Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 2 hlm 199 - 203, 2007
ISSN 1410-3354
Efek xenia pada persilangan jagung Surya dengan jagung Srikandi Putih terhadap karakter biji jagung Effects of Xenia on Grain characteristics of Maize cv.Surya and cv. Srikandi Putih Cross Andi Wijaya, Resa Fasti dan Farida Zulvica Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Jl Raya Palembang Prabumulih KM 32 Inderalaya, Ogan Ilir, Sumatera Selatan
[email protected]
ABSTRACT Objective if this study was to determine the xenia effect on grain characteristics of maize cv. Surya and cv. Srikandi Putih cross. The study was conducted Field Research of Agricultural Faculty of Sriwijaya University, Inderalaya, from November 2006 to March 2007. Cross and their reciprocal cross and selfing of Surya and Srikandi Putih were made to produce 4 mating schemes, each was consisted of 10 plants and arranged in a Randomized Block Design with three replications. Results showed that xenia effect was detected on protein content, grain color, and shape of grain, but there is no effect on the other grain characteristics. The pollen of Surya maize had produced higher protein content than pollen of Srikandi Putih maize. Keyword : Xenia effect, grain characters, maize
PENDAHULUAN Jagung di Indonesia merupakan bahan pangan penting sumber karbohidrat kedua setelah beras. Di samping itu juga digunakan sebagai pakan ternak dan bahan baku industri (Nani et al., 2006). Kebutuhan jagung di Indonesia untuk konsumsi meningkat 5,16% per tahun, sedangkan untuk kebutuhan pakan ternak dan industri naik 10,87% per tahun (Balai Penelitian Pangan Sukarami, 2001). Berdasarkan komposisi kimia 100 g biji jagung mengandung 12-14% air, 60-65% pati, 8,3-8,5% protein, 4,4- 4,5% lemak, dan 2,3 – 2,4% serat kasar. Komposisi kimia diatas menunjukkan bahwa kadar protein jagung secara umum kurang dari 9% baik jagung pakan maupun jagung pangan. Jagung yang berkembang di Indonesia saat ini memiliki kelemahan dari segi nutrisi. Perbaikan kandungan protein pada jagung sangatlah penting untuk daerah-daerah yang mengkonsumsi jagung sebagai makanan pokok dan bahan untuk ternak (Moentono dan Sulasminingsih, 1995).
Varietas-varietas jagung yang ada di Indonesia memiliki sifat biji yang keras karena dikembangkan dalam rangka proteksi terhadap serangan hama penyakit. Varietas sejenis ini memiliki karakteristik kandungan protein yang rendah karena tidak memiliki gen opaque-2 yang mengendalikan kadar protein. Menurut Weingartner (2002) adanya gen opaque-2, dapat meningkatkan kandungan protein, tetapi dilain pihak menyebabkan biji jagung lunak, dan rapuh. Ahli pemuliaan mulai mengembangkan tanaman jagung yang memiliki kadar protein yang tinggi dengan cara menginduksi gen opaque-2 kedalam suatu varietas, tetapi cara tersebut memunculkan sifat yang tidak diinginkan seperti rendahnya produksi dan sifat kerapuhan biji. Jagung Surya merupakan salah satu varietas jagung yang berhasil dikembangkan oleh badan Litbang Pertanian yang lebih dikembangkan untuk ketahanan pangan. Kandungan protein dari varietas Surya ini adalah dibawah 9%. Kandungan protein biji jagung biasanya berkisar antara 8-10% tetapi kekurangan dua asam amino esensial lisin
Andi Wijaya, Resa Fasti dan Farida Zulvica : Efek xenia pada persilangan jagung surya
dan triptopan yang masing-masing hanya 0,225 dan 0,05%. Nilai ini kurang dari setengah konsentrasi yang disarankan oleh FAO (Balai Litbang Pertanian, 2004). Badan Litbang Pertanian pada tahun 2004 telah melepas dua varietas jagung jenis QPM (Quality Protein Maize) bersari bebas berbiji putih dengan nama Srikandi Putih dan varietas jagung berbiji kuning dengan nama Srikandi Kuning. Srikandi putih dengan potensi hasil 8,09 ton per ha berkadar protein 10,44%, lisin 0,41 % dan triptofan 0,09%. Srikandi Putih cocok ditanam di dataran rendah dan menengah dengan ketinggian tempat kurang dari 700 m dari permukaan laut (Balai Litbang Pertanian, 2004). Salah satu upaya untuk meningkatkan kadar protein biji jagung adalah dengan memanfaatkan efek xenia. Efek xenia itu sendiri adalah dapat diartikan sebagai efek polen dari tetua jantan dari persilangan jantan dengan betina yang berkembang pada biji (Bullant dan Gallais, 1998). Dari uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk mengevaluasi pengaruh efek xenia terhadap karakter biji, kadar protein dan produksi biji jagung.
METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2006 sampai dengan bulan Maret 2007 di Kebun Percobaan Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Inderalaya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK). Terdapat empat perlakuan persilangan
yang di ulang sebanyak tiga kali sehingga di dapat 12 unit perlakuan. Setiap unit perlakuan terdiri dari 10 sampel tanaman. Perlakuannya adalah : SY xSP = Surya x Srikandi Putih SP x SY = Srikandi Putih x Surya SY x SY = Surya x Surya SP x SP = Srikandi Putih x Srikandi Putih Persilangan buatan dilakukan dengan cara menyerbuki tongkol tanaman sesuai dengan perlakuan. Kemudian tongkol yang telah diserbuki ditutup dengan kantong khusus untuk melindungi dari penyerbukan oleh tepung sari bunga yang lain. Pengamatan meliputi; panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol, jumlah biji per tanaman, berat 100 biji, kadar protein biji, warna biji, bentuk biji dan kekerasan biji.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan penyerbukan sendiri atau penyerbukan silang antara varietas Surya dan Srikandi Putih hanya mempengaruhi secara nyata karekter kuantitatif berupa kadar protein biji. Tetapi perlakuan tersebut tidak berpengaruh nyata terhadap peubah panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol, jumlah biji pertongkol, berat biji kering pertanaman, dan peubah berat 100 biji (Tabel 1). Hasil ini berbeda dengan apa yang dilaporkan oleh (Nandariyah et al., 2000) pada tanaman salak. Dimana pada tanaman salak efek xenia berpengaruh hampir pada semua karakter kuantitatif buah yang diamati.
Tabel 1. Analisis keragaman perlakuan penyerbukan antara varietas Surya dan Srikandi Putih No Peubah yang diamati F-hitung KK (%) 1. Panjang tongkol (cm) 0,32tn 2,89 2. Diameter tongkol (cm0 0,0000922 tn 2,33 3. Berat tongkol per tanaman (g) 2,14tn 6,90 4. Jumlah biji per tanaman (butir) 0,37 tn 11,71 5. Berat 100 biji (g) 2,52 tn 5,66 6 Berat 100 biji (g) 0,67 tn 6,0 7. Kadar protein 5,97* 3,81 F tabel 0,05 4,76 Keterangan : *
= berbeda nyata pada
= 0,05; tn
200
= tidak berbeda nyata
= 0,05
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 2 hlm 199 - 203, 2007
201
Tabel 2. Pengaruh perlakuan penyerbukan terhadap karakter biji jagung. Peubah
Penyerbukan SY x SP SP x SY SY x SY SP x SP) Panjang tongkol (cm) 16,51± 0,544 16,94± 0,56 17,92 ± 0,29 16,04 ± 0,28 Diameter tongkol (cm) 5,00 ± 0,18 5,01± 0,08 5,06 ± 0,02 4,96 ± 0,09 Berat tongkol (g) 206,01 ± 5,41 218,28± 22,37 231,42 ± 9,80 204,48 ± 10,86 Jumlah biji (butir) 385,2 ± 59,95 397,7 ± 41,97 424,07± 16,02 390,97± 92,37 Berat kering biji per tanaman (g) 140,5 ± 12,4 144,54 ± 9,33 156,86 ± 1,21 143,30 ± 9,66 Berat 100 biji (g) 35,16 ± 2,28 35,87 ± 1,86 37,25 ± 1,09 34,19 ± 1,37 Kandungan protein (%) 10,64 b 10,03 ab 9,40 a 10,52 ab Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti berbeda tidak nyata pada taraf 5%.
