010
Yusie Arisanti
xi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Balikpapan pada tanggal 4 Juli 1978 dari pasangan ayah Yusman dan Ibu Sukartini. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara. Menikah dengan Ir. Jonni Kurniawan Siregar MM. dan dikaruniai seorang putri, Annora Clianta Khalida Siregar. Penulis menyelesaikan pendidikan sarjana di Program Studi Pemuliaan Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta pada tahun 2003. Penulis melajutkan pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor sejak tahun 2007 pada program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman. Penulis bekerja
sebagai staf Sub Direktorat Penilaian Varietas dan
Pengawasan Mutu Benih, Direktorat Perbenihan dan Sarana Produksi, Direktorat Jenderal Perkebunan, Departemen Pertanian Jakarta sejak tahun 2005 hingga sekarang.
xii
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL............................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xviii PENDAHULUAN........................................................................................... Latar Belakang ...................................................................................... Perumusan Masalah............................................................................... Tujuan Penelitian .................................................................................. Hipotesis ………….............................................................................. Ruang Lingkup Penelitian.....................................................................
1 1 3 4 4 4
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. Botani dan Ciri Morfologi Jatropha curcas L. ................................... Penyebaran dan Tempat Tumbuh ......................................................... Perbanyakan Jatropha curcas L. ......................................................... Analisis Keragaman ..............................................................................
6 6 7 8 9
METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... Bahan dan Alat ..................................................................................... Metode Percobaan ................................................................................ Percobaan I : Analisis Karakter Agronomi.............................. Percobaan II : Analisis Isozim ................................................. Analisis Data ......................................................................................... Analisis Karakter Agronomi dan Parameter Genetik................ Analisis Kekerabatan ................................................................ Analisis Kesesuaian...................................................................
13 13 13 13 14 20 23 21 24 25
HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................... Kondisi Umum...................................................................................... Analisis Karakter Agronomi.................................................................. Analisis Korelasi dan Analisis Lintas.................................................... Pendugaan Parameter Genetik............................................................... Analisis Kekerabatan Berdasarkan Karakter Kualitatif......................... Analisis Kekerabatan Berdasarkan Karakter Kuantitatif....................... Analisis Kekerabatan Berdasarkan Isozim............................................ Analisis Gabungan Data Kualitatif dan Isozim..................................... Analisis Gabungan Data Kualitatif, Kuantitatif dan Isozim..................
26 26 27 41 45 47 49 51 56 58
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
61
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
62
LAMPIRAN.....................................................................................................
70
xiii
DAFTAR TABEL Halaman 1
Analisis keragaman rancangan acak kelompok.........................................
23
2
Data hasil analisis contoh tanah tempat penelitian....................................
26
3
Sidik ragam karakter kuantitatif batang pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 28
4
Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif batang pada delapan genotipe jarak pagar.................................................................................................. 29
5
Sidik ragam karakter kuantitatif daun pada delapan genotipe jarak pagar
6
Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif daun pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 32
7
Sidik ragam karakter kuantitatif bunga pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 34
8
Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif bunga pada delapan genotipe jarak pagar.................................................................................................. 34
9
Sidik ragam karakter kuantitatif buah pada delapan genotipe jarak pagar
32
36
10 Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif buah pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 36 11 Sidik ragam karakter kuantitatif ukuran biji pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 38 12 Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif ukuran biji pada delapan genotipe jarak pagar.................................................................................................. 38 13 Sidik ragam karakter kuantitatif bobot biji pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 39 14 Nilai tengah sifat kuantitatif bobot biji pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 39 15 Sidik ragam kadar minyak pada delapan genotipe jarak pagar........................................................................................................... 41 16 Nilai tengah sifat kuantitatif karakter kadar minyak pada delapan genotipe jarak pagar................................................................................... 41 17 Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter dengan bobot kering biji per tanaman.............................................................................. 42
xiv
18 Parameter genetik beberapa karakter kuantitatif ......................................
45
19 Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data kualitatif ........................................................................ 48 20 Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data kuantitatif....................................................................... 49 21 Jumlah pita dan tingkat polimorfisme 5 isozim pada delapan genotipe jarak pagar.................................................................................................. 55 22 Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data isozim............................................................................. 56 23 Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif dan isozim..................................... 57 24 Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim................... 58
xv
DAFTAR GAMBAR Halaman 5
1
Bagan alur penelitian ..................................................................................
2
Hubungan sebab akibat antara karakter tanaman terhadap hasil.............................................................................................................. 24
3
Bentuk batang dan warna batang................................................................. 27
4
Cabang yang muncul dari batang utama pada genotipe jarak pagar........
28
5
Pertumbuhan tanaman jarak pagar umur 6 bulan setelah tanam..............
30
6
Daun beberapa genotipe jarak pagar...........................................................
31
7
Permukaan daun jarak pagar……………………………………...............
31
8
Bunga jarak pagar........................................................................................ 33
9
Buah jarak pagar.......................................................................................... 36
10 Keragaman bentuk biji................................................................................
37
11 Diagram lintas beberapa karakter kuantitatif dengan bobot kering biji per tanaman........................................................................................................ 44 12 Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan karakter kualitatif......................................................................................... 48 13 Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan karakter kuantitatif....................................................................................... 50 14 Variasi pola pita isozim PER pada 8 genotipe jarak pagar.........................
51
15 Interpretasi pola pita PER dari 8 genotipe jarak pagar...............................
52
16 Variasi pola pita isozim EST pada 8 genotipe jarak pagar.........................
52
17 Interpretasi pola pita EST dari 8 genotipe jarak pagar................................
52
18 Variasi pola pita isozim ADH pada 8 genotipe jarak pagar........................
53
19 Interpretasi pola pita ADH dari 8 genotipe jarak pagar..............................
53
20 Variasi pola pita isozim MDH pada 8 genotipe jarak pagar.......................
54
21 Interpretasi pola pita MDH dari 8 genotipe jarak pagar.............................
54
22 Variasi pola pita isozim AAT pada 8 genotipe jarak pagar......................... 54
xvi
23 Interpretasi pola pita AAT dari 8 genotipe jarak pagar............................... 55 24 Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data isozim.................................................................................................. 56 25 Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data gabungan data kualitatif dan isozim................................................... 57 26 Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim ........................................ 59 27 Alat soxhlet.................................................................................................. 71
xvii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Prosedur analisis kandungan minyak jarak pagar dengan metode soxhlet.....................................................................................................
71
Komposisi larutan pewarna enzim Peroksidase, Esterase, Aspartat aminotransferase, Malat dehidrogenase dan Alkohol dehidrogenase.....
72
3
Data Klimatologi Wilayah Darmaga Bogor............................................
74
4
Pengamatan karakter kualitatif jarak pagar dan nilai kategori bagianbagian tanaman.......................................................................................
76
5
Hasil pengamatan karakter kualitatif......................................................
77
6
Nilai koefisien korelasi (r) antar karakter...............................................
78
1 2
xviii
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang Krisis energi di Indonesia sebagai akibat semakin menipisnya cadangan bahan bakar minyak khususnya dari bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbarui telah menuntut Indonesia untuk mencari sumber bahan bakar alternatif yang bersifat dapat diperbarui (Sardjono 2006). Ketergantungan Indonesia terhadap minyak bumi dapat dikurangi dengan mengembangkan sumber energi alternatif berbahan baku minyak nabati. Biodisel merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak disel/solar dan hampir tidak mengandung sulfur dan memiliki oksigen tetap yang membantu dalam pembakaran sempurna (Pant et al. 2006). Penggantian pemakaian solar ke bahan bakar nabati merupakan upaya diversifikasi energi dalam mencapai ketahanan energi (Ditjen Migas 2009). Sehubungan dengan krisis energi yang terjadi, secara resmi pemerintah mencanangkan pengembangan bio-fuel melalui Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijaksanaan Energi Nasional dan Inpres No. 1 Tahun 2006 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati sebagai Bahan Bakar lain. (Ditjenbun 2006a). Berkaitan dengan hal tesebut, cukup banyak komoditas perkebunan penghasil minyak nabati di Indonesia yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodisel salah satunya adalah jarak pagar (Hambali et al. 2006). Minyak dari biji jarak pagar berpotensi besar untuk diubah menjadi biodisel (Tiwari et al. 2007). Dalam pengembangan
tanaman
jarak
pagar
walaupun
Peraturan
Pemerintah dan Inpres telah dikeluarkan, penyediaan bahan tanaman berupa varietas unggul masih menjadi kendala. Menurut Hasnam dan Hartati (2006), program pengembangan tanaman jarak pagar tidak didukung oleh ketersediaan bahan tanam yang teridentifikasi tingkat dan kepastian hasilnya. Mandal (2005) menyatakan bahwa diperlukan kajian sistematik seperti eksplorasi dan koleksi plasma nutfah, studi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, biologi produksi, seleksi dan uji kesesuaian agroklimat serta beberapa aspek budidaya tanaman jarak.
2 Pada saat ini pengembangan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) sebagai bahan baku energi alternatif masih terhalang oleh minimnya penggunaan benih bersertifikat yang memenuhi standar pemerintah (Hambali 2007). Saat ini sekitar 70% petani pekebun masih menggunakan benih asalan (Karmawati 2008). Untuk mengusahakan tanaman jarak pagar, diperlukan bahan tanaman yang memiliki keunggulan genetik yang dicirikan oleh potensi produksi biji tinggi dan beradaptasi luas terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan (Hasnam dan Mahmud 2006). Berbagai publikasi melaporkan bahwa jarak pagar dapat tumbuh mulai dari daerah beriklim sangat kering hingga sangat basah dan lahan marginal (Foidl et al. 1996; Heller 1996; Gubitz et al. 1999; Openshaw 2000), namun menurut Santoso et al. (2008) untuk dapat berproduksi dengan baik tanaman tetap membutuhkan batas-batas kondisi ekosistem tertentu. Pada lahan kering Lombok Barat, potensi produksi biji kering tanaman jarak pagar pada tahun pertama sebesar 880.78 kg/ha dari tanaman asal stek dan 749.81 kg/ha dari tanaman asal biji. Pemanfaatan tanaman jarak pagar di daerah beriklim basah (dengan curah hujan tinggi) diperlukan. Menurut Lapanjang et al. (2008), pertumbuhan tanaman jarak pagar pada kondisi air yang tercukupi lebih baik dibandingkan tanaman yang mengalami stres kekeringan. Oleh karena itu, pengujian pada daerah beriklim basah perlu dilakukan guna mendapatkan informasi mengenai potensi produksi jarak pagar yang ditanam pada daerah beriklim basah. Kumar dan Sharma (2008); Kaushik et al. (2007) menyatakan informasi genetik tentang morfologi, agronomi dan kandungan minyak jarak pagar penting diketahui dalam rangka program pengembangan tanaman jarak pagar. Kegiatan karakterisasi dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat penting yang terkandung di dalam suatu materi genetik (Budiarti et al. 2001). Beberapa metode yang biasa dilakukan untuk mengkarakterisasi keragaman genetik tanaman antara lain analisis karakter morfologi, fisiologi dan biokimia serta penanda molekuler (Asrul 2004; Solouki et al. 2008). Ragam genetik yang diperoleh dari analisis karakter morfologi menurut Hadiati dan Sukmadjaja (2002) masih bersifat dugaan karena masih dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Menurut Bustamam dan Moeljopawiro (1998), keragaman genetik suatu populasi dapat pula diamati pada
3 tingkat protein dan tingkat DNA. Analisis keragaman genetik tanaman jarak pagar pada tingkat DNA telah dilakukan dengan beberapa metode yaitu singleprimer amplification reaction (SPAR) (Ranade et al. 2008), random amplified polymorphic DNA (RAPD), inter simple sequence repeats (ISSR) (Basha dan Sujatha 2007; Gupta et al. 2008), simple sequence repeat (SSR) dan amplified fragment length polymorphism (AFLP) (Sun et al. 2008; Yan 2008). Analisis keragaman genetik pada tingkat protein dapat dilakukan dengan analisis isozim. Analisis isozim pada prinsipnya merupakan teknologi pengkajian keragaman genetik berdasarkan variasi rantai asam amino yang mempunyai fungsi katalitik yang sama (Bustamam dan Moeljopawiro 1998). Teknik isozim telah banyak digunakan untuk untuk mengkaji keragaman genetik dari beberapa organisme, diantaranya adalah karakterisasi mutan Boerhavia diffusa L. (Shukla et al. 2004), keterkaitan antara keragaman fenotipe dan genotipe pada populasi manggis Sumatera Barat (Mansyah et al. 1999). Identifikasi keragaman genetik varietas lokal kedelai di Jawa berdasarkan analisis isozim juga telah dilakukan (Cahyarini et al. 2004). Djajanegara et al. (2007) menggunakan analisis isozim dengan pewarnaan acid phosphatase untuk melihat pengaruh mutasi radiasi sinar gamma terhadap produktivitas jamur tiram abu-abu.
Perumusan Masalah Dalam rangka pengembangan jarak pagar, diperlukan ketersediaan genotipe unggul yang berproduksi tinggi secara spesifik atau di semua wilayah. Informasi potensi produksi
dari setiap genotipe berguna untuk mendapatkan
kepastian hasil. Selain potensi produksi informasi tentang keragaman plasma nutfah dan hubungan di antara materi pemuliaan sangat berperan penting dalam pemuliaan tanaman. Keanekaragaman genetik di dalam suatu populasi tanaman jarak pagar sangat diperlukan karena merupakan kekayaan genetik yang dapat dimanfaatkan untuk
pengembangan
varietas
unggul
baru.
Semakin
tinggi
tingkat
keanekaragaman genetik dalam suatu populasi tanaman, akan semakin meningkatkan peluang keberhasilan perbaikan tanaman tersebut. Berdasarkan
4 kebutuhan tersebut maka perlu dilakukan penelitian dalam rangka karakterisasi untuk mengetahui keragaman genotipe dan mengetahui potensi produksi genotipe jarak pagar yang ditanam di daerah beriklim basah.
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah memperoleh informasi tentang: (1) karakter agronomi yang berpengaruh terhadap hasil, (2) kriteria seleksi daya hasil (bobot kering biji per tanaman) jarak pagar di wilayah beriklim basah dan (3) keragaman beberapa genotipe jarak pagar.
Hipotesis 1. Terdapat beberapa karakter agronomi yang berpengaruh langsung dan tidak langsung terhadap hasil. 2. Terdapat beberapa kriteria seleksi daya hasil jarak pagar di wilayah beriklim basah. 3. Terdapat keragaman genetik antar genotipe jarak pagar.
Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini disusun berdasarkan dua kegiatan percobaan yaitu; (1) analisis karakter agronomi yang meliputi karakter kualitatif dan karakter kuantitatif delapan genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) dan (2) analisis isozim dengan menggunakan larutan pewarna enzim Peroksidase (PER), Esterase (EST), Aspartat aminotransferase (AAT), Malat dehidrogenase (MDH) dan Alkohol dehidrogenase (ADH). Percobaan 1, analisis karakter agronomi akan diperoleh genotipe yang memiliki keunggulan untuk dikembangkan di daerah beriklim basah dan akan diketahui karakter kuantitatif yang berpengaruh terhadap peningkatan hasil serta karakter yang dapat dijadikan kriteria seleksi dalam pengembangan jarak pagar.
5 Percobaan 2, dilakukan analisis isozim pada kedelapan genotipe jarak pagar. Informasi yang diperoleh pada percobaan ini adalah variasi pola pita dari masing masing isozim yang dapat digunakan untuk mengetahui hubungan kekerabatan genotipe jarak pagar pada tingkat protein. Bagan alur penelitian disajikan pada Gambar 1. Genotipe Jarak Pagar Analisis Isozim
Analisis Karakter Agronomi Karakter kuantitatif
Karakter kualitatif
Analisis Kekerabatan Pengelompokan Berdasarkan Karakter Kuantitatif
Analisis Kekerabatan
Pengelompokan Berdasarkan Karakter Kualitatif
Pengelompokan Berdasarkan Penanda Isozim
Pengelompokan Berdasarkan Gabungan Data Kualitatif dan Isozim
Analisis Lintas (Path Analysis)
Pengelompokan Berdasarkan Gabungan Data Kualitatif, Kuantitatif dan Isozim Analisis Kesesuaian Korelasi fungsi MxComp
Informasi karakter agronomi dan keragaman jarak pagar
Gambar 1. Bagan alur penelitian
6 TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Ciri Morfologi Jatropha curcas L. Jarak
pagar
termasuk
dalam
divisi
Spermatophyta,
sub-divisi
Angiospermae, kelas Dicotyledonae, ordo Euphorbiales, famili Euphorbiaceae, genus Jatropha, dan species Jatropha curcas L. ( Nurcholis dan Sumarsih 2007). Genus Jatropha memiliki 175 spesies (Liu et al. 2007); dari jumlah ini lima spesies tumbuh di Indonesia, yaitu J. curcas L. dan J. gossypiifolia yang sudah digunakan sebagai tanaman obat sedangkan J. integerrima Jacq., J. multifida dan J. podagrica Hook. digunakan sebagai tanaman hias (Hasnam 2006). Jatropha curcas L. merupakan tanaman semak atau pohon yang tahan terhadap kondisi kering. Tanaman ini dibudidayakan di daerah Amerika Selatan, Amerika Tengah, Asia Tenggara, India dan Afrika (Gubitz et al. 1999; Martίnez et al. 2006). Habitus jarak pagar berbentuk semak besar dengan tinggi dapat mencapai 5 meter (Heller 1996; Aderibigbe et al. 1997; Wiesenhutter 2003; Fieke et al. 2007). Batangnya berkayu, berbentuk silindris, dan bergetah. Tanaman jarak pagar berdaun tunggal, yang tersebar sepanjang batang, daunnya dihubungkan dengan tangkai daun (Ditjenbun 2006b). Daun berlekuk, bersudut 3-5, tulang daun menjari 5-7 tulang utama, warna daun hijau (permukaan bagian bawah lebih pucat dibandingkan permukaan bagian atas), panjang tangkai daun antara 4-15 cm (Grimm 1999). Tanaman ini termasuk tanaman monoecious (berumah satu) (Raju dan Ezradanam 2002), buah sedikit berdaging (fleshy) waktu muda, berwarna hijau kemudian menjadi kuning dan mengering lalu pecah waktu masak; biasanya berisi tiga biji berwarna hitam (Grimm 1999). Bunga tanaman jarak pagar adalah bunga majemuk berbentuk infloresen. Infloresen terbentuk di ujung cabang (Heliyanto 2007; Kumar dan Sharma 2008). Bunga yang tersusun dalam rangkaian (inflorescence) ini, biasanya terdiri atas 100 bunga atau lebih. Bunga memiliki 5 sepal dan 5 petal yang berwarna hijau kekuningan atau coklat-kekuningan. Bunga jantan mempunyai 10 tangkai sari yang tersusun dalam dua lingkaran, masingmasing berisi lima tangkai sari yang menyatu berbentuk tabung, masa berbunga 1-
7 2 hari (Ditjenbun 2007). Bunga betina lebih besar dibanding bunga jantan (Kumar dan Sharma 2008). Biasanya bunga betina terletak di tengah dan dikelilingi oleh bunga jantan (Raju dan Ezradanam 2002). Persentase bunga betina per rangkaian bunga sangat rendah, rata-rata hanya ditemukan 1-3 bunga betina diantara lebih dari 10 bunga jantan.
Hal ini disebabkan karena faktor genetik (potensi
membentuk bunga betina memang rendah) dan juga dikarenakan faktor lingkungan (kekurangan unsur hara pembentuk bunga, terlalu banyak hujan dan kecepatan angin yang tinggi) (Hartati 2006). Bunga jarak pagar menyerbuk dengan bantuan serangga (Bhattacharya et al. 2005); bunga menghasilkan nektar yang mudah terlihat (exposed) dan harum hingga dapat diakses oleh serangga-serangga seperti lalat dan serangga lain (Hasnam 2006). Tangkai putik lepas atau melekat pada pangkal, kepala putik terpecah tiga, berwarna hijau. Bunga betina membuka 2 hari lebih lambat dibandingkan bunga jantan (Mahmud et al. 2008). Berdasarkan hasil uji sitogenetik Jatropha curcas L. mempunyai jumlah kromosom 2n = 22 (Soontornchainaksaeng dan Jenjittikul 2003; Carvalho et al. 2008),
ukuran
kromosom berkisar 1,24 sampai 1,71 μm dengan struktur kromosom metasentrik sebanyak 5 kromosom dan submetasentrik sebanyak 6 kromosom (Carvalho et al. 2008). Buah tanaman jarak pagar berbentuk bulat telur atau elips dengan panjang ± 2.54 cm (Heller 1996; Akintayo 2004) dan diameter 2-4 cm. Buah jarak terbagi menjadi tiga ruang, masing-masing ruang berisi satu biji. Biji berbentuk bulat lonjong dan berwarna coklat kehitaman. Panjang biji 2 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm. Biji mengandung minyak dengan kandungan sekitar 30-50% (Heller 1996).
Penyebaran dan Tempat Tumbuh Jarak pagar diperkirakan berasal dari Amerika Tengah, khususnya Meksiko. Di daerah tersebut, tanaman tumbuh secara alami di kawasan hutan pinggiran pantai. Di Afrika dan Asia, jarak pagar hanya ditemukan sebagai tanaman pagar atau pembatas lahan pertanian. Jarak pagar menyebar di Malaka setelah tahun 1700-an dan di Filipina sebelum tahun 1750 (Heller 1996).
