INDUKSI MUTASI FISIK TERHADAP KEMAMPUAN ADAPTASI BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DI DATARAN RENDAH DYRA HARYANTI

INDUKSI MUTASI FISIK TERHADAP KEMAMPUAN ADAPTASI BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DI DATARAN RENDAH

DYRA HARYANTI

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Induksi Mutasi Fisik terhadap Kemampuan Adaptasi Brokoli (Brassica oleracea var. italica) di Dataran Rendah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2015 Dyra Haryanti NIM A24110128

2

ABSTRAK DYRA HARYANTI. Induksi Mutasi Fisik terhadap Kemampuan Adaptasi Brokoli (Brassica oleracea var. italica) di Dataran Rendah. Dibimbing oleh SOBIR. Brokoli (Brassica oleracea var. italica) merupakan sayuran yang mengandung banyak manfaat dan berfungsi mengurangi risiko kanker. Sayuran ini berasal dari daerah subtropik dan hanya cocok ditanam di dataran tinggi pada wilayah tropis. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh dosis iradiasi sinar gamma terhadap keragaman genetik brokoli di dataran rendah. Penelitian dilaksanakan di Pasirkuda, Bogor (207 m dpl) pada November 2014 sampai April 2015. Rancangan yang digunakan adalah rancangan kelompok lengkap teracak 2 faktor. Faktor tersebut adalah 4 genotipe, yaitu F1 Lucky dan F1 Mujur (genotipe dataran tinggi), F1 Green Magic dan F1 Marathon (genotipe dataran rendah) dengan 5 taraf dosis iradiasi (0, 100, 150, 200, 250 Gy). Hasil penelitian menunjukkan nilai LD50 iradiasi sinar gamma pada brokoli (B. oleracea var. italica) genotipe Lucky, Mujur, dan umum adalah sebesar 191.023 Gy, 84.595 Gy, dan 206.796 Gy. Mutasi meningkatkan persentase pembungaan brokoli sebesar 90.41 %. Mutasi menyebabkan adanya variasi keragaan kualitatif dan kuantitatif pada brokoli. Keragaman terjadi antarpopulasi dan antarindividu hasil iradiasi. Karakter diameter kepala bunga memiliki korelasi positif terhadap diameter batang dan waktu layak panen memiliki korelasi positif terhadap waktu berbunga. Kata kunci : keragaman, kualitas, LD50, pembungaan, sinar gamma

ABSTRACT DYRA HARYANTI. Physical Mutation Induction on Adaptation Capabilities Broccoli (Brassica oleracea var. italica) in Lowlands. Supervised by SOBIR. Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is a vegetable that contains numerous benefits and serves to reduce the risk of cancer. These vegetables come from subtropical regions and only suitable to be planted in tropical highlands. This study was aimed to identify the effect of gamma-ray irradiation dose to the genetic diversity of broccoli in the lowlands. Research conducted at Pasirkuda experimental station, Bogor (207 m asl) in November 2014 until April 2015. This research used randomized complete block design 2 factors. These factors are genotype and level of irradiation dose, consisting of 4 genotype, i.e F1 Lucky and F1 Mujur (genotype highland), F1 Green Magic and F1 Marathon (genotype lowland) with level irradiation dose (0, 100, 150, 200, 250 Gy). The results elucidated LD50 values of gamma irradiation on broccoli (B. oleracea var. italica) genotype Lucky, Mujur, and general amounted 191.023 Gy, Gy 84.595 and 206.796 Gy. Mutations also can increase the percentage of broccoli flowering that is 90.41%. Mutations affected the performance of qualitative and quantitative variation on broccoli. Diversity occurs between population and irradiated individuals. Diameter of flower heads trait have a positive correlation to the diameter of the rod and a proper harvest time has a positive correlation to the time of flowering. Keywords: diversity, flowering, gamma-ray, LD50, quality

