BAHAN DAN METODE Kegiatan penelitian secara keseluruhan terbagi dalam tiga percobaan sebagai berikut: 1. Studi Radiosensitivitas Buru Hotong terhadap Irradiasi Sinar Gamma. 2. Studi Keragaan Karakter Agronomis M1 dan Keragaman Karakter Agronomis M2 Hasil Irradiasi Sinar Gamma.
3. Keragaan Karakter Agronomi dari Populasi M3 Hasil Seleksi
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2009 hingga Agustus 2010 di Badan Tenaga Atom Nasional, Laboratorium PAU IPB, Kebun Percobaan University Farm IPB Cikabayan, Bogor dan Kebun Percobaan Dinas Pertanian Kabupaten Buru.
Percobaan 1. Studi Radiosensitivitas Buru Hotong terhadap Irradiasi Sinar Gamma. Tujuan percobaan ini adalah untuk mendapatkan tingkat radiosensitivitas buru hotong setelah diiradiasi dengan menggunakan sinar gamma. Percobaan dilaksanakan pada bulan Agustus 2009 sampai dengan bulan September 2009. Penelitian di lapangan dilakukan di kebun percobaan Cikabayan IPB Darmaga. Irradiasi bahan tanaman dilakukan di Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN) dan PAU IPB. Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah Setaria italica (L.) Beauv. atau dengan nama lokal buru hotong dengan perlakuan irradiasi sinar gamma. Dosis irradiasi sinar gamma yang diberikan kepada biji hotong adalah 50 Gray, 100 Gray, 150 Gray, 200 Gray, 400 Gray, 600 Gray, dan 800 Gray. Setiap benih untuk masing-masing dosis ditempatkan pada wadah kertas yang berbeda dan diiradiasi secara bersamaan di dalam mesin gamma irradiator selama kurang lebih 14 jam. Setelah diiradiasi, biji kemudian dikecambahkan pada bak perkecambahan. Setelah tanaman berumur 4 hari, dilakukan pengamatan terhadap daya berkecambah setiap hari selama satu minggu.
Pengamatan dilakukan pada setiap individu tanaman yang terdapat pada setiap dosis irradiasi. Terdapat masing-masing 30 tanaman untuk setiap dosis irradiasi. Pengamatan yang dilakukan pada generasi M1, yaitu pengamatan untuk mengetahui tingkat kematian 50% atau Lethal Dosis 50, yaitu dengan menghitung daya berkecambah tanaman pada masing-masing dosis irradiasi. Tanaman pada dosis irradiasi tertentu yang memiliki tingkat kematian lebih dari 50% merupakan dosis untuk LD50. Data hasil pengamatan yang diperoleh diolah dengan menggunakan fasilitas curve expert 3.1.
Percobaan 2. Studi Keragaan Karakter Agronomis M1 dan Keragaman Karakter Agronomis M2 Hasil Irradiasi Sinar Gamma. Percobaan tahap 2 dilakukan setelah penentuan LD50 selesai dilaksanakan dan mendapatkan dosis irradiasi yang sesuai. Pengamatan dilakukan di kebun percobaan IPB di Cikabayan. Bahan tanaman yang digunakan adalah benih hasil irradiasi dengan dosis 0, 50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gray. Bahan penunjang pertumbuhan yang digunakan berupa bahan-bahan organik dan kimia seperti pupuk kandang, dan pupuk kimia berupa urea, SP36, dan KCl. Benih dikecambahkan terlebih dahulu pada tray persemaian kurang lebih selama 3 minggu. Setelah diketahui dosis LD50, benih kemudian ditanam kembali pada tray yang berbeda selama kurang lebih 2-3 minggu, sebelum dipindahkan ke lapangan. Setiap bak persemaian mewakili satu dosis radiasi, dan berisi 50 tanaman untuk persemaian. Bibit yang telah berumur 3 minggu kemudian ditanam ke dalam 7 petak sesuai dengan dosis irradiasi masing-masing dan setiap dosis radiasi diulang tiga kali, sehingga terdapat 21 petak percobaan. Setiap petak percobaan ditanam 30 tanaman untuk masing-masing dosis radiasi yang dipilih dari 50 tanaman yang disemai sebelumnya pada bak persemaian, sehingga terdapat 630 satuan percobaan. Pengamatan dilakukan
untuk peubah tinggi tanaman. Pengamatan
dilakukan pada tanaman contoh. Setiap dosis terdiri dari 10 tanaman contoh. Sehingga terdapat 70 satuan pengamatan per ulangan. Data hasil pengamatan dianalisis dengan menggunakan fasilitas Minitab. Data dianalisis dengan
menghitung rataan dari setiap peubah yang diamati. Uji t dilakukan untuk mengetahui apakah ada perbedaan diantara dosis irradiasi yang diberikan untuk setiap peubah pengamatan. Pengamatan keragaman dilakukan setelah penentuan LD50 selesai dilaksanakan dan mendapatkan dosis irradiasi yang sesuai. Pengamatan dilakukan di kebun percobaan IPB di Cikabayan dan kebun percobaan Dinas Pertanian Kabupaten Buru. Bahan tanaman yang digunakan adalah benih hasil irradiasi dengan dosis 0, 50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gray. Untuk menunjang pertumbuhan dari tanaman digunakan bahan-bahan organik maupun kimia seperti pupuk kandang, dan pupuk kimia berupa urea, SP36, dan KCl. Alat yang digunakan adalah tray yang digunakan untuk menyemai benih, yang kemudian dipindahkan ke lapang setelah berumur 2 minggu, alat lain yang digunakan adalah jaring plastik yang berfungsi sebagai pelindung tanaman dari serangan hama burung. Benih yang digunakan untuk pengamatan keragaman adalah benih M2 yang dipanen dari tanaman M1. Benih tersebut kemudian ditanam dengan menggunakan metode tanam langsung. Petak percobaan dibagi atas 7 petak yang terdiri dari petak untuk dosis radiasi 0, 50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gray. Tanaman ditanam dengan jarak tanam 20 x 40 cm2. Luas lahan percobaan sebesar 42 x 14 m2. Masing-masing petakan terdapat ± 428 tanaman, sehingga total individu seluruhnya adalah 2940 tanaman. Pengamatan dilakukan berdasarkan kriteria yang telah ditentukan untuk parameter-parameter pengamatan yang akan dilakukan. Kriteria didasarkan pada tujuan penelitian yaitu ingin mendapatkan individu atau galur tanaman buru hotong yang memiliki penampakan lebih pendek dan lebih kekar dibandingkan dengan tanaman buru hotong sebelum diberi perlakuan radiasi. Pengamatan dilakukan pada setiap masing-masing individu tanaman untuk karakter tinggi tanaman. Tanaman terpilih kemudian dilakukan pengamatan lanjutan untuk peubah pengamatan meliputi diameter batang, jumlah buku, panjang ruas batang, jumlah anakan, jumlah malai per rumpun, waktu keluar malai, waktu pengisian malai, bobot malai, panjang malai, dan bobot biji per malai. Data dianalisis dengan menghitung rataan untuk setiap peubah. Uji
T dilakukan untuk
mengetahui perbedaan antara dosis irradiasi yang diberikan. Analisis data juga dilakukan untuk menduga nilai hetitabilitas arti luas untuk masing-masing populasi dosis irradiasi.