8 Jarak pagar tumbuh di dataran rendah sampai ketinggian sekitar 1000 m di atas permukaan laut. Curah hujan berkisar antara 300-2380 mm/tahun. Suhu yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman jarak adalah 20-26oC. Tanaman jarak memiliki sistem perakaran yang mampu menahan air sehingga tahan terhadap kekeringan. Tanaman ini dapat tumbuh di atas tanah berpasir, tanah berbatu, tanah lempung, atau tanah liat. Tanaman ini juga dapat beradaptasi pada tanah yang kurang subur, memiliki drainase baik, tidak tergenang dan pH tanah 5.0-6.5 (Hariyadi 2006). Pada daerah curah hujan yang rendah dan periode sedikit hujan yang panjang, tanaman jarak menggugurkan daunnya untuk mencegah kekeringan. Kebutuhan airnya sedikit dan dapat tahan periode kekeringan yang panjang dengan menggugurkan banyak daunnya untuk menurunkan transpirasi. Jarak juga cocok untuk mencegah erosi tanah. Jarak tumbuh pada tanah beririgasi baik dengan aerasi yang baik dan beradaptasi baik pada tanah marginal dengan kandungan nutrisi yang rendah (Openshaw 2000). Pada tanah yang miskin hara (Garnayak et al. 2008) dan keras, pertumbuhan akar menurun (Kumar dan Sharma 2008). Tanaman ini dapat tumbuh dengan kerapatan tanaman yang ideal 2500 tanaman/ha. Jatropha curcas L. mencapai produktivitas maksimumnya dalam 5 tahun (Sirisomboon et al. 2007) dan dapat hidup lebih dari 50 tahun (Sirisomboon et al. 2007; Henning 2007).
Perbanyakan Jatropha curcas L. Perbanyakan jarak pagar dapat dilakukan secara generatif dengan biji (biji secara langsung atau pembibitan sebelum penanaman) (Achten et al. 2008), secara vegetatif dengan stek (Swamy dan Singh 2006; Fieke et al. 2007) atau melalui kultur jaringan (in vitro) (Datta et al. 2007). Eksplan yang dapat digunakan dalam perbanyakan kultur jaringan jarak pagar yaitu bagian hipokotil, epikotil, pucuk, daun, dan tangkai daun (Sujatha dan Mukta 1996; Wei Qin et al. 2004). Perbanyakan vegetatif dapat berasal dari stek cabang maupun stek pucuk. Penggunaan stek cabang sebagai bahan tanaman perlu memperhatikan diameter, umur yang dicirikan dengan berkayu dan belum berkayu dan panjang stek. Stek cabang yang cukup baik pertumbuhannya adalah stek yang berdiameter 2 cm,
9 berkayu berwarna hijau keabu-abuan (Ferry 2006). Menurut Santoso (2009) pertumbuhan dan perkembangan tanaman jarak pagar yang berasal dari biji dan stek batang memiliki pertumbuhan vegetatif (tinggi tanaman, jumlah daun dan jumlah cabang skunder) yang sama. Tanaman berasal dari stek lebih cepat berbunga dibandingkan tanaman dari biji. Namun menurut Heller (1996), perbanyakan tanaman dari stek menunjukkan umur yang lebih pendek dan ketahanan kekeringan dan penyakit yang lebih rendah dibanding tanaman yang diperbanyak dari biji. Hal ini menurut Kumar dan Sharma (2008) mungkin disebabkan tanaman yang dihasilkan dari stek tidak menghasilkan akar tunggang. Tanaman dari stek menghasilkan akar-tunggang palsu yang dapat menembus hanya 1/2 atau 2/3 kedalaman tanah dibandingkan akar tunggang yang dihasilkan tanaman yang tumbuh dari biji. Sebagai tanaman menyerbuk silang, tanaman jarak pagar membutuhkan agensia polinator (biasanya serangga) untuk memfasilitasi terjadinya penyerbukan silang. Aktivitas polinator yang tinggi akan mendukung terjadinya persilangan antar indvidu tanaman (Heliyanto 2007). Adikadarsih dan Hartono (2007) mengemukakan bahwa penggunaan biji jarak pagar untuk benih harus berasal dari buah yang berwarna kuning hingga kuning kehitaman karena memiliki daya berkecambah dan daya tumbuh yang tinggi yaitu masing-masing 89% dan 81%. Biji jarak pagar merupakan biji berkeping dua (dikotil). Secara umum biji jarak tersusun atas kulit dan isi biji yang di dalamnya terdapat embrio. Proporsi kulit menempel sekitar 28.82% dari biji, dan isi sekitar 71.19%. Isi biji terdiri atas embrio, kotiledon atau daun bji dan endosperma (Santoso et al. 2007).
Analisis Keragaman Keragaman tanaman secara umum dapat dikaji melalui pendekatan morfologi, biokimia dan molekuler. Penanda morfologi merupakan wujud nyata dari keragaman fenotipik. Namun penanda ini memiliki kelemahan karena dipengaruhi oleh lingkungan. Keterbatasan penanda morfologi adalah hanya mampu membedakan keragaman visual, untuk itu diperlukan penanda lainnya yang diharapkan memberikan hasil yang lebih akurat. Dasar dari penanda molekuler adalah polimorfisme protein atau DNA. Terdapat berbagai penanda
10 DNA yang telah digunakan untuk analisis keragaman seperti RAPD (Random Amplified
Polymorphic
DNA),
AFLP
(Amplified
Fragment
Length
Polymorphism), SSR (Simple Sequence Repeat), ISSR (Inter Simple Sequence Repeats), RAF (Randomly Amplified DNA Fingerprinting), dan analisis isozim.
RAPD RAPD merupakan marka dominan yang dapat diaplikasikan pada sejumlah besar sampel dengan cara relatif sederhana, cepat, dan murah. Penanda ini memiliki panjang primer 10 bp, yang dapat menempel secara acak pada situs target homolognya dalam genom. Kelemahan teknik ini adalah reprodusibilitas yang rendah (Jones et al. 1997). Kelemahan ini dapat diatasi dengan membuat reaksi dan kondisinya sehomogen mungkin, skrining primer, memilah pita-pita fragmen DNA yang jelas, menggunakan suhu annealing yang optimal, dan penambahan 1-2 basa pada primer untuk mempertinggi spesifikasi penempelan DNA (Tanaka dan Taniguchi 2002).
SSR SSR digunakan sebagai penanda karena mudah dan relatif murah (pada tahapan setelah ditemukan primer spesifiknya), keberadaannya melimpah dan tersebar di seluruh genom tanaman, dan dengan sampel dalam jumlah sedikit, mencukupi untuk amplifikasi dengan PCR (Ribaut et al. 2002). Salah satu teknik yang memanfaatkan mikrosatelit adalah Sequence-tagged microsatellite sites (STMSs) atau Sequence-tagged sites (STS) (Puspendra et al. 2002). Keuntungan STMSs adalah menggunakan sepasang primer yang sudah didisain khusus untuk masing-masing spesies (Sulyo 1997), dan penanda ini bersifat ko-dominan (Puspendra et al. 2002, Hiu Liu 1998, Sulyo 1997). Penanda STMS memungkinkan untuk mendapat derajat polimorfisme dan variasi yang tinggi karena sekuen DNA mikrosatelit dapat mengandung urutan basa dengan panjang berbeda-beda pada genom populasi. Bentuk berulangnya yang umum adalah dinukleotida (Hiu Liu 1998; Scotti et al. 2002).
11 ISSR ISSR merupakan marka yang berkembang lebih akhir dibanding RAPD dan RFLP digunakan untuk mempelajari keragaman genetik pada tanaman. Susunan basa yang demikian merupakan karakteristik dari genom nuklear dan bervariasi antar spesies atau populasi. Keunggulan dari penggunaan ISSR antara lain mudah digunakan, cepat dan murah. Menurut Lanham dan Brennan (1999) ISSR lebih banyak menghasilkan polimorfisme jika dibandingkan dengan RAPD. Rata-rata polimorfisme per primer untuk ISSR 6.5, lebih tinggi jika dibandingkan dengan RAPD hanya sebesar 2.0. ISSR lebih reproducible jika dibandingkan penanda RAPD. ISSR merupakan marka
dominan, tidak memerlukan desain
primer karena bekerja secara acak. ISSR memiliki panjang primer 14-22 bp (Qian et al. 2001).
AFLP AFLP merupakan penggabungan dari RFLP dan RAPD, berdasarkan pada amplifikasi PCR selektif fragmen restriksi dari pemotongan total DNA genomik. AFLP merupakan marka dominan. Kemampuan teknik AFLP lebih tinggi dalam mendeteksi jumlah lokus-lokus polimorfik jika dibandingkan dengan RFLP dan RAPD (Powell et al. 1996), efisiensi diskriminasi yang lebih tinggi dibanding RAPD dan ISSR (Archak et al. 2003), dan menghasilkan reprodusibilitas yang tinggi (Jones et al. 1997). Menurut Vos et al. (1995), teknik ini dapat memberikan informasi genetik yang lebih akurat. Kegunaan penanda ini antara lain: pemetaan genom tanaman, marker assisted selection (MAS), menguji kebenaran suatu tipe. Rata-rata jumlah pita yang diamplifikasi per sampel per pasangan primer adalah 10-50.
Isozim Isozim atau isoenzim adalah enzim yang mempunyai bentuk polimorfik dalam suatu organisme atau spesies tanaman yang sama tetapi mengkatalisis reaksi metabolisme yang sama. Polimorfisme isozim berupa molekul-molekul protein yang berbeda yang fenotipenya dapat ditampakkan dalam bentuk pita-pita dan pola pita yang berbeda dengan menggunakan gel elektroforesis yang diwarnai
12 dengan pewarna spesifik untuk setiap enzim (Hartana 2003). Produk langsung gen berupa protein dan enzim dapat dilacak keragamannya dengan menggunakan gel dan elektroforesis (Novarianto et al. 1999). Enzim merupakan protein biokatalisator untuk proses-proses fisiologis tanaman yang pengadaan dan pengaturannya dikontrol secara genetik. Menurut Micales dan Bonde (1995) isozim didefinisikan sebagai berbagai bentuk molekul dari satu enzim tunggal. Molekul-molekul ini biasanya memiliki sifat-sifat enzimatis yang serupa, bahkan identik, kecuali sebagian kecil komposisi asam amino dan urutan asam nukleotida DNA yang mengkode pembentukan protein. Seringkali perbedaan antar isozim hanya berupa substitusi satu sampai beberapa asam amino. Hanya isozim yang memiliki banyak variasi dalam ukuran dan bentuk atau berbeda muatannya dapat dipisahkan melalui elektroforesis. Pola pita yang muncul pada elektroforesis dengan pewarna histokimia terjadi karena adanya aktifitas enzimatis. (Micales dan Bonde 1995). Saat ini isozim telah banyak dimanfaatkan secara luas pada bidang pemuliaan tanaman dan bidang biologi. Penggunaan praktis dapat dilakukan untuk studi taksonomi, genetik, identifikasi klonal dan hibrida dengan cara menganalisis pola pita isozimnya. Menurut Azrai dan Kasim (2003), penggunaan penanda isozim mempunyai kelebihan karena isozim diatur oleh gen tunggal dan bersifat kodominan dalam pewarisan, bersegregasi secara normal menurut nisbah Mendell, kolinier dengan gen dan merupakan produk langsung gen. Penanda ini bersifat stabil karena tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan, lebih cepat dan akurat karena tidak menunggu tanaman sampai berproduksi. Setiap isozim bermuatan listrik berbeda-beda (karena perubahan urutan asam amino penyusunnya) sehingga akan bergerak dengan kecepatan yang berbeda pula pada elektroforesis. Perilaku ini dimanfaatkan dalam genetika molekuler untuk membedakan suatu sampel dengan sampel yang lain (Sudarmono 2006). Bagian tanaman yang biasa digunakan untuk analisis isozim adalah bagian vegetatif tanaman yang masih muda, seperti daun, batang yang sukulen dan ujung akar. Hal tersebut karena bagian vegetatif yang masih muda biasanya mempunyai aktivitas enzim yang tinggi, sehingga akan mudah diamati (Wendel dan Weeden 1989).
13 METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei 2008 sampai dengan bulan Juli 2009 di kebun percobaan IPB Cikabayan. Analisis isozim dan pengujian kadar minyak
dilaksanakan di Laboratorium Hayati, Pusat Studi Bioteknologi dan
Sumberdaya Hayati IPB.
Bahan dan Alat Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian adalah delapan genotipe biji jarak pagar yaitu IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima. Teknik penanaman yang digunakan berdasarkan petunjuk teknis budidaya jarak pagar dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan (Mahmud et al. 2008). Pupuk yang digunakan adalah pupuk kandang, urea, SP36 dan KCl. Peralatan yang digunakan di lapangan antara lain cangkul, cethok, alat pengukur (penggaris atau meteran), Munsel color chart, timbangan, label, jangka sorong dan alat tulis. Alat di laboratorium meliputi timbangan, labu takar, microwave, magnetic stirrer, vacum, mortar penggerus dan alat elektroforesis. Bahan untuk analisis isozim terdiri atas bahan untuk pembuatan gel pati yaitu gel pati, buffer gel (L-histidin monohidrat 5 mM), bahan ekstraksi enzim yaitu pasir kuarsa, buffer pengekstrak, untuk elektroforesis yaitu gel pati, buffer elektroda, bahan pewarnaan dan fiksasi yaitu larutan fiksasi dan pewarna Peroksidase (PER), Esterase (EST), Aspartat Aminotransferase (AAT), Malat dehidrogenase (MDH) dan Alkohol Dehidrogenase (ADH).
Metode Percobaan Penelitian yang dilakukan terdiri atas dua percobaan, yaitu (1) Analisis karakter agronomi dan (2) Analisis Isozim. Percobaan dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan satu faktor yaitu genotipe jarak pagar dan diulang sebanyak tiga kali. Satu unit percobaan terdiri atas dua belas tanaman, tiap petak berukuran 6 m x 8 m. Jarak tanam yang
14 digunakan adalah 2 m x 2 m, dengan blok sebagai ulangan. Model persamaan linier untuk Rancangan Acak Kelompok (RAK) adalah:
Y Dimana: i = Yij = μ = = τi = βj εij =
ij
=
μ
+ τ
i
+
β
j
+ ε
ij
1, 2, …, 8 dan j =1, 2,3 Pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j Rataan umum Pengaruh perlakuan ke-i Pengaruh kelompok ke-j Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
Percobaan I : Analisis Karakter Agronomi Pengamatan karakter agronomi terdiri atas karakter kualitatif dan karakter kuantitatif. Pengamatan dilakukan pada seluruh tanaman dari setiap genotipe pada masing-masing unit percobaan. Pelaksanaan pengamatan karakter agronomi mengikuti Panduan Pengujian Individual ubi kayu (Manihot esculenta Crantz.) (PVT 2007). Karakter yang diamati sebagai berikut: A. Pengamatan karakter kualitatif meliputi; a) Pengamatan batang dilakukan saat tanaman berumur 6 bulan: - Tipe tanaman: tidak bercabang atau bercabang, Tipe tanaman ini diamati pada semua tanaman dalam unit percobaan. - Warna batang muda: hijau muda, hijau, hijau abu-abu, coklat, coklat kemerahan atau abu-abu, Warna batang muda diamati menggunakan Munsel Color Chart yaitu dengan mengamati batang bagian atas yang dekat dengan pucuk. - Warna batang tua: hijau, hijau abu-abu, hijau gelap, coklat kekuningan, coklat kemerahan atau abu-abu, Warna batang tua diamati menggunakan Munsel Color Chart yaitu dengan mengamati batang bagian bawah. - Bentuk batang: bulat atau bersegi, b) Pengamatan daun dilakukan pada saat tanaman berumur 4 bulan: - Bentuk daun: bulat, perisai, jorong, memanjang atau lanset
15 - Bentuk ujung daun: runcing atau tumpul - Tipe tulang daun: menyirip atau menjari - Bulu pada daun muda: tidak ada atau ada Bulu pada daun muda diamati pada daun yang berada di bagian pucuk yang belum terbuka sempurna. - Warna daun muda: hijau kekuningan, hijau muda, hijau, hijau keunguan, ungu muda, ungu atau coklat, Warna daun muda diamati pada daun ke-2 dibagian pucuk yang belum membuka sempurna. - Warna daun tua: hijau kekuningan, hijau atau hijau tua, Warna daun tua diamati pada daun ke-15 yang berada pada batang bagian bawah. Pengamatan warna daun dilakukan dengan menggunakan Munsel Color
Chart. - Tekstur daun muda: licin, kasap atau berbulu Tekstur daun muda diamati pada daun ke-2 pada bagian pucuk yang belum membuka sempurna. - Tekstur daun tua: licin, kasap atau berbulu Tekstur daun muda diamati pada daun ke-15 yang berada pada batang bagian bawah. Tekstur daun diamati pada bagian permukaan atas dan pada bagian permukaan bawah daun. c) Pengamatan bunga dilakukan
pada saat bunga mulai mekar dengan
menggunakan Munsel Color Chart: - Warna kepala sari - Warna kepala putik d) Pengamatan buah: - Warna buah muda Warna buah muda diamati pada saat tanaman sudah mulai berbuah.
16 - Warna buah masak Warna buah masak diamati pada saat buah telah masak dan siap panen. Warna buah diamati dengan menggunakan Munsel Color Chart. - Bentuk buah: agak elips atau bulat Bentuk buah diamati pada saat buah telah masak. e) Pengamatan biji dilakukan pada saat panen: - Warna biji: coklat atau hitam - Bentuk biji : agak elips atau bulat B. Pengamatan karakter kuantitatif meliputi; a) Pengamatan batang: Pengamatan pada karakter sudut cabang primer, diameter pangkal batang dan panjang ruas dilakukan pada saat tanaman berumur 6 bulan. Karakter jumlah cabang primer, jumlah cabang sekunder dan jumlah cabang produktif dihitung pada saat tanaman berumur 12 bulan. - Sudut cabang primer Sudut cabang primer diukur dengan menggunakan penggaris busur. Dilakukan dengan cara mengukur sudut cabang primer terhadap batang utama. - Diameter pangkal batang Diameter pangkal batang
diamati dengan mengukur bagian pangkal
batang 5 cm di atas permukaan tanah menggunakan jangka sorong. - Panjang ruas Panjang ruas diamati dengan mengukur jarak antara ruas batang. - Tinggi tanaman pada saat muncul bunga pertama Tinggi tanaman diukur pada saat muncul bunga pertama. - Jumlah cabang primer - Jumlah cabang sekunder - Jumlah cabang produktif Jumlah cabang produktif diamati dengan menghitung jumlah cabang yang menghasilkan buah.
17 b) Pengamatan daun: Pengamatan daun pada karakter panjang tangkai daun, panjang daun dan lebar daun dilakukan pada saat tanaman berumur 5 bulan sebanyak 5 daun pada setiap tanaman. - Panjang tangkai daun - Panjang daun - Lebar daun - Jumlah daun saat muncul bunga pertama Jumlah daun dihitung pada saat muncul bunga pertama.
c) Pengamatan bunga: Pengamatan bunga dilakukan pada semua bunga yang muncul di setiap malai pada tanaman. - Umur berbunga Umur berbunga diamati pada saat muncul bunga pertama. - Jumlah bunga jantan per malai Jumlah bunga jantan per malai diamati pada saat bunga mulai mekar. - Jumlah bunga betina per malai Jumlah bunga betina per malai diamati pada saat bunga mulai mekar. - Jumlah malai per tanaman Jumlah malai per tanaman diamati dengan menghitung banyaknya malai per tanaman. - Persentase bunga betina menjadi buah Persentase bunga betina menjadi buah dengan membandingkan jumlah bunga betina menjadi buah dalam persen. d) Pengamatan buah: Pengamatan buah dilakukan pada semua buah yang terbentuk pada setiap malai. Karakter tebal daging buah, panjang buah masak dan diameter buah masak diukur dengan menggunakan jangka sorong. - Tebal daging buah - Panjang buah masak - Diameter buah masak
18 - Umur buah panen Umur buah panen dihitung dari mulai tanam hingga panen. (Dikakatan panen setelah 75% buah masak). - Jumlah buah per tanaman Jumlah buah per tanaman diamati dengan menghitung buah yang terbentuk selama periode 12 bulan. - Jumlah buah per malai Jumlah buah per malai diamati dengan menghitung jumlah buah yang terbentuk pada setiap malai pada saat panen. - Bobot buah rata-rata Bobot buah rata-rata diamati dengan menimbang masing-masing buah pada malai dan dibuat rata-rata. e) Pengamatan biji: Panjang biji dan tebal biji diukur dengan menggunakan jangka sorong pada seluruh biji sesaat setelah panen. - Panjang biji - Tebal biji - Jumlah biji rata-rata per buah Jumlah biji per buah diamati dengan menghitung jumlah biji yang terdapat pada setiap buah sesaat setelah panen. - Jumlah biji per tanaman Jumlah biji per tanaman dihitung dengan mengalikan jumlah buah per tanaman dengan jumlah biji rata-rata per buah. - Bobot basah biji Bobot basah biji diukur dengan menimbang setiap biji dari buah yang dipanen dan dirata-ratakan. - Bobot kering biji Bobot kering biji diukur dengan menimbang sejumlah biji yang telah dikeringkan dan dirata-ratakan. - Bobot 100 biji Bobot 100 biji diukur dengan menimbang 100 biji kering (kadar air 7%) dengan tiga kali pengulangan untuk setiap genotipe.