3

INDUKSI MUTASI FISIK TERHADAP KEMAMPUAN ADAPTASI BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DI DATARAN RENDAH

DYRA HARYANTI

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Agronomi dan Hortikultura

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

4

6

7

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2014 ini ialah mutasi pada brokoli, dengan judul Induksi Mutasi Fisik terhadap Kemampuan Adaptasi Brokoli (Brassica oleracea var. italica) di Dataran Rendah. Terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Umi Tati Surtiati, Bapak H. Mohammad Tohir (alm), Bambang, Riduan, Dewi, dan Fauzi (kakak) tercinta atas segala doa, semangat, dan kasih sayangnya 2. Prof Dr Ir Sobir, MS selaku dosen pembimbing skripsi dan pembimbing akademik yang telah mendampingi, memberikan pengarahan, bimbingan, dan saran selama proses penyelesaian skripsi sehingga penulis terus mempunyai semangat dan motivasi tinggi 3. Siti Marwiyah, SP, MSi dan Anggi Nindita, SP, MSi selaku dosen penguji yang telah dengan sangat baik hati meluluskan ujian penulis di atas banyak kekurangan selama proses sidang 4. Bapak Baisuni, Bapak Toto, dan Bapak Enjay dari Kebun Percobaan Pusat Kajian Hortikultura Tropika (PKHT) Pasirkuda serta Pak Prayitno dari Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR), Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) yang telah berbaik hati membatu selama penelitian ini berlangsung 5. Dina Fitriana, rekan penelitian, atas kerjasama, bertukar wawasan, dan dorongannya selama penelitian berlangsung 6. Teman-teman program sinergi S1-S2 Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman 2014, Dandelion 48, Hanna, Karmila, Dhienar, Widya, Iqbal, Fira, Runni, Nawang, Yessi, Ernie, dan Indah yang telah membantu, memberikan semangat, dan dorongan selama perkuliahan dan penelitian. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2015 Dyra Haryanti

8

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Hipotesis Penelitian TINJAUAN PUSTAKA Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Syarat Tumbuh Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Mutasi Fisik dengan Sinar Gamma METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat Metode Percobaan Pelaksanaan Percobaan Pengamatan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Percobaan Analisis LD50 Karakter Kualitatif Karakter Kuantitatif SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP

viii viii viii 1 1 2 2 2 2 3 3 4 4 4 4 5 6 8 8 8 11 12 14 22 22 23 23 27 32

9

DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5

Persentase tanaman hidup saat persemaian dan transplanting Persentase tanaman berbunga pada brokoli Persentase tanaman hidup saat 4 MSS pada setiap dosis iradiasi Nilai LD50 tanaman brokoli (B. oleracea var. italica) Penyebaran beberapa karakter kualitatif penting brokoli pada setiap individu tanaman

6 7

9 10 11 12 12

Kelainan fisiologis pada brokoli akibat suhu tinggi Rekapitulasi sidik ragam pada karakter kuantitatif pengamatan genotipe brokoli 8 Nilai tengah pada karakter waktu berbunga, waktu layak panen, dan panjang cabang pada dasar bunga 9 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter tinggi tanaman, tinggi sampai apex, lebar tanaman, dan diameter batang 10 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter panjang daun, panjang petiol, lebar daun, dan kandungan klorofil 11 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter jumlah kepala bunga, diameter kepala bunga, dan panjang cabang pada dasar kepala bunga 12 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter waktu berbunga dan waktu layak panen

13 15

13

22

Koefisien korelasi antarkarakter kuantitatif

16 17

18 20

21

DAFTAR GAMBAR 1

2

Hama dan penyakit yang menyerang brokoli (Brassica oleracea var. italica) saat di lahan. (A) cendawan, (B) ulat daun kubis (Plutella xylostella), (C) ulat krop kubis (Crocidolomia binotalis), (D) busuk basah (Erwinia carotovora pv. carotovora) Kelainan fisiologis yang terjadi pada brokoli (Brassica oleracea var. italica) akibat suhu tinggi. (A) adanya daun pada kepala bunga, (B) bentuk yang tidak beraturan, (C) terbukanya sepal, (D) kecoklatan dan tidak meratanya kuncup bunga.

11

14

DAFTAR LAMPIRAN 1 2

27 27

4

Kode genotipe dan radiasi Rata-rata curah hujan dan suhu (rata-rata, minimum, dan maksimum) selama penelitian Suhu (rata-rata, minimum, dan maksismum) pada pagi, siang, dan malam hari selama penelitian Persentase pembungaan yang berbeda pada setiap dosis

5

Penyebaran beberapa karakter kualitatif brokoli

29

6 7 8

Fase perkembangan kepala bunga tanaman brokoli Keragaan kepala bunga tanaman brokoli hasil iradisi Rincian varietas