Nilai heritabilitas populasi 50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gy: Pendugaan nilai heritabilitas arti luas (Roy, 2000). h2bs = (σ2 g / σ2 p) x 100% Ragam fenotipe diduga dari nilai tengah peubah pada setiap dosis irradiasi σ2 p = σ2 (50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gy)
Ragam lingkungan diduga dari nilai tengah peubah untuk populasi tanpa irradiasi σ2 E =
σ2 0 Gy
σ2 g = σ 2 p - σ2 E
Pendugaan nilai koefisien keragaman genetik KKG =
2 gx 100% x
Keterangan : h2bs = Heritabilitas arti luas σ2 g = Ragam genotipe σ2 p = Ragam fenotipe σ2 E = Ragam lingkungan
Percobaan 3. Keragaan Karakter Agronomi dari Populasi M3 Hasil Seleksi
Seleksi dilakukan pada generasi M2 dan M3, dilakukan di kebun percobaan milik Dinas Pertanian Kabupaten Buru. Percobaan dilakukan pada bulan April 2010 sampai dengan bulan Agustus 2010. Benih dari tanaman M2 dipanen untuk mendapatkan benih M3. Benih M3 ditanam dengan metode head to row di lapangan untuk mendapatkan tanaman M3. Tanaman M3 ditanam berdasarkan
galur yang telah diperoleh pada generasi M2 sebelumnya. Pada generasi M3 dilakukan seleksi terhadap kerebahan dan hasil tinggi. Seleksi dilakukan pada 15% tanaman buru hotong hasil irradiasi sinar gamma pada generasi M3. Pada populasi tanaman M3 ini dilakukan seleksi dilakukan seleksi berdasarkan panjang malai, bobot biji, dan tinggi tanaman. Pengamatan dilakukan berdasarkan karakter seleksi untuk kerebahan seperti tinggi tanaman, panjang ruas, jumlah buku dan diameter batang. Sedangkan untuk karakter hasil menggunakan parameter panjang malai, diameter malai, bobot malai, bobot biji per malai, dan bobot malai hampa. Perhitungan nilai ragam lingkungan dan fenotipe. Data dianalisis dengan menggunakan fasilitas Minitab untuk mengetahui perbedaan pengaruh irradiasi sinar gamma untuk masing-masing dosis irradiasi pada buru hotong.
Data yang diperoleh akan di analisis sebagai berikut: Nilai heritabilitas populasi 50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gy: Pendugaan nilai heritabilitas arti luas (Roy, 2000). h2bs = (σ2 g / σ2 p) x 100% Ragam fenotipe diduga dari nilai tengah peubah pada setiap dosis irradiasi σ2 p = σ2 (50, 100, 150, 200, 400, dan 600 Gy)
Ragam lingkungan diduga dari nilai tengah peubah untuk populasi tanpa irradiasi σ2 E =
σ2 0 Gy
σ2 g = σ2 p - σ2 E
Pendugaan nilai koefisien keragaman genetik KKG =
2 gx 100% x
Keterangan : h2bs = Heritabilitas arti luas σ2 g = Ragam genotipe
σ2 p = Ragam fenotipe σ2 E = Ragam lingkungan Nilai tengah populasi yang diseleksi Nilai tengah populasi dihitung dengan menggunakan rumus; i 1 x / n n
Nilai tengah populasi setelah seleksi Populasi diseleksi sesuai dengan metode seleksi yang digunakan dengan intensitas seleksi 20% dari populasi total. Nilai tengah populasi setelah seleksi dihitung dengan menghitung rata-rata populasi per petak dan menghitung nilai tengah petak terseleksi dengan menggunakan rumus; s i 1 x / n n
Standar deviasi Standar deviasi setiap populasi dihitung dengan menggunakan akar ragam fenotipe dengan rumus;
Diferensial seleksi Diferensial seleksi menunjukkan superioritas dari individu-individu yang terpilih dibandingkan populasi dasarnya. Diferensial seleksi diperoleh dari selisih nilai tengah antara populasi hasil seleksi dengan populasi dasarnya dengan menggunakan rumus; S = Xs – X