19 - Bobot kering biji per tanaman Bobot kering biji per tanaman dihitung dengan mengalikan bobot kering biji rata-rata dengan jumlah biji pertanaman. - Bobot kering biji per petak (kg) Bobot kering biji per petak dihitung dengan menjumlahkan bobot kering biji per tanaman dalam satu petak (ukuran petak 8 m x 6 m). - Bobot kering biji per hektar (kg) Bobot kering biji per hektar dihitung dengan mengkonversikan bobot kering biji per petak (luas petak 48 m2) ke dalam skala penanaman untuk luasan 1 hektar. - Kadar minyak biji (dengan kulit biji) - Kadar minyak kernel (tanpa kulit biji) Pengujian kadar minyak dilakukan setelah panen. Pengukuran kadar minyak dilakukan dengan mengekstraksi minyak dari biji secara mekanis dengan menggunakan
blender.
Analisis
kandungan
minyak
dilakukan
dengam
menggunakan metode soxhlet (BSN 1992). Prosedur analisis kandungan minyak jarak pagar dengan menggunakan metode soxhlet disajikan pada Lampiran 1: a. analisis minyak berbasis biji (tanpa mengupas kulit biji) Bobot lemak terekstrak % kandungan minyak =
x 100 % Bobot sampel kering (biji)
b. analisis minyak berbasis kernel (dengan mengupas kulit biji) Bobot lemak terekstrak % kandungan minyak =
x 100 % Bobot sampel kering (kernel)
20 Percobaan II : Analisis Isozim Analasis isozim dari delapan genotipe jarak pagar dilakukan di laboratorium Hayati, Pusat Studi Bioteknologi dan Sumberdaya Hayati IPB. Kegiatan analisis isozim meliputi penyiapan bahan tanaman, pembuatan buffer pengekstrak, buffer gel, buffer elektroda, pembuatan gel pati, ekstraksi enzim, elektroforesis, pembuatan larutan pewarna, pewarnaan dan pencucian serta pengumpulan data.
a. Persiapan bahan tanaman Bahan tanaman yang digunakan untuk analisis isozim adalah daun muda yang masih segar (daun yang berada di bagian pucuk yang merupakan daun kedua). Daun tanaman jarak pagar dipetik dari pohon di lokasi dan disusun pada kertas koran basah. Setelah itu masing-masing daun yang telah disusun dengan koran basah dimasukkan ke dalam kantong plastik dan diberi label. Selanjutnya di laboratorium contoh daun tersebut dipindahkan ke dalam refrigerator untuk digunakan sebagai bahan ekstraksi enzim.
b. Pembuatan buffer pengekstrak Jaringan daun dianalisis berupa ekstrak bahan kasar, tanpa pemurnian protein yang rumit atau yang memerlukan tahapan-tahapan konsentrasi tertentu. Fungsi buffer pengekstrak ini adalah dapat membantu menghancurkan sel dalam suatu jumlah minimum tanpa menimbulkan panas terhadap ekstrak dan perubahan warna terhadap daun yang diekstrak. Buffer pengekstrak sebanyak 40 ml dibuat dengan melarutkan 0.07045 g L-asam askorbat, 0.1939 g L-sistein, 0.12 ml Triton-X-100, 0.25 g PVP-40 dan 0.54 g Na2HPO4.2H2O, pH buffer diatur sampai 7.0.
c. Pembuatan buffer gel dan buffer elektroda Larutan buffer gel dibuat dari L-Histidin monohidrat 1.048 g yang dilarutkan dengan aquadest sampai volume satu liter. Larutan buffer diatur keasamannya dengan menambahkan Tris hingga pH 6.0.
21 Buffer elektroda dibuat dengan melarutkan 10.5507 g asam sitrat monohidrat dan 18.1650 g tris hidroksimetil aminometan ke dalam aquadest hingga volume satu liter dan pH akhir diatur sampai pH 6.0.
d. Pembuatan gel pati Pembuatan gel pati yang mengandung 10% pati kentang dilakukan dengan melarutkan 10 g pati kentang ke dalam 100 ml larutan buffer gel. Diawali dengan mencampur pati dengan sepertiga bagian buffer gel dan dua pertiga bagian dimasak terlebih dahulu dengan menggunakan hot plate sampai mendidih. Setelah mendidih diangkat dan dicampurkan dengan campuran sepertiga buffer gel dan pati kemudian dimasak lagi sampai terlihat bening. Gel divakum selama kurang lebih 30 detik. Setelah itu gel dituangkan ke dalam cetakan yang terlebih dahulu permukaan bagian atas telah diolesi parafin cair dan lubang pada kaki cetakan telah ditutup dengan selotip. Setelah gel dingin cetakan gel ditutup dengan plastik yang telah diolesi parafin dan disimpan pada suhu kamar.
e. Ekstraksi enzim Daun jarak pagar yang masih segar ditimbang sebanyak 100 – 200 mg lalu digunting halus dan digerus sampai halus dalam mortar yang telah ditambahkan dengan 0.5 ml buffer pengekstrak dan pasir kuarsa, untuk mendapatkan ekstrak dari jaringan tanaman. Ekstrak jaringan ini kemudian diserapkan pada kertas saring yang berukuran ± 0.5 cm x 0.5 cm. Kertas saring kemudian disisipkan ke dalam gel pati sesuai dengan urutan lubangnya. Pada salah satu lubang yang paling pinggir disisipkan kertas saring yang telah diberi cairan bromophenol blue sebagai indikator mobilitas elektroforesis.
f. Elektroforesis Selotip pada kaki cetakan gel dilepaskan, kemudian permukaan cetakan gel (yang telah disisipi kertas saring) ditutup dengan plastik bening yang telah diolesi parafin cair. Cetakan gel tersebut dimasukkan ke dalam tray yang telah diisi larutan buffer elektroda. Kaki cetakan harus terendam dalam buffer elektrode. Tray diletakkan dalam ruangan berpendingin atau lemari es pada suhu
22 antara 5-10 oC. Elektroforesis dilakukan dengan menghubungkan tray dengan bagian anoda dan katoda pada power supply. Elektroforesis awal berlangsung selama 1 jam pada tegangan listrik 50 volt, setelah 1 jam tegangan listrik dinaikkan menjadi 100 volt selama 4 jam.
g. Pembuatan larutan pewarna, pewarnaan dan pencucian Setelah selesai elektroforesis, plastik penutup gel dibuka. Kertas saring yang telah disisipkan dikeluarkan dari lubang-lubangnya kemudian gel dibelah secara horizontal menjadi dua atau tiga lapisan (sesuai dengan ketebalannya). Lembaran gel dimasukkan ke dalam nampan kemudian diberi pewarna yang telah disiapkan. Komposisi larutan pewarna untuk enzim Peroksidase (PER), Esterase (EST), Aspartat aminotransferase (AAT), Malat dehidrogenase (MDH) dan Alkohol dehidrogenase (ADH) disajikan pada Lampiran 2. Selanjutnya nampan ditutup dengan aluminium foil dan disimpan pada suhu ruang sampai muncul pitapita pada gel yang cukup jelas. Perendaman dalam larutan pewarna memerlukan waktu antara satu sampai dua jam atau lebih. Dua jam kemudian gel dicuci dengan air bersih untuk menghilangkan sisa pewarna.
h. Interpretasi pola pita isozim Gel
diletakkan di atas plastik bening dan diletakkan di atas lampu
pengamatan untuk diambil data dan difoto. Pola pita isozim yang tampak digambar pada plastik transparan, hasil foto diamati dan diukur jarak pergerakan pita dari titik awal. Hasil pengukuran jarak pergerakan ditentukan pola pada Rf (relative electrophoresis mobility) dengan perhitungan (Sastrosumarjo et al. 2006): Rf =
Jarak pergerakan pita dari tempat awal Jarak pergerakan warna pelacak dari awal
23 Analisis Data Analisis Karakter Agronomi dan Parameter Genetik Data yang diperoleh dianalisis sidik ragamnya sesuai dengan rancangan acak kelompok (RAK), jika berbeda nyata dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan pada taraf 5%. Perhitungan sidik ragam dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Analisis keragaman rancangan acak kelompok Sumber Keragaman
Derajat Bebas (db)
Kuadrat Tengah (KT)
r-1 g-1
M2
(g-1)(r-1)
M1
Ulangan ( r ) Genotipe (g) Galat (e)
Nilai Harapan
σ2e + r.σ2g σ2 e
Rumus parameter genetik yang digunakan adalah sebagai berikut (Singh dan Chaudhary 1979): Vg = σ2g =
M2 - M1 r
Vp = σ2p = σ2e + σ2g 2
h bs =
σ2 g
KKG = [ √ σ2g ] . 100% x KKP = [ √ σ2p ] . 100% x
σ2 p
dimana: Vg = σ2g = ragam genotipe 2
M1 = kuadrat tengah galat
Vp = σ p = ragam genotipe
M2 = kuadrat tengah genotipe
r = ulangan
KKG = koefisien keragaman genetik
x = rataan umum
KKP = koefisien keragaman fenotipe
h2bs = heritabilitas arti luas Pengelompokan nilai heritabilitas arti luas menurut Stansfield (1983): rendah (h2 < 20%), sedang (20% < h2 < 50%) dan tinggi (50% < h2 < 100%). Kriteria KKG dan KKP relatif adalah rendah (0 < x < 25%), agak rendah (25% < x < 50%), cukup tinggi (50% < x < 75%), dan tinggi (75% < x ≤ 100%) (Moedjiono dan Mejaya 1994). Untuk mengetahui keeratan hubungan antara dua karakter agronomi yang diamati digunakan analisis korelasi sederhana. Besarnya pengaruh langsung dan tidak langsung untuk masing-masing karakter terhadap hasil ditentukan dengan
24 analisis lintas (path analysis) seperti yang dikemukakan oleh Singh dan Chaudhary (1979) (Gambar 2):
Gambar 2. Hubungan sebab akibat antara karakter tanaman (1,2,3,....k) terhadap hasil (Y) P1g, P2g, P3g, ..., Pkg adalah koefisien lintas, yang menunjukkan pengaruh langsung dari beberapa sifat tanaman (1,2,3,..., k) terhadap suatu sifat (Y); sedangkan Psg adalah koefisien lintas yang menunjukkan pengaruh langsung sifat-sifat yang lain (sisa) terhadap suatu sifat (Y). Koefisien lintas P1g, P2g, P3g, ..., Pkg diestimasi melalui persamaan berikut:
dengan koefisien lintas Psg diestimasi melalui persamaan berikut : 1 = P2sg + P21g + ... + P2kg + ... + 2P1gr12P2g + ... + 2P1g r1k Pkg + ... +2P3gr3kPkg
Analisis Kekerabatan Kemiripan antar genotipe dicari berdasarkan pada koefisien kesamaan (similarity coefficients). Analisis pengelompokan jarak genetik dilakukan dengan metode pengelompokan berdasarkan rata-rata aritmatik tidak terboboti (UPGMA) menggunakan program NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis
System) versi. 2.02 (Rohlf 1998).
25 Analisis Kesesuaian Kesesuaian pengelompokan genotipe berdasarkan karakter agronomi dan isozim dilakukan dengan menggunakan fungsi MxComp pada program NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System) versi. 2.02 (Rohlf 1998). Kesesuaian pengelompokan ditentukan atas kriteria goodness of fit, berdasarkan nilai korelasi menurut Rohlf (1998) yaitu: sangat sesuai (r > 0.9), sesuai (0.8 < r < 0.9), tidak sesuai (0.7 < r < 0.8), sangat tidak sesuai (r < 0.7).
26 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor yang berada pada ketinggian 216 m di atas permukaan laut, 06.55 LS dan 106.72 BT pada bulan Mei 2008 – Juli 2009. Hasil analisis tanah dari lokasi penelitian yang dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian IPB disajikan lengkap pada Tabel 2. Tabel 2. Data hasil analisis contoh tanah tempat penelitian Parameter C. Organik (%) N- total (%) P Bray (ppm) P HCl 25% (ppm) Ca (me/100g) Mg (me/100g) K (me/100g) Na (me/100g) KTK (me/100g) KB (%) pH H2O Tekstur Pasir (%) Debu (%) Liat (%)
Hasil 1.76 0.19 2 22.2 1.52 0.51 0.1 0.17 11.02 20.87 5.1
Kriteria * rendah rendah sangat rendah sedang sangat rendah rendah rendah rendah rendah rendah masam
10.34 28.65 61.01
* Menurut kriteria sifat kimia tanah Balai Penelitian Tanah Bogor
Berdasarkan data Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Darmaga Bogor, Kota Bogor memiliki rata-rata curah hujan tinggi (345.91 mm/bln), jumlah hari hujan 297 hari/tahun, suhu harian antara 21.2 oC – 32.4 oC, jumlah rata-rata bulan basah 12 bulan/tahun. Berdasarkan kondisi tersebut menurut Schmidt dan Ferguson kota Bogor termasuk wilayah yang beriklim basah (Wisnubroto et al. 1983). Data klimatologi wilayah Darmaga Bogor dari Januari 2008 – Juli 2009 disajikan pada Lampiran 3.
27 Analisis Karakter Agronomi Batang Batang tanaman jarak pagar berbentuk bulat, batang muda berwarna hijau muda dan batang tua berwarna hijau keabuan (Gambar 3). Batang memiliki buku yang merupakan tempat duduknya tangkai daun. Tabel pengamatan karakter kualitatif dan nilai kategori bagian-bagian tanaman serta hasil pengamatan karakter kualitatif disajikan lengkap pada Lampiran 4 dan 5. Tanaman jarak pagar tumbuh bercabang dengan sistem percabangan yang tidak teratur (Gambar 4). Berdasarkan hasil analisis Santoso (2009), cabang primer tumbuh dan berkembang dari batang utama dekat dengan permukaan tanah namun terkadang cabang primer muncul pula pada bagian atas dari batang utama. Cabang primer terhenti perpanjangannya setelah terbentuk bunga pada bagian terminal cabang, setelah bunga berkembang terbentuk percabangan sekunder pada titik tumbuh aksilar dekat tangkai bunga (malai). Umumnya cabang sekunder yang terbentuk dua cabang dengan ukuran yang sama, namun terkadang terbentuk hanya satu. Percabangan berikutnya adalah cabang tertier, cabang tertier tumbuh setelah terbentuknya bunga berikutnya dan jumlah cabang tertier yang muncul biasanya dua. Menurut Tjitrosoepomo (1985) tipe percabangan demikian disebut sebagai sistem percabangan menggarpu atau dikotom.
a
b
Gambar 3. Bentuk batang dan warna batang; (a) batang muda dan (b) batang tua
28
a
b
c
d
e f g h Gambar 4. Cabang yang muncul dari batang utama pada genotipe jarak pagar; (a) IP-1A, (b) IP-1M, (c) IP-2P, (d) Lombok Timur, (e) Lombok Barat, (f) Lombok Tengah, (g) Sumbawa (h) Bima Berdasarkan sidik ragam yang disajikan pada Tabel 3, genotipe berpengaruh sangat nyata pada karakter jumlah cabang sekunder dan jumlah cabang produktif, berpengaruh nyata pada karakter sudut cabang primer. Genotipe pada karakter jumlah cabang primer, tinggi tanaman saat muncul bunga pertama, diameter pangkal batang umur 6 bulan setelah tanam dan panjang ruas tidak berbeda nyata. Nilai tengah jumlah cabang primer, jumlah cabang sekunder, jumlah cabang produktif, sudut cabang, tinggi tanaman pada saat muncul bunga pertama, diameter pangkal batang umur 6 bulan setelah tanam dan panjang ruas masing-masing genotipe jarak pagar disajikan pada Tabel 4. Tabel 3. Sidik ragam karakter kuantitatif batang pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Sumber Keragaman
db
Jumlah cabang primer 12 BST
Jumlah cabang sekunder 12 BST
Jumlah cabang produktif 12 BST
Sudut cabang primer (◦)
Tinggi tanaman berbunga (cm)
Ulangan 2 0.49tn 1.63tn 3.69* 17.47tn 7.54tn Genotipe 7 1.05tn 7.49** 17.93** 15.17* 102.25tn Galat 14 1.48 1.11 0.92 5.53 40.29 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata
Diameter pangkal batang 6 BST (mm) 12.75tn 4.03tn 7.19
Panjang ruas (cm) 0.36** 0.02tn 0.02
29 Tabel 4. Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif batang pada delapan genotipe jarak pagar Diameter Panjang pangkal Genotipe ruas batang 6 (cm) BST (mm) IP-1A 4.8 6.1 a 5.1 b 48.99 abc 80.52 49.62 2.47 IP-1M 6.1 3.3 b 3.3 c 48.80 abc 87.16 47.61 2.3 IP-2P 5.2 7.0 a 10.3 a 50.85 ab 68.22 47.2 2.41 Lombok Timur 4.6 3.9 b 4.1 bc 48.47 bc 81.15 48.6 2.37 Lombok Barat 4.1 2.8 b 2.9 c 48.40 bc 80.93 48.32 2.31 Lombok Tengah 5.0 2.8 b 3.7 bc 53.17 a 87.08 50.64 2.42 Sumbawa 4.6 4.1 b 3.4 bc 45.53 c 80.63 47.77 2.29 Bima 5.0 3.3 b 3.2 c 47.63 bc 81.26 47.77 2.27 Rata-rata 4.9 4.2 4.5 48.98 80.87 48.44 2.36 KK (%) 24.7 25.3 21.2 4.8 7.85 5.54 6.65 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%; BST = bulan setelah tanam. Jumlah cabang primer 12 BST
Jumlah cabang sekunder 12 BST
Jumlah cabang produktif 12 BST
Sudut cabang primer (◦)
Tinggi tanaman berbunga (cm)
Jumlah cabang sekunder berbeda pada beberapa genotipe. Jumlah cabang sekunder terbanyak dimiliki oleh genotipe IP-2P dan IP-1A dan jumlah cabang sekunder yang dimiliki oleh genotipe Lombok Tengah, Lombok Barat, IP-1M, Lombok Timur, Sumbawa dan Bima tidak berbeda. Menurut Santoso (2009), jumlah cabang primer dan jumlah cabang sekunder mempengaruhi tipe pertumbuhan tanaman jarak pagar, dimana tanaman jarak pagar yang memiliki jumlah cabang primer yang sedikit tipe pertumbuhannya tampak tegak akan tetapi jika jumlah cabang sekundernya banyak, tipe pertumbuhannya tampak seperti semak. Jumlah cabang produktif yang diamati pada delapan genotipe berkisar antara 2.9 (Lombok Barat) hingga 10.3 (IP-2P). Cabang produktif adalah cabang yang menghasilkan buah. Sudut cabang primer antar genotipe memiliki perbedaan, genotipe Lombok Tengah
memiliki sudut cabang yang paling besar dan genotipe Sumbawa
memiliki sudut cabang paling kecil. Menurut Raden (2009), sudut cabang mempunyai fungsi strategis dalam mengoptimalkan cabang atau tanaman dalam menyerap sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Tinggi tanaman pada saat muncul bunga pertama, diameter pangkal batang umur 6 bulan setelah tanam dan panjang ruas tidak menunjukkan perbedaan antar genotipe dengan rata-rata tinggi tanaman, diamater pangkal batang umur 6 bulan
30 dan panjang ruas berturut-turut adalah 80.87 cm, 48.44 mm dan 2.36 cm. Menurut Santoso (2009), ukuran diameter pangkal batang suatu genotipe akan bertambah seiring dengan semakin bertambahnya jumlah cabang primer, karena percabangan (cabang primer) banyak terbentuk di pangkal batang dekat permukaan tanah. Pertumbuhan jarak pagar pada umur 6 bulan terlihat pada Gambar 5.
a
b
c
d
e
f
g
h
Gambar 5. Pertumbuhan tanaman jarak pagar umur 6 bulan setelah tanam; (a) genotipe IP-1A, (b) IP-1M, (c) IP-2P, (d) Lombok Timur, (e) Lombok Barat, (f) Lombok Tengah, (g) Sumbawa dan (h) Bima
Daun Daun jarak pagar bertipe daun tunggal yang terletak pada buku batang yang didukung oleh tangkai daun, dengan tangkai daun berbentuk silinder dan tak berongga. Daun jarak pagar berbentuk bulat dengan bentuk ujung daun yang runcing dan pada pangkal daun berlekuk dalam, memiliki tipe tulang daun menjari dengan lima tulang daun utama, serta pada daun muda tidak memiliki bulu (Gambar 6). Jika dilihat dari permukaan daun, jarak pagar memiliki tekstur daun muda dan daun tua baik permukaan atas dan permukaan bawah yang licin (Gambar 7). Daun muda pada tanaman jarak pagar umumnya berwarna coklat
31 pada genotipe IP-1A, IP-1M, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa, Bima dan berwarna hijau kekuningan pada genotipe IP-2P. Daun tua berwarna hijau muda pada genotipe IP-1M, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa serta Bima dan berwarna hijau pada genotipe IP-1A dan IP-2P.
a
b
c
d
e
f
g
h
Gambar 6. Daun beberapa genotipe jarak pagar; (a) IP-1A, (b) IP-1M, (c) IP-2P, (d) Lombok Timur, (e) Lombok Barat, (f) Lombok Tengah, (g) Sumbawa dan (h) Bima
b d e a c Gambar 7. Permukaan daun jarak pagar; (a). daun muda licin dan berwarna hijau kekuningan, (b) permukaan atas daun muda licin dan berwarna coklat, (c). permukaan bawah daun muda licin dan berwarna coklat, (d). permukaan atas daun tua licin dan berwarna hijau, dan (e). permukaan bawah daun tua licin dan berwarna hijau.