30 30 31

3

28 28

1

PENDAHULUAN Latar Belakang Brokoli (Brassica oleracea var. italica) merupakan sayuran yang mengandung vitamin C, vitamin A, rendah kalori, fitonutrisi, dan sulforaphane yang berfungsi mengurangi risiko kanker (Center for Nutrition, Diet and Health 2008). Komoditas sayuran ini berasal dari daerah subtropik, ditemukan di wilayah pantai utara Spanyol, Perancis wilayah barat dan wilayah selatan serta barat daya Inggris (Rakow 2004), dan Italia (Quiros dan Farnham 2011). Berdasarkan asal tempatnya, brokoli hanya cocok ditanam di dataran tinggi pada wilayah tropis. Brokoli umumnya adaptif pada ketinggian 1 000 – 2 000 m di atas permukaan laut (m dpl) (Balitsa 2007) dengan suhu optimum pertumbuhan antara 15–22 oC (Agra Point 2007). Induksi pembungaan pada B. oleracea membutuhkan suhu yang relatif rendah (vernalisasi) pada akhir fase vegetatif dan produksi daun akan terus berlanjut apabila pembentukan bunga tidak terjadi (Wien dan Wurr 1997). Suhu rendah dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman brokoli. Luas tanam brokoli di Indonesia sekitar 49 365 745 m2 atau setara dengan 4 936.5745 ha (BPS 2013). Luas tanam sayuran ini hanya terkonsentrasi di beberapa daerah yang umumnya dataran tinggi. Budidaya sayuran yang intensif di dataran tinggi diduga memacu kerusakan lahan pemicu terjadinya erosi akibat perluasan lahan yang tidak memperhatikan lingkungan. Alternatif untuk mengatasi hal tersebut yaitu dengan memproduksi varietas baru yang adaptif pada dataran rendah. Suhu yang tinggi akibat perubahan iklim global juga merupakan hal yang mendasari perakitan varietas ini. Pengembangan varietas brokoli dataran rendah saat ini telah dilakukan, seperti pada penelitian Jaya (2009) yang menggunakan varietas dataran rendah Green Valiant pada ketinggian 125 m dpl. Perakitan varietas brokoli yang adaptif dataran rendah perlu dikaji lebih lanjut untuk dapat menghasilkan tanaman yang adaptif serta mampu berproduksi tinggi. Pemuliaan tanaman diharapkan dapat menghasilkan brokoli yang adaptif di dataran rendah. Mutasi merupakan salah satu cara yang dapat ditempuh untuk menghasilkan berbagai variasi tanaman dengan waktu yang relatif cepat. Mutasi juga dilakukan karena belum adanya gen yang memberikan sifat adaptif di wilayah tropis, sehingga hal ini dilakukan untuk mendapatkan keragaman genetik akan kemampuan tersebut yang tidak terdapat di alam. Menurut Kharkwal (2012) mutasi adalah teknik pembuatan varietas baru dengan merubah komposisi atau susunan gen (alel). Mutasi memberikan variasi untuk evolusi spesies, perubahan pada spesies tidak hanya penting untuk adaptasi dengan lingkungan tetapi juga dimanfaatkan dalam perbaikan tanaman (Forster dan Shu 2012). Mutasi dapat terjadi secara alami namun peluangnya sangat kecil, karena itu dilakukan mutasi buatan dengan induksi mutasi fisik atau kimia. Mutasi fisik dilakukan melalui iradiasi sinar gamma. Mutasi fisik melalui iradiasi gamma lebih sering digunakan karena mempunyai daya tembus yang lebih tinggi, sehingga peluang terjadinya mutasi akan lebih besar (Aisyah 2013). Teknik iradiasi berpengaruh terhadap

1

2

radiosensitivitas tanaman. Tingkat radiosensitivitas suatu tanaman terhadap iradiasi sinar gamma dapat diketahui dengan Lethal Dosage (LD50). Menurut Kodym et al. (2012) semakin rendah LD50 suatu tanaman, maka semakin tinggi tingkat radiosensitivitasnya. Penelitian mengenai brokoli masih terbilang rendah di Indonesia. Pada umumnya penelitian yang dilakukan hanyalah pengujian lanjut dari varietas yang telah ada, sedangkan pengembangan varietas brokoli masih sangat dibutuhkan. Penelitian ini dilaksanakan untuk menghasilkan variasi tanaman atau pengembangan varietas baru terhadap kemampuan beradaptasi brokoli di dataran rendah. Cara yang dilakukan adalah melalui iradiasi sinar gamma yang belum pernah diteliti sebelumnya. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh dosis iradiasi sinar gamma terhadap keragaman genetik brokoli pada penanaman di dataran rendah. Hipotesis Penelitian Hipotesis dalam penelitian ini adalah iradiasi sinar gamma meningkatkan keragaman genetik tanaman brokoli pada penanaman di dataran rendah.