Tabel 3. Pengaruh perlakuan penyerbukan terhadap warna biji No Populasi tanaman Warna Putih Kuning 1. SY x SP 0 71.14% 2. SP x SY 18,92% 81,08% 3. SY x SY 0 0 4. SP x SP 100% 0
Oranye 28,86% 0 100% 0
Tabel 4. Pengaruh perlakuan penyerbukan terhadap karakter kekerasan biji dan bentuk biji No Populasi tanaman Kekerasan biji Warna Bentuk 1. SY x SP Sedang Oranye dan kuning Semi flint 2. SP x SY Sedang Kuning dan putih Semi flint 3. SY x SY Keras Oranye Flint 4. SP x SP Lunak Putih Dent
Walaupun demikian secara tabulasi menunjukkan bahwa populasi SY x SY memproduksi berat biji kering per tanaman lebih tinggi secara berurutan dari pada populasi SPxSY, SY x SP dan SP x SP. Penomena yang sama ditemukan juga pada parameter panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol, jumlah biji dan berat biji per tanaman (Tabel 2). Berarti, secara tabulasi menunjukkan bahwa polen jagung Surya memberikan efek yang positif pada hasil peubah-peubah panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol, jumlah biji pertongkol, berat biji kering pertanaman. Hal ini diduga karena jumlah polen yang dihasilkan jagung Surya lebih banyak dibandingkan dengan jagung Srikandi Putih. Menurut Goldsworthy and Fisher (1996), banyaknya jumlah biji yang terbentuk dipengaruhi oleh lingkungan yang berakibat kualitas dan jumlah polen saat penyerbukan, frekuensi melakukan penyerbukan dan kompatibilitas antar tanman yang diserbuki. Pada saat tasel terlalu basah atau kering maka proses penyerbukan akan terhambat. Hasil persilangan dengan jumlah biji yang banyak merupakan pertanda bahwa kedua tetua persilangan tersebut
mempunyai tingkat kompatibilitas yang baik (Munandar et al., 2000). Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan SYxSP, SPxSY, SYxSY, dan SPxSP memiliki kadar protein yang berbeda. Pada populasi SYxSP memiliki kandungan kadar protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan SPxSY, sedangkan populasi SYxSY memiliki kandungan kadar protein terendah. Hasil uji BNJ (Beda Nyata Jujur) pada taraf 0,05 memunjukkan bahwa populasi SYxSP berbeda tidak nyata dengan populasi SPxSY dan SPxSP, tetapi berbeda nyata dengan populasi SYx SY. Populasi SYxSP memiliki kandungan protein lebih besar dari SPxSY karena adanya pengaruh xenia dari jagung Srikandi Putih yang mengubah karakter kadar protein dari jagung varietas Surya. Hal ini sesuai dengan Bullant and Gallais (1998), menyatakan bahwa gen tetua jantan dapat berpengaruh pada kualitas kadar protein biji jagung dalam endosperm dan embrio. Kandungan protein terbesar pada biji jagung terdapat pada lapisan aleuron. Lapisan aleuron adalah lapisan yang membungkus endosperm. Endosperm biji jagung sebagian besar
Andi Wijaya, Resa Fasti dan Farida Zulvica : Efek xenia pada persilangan jagung surya
mengandung pati tetapi pada jagung yang mengandung lebih banyak protein dari pada pati akan menyebabkan biji menjadi lunak. Komposisi dari zat pati dan protein dalam biji jagung ini berbeda-beda sesuai dengan varietasnya (Effendi, 1980). Berbeda dengan karakter kuantitatif, perlakuan penyerbukan berpengaruh terhadap semua karakter kualitatif yang diamati, karakter tersebut seperti warna biji, bentuk biji dan kekerasan biji. Pengaruh ini ditunjukan dengan karakter biji dari setiap perlakuan berbeda-beda baik pada warna biji (Tabel 3), kekerasan biji, dan bentuk biji (Tabel 4). Hal ini disebabkan oleh pengaruh polen dari setiap masing-masing tetua yang