32 Sidik ragam beberapa karakter kuantitatif daun disajikan pada Tabel 5. Genotipe pada semua karakter yang diamati tidak berbeda nyata kecuali jumlah daun saat muncul bunga pertama berpengaruh sangat nyata. Tabel 5. Sidik ragam karakter kuantitatif daun pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Sumber Keragaman
db
Panjang tangkai daun (cm) muda
tua
Panjang daun (cm) muda
tua
Lebar daun (cm) muda
tua
Ulangan 2 0.71tn 6.06tn 0.20tn 3.58** 0.57tn 4.01** Genotipe 7 1.27tn 4.13tn 0.57tn 0.22tn 0.53tn 0.44tn Galat 14 1.59 3.89 0.43 0.48 0.55 0.61 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata
Jumlah daun saat muncul bunga pertama 60.76tn 756.24** 86.41
Nilai tengah panjang tangkai daun muda dan tua, panjang daun muda dan daun tua, lebar daun muda dan daun tua, jumlah daun saat muncul bunga pertama masing-masing genotipe disajikan pada Tabel 6. Rata-rata panjang tangkai daun muda 9.91 cm, panjang tangkai daun tua 20.92 cm, panjang daun muda 9.75 cm, panjang daun tua 12.02 cm, lebar daun muda 10.64 cm dan rata-rata lebar daun tua 13.78 cm. Tabel 6. Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif daun pada delapan genotipe jarak pagar Panjang tangkai Panjang Lebar Jumlah daun daun (cm) daun (cm) daun (cm) saat muncul muda tua muda tua muda tua bunga pertama IP-1A 11.41 21.37 10.54 11.86 11.35 13.55 116.6 ab IP-1M 9.83 20.72 9.63 11.71 10.59 13.27 102.5 bc IP-2P 10.08 23.22 9.92 12.09 10.34 13.52 132.1 a Lombok Timur 9.85 20.51 9.66 12.27 10.54 14.21 90.6 cd Lombok Barat 9.36 20.41 9.37 12.00 11.03 14.12 87.6 cd Lombok Tengah 9.72 21.69 9.39 12.51 10.42 14.23 84.5 d Sumbawa 9.64 19.46 10.19 12.01 10.84 13.93 100.8 bcd Bima 9.39 19.96 9.33 11.73 10.02 13.42 104.2 bc Rata-rata 9.91 20.92 9.75 12.02 10.64 13.78 102.4 KK (%) 12.72 9.42 6.71 5.78 6.99 5.67 9.1 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5% Genotipe
Tangkai daun menghubungkan helaian daun dengan batang/cabang/ranting. Bagian ujung dan pangkal tangkai daun saat berumur muda berwarna ungu,
33 sedangkan bagian tengah berwarna kuning kehijauan. Warna ungu ini akan berkurang dan menjadi kuning kehijauan seiring dengan pertumbuhan tanaman. Karakter jumlah daun saat muncul bunga pertama antar genotipe terdapat perbedaan. Masing-masing genotipe memiliki jumlah daun tertentu untuk masuk ke fase generatif. Jumlah daun saat muncul bunga pertama paling banyak dimiliki oleh genotipe IP-2P dan genotipe Lombok Tengah memiliki jumlah daun yang paling sedikit.
Bunga Bunga jarak pagar tersusun dalam malai (inflorescence), malai bunga terbentuk di ujung cabang dengan warna bunga yang sama antar genotipe yaitu kuning kehijauan. Bunga memiliki lima kelopak bunga (sepal) dan lima mahkota bunga (petal). Bunga jantan mempunyai 10 benang sari (stamen) tersusun dalam dua lingkaran masing-masing terdiri atas lima benang sari. Kepala sari berwarna kuning muda dan kepala putik berwarna hijau sementara itu kelopak bunga dan tangkai bunga berwarna hijau muda. Bunga betina berukuran lebih besar dibanding bunga jantan (Gambar 8).
a Gambar 8.
b
c
Bunga jarak pagar; (a). malai bunga terbentuk di ujung cabang, (b) perbedaan bentuk bunga; (i) bunga betina, (ii) bunga jantan, (c) posisi bunga betina diantara bunga jantan
Sidik ragam beberapa karakter kuantitatif bunga disajikan pada Tabel 7. Genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap karakter umur berbunga dan jumlah malai per tanaman. Genotipe berpengaruh nyata terhadap karakter jumlah bunga jantan per malai. Semetara itu genotipe tidak berpengaruh nyata terhadap karakter
34 jumlah bunga betina per malai, jumlah buah per malai dan persentase bunga betina menjadi buah. Tabel 7. Sidik ragam karakter kuantitatif bunga pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Jumlah bunga % bunga Sumber Umur Jumlah db betina betina Keragaman berbunga buah per jantan per menjadi per (HST) malai malai buah malai Ulangan 2 172.40* 155.51tn 0.58tn 0.41tn 12.38tn Genotipe 7 640.74** 524.63* 0.42tn 0.39tn 29.58tn Galat 14 40.69 162.76 0.26 0.21 10.48 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn tidak nyata; HST: tanam
Jumlah malai per tanaman 18.27tn 151.93** 9.70 hari setelah
Tabel 8. Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif bunga pada delapan genotipe jarak pagar Jumlah bunga % bunga jumlah Jumlah betina jantan betina buah per malai per Genotipe menjadi per per malai tanaman buah malai malai IP-1A 151.4 c 115.1 a 5.4 4.7 86.91 13.0 b IP-1M 160.5 bc 77.1 c 5.4 4.5 82.09 5.4 c IP-2P 134.2 d 103.2 ab 4.8 4.2 89.23 26.0 a Lombok Timur 174.6 a 87.4 bc 5.2 4.5 85.47 7.2 c Lombok Barat 170.1 ab 85.1 bc 5.7 5.1 88.12 5.1 c Lombok Tengah 170.4 ab 108.5 ab 6.0 5.3 88.58 6.4 c Sumbawa 177.8 a 90.8 bc 5.4 4.5 83.83 6.6 c Bima 171.4 ab 85.7 bc 5.6 4.7 84.85 6.4 c Rata-rata 163.8 94.1 5.4 4.7 86.13 9.5 KK (%) 3.9 13.6 9.5 9.83 3.10 32.7 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%, HST = hari setelah tanam Umur berbunga (HST)
Nilai tengah umur berbunga, jumlah bunga jantan dan betina per malai, jumlah buah per malai, persentase bunga betina menjadi buah dan jumlah malai per tanaman masing-masing genotipe disajikan pada Tabel 8. Umur tanaman mulai berbunga berbeda antar genotipe. Genotipe yang paling cepat berbunga yaitu IP-2P (134.2 HST) dan yang paling lambat berbunga yaitu Sumbawa (177.8 HST) dan Lombok Timur (174.6 HST). Jumlah bunga jantan per malai berbeda antar genotipe. Jumlah bunga jantan jauh lebih banyak dibanding bunga betina. Bunga betina terletak di tengah,
35 dikelilingi oleh bunga jantan. Perbandingan rata-rata jumlah bunga jantan dengan bunga betina adalah 17:1 (Tabel 8). Menurut Hartati (2006), potensi tanaman jarak pagar dalam membentuk bunga jantan dan bunga betina dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan yang berpengaruh antara lain ketersediaan air, cahaya dan kesuburan tanah. Dari kedelapan genotipe yang diamati jumlah bunga jantan per malai terbanyak dimiliki oleh IP-1A (115.1 bunga) dan genotipe yang memiliki jumlah bunga jantan paling sedikit yaitu IP-1M (77.1 bunga). Rata-rata jumlah bunga betina per malai, jumlah buah per malai dan persentase bunga betina menjadi buah berturut-turut adalah 5.4, 4.7 dan 86.13% (Tabel 8). Jumlah malai per tanaman berbeda antar genotipe. Jumlah malai per tanaman terbanyak dimiliki oleh IP-2P (26.0 malai) kemudian diikuti oleh IP-1A (13.0 malai). IP-1M, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa serta Bima memiliki jumlah malai per tanaman yang sama. Dalam satu malai mekarnya bunga tidak terjadi secara bersamaan. Menurut Raden (2009) umumnya bunga yang berada di ujung malai utama mekar lebih dahulu kemudian diikuti oleh bunga lainnya. Kuncup yang terbentuk terlebih dahulu akan mekar lebih awal.
Buah Buah jarak pagar sering disebut kapsul dan istilah biologinya biasa disebut buah kendaga (rhegma), mempunyai sifat seperti buah berbelah dan tiap bagian buah mudah pecah sehingga biji yang terdapat di dalamnya dapat terlepas dari bilik atau ruang (Tjitrosoepomo 1985). Berdasarkan jumlah kendaganya keseluruhan genotipe jarak pagar dalam penelitian ini termasuk ke dalam buah berkendaga tiga, ketika masak pecah menjadi tiga bagian, masing-masing pecah dan mengeluarkan satu biji. Warna buah muda dan buah masak antar genotipe tidak berbeda, yaitu pada buah muda berwarna hijau muda dan buah masak berwarna kuning (Gambar 9).
36
b a c d Gambar 9. Buah jarak pagar; (a) buah muda, (b) buah masak, (c) penampang melintang buah dan (d) biji dalam bilik/ruang Sidik ragam beberapa karakter kuantitatif buah disajikan pada Tabel 9. Genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap karakter umur panen dan jumlah buah per tanaman. Pengaruh genotipe pada karakter tebal daging buah, panjang buah masak, diameter buah dan bobot buah rata-rata tidak nyata. Nilai tengah tebal daging buah, panjang buah masak, diameter buah masak, umur panen, jumlah buah per tanaman dan boot buah rata-rata disajikan pada Tabel 10. Tabel 9. Sidik ragam karakter kuantitatif buah pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Panjang Sumber Tebal Diameter Jumlah Bobot buah db Umur panen buah Keragaman daging buah buah masak buah per rata-rata (HST) masak (mm) (mm) tanaman (g) (mm) Ulangan 2 0.17tn 0.53tn 0.73tn 87.20tn 203.01tn 0.04tn Genotipe 7 0.15tn 0.99tn 0.41tn 596.18** 2552.21** 1.05tn Galat 14 0.16 0.74 0.72 113.74 168.72 0.67 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata, HST: hari setelah tanam
Tabel 10. Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif buah pada delapan genotipe jarak pagar Tebal daging buah (mm)
Panjang buah masak (mm)
Diameter buah masak (mm)
Umur panen (HST)
Jumlah buah per tanaman
Bobot buah ratarata (g)
IP-1A IP-1M IP-2P
3.62 3.67 4.23
29.43 29.79 30.33
26.79 27.27 27.04
216.9 b 227.2 ab 196.6 c
60.5 b 24.3 c 109.9 a
11.38 12.05 12.81
Lombok Timur Lombok Barat
3.65 3.63
29.08 29.89
27.17 27.27
234.9 ab 226.4 ab
32.4 c 25.8 c
11.24 11.57
Genotipe
Lombok Tengah 3.81 29.66 27.89 236.8 ab 34.0 c 11.47 Sumbawa 3.85 29.91 26.72 237.9 a 29.6 c 11.26 Bima 3.53 28.47 26.87 236.5 ab 30.5 c 10.91 Rata-rata 3.75 29.57 27.13 226.6 43.4 11.59 KK (%) 10.53 2.9 3.13 4.7 29.9 7.06 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%, HST: hari setelah tanam
37 Rata-rata tebal daging buah, panjang buah masak, diameter buah masak dan bobot buah rata-rata berturut-turut adalah 3.75 mm, 29.57 mm, 27.13 mm dan 11.59 g. Pada karakter umur panen terdapat perbedaan antara genotipe Sumbawa dengan IP-2P dan antara genotipe IP-1A dengan IP-2P, dimana genotipe yang paling lama dipanen adalah Sumbawa (237.9 HST) dan yang paling cepat dipanen yaitu genotipe IP-2P (196.6 HST). IP-2P memiliki umur panen paling cepat karena terbentuknya bunga pertama pada genotipe ini juga lebih cepat, sementara itu untuk genotipe Sumbawa dengan Bima, Lombok Tengah, Lombok Barat, Lombok Timur dan IP-1M memiliki umur panen relatif sama. Proses pematangan buah pada setiap malai tidak serempak. Proses pemanenan pada tanaman jarak pagar ini dilakukan secara bertahap. Panen dilakukan dengan memetik buah yang telah berwarna kuning. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian dari Yeyen et al. (2006) bahwa tingkat kemasakan buah memberikan pengaruh terhadap kadar minyak, buah yang dipanen saat berwarna kuning memberikan kadar minyak yang paling tinggi. Jumlah buah per tanaman genotipe IP-2P berbeda dengan IP-1A, sedangkan antar genotipe IP-1M, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima tidak terdapat perbedaan. Jumlah buah per tanaman tertinggi dicapai oleh genotipe IP-2P (109.9 buah).
Biji Biji jarak pagar sesaat setelah dipanen tampak berwarna hitam kecoklatan pada genotipe Lombok Timur dan Lombok Tengah, berwarna hitam pada genotipe IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Barat, Sumbawa dan Bima. Ketika biji mulai kering permukaan biji tersebut akan tampak garis-garis putih dan retakanretakan halus (Gambar 10).
b a Gambar 10. Keragaman bentuk biji; (a) biji basah dan (b) biji kering jarak pagar
38 Sidik ragam karakter kuantitatif ukuran biji disajikan pada Tabel 11. Genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap karakter panjang biji dan jumlah biji per tanaman, genotipe berpengaruh nyata terhadap karakter bobot 100 biji. Pengaruh genotipe pada karakter tebal biji dan jumlah biji per buah tidak nyata. Tabel 11.
Sidik ragam karakter kuantitatif ukuran biji pada delapan genotipe jarak pagar
Kuadrat Tengah Jumlah Jumlah db Panjang biji Tebal biji biji per biji per (mm) (mm) buah tanaman Ulangan 2 0.26tn 0.09tn 0.01tn 1876.46tn Genotipe 7 1.74** 0.03tn 0.01tn 18709.89** Galat 14 0.38 0.04 0.05 1642.03 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata Sumber Keragaman
Tabel 12.
Bobot 100 biji (g) 0.95tn 15.60* 4.34
Nilai tengah beberapa sifat kuantitatif ukuran biji pada delapan genotipe jarak pagar
Panjang Tebal Jumlah biji Jumlah biji Bobot 100 biji (mm) biji (mm) per buah per tanaman biji (g) IP-1A 19.83 b 9.13 2.7 162.6 b 68.50 ab IP-1M 20.10 b 9.10 2.8 64.3 c 68.36 ab IP-2P 22.06 a 8.92 2.7 297.7 a 72.33 a Lombok Timur 20.00 b 9.02 2.7 87.9 c 67.37 bc Lombok Barat 20.06 b 8.91 2.7 67.8 c 67.86 bc Lombok Tengah 19.96 b 9.11 2.6 93.7 bc 69.25 ab Sumbawa 19.96 b 9.11 2.7 82.7 c 69.91 ab Bima 19.69 b 8.89 2.7 82.9 c 64.32 c Rata-rata 20.20 9.02 2.7 117.5 68.49 KK (%) 3.05 2.22 8.2 34.5 3.04 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5% Genotipe
Nilai tengah panjang biji, tebal biji, jumlah biji per buah, jumlah biji per tanaman dan bobot 100 biji disajikan pada Tabel 12. Tebal biji rata-rata 9.02 mm dan rata-rata jumlah biji per buah 2.7. Pada karakter panjang biji, genotipe IP-2P memiliki panjang biji berbeda dengan ketujuh genotipe lainnya. Panjang biji terpanjang dimiliki oleh IP-2P (22.06 mm). Jumlah biji per tanaman terbanyak dicapai oleh genotipe IP-2P (297.7 biji). Bobot 100 biji terberat dicapai oleh IP-2P (72.33 g), sedangkan bobot terendah pada genotipe Bima (64.32 g).
39 Sidik ragam karakter kuantitatif bobot biji disajikan pada Tabel 13. Genotipe berpengaruh sangat
nyata terhadap karakter bobot kering biji per
tanaman, bobot kering biji per petak dan bobot kering biji per hektar. Pengaruh genotipe pada karakter bobot basah biji dan bobot kering biji tidak nyata. Tabel 13. Sidik ragam karakter kuantitatif bobot biji pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Sumber Keragaman
db
Bobot basah biji (g)
Bobot kering biji (g)
Bobot kering biji per tanaman (g)
Bobot kering biji per petak (kg)
Ulangan 2 0.000007tn 0.00125tn 1612.93tn 0.23tn Genotipe 7 0.000740tn 0.00295tn 10986.58** 1.58** Galat 14 0.001124 0.00177 1134.99 0.16 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata
Bobot kering biji per hektar (kg) 10080.80tn 68666.15** 7093.70
Tabel 14. Nilai tengah sifat kuantitatif bobot biji pada delapan genotipe jarak pagar Genotipe IP-1A IP-1M IP-2P Lombok Timur Lombok Barat
Bobot basah biji (g) 1.12 1.14 1.14 1.12 1.15
Bobot kering biji (g) 0.73 0.72 0.74 0.67 0.71
Bobot kering biji per tanaman (g) 118.62 b 48.27 c 223.21 a 59.08 bc 49.32 c
Bobot kering biji per petak (kg) 1.42 b 0.58 c 2.68 a 0.71 bc 0.59 c
Bobot kering biji per hektar (kg) 295.83 b 120.83 c 558.33 a 147.92 bc 122.92 c
Lombok Tengah 1.12 0.72 66.9 bc 0.80 bc 166.67 bc Sumbawa 1.15 0.70 56.76 bc 0.68 bc 141.67 bc Bima 1.11 0.65 53.59 c 0.64 c 133.33 c Rata-rata 1.13 0.7 84.47 1.01 210.42 KK (%) 2.97 5.98 39.88 39.88 39.88 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Nilai tengah bobot basah biji, bobot kering biji, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak dan bobot kering biji per hektar disajikan pada Tabel 14. Rata-rata bobot basah biji dan bobot kering biji adalah 1.13 g dan 0.7 g. Bobot kering biji per tanaman terberat dicapai oleh IP-2P (223.21 g).
40 Bobot kering biji per petak tertinggi diperoleh genotipe IP-2P (2.68 kg). Bobot kering biji per hektar tertinggi dicapai oleh genotipe IP-2P (558.33 kg). Produktivitas jarak pagar tertinggi pada tahun pertama yaitu 558.33 kg/ha (2.68 kg/petak) diperoleh genotipe IP-2P. Produktivitas yang tinggi ini didukung oleh jumlah cabang produktif, jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman dan jumlah biji per tanaman yang tinggi. IP-2P memiliki rata-rata jumlah buah per malai yang rendah dibanding dengan genotipe lainnya, namun IP-2P memiliki jumlah malai per tanaman yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe lain, sehingga jumlah buah per tanaman dan jumlah biji per tanaman tinggi. Pada tahun pertama untuk genotipe yang sama, produksi biji kering menunjukkan hasil yang lebih rendah dibanding produksi di daerah beriklim kering. Hasil penelitian Santoso et al. (2008) tahun pertama di Lombok menunjukkan genotipe IP-1A memiliki produksi 656.5 kg/ha, Lombok Timur 376.3 kg/ha, Lombok Barat 674.7 kg/ha, Lombok Tengah 351.7 kg/ha, Sumbawa 551.1 kg/ha dan Bima 604.7 kg/ha. Hasil penelitian Raden (2009) tahun pertama di daerah Bogor, produksi biji kering per hektar untuk genotipe Lombok Barat menunjukkan hasil 272 kg/ha. Hal ini menunjukkan bahwa genotipe yang berproduksi baik di daerah beriklim kering belum tentu memiliki produksi yang baik pula di daerah beriklim basah. Genotipe IP-2P memiliki produktivitas yang tinggi karena merupakan genotipe yang beradaptasi di daerah dengan curah hujan tinggi, sehingga pada penelitian ini IP-2P dapat berproduksi dengan baik.
Kadar Minyak Sidik ragam kadar minyak disajikan pada Tabel 15. Genotipe berpengaruh nyata terhadap kadar minyak biji panen pertama dan kedua, sedangkan tidak nyata pada kadar minyak kernel panen pertama dan kedua. Nilai tengah kadar minyak kernel dan kadar minyak biji panen pertama dan panen kedua disajikan pada Tabel 16.
41 Tabel 15. Sidik ragam kadar minyak pada delapan genotipe jarak pagar Kuadrat Tengah Sumber Keragaman
Kadar minyak kekrnel (%)
db
panen 1
panen 2
Kadar minyak biji (%) panen 1
Ulangan 2 1.55tn 2.22tn 1.86tn Genotipe 7 11.70tn 11.67tn 6.16* Galat 14 5.44 5.14 1.86 Keterangan: **: nyata pada taraf 1%, *: nyata pada taraf 5%, tn: tidak nyata
Tabel 16.