TINJAUAN PUSTAKA Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Brokoli (Brassica oleracea var. italica) merupakan tanaman semusim dalam famili Brassicaceae. Komoditas sayuran ini berasal dari daerah subtropik, ditemukan di wilayah pantai utara Spanyol, Perancis wilayah barat dan wilayah selatan serta barat daya Inggris (Rakow 2004), dan Italia diketahui sebagai daerah asal brokoli dan kembang kol (Quiros dan Farnham 2011). Keanekaragaman jenis morfologi yang ada pada kerabat B. oleracea dapat berdasarkan keragaman dalam struktur kariotipenya (Kianian and Quiros 1992). Brokoli merupakan tanaman cole pertama yang berkembang dari spesies kubis liar, kepala bunganya terdiri dari kuncup-kuncup bunga (Delahaut dan Newenhouse 1997). Gray (1982) menyatakan kemungkinan brokoli telah ada sebelum kembang kol. Kembang kol kemungkinan berasal dari brokoli karena berdasarkan fakta bahwa bentuk yang sangat khusus dengan kemampuannya yang berkurang, curd pada kembang kol terbentuk sebagian oleh gagalnya terbentuk meristem bunga. B. oleracea memiliki genom CC, 2n=18 (Lysak dan Koch 2011) n=9 (Rakow 2004). Sistem self-incompatibility ditemukan pada sejumlah sayuran penting Brassicaceae, B. oleracea merupakan salah satunya. Poehlman dan Sleper (1995) menyatakan inkompatibilitas disebabkan pollen tube yang gagal terbentuk atau tidak dapat membentuk panjang yang normal sehingga menyebabkan kegagalan fertilisasi. Inkompatibiitas juga disebabkan pollen tube membentuk normal secara lambat hingga tidak mencapai ovul, atau terjadi saat ovul telah diserbuki oleh polen kompatibel lain. Menurut Watanabe dan Hinata (1999) selfincompatibility pada B. oleracea dikontrol oleh sistem sporofitik yang

3

dipengaruhi sejumlah besar alel (multiple allelic). Kombinasi genetik sporofitik sistem lebih banyak dan kompleks. Hambatan pada perkecambahan polen atau pertumbuhan pollen tube berlokasi di permukaan stigma (Poehlman dan Sleper 1995).

Syarat Tumbuh Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Brokoli pada umumnya ditanam pada ketinggian 1 000–2 000 m dpl, bertipe iklim basah, dengan pH tanah antara 6–7 (Balitsa 2007). Induksi pembungaan pada B. oleracea membutuhkan suhu yang relatif rendah (vernalisasi) pada akhir fase vegetatif dan produksi daun akan terus berlanjut apabila pembentukan bunga tidak terjadi (Wien dan Wurr 1997). Keluarga Brassica cukup tahan akan suhu dingin, tanaman brokoli dapat menahan suhu 0 oC kurang dari 36 jam (Agra Point 2007). Suhu untuk pertumbuhan minimum dan maksimum brokoli adalah 0 oC dan 29 oC, dengan suhu optimum antara 15–22 oC. Suhu tinggi (lebih besar dari 27 oC) dapat menunda kematangan dan meningkatkan pertumbuhan vegetatif, suhu rendah (1.5–10 oC) dapat mempercepat kematangan tetapi menyebabkan brokoli membentuk tangkai bunga.

Mutasi Fisik dengan Sinar Gamma Menurut Kharkwal (2012) mutasi adalah proses alami dalam membuat varietas baru dengan merubah komposisi atau susunan gen (alel). Pemuliaan mutasi melibatkan pengembangan varietas baru dengan menghasilkan dan memanfaatkan keragaman genetik melalui mutagenesis kimia dan fisik, kini mutasi termasuk dalam tiga pilar dari pemuliaan modern di samping pemuliaan rekombinan dan pemuliaan transgenik. Menurut Maluszynski (1990) karakter morfologi seperti bobot tanaman, ukuran daun, warna bunga, cepat atau lambatnya masak fisiologis merupakan contoh karakteristik yang mudah dinilai dari populasi yang besar pada tanaman mutan atau hasil induksi mutasi. Screening fenotipe tidak dilakukan sampai generasi M3, ini dikarenakan pada beberapa fenotipe tidak terekspresi sampai tanaman menjadi homozigot dari hasil mutasi tersebut (Forster dan Shu 2012). Seleksi karakter fenotipe pada generasi awal mutasi tetap dibutuhkan untuk menentukan variasi yang terjadi akibat perlakuan mutasi dan karakter yang diinginkan tetap stabil atau tidak pada generasi selanjutnya. Menurut Lundqvist et al. (2012) studi genetik mengungkapkan bahwa gen mengendalikan fenotipe yang terekspresi dan seleksi fenotipe dapat dibuktikan dengan seleksi genotipe menggunakan marka molekuler. Iradiasi fisik dengan sinar gamma merupakan salah satu alternatif termudah dan cepat dalam menemukan variasi dari suatu varietas. Mutasi fisik melalui iradiasi gamma mempunyai daya tembus yang lebih tinggi, sehingga peluang terjadinya mutasi akan lebih besar (Aisyah 2013). Terdapat dua sumber dalam radiasi sinar gamma, yaitu 60Co dan 137Cs. Sinar gamma 60Co menghasilkan radioaktif yang lebih besar pada kuantitas yang sama dibandingkan 137Cs (Mba dan Shu 2012). Hal ini berpengaruh pada dosis yang digunakan. Radiosensitivitas menentukan dosis iradisi dari suatu tanaman. Radiosensitivitas bukan hanya