menyerbuki. Karakter biji dari populasi SYxSP yang diamati secara visual pada umumnya berwarna kuning dan putih, kekerasan biji sedang. Karakter biji dari populasi SPXSY yang diamati secara visual pada umumnya berwarna kuning muda. Kekerasan biji dari populasi ini sedang. Populasi Populasi SYxSY memiliki kekerasan biji yang cukup keras seperti sifat tetuanya yang memiliki biji keras dengan warna biji kuning oranye. Populasi SPxSP memiliki warna biji putih dengan kekerasan biji lunak sama seperti sifat tetuanya. Menurut Denney (2002), Xenia juga mempengaruhi warna pada biji jagung. Peristiwa ini terjadi setelah terjadinya persatuan inti sperma dengan polar nuclei (n + 2n 3n). Warna kuning merupakan warna dominan (Y) sedangkan warna putih merupakan warna resesif (y) . Potensi hasil merupakan salah satu sifat penting Sifat tersebut perlu terus diperbaiki untuk meningkatkan produksi dan mempertahankan sistem produksi yang ada sekarang. Data komponen hasil menunjukkan bahwa potensi hasil tertinggi dari hasil persilangan self pollination, potensi hasil tertinggi dicapai oleh populasi SYxSY dan populasi SPxSP memiliki potensi hasil terendah. Hal ini terjadi karena jagung Srikandi putih memiliki kadar protein tinggi yang menimbulkan dampak negatif yaitu penurunan produktivitas, biji rapuh, dan biji lunak. Sedangkan pada cross pollination hasil tertinggi dicapai oleh populasi SPxSY dibandingkan dengan populasi SYxSP.
202
KESIMPULAN Efek xenia berpengaruh terhadap kadar protein, warna dan bentuk biji tetapi tidak berpengaruh terhadap karakter biji yang lain Polen jagung varietas Surya memberikan efek xenia yang lebih besar dibandingkan dengan polen Srikandi Putih.
DAFTAR PUSTAKA Balai Penelitian Pangan Sukarami. 2001. Laporan Tahunan 2000/2001. Badan penelitian dan pengembangan tanaman pangan Sukarami. Balai Litbang Pertanian. 2004. Jagung. (www.litbang-deptan.go. id/ special/ komoditas/files/0104.JAGUNG.pdf. Diakses 25 April 2007. Bullant, C. dan Gallais. 1998. Xenia Effects In Maize Whit Normal Endosprem : I Importance and Stability. Crop Sci .39:1517-1525. (Online). (http:// www.google.co.id/search?hl=id&q= Xenia+Effect&meta=) Diakses 12 Agustus 2006. Denney, J. O. 1992. Xenia includes metaxania. Hort Science 27 : 722 – 728. Effendi, S. 1980. Bercocok Tanam Jagung. Direktorat Jenderal Pertanian Tanaman Pangan. Proyek Penyuluhan Pertanian Tanaman Pangan. Jakarta. Goldsworthy. R. P. dan N. M Fisher, 1992. The Physiology of Tropical Field Crop. Diterjemahkan oleh Tohari. 1998. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Munandar, R.A. Wiralaga, T. Rahayu, Yakup, F. Zulvica, dan S. Lani. 2000. Budidaya Komoditas Tanaman Pangan. Buku Ajaran Mata Kuliah Produksi Tanaman Pangan. Jurusan Budidaya Pertanian. Fakultas Pertanian. UNSRI. Inderalaya. Nandariyah, Edi Purwanto, Sukaya, dan Sasono Kurniadi. 2000. Pengaruh tetua jantan dalam persilangan terhadap produksi dan kandungan kimiawi buah salak pondoh super. Zuriat 11: 33-38.
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 2 hlm 199 - 203, 2007
Nani, D. Rahman, dan M. Sodik. 2006. Pemberian Bokhasi Tanah Berpasir terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung. Jurnal Penelitian dan Kajian Ilmu Pertanian. 2: 6-11.
203
Weingartner, U. 2002. Combining Cytoplasmic Male Strerility And Xenia Increases Grain Yeild of Maize Hybrids. A Disseertation Submitted Swiss Federal Institute of Technology Zurich. Zurich. (unpublished)