Lombok Timur
2.78tn 6.91* 2.59
Nilai tengah sifat kuantitatif karakter kadar minyak pada delapan genotipe jarak pagar
Genotipe IP-1A IP-1M IP-2P
panen 2
Kadar minyak kernel (%)
Kadar minyak biji (%)
panen 1 48.45 48.74 47.49
panen 2 46.16 42.61 47.26
panen 1 32.59 c 32.96 c 32.68 c
panen 2 31.27 b 31.42 b 33.48 ab
47.72
47.25
32.18 c
30.46 b
Lombok Barat 51.19 49.38 35.61 ab 31.61 b Lombok Tengah 49.1 47.57 36.00 a 30.91 b Sumbawa 44.62 46.62 33.20 bc 34.96 a Bima 46.15 45.3 33.28 bc 32.82 ab Rata-rata 47.93 46.52 33.56 32.12 KK (%) 4.86 4.87 4.07 5.01 Keterangan : Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%. tn = tidak nyata
Rata-rata kadar minyak kernel panen pertama adalah 47.93% dan kadar minyak kernel panen kedua adalah 46.52%. Kadar minyak biji pada panen pertama tertinggi dicapai oleh genotipe Lombok Tengah (36.00%). Pada panen kedua kadar minyak biji tertinggi ini dicapai genotipe Sumbawa (34.96%).
Analisis Korelasi dan Analisis Lintas Karakter hasil adalah sifat kuantitatif yang dikendalikan oleh sejumlah gen. Untuk menduga hubungan antar karakter dengan hasil dihitung melalui korelasi yang disajikan dalam Lampiran 6. Karakter kuantitatif yang berkorelasi positif
nyata dengan bobot kering biji per tanaman adalah jumlah cabang
42 sekunder, jumlah cabang produktif, panjang tangkai daun tua, jumlah daun, jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman, bobot basah buah, panjang biji, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji dan bobot 100 biji. Hal ini menunjukkan bahwa apabila terdapat perubahan pada karakter tersebut maka perubahan tersebut akan mempengaruhi bobot kering biji per tanaman. Hubungan antara tinggi tanaman saat muncul bunga pertama, umur berbunga dan umur panen dengan bobot kering biji per tanaman berkorelasi negatif dan sangat nyata. Hal ini berarti bobot kering tanaman akan bertambah jika ketiga karakter tersebut menurun. Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter kuantitatif terhadap bobot kering biji per tanaman disajikan pada Tabel 17. Dari delapan belas karakter kuantitatif yang dianalisis pengaruh langsung maupun tidak langsungnya terhadap bobot kering biji per tanaman, tidak seluruhnya memberikan pengaruh langsung yang besar. Tabel 17. Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter dengan bobot kering biji per tanaman Karakter X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17
Pengaruh tidak langsung melalui X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
0.0274 -0.0172 -0.0157 0.0021 -0.0131 0.0131 -0.0157 0.0148 -0.0165 -0.0006 -0.0117 -0.0165 0.0002 -0.0104 -0.0020 0.0074 -0.0030
-0.0007 0.0011 0.0008 0.0003 0.0008 -0.0008 0.0008 -0.0006 0.0008 0.0002 0.0004 0.0008 0.0002 0.0005 -0.0002 -0.0006 0.0000
0.0146 -0.0200 -0.0255 -0.0141 -0.0190 0.0205 -0.0239 0.0174 -0.0234 -0.0141 -0.0180 -0.0232 -0.0085 -0.0138 0.0017 0.0086 -0.0025
-0.0020 -0.0083 -0.0142 -0.0257 -0.0085 0.0156 -0.0133 0.0119 -0.0129 -0.0124 -0.0112 -0.0126 -0.0053 -0.0116 0.0038 0.0042 -0.0003
0.0194 -0.0288 -0.0303 -0.0134 -0.0406 0.0293 -0.0329 0.0233 -0.0317 -0.0169 -0.0263 -0.0313 -0.0139 -0.0181 0.0097 0.0179 0.0061
-0.0068 0.0099 0.0115 0.0087 0.0103 -0.0143 0.0118 -0.0127 0.0118 0.0065 0.0081 0.0116 0.0049 0.0068 -0.0005 -0.0051 -0.0019
-0.2942 0.3712 0.4796 0.2649 0.4151 -0.4221 0.5119 -0.3686 0.5069 0.2843 0.4154 0.5038 0.2140 0.2790 -0.0512 -0.1275 0.0353
-0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 -0.0003 0.0002 -0.0003 0.0003 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0001 0.0000 -0.0001 0.0000
0.3430 -0.4207 -0.5247 -0.2861 -0.4462 0.4733 -0.5657 0.4164 -0.5713 -0.3065 -0.4563 -0.5694 -0.2372 -0.3155 0.0468 0.1217 -0.0278
-0.0084 0.0002 -0.0051 0.0020 -0.0104 0.0018 0.0627 0.0001 -0.0571 X18 Keterangan: ** = nyata pada tingkat signifikan 1%; Nilai sisa = 0.01768; Angka yang bergaris bawah pada diagonal = pengaruh langsung; Angka di atas dan di bawah diagonal= pengaruh tidak langsung; X1= Tinggi tanaman pada saat muncul bunga pertama; X2=Jumlah cabang sekunder; X3=Jumlah cabang produktif; X4=Panjang tangkai daun tua; X5=Jumlah daun saat muncul bunga pertama; X6= Umur berbunga; X7= Jumlah malai per tanaman; X8= Umur panen; X9= Jumlah buah per tanaman
43 Tabel 17. Pengaruh langsung dan tidak langsung beberapa karakter dengan bobot kering biji per tanaman (lanjutan) Karakter X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17
Pengaruh tidak langsung melalui X10
X11
X12
X13
X14
X15
X16
-0.0001 0.0005 0.0013 0.0012 0.0010 -0.0011 0.0013 -0.0011 0.0013 0.0024 0.0016 0.0013 0.0011 0.0010 0.0005 0.0002 0.0000
-0.0056 0.0051 0.0093 0.0057 0.0085 -0.0074 0.0107 -0.0072 0.0105 0.0090 0.0131 0.0103 0.0067 0.0083 -0.0008 -0.0003 0.0003
-0.6623 0.8053 1.0037 0.5393 0.8491 -0.8958 1.0825 -0.7826 1.0965 0.5959 0.8649 1.1000 0.4465 0.6156 -0.0839 -0.2215 0.0446
0.0007 0.0218 0.0343 0.0212 0.0349 -0.0348 0.0427 -0.0183 0.0424 0.0479 0.0517 0.0414 0.1021 0.0503 0.0095 0.0140 -0.0177
0.0158 -0.0178 -0.0225 -0.0187 -0.0185 0.0197 -0.0226 0.0167 -0.0229 -0.0166 -0.0261 -0.0232 -0.0204 -0.0415 0.0015 0.0038 0.0025
0.0001 0.0003 0.0001 0.0002 0.0003 0.0000 0.0001 0.0001 0.0001 -0.0003 0.0001 0.0001 -0.0001 0.0001 -0.0014 -0.0006 -0.0005
0.0011 -0.0023 -0.0013 -0.0006 -0.0017 0.0014 -0.0010 0.0013 -0.0008 0.0003 -0.0001 -0.0008 0.0005 -0.0004 0.0018 0.0039 0.0010
X17
X18
Pengaruh total
0.0003 0.0002 -0.55 ** 0.0000 -0.0001 0.70 ** -0.0003 -0.0001 0.90** 0.0000 0.0001 0.48** 0.0004 -0.0002 0.77** -0.0004 0.0001 -0.80** -0.0002 -0.0001 0.98** 0.0003 0.0002 -0.69** -0.0001 -0.0001 0.99** 0.0000 0.0000 0.58** -0.0001 0.0000 0.80** -0.0001 -0.0001 0.99** 0.0005 0.0002 0.49** 0.0002 -0.0001 0.55** -0.0010 0.0002 -0.06 -0.0007 0.0002 -0.17 0.03 -0.0029 -0.0001 0.0000 0.0002 0.1174 -0.0256 -0.0059 0.0005 -0.0011 -0.0004 -0.0007 0.07 X18 Keterangan: ** = nyata pada tingkat signifikan 1%; Nilai sisa = 0.01768; Angka yang bergaris bawah pada diagonal = pengaruh langsung; Angka di atas dan di bawah diagonal= pengaruh tidak langsung; X10= Bobot basah buah rata-rata; X11= Panjang biji; X12= Jumlah biji per tanaman; X13= Bobot kering biji rata-rata; X14= Bobot 100 biji; X15= Kadar minyak kernel panen pertama; X16= Kadar minyak biji panen pertama; X17= Kadar minyak kernel panen kedua; X18= Kadar minyak biji panen kedua
Terdapat dua karakter yang memiliki pengaruh langsung yang besar dan positif terhadap bobot kering biji per tanaman yaitu jumlah malai per tanaman dan jumlah biji per tanaman. Karakter jumlah malai per tanaman (X7) berkorelasi positif sangat nyata (r7y = 0.98) dan memiliki pengaruh langsung yang positif (P7y = 0.51). Demikian juga untuk jumlah biji per tanaman, karakter ini berkorelasi positif sangat nyata dengan bobot kering biji per tanaman (r12y = 0.99) memiliki nilai yang hampir sama dengan pengaruh langsungnya (P12y = 1.10). Semakin banyak jumlah malai per tanaman dan jumlah biji per tanaman maka bobot kering biji per tanaman juga akan semakin besar. Tingginya hubungan langsung pada kedua karakter tersebut menunjukkan bahwa karakter jumlah malai per tanaman dan jumlah biji per tanaman merupakan karakter penting yang menentukan bobot kering biji per tanaman. Peningkatan nilai kedua karakter ini akan selalu diikuti oleh peningkatan bobot kering biji per tanaman.
44 Karakter jumlah buah per tanaman berkorelasi positif sangat nyata dengan bobot kering biji per tanaman (r9y =0.99) namun pengaruh langsung dari karakter jumlah buah per tanaman bernilai negatif (P9y = -0.57). Singh dan Chaudhary (1979) menyatakan bila koefisien korelasi antara faktor-faktor penyebab dan akibat hampir sama dengan nilai koefisien lintasannya, maka korelasi menyatakan hubungan yang benar dan akan menghasilkan seleksi tanaman yang efektif. Dengan demikian karakter jumlah biji per tanaman dan jumlah malai per tanaman dapat digunakan sebagai kriteria seleksi untuk hasil tinggi. Jika korelasi bernilai positif tetapi pengaruh langsungnya bernilai negatif atau bernilai kecil, maka pengaruh tak langsunglah yang menyebabkan korelasi tersebut.
Gambar 11. Diagram lintas beberapa karakter kuantitatif dengan bobot kering biji per tanaman Karakter jumlah buah per tanaman memiliki korelasi positif dan sangat nyata disebabkan oleh pengaruh tidak langsung melalui karakter jumlah malai per tanaman (P7r7,9 = 0.51) dan pengaruh tidak langsung melalui jumlah biji per tanaman (P12r12,9 = 1.09). Hubungan antara bobot kering biji per tanaman dengan beberapa karakter kuantitatif digambarkan melalui diagram lintas (Gambar 11). Karakter tinggi tanaman pada saat muncul bunga pertama, jumlah cabang
45 sekunder, jumlah cabang produktif, panjang tangkai daun tua, jumlah daun saat muncul bunga pertama, umur berbunga, umur panen, jumlah buah per tanaman, bobot basah buah rata-rata, panjang biji, bobot kering biji, bobot 100 biji memberikan pengaruh langsung yang sangat kecil terhadap bobot biji per tanaman . Pendugaan Parameter Genetik Pendugaan parameter genetik bertujuan untuk mengetahui potensi genetik delapan genotipe jarak pagar yang diuji. Analisis dilakukan terhadap ragam genotipe, ragam fenotipe, heritabilitas arti luas, koefisien keragaman genetik dan koefisien keragaman fenotipe. Hasil analisis nilai duga parameter genetik disajikan pada Tabel 18. Tabel. 18. Parameter genetik beberapa karakter kuantitatif Rataan umum
Ragam genotipe (Vg)
Ragam fenotipe (Vp)
h2 (bs)
Kritteria h2bs
KKG
Kriteria KKG
KKP
JCSKUN JCPROD SDTCBG JD UB
4.17 4.51 48.98 102.37 163.79
2.13 5.67 3.21 223.28 200.02
3.23 6.59 8.74 309.68 240.71
65.79 86.09 36.77 72.1 83.09
tinggi tinggi sedang tinggi tinggi
35.00 52.85 3.66 14.6 8.63
agak rendah cukup tinggi rendah rendah rendah
43.15 56.96 6.04 17.19 9.47
JBJANTAN JMALAI UPANEN JBUAH PBIJI JBTAN B100BJ BKBTAN
94.11 9.51 226.65 43.39 20.2 117.45 68.49 84.47
120.62 47.41 160.81 794.5 0.45 5689.29 3.76 3283.86
283.38 57.11 274.55 963.22 0.83 7331.32 8.09 4418.86
42.57 83.01 58.57 82.48 54.41 77.6 46.42 74.31
sedang tinggi tinggi tinggi tinggi tinggi sedang tinggi
11.67 72.37 5.6 64.97 3.33 64.22 2.83 67.84
rendah tinggi rendah tinggi rendah tinggi rendah tinggi
17.89 79.43 7.31 71.54 4.52 72.9 4.15 78.7
Karakter
BKBJPETAK 1.013 0.47288 0.64 74.31 tinggi 67.88 tinggi 78.75 BKBJha 211.17 20524.15 27617.85 74.31 tinggi 67.84 tinggi 78.7 Keterangan: Vg = ragam genotipe; Vp = ragam fenotipe; h2 (bs) = heritabilitas arti luas; KKG = koefisien keragaman genetik; KKP = koefien keragaman fenotipe; JCPRIM= jumlah cabang primer; JCSKUN= jumlah cabang sekunder; JCPROD = jumlah cabang produktif; SDTCBG= sudut cabang primer; JD= jumlah daun saat muncul bunga pertama; UB= umur berbunga; JBJANTAN= jumlah bunga jantan per malai; JMALAI= jumlah malai per tanaman; UPANEN= umur panen; JBUAH= jumlah buah per tanaman; PBIJI= panjang biji; JBTAN= jumlahh biji per tanaman; B100BJ= bobot 100 biji; BKBTAN= bobot kering biji per tanaman; BKBJPETAK= bobot kering biji per petak; BKBJha= bobot kering biji per hektar
Nilai duga heritabilitas arti luas terhadap beberapa karakter kuantitatif berkisar antara 36.77% untuk sudut cabang primer dan 86.09% untuk jumlah
46 cabang produktif. Berdasarkan kriteria Stanfield (1983), nilai heritabilitas karakter sudut cabang primer (36.77%), jumlah bunga jantan per malai (42.57%) dan bobot 100 biji (46.42%) tergolong sedang. Karakter jumlah cabang sekunder (65.79%), jumlah cabang produktif (86.09%), jumlah daun saat muncul bunga pertama (72.10%), umur berbunga (83.09%), jumlah malai per tanaman (83.01%), umur panen (58.57%), jumlah buah per
tanaman (82.48%), panjang biji
(54.41%), jumlah biji per tanaman (77.60%), bobot kering biji per tanaman (74.31%) dan bobot kering biji per petak (74.31%) dan bobot kering biji per hektar (74.31%) memiliki nilai heritabilitas yang tergolong tinggi. Karakter yang mempunyai nilai heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik lebih dominan terhadap karakter yang ditampilkan tanaman karena faktor genetiknya memberi sumbangan yang lebih besar dibanding faktor lingkungan. Koefisien keragaman genetik (KKG) dan fenotipe (KKP) delapan genotipe jarak pagar berkisar antara 2.83-72.37% dan 4.15-79.43%.
Dari nilai KKG
absolut 0-72.37% ditetapkan nilai relatifnya. Nilai absolut 72.37% sebagai nilai relatif 100%. Kriteria KKG relatif adalah rendah (0 < x < 25%), agak rendah (25% < x < 50%), cukup tinggi (50% < x < 75%), dan tinggi (75% < x ≤ 100%) (Moedjiono dan Mejaya 1994). Jadi nilai absolut kriteria tersebut adalah rendah (0% < x < 18.09%), agak rendah (18.09% < x < 36.19%), cukup tinggi (36.19% < x < 54.28%) dan tinggi (54.28% < x ≤ 72.37%). Karakter dengan KKG relatif rendah dan agak rendah digolongkan sebagai karakter yang memiliki keragaman genetik sempit, sedangkan karakter dengan kriteria KKG relatif cukup tinggi dan tinggi digolongkan sebagai karakter yang memiliki keragaman genetik luas. Berdasarkan kriteria tersebut, terdapat karakter dengan KKG tergolong rendah yaitu sudut cabang primer, jumlah daun saat muncul bunga pertama, umur berbunga, jumlah bunga jantan per malai, umur panen, panjang biji, bobot 100 biji, dan karakter yang memiliki KKG agak rendah yaitu jumlah cabang sekunder. Karakter kuantitatif yang memiliki KKG tergolong cukup tinggi yaitu jumlah cabang produktif dan karakter dengan KKG tergolong tinggi yaitu jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak dan bobot kering biji per hektar.
47 Terdapat tujuh karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas yang tinggi dan koefisien keragaman genetik (KKG) yang luas. Karakter tersebut adalah jumlah cabang produktif, jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak dan bobot kering biji per hektar. Karakter yang memiliki ragam genetik luas berarti bahwa seleksi terhadap karakter tersebut berlangsung efektif dan mampu meningkatkan potensi genetik karakter pada generasi selanjutnya (Zen dan Bahar 2001). Seleksi dapat dilakukan lebih leluasa pada karakter yang mempunyai ragam genetik luas dan dapat digunakan dalam perbaikan genotipe. Berdasarkan informasi korelasi, pengaruh langsung dan tidak langsung serta heritabilitas maka karakter jumlah biji per tanaman dan jumlah malai per tanaman merupakan karakter seleksi yang dapat digunakan untuk meningkatkan hasil bobot kering biji per tanaman. Seleksi pada kedua karakter ini akan efektif, karena mempunyai nilai heritabilitas yang tinggi, berkorelasi positif terhadap hasil dan memiliki nilai korelasi yang hampir sama dengan pengaruh langsungnya serta kedua karakter ini memiliki ragam genetik yang luas. Karakter-karakter yang mempunyai nilai heritabilitas tinggi akan diwariskan secara kuat terhadap keturunannya, sehingga akan memberikan respon seleksi yang cepat.
Analisis Kekerabatan Berdasarkan Karakter Kualitatif Matrik kemiripan karakter kualitatif disajikan pada Tabel 19. Matrik kemiripan menunjukkan rentang kemiripan berkisar antara 0.81-1.00. Nilai koefisien fenotipik tertinggi yaitu 1.00 diperoleh pada genotipe Lombok Barat dengan IP-1M, Bima dengan IP-1M, Lombok Timur dengan Lombok Tengah, dan Lombok Barat dengan Bima.
Nilai koefisien fenotipik terendah diperoleh
genotipe IP-2P dengan Lombok Timur yaitu 0.81. Hasil analisis data dari karakter kualitatif berdasarkan koefisien kemiripan yang diukur dengan menggunakan analisis pengelompokan jarak genetik menghasilkan suatu dendrogram. Kedelapan genotipe jarak pagar memiliki
48 kemiripan berkisar antara 86-100% atau terdapat keragaman morfologi sebesar 0-14 % (Gambar 12). Tabel 19.
Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data kualitatif
Genotipe
IP1A
IP1M
IP2P
Lotim
Lobar
Loteng
Sumbawa
IP1A
1.000
IP1M
0.952
1.000
IP2P
0.905
0.857
1.000
Lotim
0.905
0.952
0.810
1.000
Lobar
0.952
1.000
0.857
0.952
1.000
Loteng
0.905
0.952
0.810
1.000
0.952
1.000
Sumbawa
0.905
0.952
0.905
0.905
0.952
0.905
1.000
Bima
0.952
1.000
0.857
0.952
1.000
0.952
0.952
Bima
1.000
Keteragan: Lobar= genotipe Lombok Barat; Lotim= genotipe Lombok Timur; Loteng= genotipe Lombok Tengah
Pada tingkat kemiripan 93 % diperoleh tiga kelompok, kelompok A terdiri atas genotipe IP-1A, IP-1M, Lombok Barat, Bima, Lombok Timur dan Lombok Tengah, kelompok B dan C masing masing hanya terdiri atas satu genotipe, yaitu di kelompok B genotipe Sumbawa dan kelompok C genotipe IP-2P. Genotipe IP-2P tidak berada pada kelompok A dan B, hal ini kemungkinan karena adanya perbedaan dalam warna daun muda, warna daun tua dan bentuk buah. Warna daun muda pada saat pengamatan umumnya berwarna coklat. Pada genotipe IP-2P sebagian besar dari populasi pada umur pengamatan tersebut
daun muda
berwarna hijau kekuningan. Selain itu warna daun tua berwarna hijau dan bentuk buah agak elips. IP1A IP1M Lobar Bima
A
Lotim Loteng Sumbawa IP2P 0.86
0.89
0.93 Koefisien kemiripan
0.96
1.00
Gambar 12. Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan karakter kualitatif
B C
49 Kelompok A yang terdiri atas genotipe IP-1A, IP-1M, Lombok Barat, Bima, Lombok Timur dan Lombok Tengah mempunyai kesamaan pada karakter tipe tanaman, warna batang muda, warna batang tua, bentuk batang, bentuk daun, panjang pangkal daun berlekuk, bentuk ujung daun, tipe tulang daun, bulu pada daun muda, warna daun muda, tekstur permukaan daun bagian atas dan bagian bawah pada daun muda dan daun tua, warna kepala sari, warna kepala putik, warna buah muda, warna buah masak, bentuk buah dan bentuk biji. Nilai korelasi matrik kesamaan MxComp sebesar r = 0.887, artinya dendrogram yang dihasilkan dengan goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan delapan genotipe jarak pagar tersebut.
Analisis Kekerabatan Berdasarkan Karakter Kuantitatif Karakter yang digunakan dalam pengelompokan ini adalah karakter kuantitatif yang menunjukkan perbedaan nyata pada taraf α= 5%. Karakter tersebut adalah jumlah cabang sekunder, jumlah cabang produktif, sudut cabang primer, jumlah daun saat muncul bunga pertama, umur berbunga, jumlah bunga jantan per malai, jumlah malai per tanaman, umur panen, jumlah buah per tanaman, panjang biji, jumlah biji per tanaman, bobot 100 biji, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, bobot kering biji per hektar dan kadar minyak biji. Hasil analisis pengelompokan dari karakter kuantitatif disajikan dalam bentuk matrik kemiripan (Tabel 20). Tabel 20.
Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data kuantitatif
Genotipe IP1A IP1M IP1A 1.000 IP1M 0.278 1.000 IP2P 0.278 0.056 Lotim 0.389 0.611 Lobar 0.278 0.667 Loteng 0.333 0.778 Sumbawa 0.278 0.667 Bima 0.222 0.611 Keteragan: Lobar= genotipe Lombok Tengah
IP2P
1.000 0.111 0.000 0.111 0.056 0.000
Lotim
1.000 0.722 0.833 0.667 0.778
Lobar
1.000 0.667 0.667 0.667
Loteng
1.000 0.667 0.667
Sumbawa
1.000 0.722
Bima
1.000
Barat; Lotim= genotipe Lombok Timur; Loteng= genotipe Lombok
50 Nilai koefisien kemiripan tertinggi yaitu 0.83 diperoleh pada genotipe Lombok Timur dan Lombok Tengah.
Nilai koefisien kemiripan terendah
diperoleh genotipe IP-2P dengan Lombok Barat dan IP-2P dengan Bima yaitu 0.00. Hasil analisis data dari karakter kuantitatif berdasarkan koefisien kemiripan yang diukur dengan menggunakan analisis pengelompokan jarak genetik menghasilkan suatu dendrogram. Kedelapan genotipe jarak pagar memiliki kemiripan berkisar antara 9-83% atau
terdapat keragaman morfologi sebesar
17-81% (Gambar 13).
IP-1A
A
IP-1M Lotim Loteng
B
Bima Lobar Sumbawa IP-2P 0.09
0.27
0.46 Koefisien kemiripan
0.65
0.83
Gambar 13. Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan karakter kuantitatif
Delapan
genotipe
jarak
pagar
pada
koefisien
kemiripan
0.46
dikelompokkan menjadi tiga kelompok. Kelompok A hanya terdiri atas genotipe IP-1A. Kelompok B terdiri atas genotipe IP-1M, Lombok Timur, Lombok Tengah, Bima, Lombok Barat dan Sumbawa. Genotipe IP-2P berdasarkan karakter kuantitatif termasuk dalam kelompok C (Gambar 13). Nilai korelasi matrik kesamaan MxComp sebesar r = 0.975, artinya dendrogram yang dihasilkan dengan goodness of fit sangat sesuai menggambarkan pengelompokan delapan genotipe jarak pagar tersebut.
C
51 Analisis Kekerabatan Berdasarkan Isozim Kelima isozim (peroksidase, esterase, alkohol dehidrogenase, aspartat aminotransferase dan malat dehidrogenase) yang dicobakan memberikan polimorfisme pada pola pitanya. Wendel dan Weeden (1989) mengemukakan bahwa pola pita isozim yang polimorfik dapat diinterpretasikan sebagai susunan genetik dari individu, karena enzim adalah produk langsung dari gen. Oleh karena itu tidak setiap enzim akan cocok untuk suatu tanaman atau akan terjadi keragaman polimorfisme dari setiap enzim yang diuji. Hasil lima macam isozim yang digunakan menunjukkan jumlah variasi pola pita yang terbentuk setiap enzim berbeda, kecuali untuk enzim aspartat aminotransferase (AAT) dan malat dehidrogenase (MDH) memiliki jumlah pola pita yang sama yaitu dua variasi pola pita. Pengamatan terhadap analisis isozim dengan enzim peroksidase (PER) menunjukkan adanya dua daerah aktif. Pada delapan genotipe yang diuji pada penelitian ini variasi pola pita yang terbanyak ditunjukkan oleh enzim peroksidase (PER) (Gambar 14-15). Sistem enzim peroksidase (PER) menunjukkan tujuh variasi pola pita. Genotipe IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Barat, Sumbawa dan Bima memiliki
pola pita yang saling
berbeda satu dengan yang lain, sementara itu untuk genotipe Lombok Timur dan Lombok Tengah memiliki variasi pola pita yang sama yaitu pola pita keempat.
(+)
IP-1A IP-1M IP-2P Lotim
Lobar Loteng Smbw Bima
0
(-)
Gambar 14. Variasi pola pita isozim PER pada 8 genotipe jarak pagar
52
Pola pita
1
2
3
4
5
4
6
7
Gambar 15. Interpretasi pola pita PER dari 8 genotipe jarak pagar
Enzim esterase (EST) menghasilkan jumlah pola pita sebanyak 4 variasi pola pita yang berada dalam satu daerah aktif (Gambar 16-17). Genotipe IP-1A, IP-2P, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima mempunyai variasi pola pita yang sama yaitu pola pita pertama. Variasi pola pita kedua dimiliki oleh genotipe IP1M, variasi pola pita ketiga dimiliki oleh genotipe Lombok Timur dan variasi pola pita keempat dimiliki oleh genotipe Lombok Barat. IP-1A IP-1M IP-2P Lotim Lobar Loteng Smbw
Bima
(+)
0
Gambar 16. Variasi pola pita isozim EST pada 8 genotipe jarak pagar
Pola pita
1
2
1
3
4
1
1
1
Gambar 17. Interpretasi pola pita EST dari 8 genotipe jarak pagar
53 Enzim alkohol dehidrogenase (ADH) membedakan genotipe ke dalam tiga variasi pola pita yang berada dalam satu daerah aktif dengan satu sampai tiga alel. Genotipe Bima, Sumbawa, Lombok Tengah, Lombok Timur, IP-2P dan IP-1M memiliki variasi pola pita yang sama yaitu pola pita kesatu yang terdiri atas tiga alel. Genotipe Lombok Barat memiliki variasi pola pita kedua yang hanya terdiri dari satu alel. Variasi pola pita ketiga dimiliki oleh genotipe IP-1A dengan dua alel. Hasil analisis isozim genotipe jarak pagar dengan enzim alkohol dehidrogenase (ADH) disajikan pada Gambar 18-19. Bima Smbw Loteng Lobar Lotim
IP-2P IP-1M IP-1A
(+)
0
Gambar 18. Variasi pola pita isozim ADH pada 8 genotipe jarak pagar
Pola pita
1
1
1
2
1
1
1
3
Gambar 19. Interpretasi pola pita ADH dari 8 genotipe jarak pagar Pada enzim malat dehidrogenase (MDH) delapan genotipe jarak pagar yang diamati hanya dibedakan menjadi dua pola pita yang berada dalam satu daerah aktif dengan dua sampai tiga alel. Genotipe IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Timur, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima memiliki kesamaan variasi pola pita yaitu pola pita pertama dengan masing masing genotipe memiliki tiga alel. Hanya genotipe Lombok Barat yang mempunyai pola pita kedua dan memiliki dua alel (Gambar 20-21).
54 IP-1A IP-1M IP-2P
Lotim Lobar
Loteng Smbw Bima
(+)
0
Gambar 20. Variasi pola pita isozim MDH pada 8 genotipe jarak pagar
Pola pita
1
1
1
1
2
1
1
1
Gambar 21. Interpretasi pola pita MDH dari 8 genotipe jarak pagar
Seperti
halnya enzim malat dehidrogenase (MDH), enzim aspartat
aminotransferase (AAT) membedakan genotipe jarak pagar yang diamati ke dalam dua variasi pola pita dengan satu daerah aktif dan memiliki dua sampai tiga alel. Genotipe IP-1A, IP-1M, IP-2P, Lombok Barat dan Bima memiliki variasi pola pita yang sama yaitu pola pita kesatu dengan masing masing genotipe memiliki dua alel. Genotipe Lombok Timur, Lombok Tengah dan Sumbawa memiliki variasi pola pita kedua dengan masing-masing tiga alel. Hasil analisis isozim genotipe jarak pagar dengan enzim aspartat aminotransferase (AAT) disajikan pada Gambar 22-23. IP-1A IP-1M IP-2P
Lotim
Lobar Loteng
Smbw
Bima
(+)
0
Gambar 22. Variasi pola pita isozim AAT pada 8 genotipe jarak pagar
55
Rf
IP-1A
IP-1M
IP-2P
Lotim
1
2
Lobar
Loteng
Sumbawa
Bima
(+) 0.75 0.50
0.20
Pola pita
1
1
1
2
2
1
Gambar 23. Interpretasi pola pita AAT dari 8 genotipe jarak pagar
Tabel 21. Jumlah pita dan tingkat polimorfisme 5 isozim pada delapan genotipe jarak pagar No. 1 2 3 4 5
Isozim Jumlah pita Pita polimorfik Pita monomorfik Peroksidase 7 5 (71.43 %) 2 Esterase 6 2 (33.33 %) 4 Alkohol dehidrogenase 3 2 (66.67 %) 1 Malat dehidrogenase 3 1 (33.33 %) 2 Aspartat aminotransferase 3 1 (33.33 %) 2 22 11 (50.00 %) 11 Analisis lima isozim (peroksidase, esterase, alkohol dehidrogenase, malat
dehidrogenase dan aspartat aminotransferase) terhadap delapan genotipe jarak pagar menghasilkan 22 pita yang dapat mengungkap keragaman kedelapan genotipe dengan polimorfisme 50.00% (Tabel 21). Berdasarkan hasil analisis isozim yang menggunakan lima enzim dan analisis pengelompokan, diperoleh nilai kemiripan yang disajikan dalam bentuk matrik (Tabel 22) dan dendrogram berdasarkan UPGMA (Gambar 24). Nilai koefisien kemiripan dari delapan genotipe berkisar antara 0.706-0.977. Nilai koefisien kemiripan tertinggi yaitu 0.977 diperoleh pada genotipe Lombok Tengah dengan Lombok Timur. Nilai koefisien kemiripan terendah yaitu 0.706 diperoleh pada genotipe Lombok Timur dengan Lombok Barat. Gambar 24 menunjukkan bahwa genotipe jarak pagar memiliki kemiripan berkisar 75-98% atau terdapat keragaman 2-25%. Genotipe jarak pagar dikelompokkan ke dalam tiga kelompok pada tingkat kemiripan 0.86. Kelompok A terdiri atas genotipe IP-1A, IP-2P, Bima, Lombok Timur, Lombok Tengah dan
56 Sumbawa. Kelompok B terdiri atas genotipe IP-1M dan kelompok C terdiri atas genotipe Lombok Barat. Genotipe Lombok Timur dan Lombok Tengah memiliki tingkat kemiripan 98% hal ini menunjukkan adanya kesamaan genetik diantara keduanya. Nilai korelasi matrik kesamaan MxComp sebesar r = 0.932, artinya dendrogram yang dihasilkan dengan goodness of fit sangat sesuai menggambarkan pengelompokan delapan genotipe jarak pagar tersebut. Tabel 22.
Genotipe IP1A IP1M IP2P Lotim Lobar Loteng Sumbawa Bima
Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data isozim IP1A 1.000 0.889 0.944 0.872 0.828 0.895 0.857 0.889
IP1M
IP2P
Lotim
Lobar
Loteng
Sumbawa
Bima
1.000 0.895 0.878 0.774 0.850 0.811 0.842
1.000 0.927 0.774 0.950 0.919 0.947
1.000 0.706 0.977 0.900 0.927
1.000 0.727 0.733 0.710
1.000 0.923 0.950
1.000 0.919
1.000
Keteragan: Lobar= genotipe Lombok Barat; Lotim= genotipe Lombok Timur; Loteng= genotipe Lombok Tengah
IP-1A IP-2P Bima
A
Lotim Loteng Sumbawa IP-1M Lobar 0.75
0.81
0.86 Koefisien kemiripan
0.92
B C
0.98
Gambar 24. Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data isozim
Analisis Gabungan Data Kualitatif dan Isozim Matrik kemiripan hasil dari analisis gabungan data kualitatif dengan isozim disajikan dalam Tabel 23. Matrik kemiripan menunjukkan rentang
57 kemiripan 0.822-0.988. Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.988 diperoleh genotipe Lombok Timur dengan Lombok Tengah dan koefisien kemiripan terendah pada genotipe IP-2P dengan Lombok Barat. Delapan genotipe jarak pagar memiliki rentang kemiripan 87-99% atau terdapat keragaman 1-13% (Gambar 25). Pengelompokan delapan genotipe berdasarkan gabungan data kualitatif dan analisis isozim ini menunjukkan jarak genetik terdekat 0.01 (tingkat kemiripan 99%) terdapat pada genotipe Lombok Timur dan Lombok Tengah. Genotipe Lombok Tengah dan Lombok Timur memiliki kesamaan genetik dan diduga masih satu jenis. Tabel 23.
Genotipe IP1A IP1M IP2P Lotim Lobar Loteng Sumbawa Bima
Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif dan isozim IP1A 1.000 0.923 0.923 0.889 0.901 0.900 0.909 0.923
IP1M
IP2P
Lotim
Lobar
Loteng
Sumbawa
Bima
1.000 0.875 0.916 0.904 0.902 0.911 0.925
1.000 0.867 0.822 0.878 0.886 0.900
1.000 0.842 0.988 0.927 0.940
1.000 0.853 0.889 0.877
1.000 0.938 0.951
1.000 0.962
1.000
Keteragan: Lobar= genotipe Lombok Barat; Lotim= genotipe Lombok Timur; Loteng= genotipe Lombok Tengah
IP1A IP1M Lotim Loteng
A
Sumbawa Bima
0.87
0.89
0.92 0.94 Koefisien kemiripan
0.96
IP2P
B
Lobar
C
0.99
Gambar 25. Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan data gabungan data kualitatif dan isozim
58 Delapan genotipe jarak pagar yang diuji mengelompok menjadi tiga kelompok pada tingkat keragaman genetik 11% (tingkat kemiripan 89%). Kelompok A terdiri atas genotipe IP-1A,
IP-1M,
Lombok Timur, Lombok
Tengah, Sumbawa dan Bima. Kelompok B hanya terdiri atas genotipe IP-2P, sementara itu genotipe Lombok Barat berada pada kelompok C (Gambar 25). Nilai korelasi matrik kesamaan MxComp dari analisis gabungan data kualitatatif dan isozim sebesar r =
0.856, artinya dendrogram yang dihasilkan dengan
goodness of fit sesuai menggambarkan pengelompokan delapan genotipe jarak pagar tersebut.
Analisis Gabungan Data Kualitatif, Kuantitatif dan Isozim Matrik kemiripan hasil dari analisis gabungan data kualitatif, kuantitatif dengan isozim disajikan pada Tabel 24. Matrik kemiripan menunjukkan rentang kemiripan 0.550-0.942. Nilai koefisien kemiripan tertinggi 0.942 diperoleh genotipe Lombok Timur dengan Lombok Tengah dan
koefisien kemiripan
terendah 0.550 pada genotipe IP-2P dengan Lombok Barat. Tabel 24.
Matrik kemiripan 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim
Genotipe IP1A IP1M 1.000 IP1A 0.719 1.000 IP1M 0.719 0.621 IP2P 0.735 0.824 Lotim 0.692 0.826 Lobar 0.724 0.864 Loteng 0.708 0.835 Sumbawa 0.702 0.828 Bima Keteragan: Lobar= genotipe Lombok Tengah
IP2P
1.000 0.639 0.550 0.644 0.626 0.621
Lotim
1.000 0.804 0.942 0.847 0.891
Lobar
1.000 0.793 0.815 0.807
Loteng
1.000 0.855 0.864
Sumbawa
1.000 0.887
Bima
1.000
Barat; Lotim= genotipe Lombok Timur; Loteng= genotipe Lombok
Delapan genotipe jarak pagar memiliki rentang kemiripan 67-94% atau terdapat keragaman 6-33% (Gambar 26). Genotipe jarak pagar yang diuji mengelompok menjadi tiga kelompok pada tingkat keragaman genetik 27% (tingkat kemiripan 73%). Kelompok A terdiri atas genotipe IP-1A. Kelompok B terdiri atas genotipe IP-2P dan kelompok C terdiri atas genotipe IP-1M, Lombok
59 Timur, Lombok Tengah, Sumbawa, Bima dan Lombok Barat. Nilai korelasi matrik kesamaan MxComp dari analisis gabungan data kualitatif, kuantitatif dengan isozim sebesar r = 0.929, artinya dendrogram yang dihasilkan dengan goodness of fit sangat sesuai menggambarkan pengelompokan delapan genotipe jarak pagar tersebut.
IP-1A
A
IP-2P
B
IP-1M Lotim Loteng Sumbawa Bima Lobar 0.67
0.73
0.80 Koefisien kemiripan
0.87
0.94
Gambar 26. Dendrogram 8 genotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) berdasarkan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim Pengelompokan antara hasil analisis karakter kualitatif, kuantitatif dan isozim, gabungan data kualitatif dengan isozim serta gabungan antara data kualitatif, kuantitatif dengan isozim memiliki perbedaan hasil. Pengelompokan berdasarkan analisis karakter kualitatif menunjukkan delapan genotipe jarak pagar mengelompok
pada
kisaran
tingkat
keragaman
0-14%,
pengelompokan
berdasarkan karakter kuantitatif kisaran tingkat keragaman genetik delapan jarak pagar sangat tinggi 17-81%. Pengelompokan berdasarkan analisis isozim dengan menggunakan lima enzim (PER, EST, ADH, MDH dan AAT) delapan genotipe jarak pagar mengelompok pada tingkat keragaman 2-25%. Delapan genotipe jarak pagar berdasarkan gabungan data kualitatif, kuantitatif dan isozim mengelompok pada tingkat keragaman 6-33%. Berdasarkan analisis pengelompokan pada karakter kualitatif dan karakter kuantitatif (Gambar 12 dan 13) genotipe IP-2P memiliki hubungan kekerabatan paling jauh dengan ketujuh genotipe yang lain ini ditunjukkan dengan koefisien matrik kemiripan yang rendah dari ketujuh genotipe yang lain. Menurut Hamzah
C
60 (2005) kekerabatan yang lebih dekat ditunjukkan oleh nilai jarak genetik yang lebih kecil (koefisien matrik yang besar). Menurut Hartatik (2000) semakin tinggi jarak genetik menunjukkan semakin rendahnya tingkat kesamaan genetik antar aksesi. Jarak genetik 0 atau nilai kesamaan genetik 1, menunjukkan adanya kesamaan genetik yang mutlak antar aksesi tersebut. Genotipe IP-2P memiliki jarak genetik yang relatif lebih besar (kemiripan genetik yang relatif lebih kecil) dengan genotipe lain dimungkinkan karena letak geografis yang terpisah menyebabkan perbedaan kondisi lingkungan. Kelima genotipe lain yang berasal dari Nusa Tenggara Barat (IP-1A, Lombok Timur, Lombok Barat, Lombok Tengah, Sumbawa dan Bima) memiliki letak geografis yang relatif berdekatan. Oleh karena letak yang berdekatan menurut Hamzah (2005) kondisi mikro lingkungan tempat tumbuh relatif seragam dan kondisi lingkungan yang relatif seragam membuat kecepatan evolusi antar populasi yang berdekatan tersebut relatif sama sehingga walaupun telah terjadi evolusi yang lama, genotipe-genotipe yang berdekatan tersebut tidak telalu jauh berbeda. Hasil analisis hubungan kekerabatan berdasarkan pada karakter kuantitatif menunjukkan bahwa IP-2P memiliki jarak genetik yang paling jauh dengan genotipe lain karena karakter kuantitatif yang digunakan adalah karakter yang diamati dari lokasi penelitian yang kondisi iklimnya sesuai dengan lokasi pengembangan IP-2P (daerah ilkim basah). Hal ini menunjukkan bahwa pada analisis berdasarkan karakter kuantitatif terdapat pengaruh lingkungan yang cukup besar.
61
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan Genotipe IP-2P merupakan genotipe yang memiliki keunggulan untuk dikembangkan di daerah beriklim basah. Produksi biji kering per hektar genotipe IP-2P pada tahun pertama 558.33 kg/ha (2.68 kg/petak). Karakter kuantitatif yang berpengaruh terhadap peningkatan bobot kering biji per tanaman yaitu jumlah cabang sekunder, jumlah cabang produktif, jumlah daun, jumlah malai per tanaman, jumlah buah per tanaman, bobot basah buah, panjang biji, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji dan bobot 100 biji. Karakter jumlah malai per tanaman (X7) dan jumlah biji per tanaman (X12) berkontribusi terbesar terhadap bobot kering biji per tanaman ditunjukkan oleh pengaruh
langsungnya yang positif dan besarnya hampir sama dengan nilai
koefisien korelasinya (P7y = 0.51 dengan r7y = 0.98) dan (P12y = 1.10 dengan r12y = 0.99), kedua karakter ini dapat digunakan sebagai kriteria seleksi untuk hasil tinggi. Analisis keragaman genetik menunjukkan bahwa kedelapan genotipe jarak pagar memiliki tingkat keragaman genetik yang rendah.
Saran Jumlah genotipe yang dipakai dalam karakterisasi perlu ditambah dari lokasi lain yang secara geografis letaknya berjauhan agar diperoleh gambaran keragaman jarak pagar yang lebih baik.
62 DAFTAR PUSTAKA Achten, WMJ, Verchot L, Franken YJ, Mathijs E, Singh VP, Aerts R, Muys B. 2008. Jatropha bio-diesel production and use. Biomass and Bioenergy 32:1063-1084. Aderibigbe AO, Johnson COLE, Makkar HPS, Becker K. 1997. Chemical composition and effect of heat on organic matter- and nitrogen-degradability and some antinutritional components of Jatropha meal. Animal Feed Science Technology 67:223-243. Adikadarsih S, Hartono J. 2007. Pengaruh kemasakan buah terhadap mutu benih jarak pagar (Jatropha curcas L). Prosiding Lokakarya II: Status Teknologi Tanaman Jarak Pagar; Bogor, 29 Nov 2006. Pusat Litbang Perkebunan. 143-148. Akintayo ET. 2004. Characteristic and composition of Parkia biglobbosa and Jatropha curcas oils and cakes. Bioresource Technology 92:307-310. Archak S, Gaikward AB, Gautam D, Rao EVVB, Swamy KRM, Karihaloo JL. 2003. Comparative assessment of DNA fingerprinting techniques (RAPD, ISSR, and AFLP) for genetic analysis of cashew (Anacardium occidentale L.) accessions of India. Genome 46:362-369. Asrul L. 2004. Seleksi karakterisasi morfologi tanaman kakao harapan tahan penggerek buah kakao (Conopomorpha cramerella Snell.). J. Sains dan Teknologi 4(3):109-122. Azrai M, Kasim F. 2003. Ketahanan galur jagung rekombinan terhadap penyakit bulai. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan 22(1):31-35. Basha SD, Sujatha M. 2007. Inter and intra-population variability of Jatropha curcas L. characterized by RAPD and ISSR markers and development of population-specific SCAR markers. Euphytica 156:375-386. Bhattacharya A, Datta K, Datta SK. 2005. Floral biology, floral resource constraints and pollination limitation in Jatropha curcas L. Pakistan Journal of Biological Sciences 8(3):456-460. [BSN] Badan Standarisasi Nasional. 1992. Standar Nasional Indonesia Minyak Kelapa Sawit. SNI 01-2891-1992. Jakarta: BSN. Budiarti SG, Somantri IH, Silitonga TS, Zuraida N, Minantyorini. 2001. Rejuvenasi dan Karakterisasi Plasma Nutfah Padi Jagung, Kedelai, dan Ubi Kayu. Prosiding Hasil Penelitian Rintisan dan Bioteknologi Tanaman. Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan, Bogor. Bustamam M, Moeljopawiro S, 1998. Pemanfaatan teknologi sidik jari DNA di bidang pertanian. Zuriat 9(2):77-90.
63 Cahyarini RD, Yunus A, Purwanto E. 2004. Identifikasi keragaman genetik varietas lokal kedelai di Jawa berdasarkan analisis isozim. Agrosains 6(2):79-83. Carvalho CR, Clarindo WR, Praca MM, Araujo FS, Carels N. 2008. Genome size, base composition and karyotype of Jatropha curcas L., an important biofuel plant. Plant Science 174:613-617. Datta MM, Mukherjee P, Ghosh B, Jha TB. 2007. In vitro clonal propagation of biodiesel plant (Jatropha curcas L.). Current Science 93(10):1438-1442. [Ditjenbun] Direktorat Jenderal Perkebunan. 2006a. Lampiran Keputusan I Keputusan Direktur Jenderal Perkebunan Nomor 46/Kpts/SR.120/6/06, 28/6/2006 tentang Pedoman Mutu Benih Jarak Pagar. Jakarta; Departemen Pertanian. [Ditjenbun]. Direktorat Jenderal Perkebunan. 2006b. Pedoman Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman Jarak Pagar. Departemen Pertanaian. Jakarta. 33p. [Ditjenbun]. Direktorat Jenderal Perkebunan. 2007. Pedoman Budidaya Tanaman Jarak Pagar. Direktorat Budidaya Tanaman Tahunan. http://ditjenbun.deptan.go.id. [20 April 2007]. [Ditjen Migas] Direktorat Jenderal Minyak dan Gas. 2009. Biofuel Menghemat Kebutuhan Solar. http://mediaindonesia.com/. [Diakses 26 Februari 2009]. Djajanegara I, Wahyudi P, Tjokrokusumo D, Widyastuti N. 2007. Pengaruh mutasi radiasi sinar gamma (Co 60) terhadap produktivitas jamur tiram abuabu (Pleurotus sajur-caju). Berk. Penel. Hayati 13:56-61. Feike T, Weis K, Claupein W, Mueller J. 2007. Propagation of physic nut (Jatropha curcas L.) on Leyte Island, Philippines. Tropentag University of Kassel-Witzenhausen and University of Göttingen. Conference on International Agricultural Research for Development. Ferry Y. 2006. Stek Jarak Pagar. Infotek Jarak Pagar (Jatropha curcas L). Puslitbang Perkebunan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol 1. No.1. Januari 2006. Foidl N, Foidl G, Sanchez M, Mittelbach M, Hackel S. 1996. Jatropha curcas as a source for production of biofuel in Nicaragua. Bioresource Technology 58:77-82. Garnayak DK, Pradhan RC, Naik SN, Bhatnagar N. 2008. Moisture-dependent physical properties of jatropha seed (Jatropha curcas L.). Industrial Crops and Products 27:123-129. Grimm C. 1999. Evaluation of damage to physic nut (Jatropha curcas L.) by true bugs. Entomologia Experimentalis et Applicata 92:127-136.
64 Gubitz GM, Mittelbach M, Trabi M. 1999. Exploitation of the tropical oil seed plant Jatropha curcas L. Bioresource Technology 67:73-82. Gupta S, Srivastava M, Mishra GP, Naik PK, Chauhan RS, Tiwari SK, Kumar M, Singh R. 2008. Analogy of ISSR and RAPD markers for comparative analysis of genetic diversity among different Jatropha curcas genotypes. African Journal of Biotechnology 7:4230-4243. Hadiati S, Sumakdjaja D. 2002. Keragaman pola pita beberapa genotipe nenas berdasarkan analisis isozim. Jurnal Bioteknologi Pertanian 7(2):62-70. Hambali E, Suryani A, Dadang, Hariyadi, Hanafie H, Reksowardojo IK, Rivai M, Ihsanur M, Suryadarma P, Tjitrosemito S, Soerawidjaja TH, Prawitasari T, Prakoso T, Purnama W. 2006. Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodisel. Jakarta: Penebar Swaadaya. 147p. Hambali E. 2007. Minim Benih Jarak Pagar Bersertifikat. http://www.ipb.ac.id. [Diakses 3 Mei 2008]. Hamzah. 2005. Studi Keragaman Genetik dan Pendugaan Derajat Perkawinan Silang Berdasarkan Analisis Isozim Serta Pengujian Provenansi Jenis Bakau (Rhizophora mucronata Lamk.) [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Hariyadi. 2006. Sistem Budidaya Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Prosiding Seminar Nasional: Pengembangan Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) untuk Biodisel dan Minyak Bakar. Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi. Institut Pertanian Bogor. Hartana A. 2003. Pelatihan Singkat Teknik Analisis dengan Metode dan Peralatan Mutakhir di Bidang Hayati dan Kimia. Pusat Studi Ilmu Hayati-Lembaga Penelitian IPB. Bogor. 76p. Hartati SR. 2006. Persentase bunga betina sebagai salah satu faktor penentu produksi benih jarak pagar (Jatropha curcas L.). Infotek Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Puslitbang Perkebunan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol 1. No.5. Hartatik S. 2000. Studi Genetik Plasma Nutfah Tebu (Saccharum spp.) Berdasarkan Penanda Morfologi, Agronomi Dan Isozim [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Hasnam, Hartati RS. 2006. Penyediaan Benih Unggul Harapan Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Lokakarya Status Teknologi Budidaya Jarak Pagar. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta 11-12 April 2006. Hasnam, Mahmud Z. 2006. Pedoman Umum Perbenihan Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian.
65 Hasnam. 2006. Variasi Jatropha curcas L. Infotek Jarak Perkebunan. Pebruari. 2:1.
Pagar. Puslitbang
Heliyanto B. 2007. Benih kopong dan beberapa kemungkinan faktor penyebabnya. Infotek Jarak Pagar. Puslitbang Perkebunan 2:2. Heller J. 1996. Physic nut. Jatropha curcas L.- Promoting The Conservation and Use of Underutilized and Neglected Crop 1. International Plant Genetic Resources Institute. Rome. 66p. Henning R. 2007. “The Jatropha system” Production and use of the oil of Jatropha curcas L. for rural income generation, as raw material and as renewable energy-researh aspects. Expert meeting Jatropha. Brussels 7 December 2007. www.jatropha.de. [Diakses 4 Januari 2009]. Hiu Liu B. 1998. Statistical Genomics: Linkage, Mapping, and QTL Analysis. CRC Press LLC. Jones CJ, Edwards KJ, Winfield MO, Sala F, van de Weil, C Bredemeeijer, Vosman G, Matthes B, Daly M, Brettschneider A, Bettini R, Buiatti P, Maestri M, Malcevschi E, Marmiroli A, Aert N, Volckaert R, Rueda G, Linacero R, Vazguez R, Karp A. 1997. Reproducibility testing of RAPD, AFLP and SSR markers in plants by a network of European laboratories. Molecular Breeding 3:381-390. Karmawati E. 2008. Ancaman benih palsu. Infotek Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Puslitbang Perkebunan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 3:8. Agustus 2008. Kaushik N, Kumar K, Kumar S, Kaushik N, Roy S. 2007. Genetic variability and divergence studies in seed traits and oil content of Jatropha (Jatropha curcas L.) accessions. Biomass and Bioenergy 31:497-502. Kumar A, Sharma S. 2008. An evaluation of multipurpose oil seed crop for industrial uses (Jatropha curcas L.): A review. Industrial Crops and Products 28:1-10. Lanham PG, Brennan RM. 1999. Genetic characterization of gooseberry (Ribes grossularia subgenus Grossularia) germplasm using RAPD, ISSR and AFLP markers. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 74:361-366. Lapanjang I. Purwoko BS. Hariyadi. Budi RSW. Melati M. 2008. Evaluasi beberapa ekotipe jarak pagar (Jatropha curcas L.) untuk toleransi cekaman kekeringan. Buletin Agronomi 36(3):263-269. Liu HF, Kirchoff BK, Wu GJ, Liao JP. 2007. Microsporogenesis and male gametogenesis in Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae). Journal of Torrey Botanical Society 134(3):335-343.
66 Mahmud Z, Allorerung D, Rivaie AA. 2008. Teknik Budidaya Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor. 18p. Mandal, R. 2005. Energy–Alternate Solutions for India’s Needs: Bio-diesel. www.jatropha.de/schmook.htm. [Diakses 14 Januari 2009]. Mansyah E, Anwarudinsyah MJ, Sadwiyanti L, Susiloadi A. 1999. Variabilitas genetik tanaman manggis melalui analisis isozim dan kaitannya dengan variabilitas fenotipik. Zuriat 10(1):1-10. Martίnez HJ, Siddhuraju P, Francis G, Davila OG, Becker K. 2006. Chemical composition, toxic/antimetabolic constituents, and effects of different treatments on their levels, in four provenances of Jatropha curcas L. from Mexico. Food Chemistry 96:80-89. Micales JA, Bonde MR. 1995. Isozymes: methods and applications. Di dalam: Singh RP, Singh US, editors. Molecular Methods in Plant Pathology. Boca Raton: CRC Press-Lewis Publishers. hlm 115-130. Moedjiono, Mejaya MJ. 1994. Variabilitas genetik beberapa karakter plasma nutfah jagung koleksi Balittan Malang. Zuriat 5(2):27-32. Nurcholis M, Sumarsih S. 2007. Jarak Pagar dan Pembuatan Biodisel. Yogyakarta: Kanisius. 83p. Novarianto H, Hartana A, Rumawas F, Rifai MA, Guhardja E, Nasoetion AH. 1999. Studi Keterpautan Pola Pita Isozim dengan Karakter Kuantitatif pada Bibit Kelapa F2. Zuriat 10(1):48-53. Openshaw K. 2000. A review of Jatropha curcas: an oil plant of unfulfilled promise. Biomass Bioenergy 19:1-15. Pant KS, Khosla V, Kumar D, Gairola S. 2006. Seed oil content variation in Jatropha curcas Linn. in different altitudinal ranges and site conditions in H.P. India. Lyonia 11(2):31-34. [PVT] Perlindungan Varietas Tanaman. 2007. Panduan Pengujian Individual Kebaruan, Keunikan, Keseragaman dan Kestabilan. Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.). PVT/PPI/34/1. Jakarta: Departemen Pertanian. Powell W, Morgante M, Andre C, Hanafey M, Vogel J, Tingey S, Rafalski A. 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP, and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding 2:225-238. Puspendra K, Gupta, Rajeev K, Varshney, Manoj P. 2002. Molecular Markers: Principles and Methodology. In Molecular Techniques in Crop Improvement. SM. Jain S.M., D.S. Brar and B.S. Ahloowalia, editor. Netherland: Kluwer Academic Publishers.
67 Qian W, Ge S, Hong DY. 2001. Genetic variations within and among populations of a wild rice Oryza granulate from China detected by RAPD and ISSR markers. Theoretical and Applied Genetics 102:440-449. Raden I. 2009. Hubungan Arsitekur Tajuk Dengan Fotosintesis, Produksi dan Kandungan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Raju AJS, Ezradanam V. 2002. Pollination ecology and fruiting behaviour in a monoecious species, Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae). Current Science 83(11):1395-1398. Ranade SA, Srivastava AP, Rana TS, Srivastava J, Tuli R. 2008. Easy assessment of diversity in Jatropha curcas L. plants using two single-primer amplification reaction (SPAR) methods. Biomass and Bioenergy 32:533540. Ribaut JM, Bänzinger M, Betran J, Jiang C, Edmeades GO, Dreher K, Hoisington D. 2002. Use of Molecular Markers in Plant Breeding: Drought Tolerance Improvement in Tropical Maize. Di dalam: Manjit SK, editor. Quantitative Genetics, Genomics and Plant Breeding. UK: CAB International. Rohlf FJ. 1998. NTSYSpc Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System Version 2.02. Applied Biostatistics Inc. Santoso BB, Hariyadi, Purwoko BS. 2007. Tinjauan agro-morfologi perkecambahan biji jarak pagar (Jatropha curcas L). Jurnal Penelitian UNRAM 2(12):69-76. Santoso BB, Hasnam, Hariyadi, Susanto S, Purwoko BS. 2008. Potensi hasil jarak pagar (Jatropha curcas L.) pada tahun pertama budidaya di lahan kering Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat. Buletin Agronomi 36(2):160-166. Santoso BB. 2009. Karakterisasi Morfo-Ekotipe dan Kajian Beberapa Aspek Agronomi Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) di Nusa Tenggara Barat [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Sardjono M. 2006. Pengembangan Jarak Pagar dalam Menghasilkan Bahan Mentah Biodisel yang Ramah Lingkungan. Pelatihan Pengembangan Budidaya Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Ditjen Perkebunan. Jakarta. Sastrosumarjo S, Yudiwanti, Aisyah SI, Sujiprihati S, Syukur M, Yunianti R. 2006. Sitogenetika Tanaman. Departemen Agronomi dan Hortikultura. Institut Pertanian Bogor. 268p. Scotti I, Magni F, Paglia GP, Morgante M. 2002. Trinucleotide microsatellites in Norway spruce (Picea abies): their features and the development of molecular markers. Theoretical and Applied Genetics 106:40-50.
68 Shukla N, Sangwan NS, Misra OH, Sangwan RS. 2004. Characterization of Boerhavia diffusa L. mutant lines by RAPD and isozyme selected for agronomically valuable traits. J. Genetic & Breed 58:37-46. Singh RK, Chaudhary BD. 1979. Biometrical Methods in Quantitative Genetic Analysis. Ludhiana-New Delhi. Kalyani Publishers. 302p. Sirisomboon P, Kitchaiya P, Pholpho T, Mahattanyavanich W. 2007. Physical and mechanical properties of Jatropha curcas L. fruits, nuts and kernel. Biosystems Engeneering 97:201-207. Solouki M, Mehdikhani H, Zeinali H, Emamjomeh AA. 2008. Study of genetic diversity in Chamomile (Matricaria chamomilla) based on morphological traits and molecular markers. Scientia Horticulturae 117:281-287. Soontornchainaksaeng P, Jenjittikul T. 2003. Karyology of (Euphorbiaceae) in Thailand. Thai For. Bull (Bot.) 31:105–112.
Jatropha
Stanfield WD.1983. Theory and Problems of Genetics, Ed ke-2. Schain.s Outline Series . New Delhi: Mc.Graw Hill Book Co. Sudarmono. 2006. Pendekatan Konservasi Tumbuhan dengan Teknik Molekuler Elektroforesis. Pusat Konservasi Tumbuhan Ex situ Kebun Raya Bogor. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Sujatha M, Mukta N. 1996. Morphogenesis and plant regeneration from tissue culture of Jatropha curcas L. Plant Cell Tiss Organ Culture 44:135–141. Sulyo Y. 1997. Beberapa Teknik Sidik DNA yang Dapat Digunakan Sebagai Penanda Genetik dalam Pemuliaan. Kelompok Peneliti Plasma Nutfah dan Pemuliaan. Jakarta: Balai Penelitian Tanaman Hias. Sun BQ, Li FL, Li Y, Wu JG, Ge XJ. 2008. SSR and AFLP markers reveal low genetic diversity in the biofuel plant Jatropha curcas in China. Crop Science 48:1865-1871. Swamy SL, Singh L. 2006. Strategies for development of quality planting of Jatropha curcas for biofuel plantations. Biodiesel Conference Toward Energy Independence-Focus on Jatropha. Rashtrapati Nilayam Bolaram, Hyderabad on 9-10 Juni. 143-1157. Tanaka J, Taniguchi F. 2002. Emphasized RAPD (E-RAPD): a simple and efficient technique to make RAPD band clearer. Breeding Science 52:225229. Tiwari AK, Kumar A, Raheman H. 2007. Biodiesel production from jatropha oil (Jatropha curcas) with high free fatty acid: An optimized process. Biomass and Bioenergy 31:569-575.
69 Tjitrosoepomo G. 1985. Morfologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 268p. Vos P, Hogers R, Bleekers M, Reijans M, Van de Lee, Hornes M, Frijters A, Pot J, Peleman J, Jacobsen E, Helder J, Bakker J. 1995. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acid Research 23:4407-4414. Wei Qin, Lu WD, Liao Yi, Pan SL, Xu Ying, Tang L, Chen F. 2004. Plant regeneration from epicotyl explant of Jatropha curcas L. Plant Physiology and Molecular Biology 30(4):475–478. Wendel JF, Weeden NF. 1989. Visualization of plant isozymes. Di dalam: Soltis DE, Soltis PS, editors. Isozymes in Plant Biology. Dioscorides Press. Portland. Oregon. hlm 5-45. Wiesenhutter J. 2003. Use of Physic Nut (Jatropha curcas L.) to Combat Desertification and Reduce Proverty. Deutsche Gesellschaft for Technische Zusammenarbeit (GTZ). Convention Project to Combat Desertification. www.gtz.de/desert. [Diakses 15 Maret 2009]. Wisnubroto S, Aminah SL, Nitisapto M. 1983. Asas-Asas Meteorologi Pertanian. Ghalia Indonesia. Jakarta. 171p. Yan H. 2008. Genetic Markers for Jatropha Biodiversity Evaluation and Breeding. International Consultation on Pro-poor Jatropha Development. Rome. April 2008. Yeyen PW, Joko H, Rusmim M. 2006. Pengaruh tingkat kemasakan buah jarak pagar terhadap kadar minyak. Infotek Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Puslitbang Perkebunan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol 1. No.6. Zen S, Bahar H. 2001. Variabilitas genetik, karakter tanaman, dan hasil padi sawah dataran tinggi. Stigma 9(1):25-28.
70
LAMPIRAN
71 Lampiran 1. Prosedur analisis kandungan minyak jarak pagar dengan metode soxhlet Bahan : heksana, kapas, dan kertas saring Alat
: timbangan, labu soxhlet, erlenmeyer, labu takar, blender, dan oven
Prosedur kerja : 1. Biji kering jarak pagar yang digunakan sebagai contoh dihaluskan dengan menggunakan blender 2. Contoh biji kering jarak pagar yang telah dihaluskan ditimbang sebanyak 2 gram 3. Biji yang telah dihaluskan diletakkan di atas kapas yang beralas kertas saring dan digulung membentuk thimble 4. Gulungan yang berbentuk thimble yang berisi biji yang telah dihaluskan, dimasukan ke dalam labu soxhlet 5. Esktraksi dilakukan selama 2 jam dengan suhu 200oC dengan menggunakan pelarut lemak berupa heksana sebanyak 150 ml 6. Setelah 2 jam lemak yang terekstrak dimasukkan ke dalam erlenmeyer 50 ml (sebelumnya erlenmeyer telah ditimbang) 7. Erlenmeyer dimasukkan ke dalam oven selama 1 hingga 1 jam 15 menit dengan suhu 105oC 8. Setelah dikeluarkan dari oven erlenmeyer didinginkan dalam desikator selama 30 menit kemudian ditimbang Bobot lemak terekstrak Kadar minyak (lemak) =
x 100% Bobot contoh kering
Gambar 27. Alat soxhlet
72 Lampiran 2. Komposisi larutan pewarna enzim Peroksidase, Esterase, Aspartat aminotransferase, Malat dehidrogenase dan Alkohol dehidrogenase Jenis Bahan Macam Isozim A. Peroksidase - 50 mM Na-acetat buffer, pH 5.0 - CaCl2 - Hydrogen peroxida, 3% - 3-amino-9 ethyl carbazole - N,N-dimethyl formamide B. Esterase - 100 mM Na phosphat, pH 6.0 - α-Napthyl acetat - β-Napthyl acetat - Fast garmet GBC atau Blue RR salt C. Aspartat aminotransferase - Aquadest - α-ketoglutaric acid - L-aspartic acid - PVP-40 (polyvinylpyrrolidone) - EDTA-Na2 salt - Sodium fosfat - Fast Blue BB-salt D. Malat dehidrogenase - 50 mM tris-HCl, pH 8.5 - NAD - Malic acid - NBT atau MTT - PMS E. Alkohol dehidrogenase - 50 mM tris-HCl, pH 8.0 - NAD - Ethanol - NBT atau MMT - PMS
Jumlah
50 ml 50 mg 0.25 ml 25 mg 2 ml 50 ml 25 ml 25 ml 50 mg 800 ml 292 mg 1.07 g 4.0 g 400 mg 11.36 g 50 mg 50 ml 10 mg 150 mg 10 mg 2 mg 50 ml 10 mg 0.2 ml 10 mg 2 mg
Cara membuat larutan pewarna A. Peroksidase 3-amino-9 ethyl carbazole sebanyak 25 mg dicampur bersama 2ml N,N-dimethyl formamide hingga larut. 50 mM Na-acetat buffer sebanyak 50 ml dicampur dengan 50 mg CaCl2 dengan menggunakan stirrer. Kedua larutan tersebut dicampur dan diberi hydrogen peroxida 3% sebanyak 0.25 ml.
73 B. Esterase 25 ml α-Napthyl acetat, 25 ml β-Napthyl acetat dicampur dengan Fast garmet GBC atau blue RR salt sebanyak 50 mg. Setelah benar-benar tercampur kemudian ditambahkan 100 mM Na phosphat sebanyak 50 ml. C. Aspartat aminotransferase 292 mg α-Ketoglutaric acid, 1.07 g L-Aspartic acid, 4.0 g PVP-40 (polyvinylpyrrolidone), 400 mg EDTA-Na2 salt, 11.36 g sodium fosfat dan 800 ml aquadest dicampur dan diaduk dengan menggunakan stirrer, setelah tercampur sambil tetap diaduk ditambahkan Fast Blue BB-salt sebanyak 50 mg. D. Malat dehidrogenase 50 mM tris-HCl sebanyak 50 ml, 150 mg Malic acid, 10 mg NBT atau MTT dan 2 mg PMS dicampur dan diaduk dengan menggunakan stirrer, setelah tercampur dimasukkan 10 mg NAD sambil tetap diaduk hingga keseluruhan tercampur merata. E. Alkohol dehidrogenase 50 mM tris-HCl sebanyak 50 ml, 0.2 ml ethanol, 10 mg NBT atau MMT, 2 mg PMS dicampur dan diaduk dengan menggunakan stirrer, setelah tercampur dimasukkan 10 mg NAD sambil tetap diaduk hingga keseluruhan tercampur merata.
Lampiran 3. Data Klimatologi Wilayah Darmaga Bogor BADAN METEOROLOGI, KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA, BALAI WILAYAH II STASIUN KLIMATOLOGI KLAS I, DARMAGA BOGOR Elevasi: 190 m Lokasi : 06.5536 LS, 106.7498 BT Januari 2008 – Mei 2008 Temperatur Bulan Januari Februari Maret April Mei Jumlah rata-rata
o
Rata2 ( C) RT2 25.7 24.4 25.1 25.6 25.8 126.5 25.3
Maksimum (oC) RT2 31.1 28.1 30.9 31.5 31.7 153.3 30.7
Minimum (oC) RT2 22.1 22.1 22 22.2 21.9 110.4 22.1
Lembab Nisbi (%) RT2 84 90 87 86 82 429.7 85.9
Penyinaran Matahari lama 61 18 53 65 81 278.6 55.7
intenst 223 254 240 257 254 1228 245.6
Curah Hujan (mm) HH 20 29 28 25 18 120
RR 251 377 673 527 277 2104.3
74
Lampiran 3. Data Klimatologi Wilayah Darmaga Bogor (lanjutan) BADAN METEOROLOGI, KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA, BALAI WILAYAH II STASIUN KLIMATOLOGI KLAS I, DARMAGA BOGOR Elevasi: 190 m Lokasi : 06.5536 LS, 106.7498 BT Juni 2008 – Juli 2009
Bulan JUN'08 JUL AGS SEPT OKT NOP DES JAN'09 PEB MAR APR MEI JUN JUL JML RATA2
RT2 25.6 25.2 25.6 25.9 25.8 25.8 25.5 25.0 25.1 25.8 26.2 26.1 26.1 25.8 359.6 25.7
TEMPERATUR MAKSIMUM
PENYINARAN MATAHARI
KA
CURAH HUJAN
MINIMUM
KELEMBABAN (%)
RT2
RT2
RT2
Lama
Intenst
(km/jam)
RR
HH
31.5 32.0 31.7 32.8 32.2 31.3 30.5 33.0 31.8 33.7 33.6 33.2 32.8 33.0 453.0 32.4
21.8 20.6 21.8 21.7 22.0 22.5 22.4 19.8 21.2 20.3 21.6 21.0 21.7 18.4 296.8 21.2
83 77 81 80 84 86 87 88 88 82 82 85 81 77 1163.1 83
79 93 72 82 70 57 44 37 29 73 65 47 78 90 917.1 66
253 272 317 355 356 315 201 223 254 240 257 254 253 272 3822.0 273
2.0 2.4 2.2 2.6 2.4 2.8 2.8 2.9 3.5 2.9 2.3 2.2 2.1 2.4 35.4 2.5
171.5 172.4 162.0 343.2 311.3 509.0 254.7 360.8 305.3 261.1 259.9 570.6 338.1 131.1 4151.0
16 8 15 30 25 21 30 27 27 24 20 24 18 12 297
75
Lampiran 4. Pengamatan karakter kualitatif jarak pagar dan nilai kategori bagian-bagian tanaman
No
Variabel pengamatan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Tipe tanaman Batang : Warna batang tua Batang : Warna batang muda Batang : Bentuk batang Daun : Bentuk daun Daun : Panjang pangkal daun berlekuk Daun : Bentuk ujung daun Daun : Tipe tulang daun Daun : Bulu pada daun muda Daun : Warna daun muda Daun : Warna daun tua Daun : Tekstur daun muda (permukaan atas) Daun : Tekstur daun muda (permukaan bawah) Daun : Tekstur daun muda (permukaan atas) Daun : Tekstur daun muda (permukaan bawah) Warna kepala sari Warna kepala putik Warna buah muda Warna buah masak Bentuk buah Warna biji Bentuk biji
1
2
3
tidak bercabang tidak ada hijau kekuningan hijau kekuningan -
hijau hijau muda bulat bulat dangkal runcing menyirip hijau muda hijau licin licin licin licin kuning muda hijau kekuningan hijau muda kuning kehijauan agak elips hitam kecoklatan agak elips
bercabang hijau abu-abu hijau bersegi perisai dalam tumpul menjari ada hijau hijau tua kasap kasap kasap kasap kuning Tua hijau hijau tua kuning bulat hitam bulat
Kategori Nilai 4 hijau gelap hijau abu-abu jorong hijau keunguan berbulu berbulu berbulu berbulu -
5
6
7
coklat kekuningan coklat memanjang ungu -
coklat kemerahan coklat kemerahan lanset ungu muda -
abu-abu abu-abu coklat -
76
Lampiran 5. Hasil pengamatan karakter kualitatif Genotipe
Tipe tanaman
Warna batang muda
Warna batang tua
Bentuk batang
Bentuk daun
IP-1A IP-1M IP-2P Lombok Timur Lombok Barat Lombok Tengah Sumbawa Bima
bercabang bercabang bercabang bercabang bercabang bercabang bercabang bercabang
Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda
Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu Hijau abu-abu
bulat bulat bulat bulat bulat bulat bulat bulat
Bulat Bulat Bulat Bulat Bulat Bulat Bulat Bulat
Genotipe IP-1A IP-1M IP-2P Lombok Timur Lombok Barat Lombok Tengah Sumbawa Bima
Tekstur daun muda (atas) licin licin licin licin licin licin licin licin
Tekstur daun muda (bawah) licin licin licin licin licin licin licin licin
Panjanag pangkal daun berlekuk dalam dalam dalam dalam dalam dalam dalam dalam
Bentuk Ujung Daun
Tipe tulang daun
Bulu pada daun muda
Warna daun muda
Warna daun tua
runcing runcing runcing runcing runcing runcing runcing runcing
menjari menjari menjari menjari menjari menjari menjari menjari
Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada
coklat coklat hijau kekuningan coklat coklat coklat coklat coklat
hijau hijau muda hijau hijau muda hijau muda hijau muda hijau muda Hjau muda
Tekstur daun tua (atas)
Tekstur daun tua (bawah)
Warna kepala sari
Warna kepala putik
Warna buah muda
Warna buah masak
Bentuk buah
Warna biji
Bentuk biji
licin licin licin licin licin licin licin licin
licin licin licin licin licin licin licin licin
Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda
hijau hijau hijau hijau hijau hijau hijau hijau
Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda Hijau muda
kuning kuning kuning kuning kuning kuning kuning kuning
bulat bulat Agak elips bulat bulat bulat bulat bulat
hitam hitam hitam hitam kecoklatan hitam hitam kecoklatan hitam hitam
Agak elips Agak elips Agak elips Agak elips Agak elips Agak elips Agak elips Agak elips
77
Lampiran 6. Nilai koefisien korelasi (r) antar karakter Karakter BKBTAN JCPRIM SDTCBG TTBUNGA DBTG1 PRUAS JCSKUN JCPROD PTDMUD PTDTUA PDMUD PDTUA LDMUD LDTUA JD UB JBJANTAN JBBETINA JMALAI TDBUAH PBUAH DBUAH UPANEN JBUAH BBBUAH PBIJI TBLBIJI JBBUAH JBTAN BBBIJI BKBIJI B100BJ MKPS1 MTKPS1 MKPS2 MTKPS2
BKBTAN 1.00
JCPRIM
SDTCBG
TTBUNGA
DBTG1
PRUAS
JCSKUN
JCPROD
PTDMUD
PTDTUA
PDMUD
PDTUA
0.14 1.00
0.3 0.38 1.00
-0.55 ** 0.09 -0.02 1.00
0.08 0.40* 0.44* 0.39 1.00
0.26 0.23 0.39 0.02 0.35 1.00
0.70** 0.12 0.12 -0.63** -0.04 0.3 1.00
0.91** 0.19 0.31 -0.57** 0.1 0.3 0.78** 1.00
0.28 0.37 0.08 0.09 0.50** 0.37 0.51** 0.35 1.00
0.49** 0.19 0.45** 0.08 0.55** 0.43* 0.32 0.55** 0.49** 1.00
0.28 0.25 -0.09 0.06 0.42* 0.33 0.56** 0.39 0.88** 0.47** 1.00
0.17 0.08 0.25 0.28 0.60** 0.1 -0.05 0.19 0.25 0.63** 0.34 1.00
Keterangan: * dan ** masing-masing nyata pada tingkat signifikan 5 dan 1%
78
Lampiran 6. Nilai koefisien korelasi (r) antar karakter (lanjutan......) Karakter
LDMUD
LDTUA
JD
UB
JBJANTAN
JBBETINA
JMALAI
TDBUAH
PBUAH
DBUAH
UPANEN
JBUAH
BBBUAH
BKBTAN JCPRIM SDTCBG TTBUNGA DBTG1 PRUAS JCSKUN JCPROD PTDMUD PTDTUA PDMUD PDTUA LDMUD LDTUA JD UB JBJANTAN JBBETINA JMALAI TDBUAH PBUAH DBUAH UPANEN JBUAH BBBUAH PBIJI TBLBIJI JBBUAH JBTAN BBBIJI BKBIJI B100BJ MKPS1 MTKPS1 MKPS2 MTKPS2
-0.08 0.10 -0.27 0.28 0.14 0.22 0.18 -0.02 0.61** 0.19 0.65** 0.14 1.00
0.01 -0.03 0.05 0.35 0.54** -0.03 -0.20 0.00 0.12 0.45* 0.24 0.94** 0.21 1.00
0.77** 0.45* 0.14 -0.48** 0.04 0.18 0.71** 0.75** 0.41* 0.33 0.43* -0.05 0.06 -0.22 1.00
-0.80** -0.24 -0.42* 0.48** -0.05 -0.25 -0.69** -0.81** -0.36 -0.61** -0.35 -0.16 0.03 0.05 -0.72** 1.00
0.38 -0.42* 0.10 -0.06 -0.08 0.07 0.36 0.24 0.13 0.15 0.11 0.04 0.21 0.01 0.10 -0.21 1.00
-0.34 -0.25 -0.01 0.30 -0.03 -0.32 -0.39 -0.48** -0.18 -0.33 -0.37 -0.16 -0.13 -0.07 -0.55** 0.43* 0.32 1.00
0.99** 0.16 0.27 -0.57** 0.06 0.26 0.73** 0.94** 0.30 0.52** 0.33 0.17 -0.05 0.00 0.81** -0.82** 0.32 -0.45* 1.00
0.33 -0.07 -0.01 -0.25 -0.09 -0.16 0.06 0.29 0.05 0.35 0.01 -0.03 -0.13 -0.08 0.25 -0.28 0.09 -0.05 0.36 1.00
0.29 0.17 -0.09 -0.09 0.24 0.23 0.20 0.35 0.35 0.35 0.32 0.04 0.30 0.03 0.27 -0.18 -0.04 -0.04 0.29 0.49** 1.00
-0.05 0.02 0.08 0.14 0.07 0.18 -0.20 -0.06 -0.02 0.07 -0.26 0.00 -0.01 0.00 -0.17 0.20 0.10 0.33 -0.10 0.28 0.52** 1.00
-0.69** -0.05 -0.19 0.54** 0.18 -0.18 -0.58** -0.68** -0.24 -0.46* -0.26 -0.10 -0.04 0.01 -0.57** 0.89** -0.18 0.38 -0.72** -0.38 -0.25 0.09 1.00
0.99** 0.11 0.28 -0.60** 0.04 0.24 0.74** 0.92** 0.30 0.50** 0.30 0.13 -0.06 -0.03 0.78** -0.83** 0.40 -0.36 0.99** 0.38 0.28 -0.07 -0.73** 1.00
0.58** 0.18 0.07 -0.02 0.11 0.14 0.21 0.55** 0.20 0.48** 0.15 0.33 0.07 0.24 0.42* -0.46* 0.13 -0.13 0.56** 0.44* 0.61** 0.48** -0.47* 0.54** 1.00
Keterangan: * dan ** masing-masing nyata pada tingkat signifikan 5 dan 1%
79
Lampiran 6. Nilai koefisien korelasi (r) antar karakter (lanjutan) Karakter
PBIJI
TBLBIJI
JBBUAH
JBTAN
BBBIJI
BKBIJI
B100BJ
MKPS1
MTKPS1
MKPS2
MTKPS2
BKBTAN JCPRIM SDTCBG TTBUNGA DBTG1 PRUAS JCSKUN JCPROD PTDMUD PTDTUA PDMUD PDTUA LDMUD LDTUA JD UB JBJANTAN JBBETINA JMALAI TDBUAH PBUAH DBUAH UPANEN JBUAH BBBUAH PBIJI TBLBIJI JBBUAH JBTAN BBBIJI BKBIJI B100BJ MKPS1 MTKPS1 MKPS2 MTKPS2
0.81** 0.19 0.16 -0.43* 0.01 0.11 0.39 0.71** 0.17 0.44* 0.10 0.09 -0.08 -0.02 0.65** -0.57** 0.14 -0.22 0.81** 0.61** 0.53** 0.16 -0.55** 0.80** 0.68** 1.00
-0.17 0.04 0.01 0.32 0.15 -0.35 -0.21 -0.26 0.10 0.04 0.09 0.07 0.11 0.12 0.02 0.09 0.17 0.29 -0.17 0.30 0.14 0.04 0.05 -0.15 -0.04 0.04 1.00
0.22 0.26 0.06 -0.12 0.09 0.19 0.21 0.16 -0.04 0.04 -0.03 0.13 -0.09 0.09 0.15 -0.13 -0.07 0.00 0.15 -0.22 0.12 0.29 -0.03 0.17 0.29 0.01 -0.29 1.00
0.99** 0.12 0.28 -0.60** 0.05 0.25 0.73** 0.91** 0.28 0.49** 0.28 0.15 -0.08 -0.01 0.77** -0.81** 0.40 -0.33 0.98** 0.36 0.29 -0.04 -0.71** 0.99** 0.54** 0.79** -0.16 0.24 1.00
0.02 0.06 0.06 -0.16 -0.16 0.12 0.03 -0.04 -0.10 0.15 0.02 0.05 0.26 0.02 0.15 -0.15 -0.03 -0.14 0.04 0.13 0.20 -0.01 -0.25 0.04 0.02 0.18 0.31 0.16 0.05 1.00
0.49** 0.20 0.36 0.01 0.33 0.20 0.21 0.34 0.23 0.21 0.16 0.13 0.03 0.05 0.34 -0.34 0.29 0.09 0.42* 0.07 0.33 0.03 -0.18 0.42* 0.47* 0.51** 0.16 -0.04 0.41* 0.01 1.00
0.55** 0.25 0.31 -0.38 0.31 0.10 0.43* 0.54** 0.20 0.45* 0.25 0.20 -0.04 0.11 0.45* -0.47* 0.09 -0.11 0.55** 0.51** 0.67** 0.10 -0.40* 0.55** 0.40* 0.63** 0.30 0.17 0.56** 0.33 0.49** 1.00
-0.07 -0.07 0.07 -0.07 -0.07 -0.11 -0.20 -0.07 -0.22 -0.15 -0.39 -0.08 0.04 0.01 -0.24 0.03 0.00 0.08 -0.10 -0.05 0.17 0.48** -0.04 -0.08 0.19 -0.06 -0.22 0.16 -0.08 -0.10 0.09 -0.04 1.00
-0.17 -0.34 0.14 0.27 -0.04 -0.11 -0.59** -0.34 -0.49** -0.16 -0.59** -0.11 -0.16 -0.02 -0.44* 0.36 0.20 0.46* -0.25 0.14 0.08 0.45* 0.32 -0.21 0.07 -0.02 0.00 -0.06 -0.20 0.00 0.14 -0.09 0.46* 1.00
0.03 -0.23 -0.06 -0.11 -0.07 0.17 -0.01 0.10 -0.04 0.01 0.04 0.16 0.46** 0.30 -0.15 0.13 0.19 -0.17 0.07 -0.06 0.13 0.16 -0.10 0.05 -0.01 0.02 -0.20 -0.19 0.04 0.15 -0.17 -0.06 0.35 0.25 1.00
0.07 -0.05 -0.24 -0.30 -0.26 -0.25 0.22 0.20 -0.05 -0.08 0.25 0.04 0.03 0.03 0.26 -0.13 -0.05 -0.14 0.12 0.08 0.08 -0.21 -0.24 0.10 -0.01 0.02 0.15 -0.04 0.11 0.31 -0.25 0.14 -0.36 -0.28 0.15 1.00
Keterangan: * dan ** masing-masing nyata pada tingkat signifikan 5 dan 1%
80
Keterangan lampiran 6 (lanjutan ) BKBTAN JCPRIM SDTCBG TTBUNGA DTBG1 PRUAS JCSKUN JCPROD PTDMUD PTDTUA PDMUD PDTUA LDMUD LDTUA JD UB JBJANTAN JBBETINA
: Bobot kering biji per tanaman : Jumlah cabang primer : Sudut cabang : Tinggi tanaman pd saat muncul bunga pertama : Diameter pangkal batang : Panjang ruas : Jumlah cabang sekunder : Jumlah cabang produktif : Panjang tangkai daun muda : Panjang tangkai daun tua : Panjang daun muda : Panjang daun tua : Lebar daun muda : Lebar daun tua : Jumlah daun : Umur berbunga : Jumlah bungan jantan : Jumlah bunga betina
JMALAI TDBUAH PBUAH DBUAH UPANEN JBUAH BBBUAH PBIJI TBLBIJI JBBUAH JBTAN BBBIJI BKBIJI B100BJ MKPSI MTKPS1 MKPS2 MTKPS2
: Jumlah malai : Tebal daging buah : Panjang buah : Diameter buah : Umur panen : Jumlah buah per tanaman : Bobot basah buah : Panjang biji : Tebal biji : Jumlah biji per buah : Jumlah biji per tanaman : Bobot basah biji : Bobot kering bij : Bobot 100 biji : Kadar minyak kenel panen pertama : Kadar minyak biji panen pertama : Kadar minyak kenel panen kedua : Kadar minyak biji panen kedua
81