4

dipengaruhi jenis tanaman tapi juga oleh varietas suatu tanaman. Tingkat radiosensitivitas suatu tanaman terhadap iradiasi sinar gamma dapat diketahui dengan Lethal Dosage (LD50). Menurut Kodym et al. (2012) semakin rendah LD50 suatu tanaman, maka semakin tinggi tingkat radiosensitivitasnya. Tanaman yang memiliki kandungan air tinggi, umumnya memiliki tingkat radiosensitivitas yang tinggi. Semakin banyak kadar oksigen dan molekul air (H2O) dalam materi yang diiradiasi, maka akan semakin banyak pula radikal bebas yang terbentuk sehingga tanaman menjadi lebih sensitif.

METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Pusat Kajian Hortikultura Tropika Pasirkuda (PKHT), Ciomas, Bogor pada bulan November 2014 sampai April 2015. Lokasi terletak pada ketinggian 207 m dpl. Perlakuan iradiasi sinar gamma dilakukan di Laboratorium Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR), Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Pasar Jumat, Jakarta Selatan. Bahan dan Alat Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih brokoli yang terdiri dari 2 genotipe dataran tinggi dan 2 genotipe dataran rendah sebagai varietas pembanding. Genotipe brokoli dataran tinggi, terdiri atas F1 Lucky dan F1 Mujur. Genotipe brokoli dataran rendah, terdiri atas F1 Green Magic dan F1 Marathon. Kode genotipe dan iradiasi yang diaplikasikan dapat dilihat pada Lampiran 1. Bahan lain yang digunakan adalah pupuk kandang, pupuk Urea, SP36, ZA, KCl, furadan, insektisida, dan fungisida. Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Gamma Chamber 4000A, atleaf+ klorofil meter, alat pertanian konvensional, jangka sorong, mulsa plastik, tray, penggaris, meteran, gunting, tali plastik, kamera, dan alat tulis. Metode Percobaan Rancangan yang digunakan adalah rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan 2 faktor. Faktor tersebut yaitu genotipe (faktor A) dan taraf dosis iradiasi (faktor B), terdiri dari 4 genotipe dan 5 taraf dosis iradiasi. Genotipe yang digunakan adalah F1 Lucky (G1), F1 Mujur (G2), F1 Green Magic (G3), dan F1 Marathon (G4). Taraf dosis iradiasi yang digunakan yaitu 0 Gy (D0), 100 Gy (D1), 150 Gy (D2), 200 Gy (D3), dan 250 Gy (D4). Genotipe yang diiradiasi adalah F1 Lucky (G1) dan F1 Mujur (G2). Perlakuan diulang sebanyak tiga kali dan masingmasing ulangan terdiri dari 25 tanaman, sehingga dalam percobaan terdapat total 36 satuan percobaan. Pengamatan dilakukan pada setiap individu tanaman hasil mutasi dan 10 tanaman contoh pada varietas pembanding.

5

Model aditif linier yang dipakai sebagai berikut: Yijk= µ + αi + βj + (αβ)ij + Pk + εijk, Keterangan : Yijk = pengamatan pada perlakuan genotipe ke-i, taraf iradiasi ke-j, dan ulangan ke-k µ = rataan umum αi = pengaruh genotipe ke-i (i=1,2) βj = pengaruh perlakuan taraf iradiasi ke-j (j=1,2,3,4,5) (αβ)ij = interaksi antara genotipe ke-i dengan taraf iradiasi ke-j Pk = pengaruh pengelompokan (k=1,2,3) εijk = galat percobaan Pelaksanaan Percobaan Iradiasi Sinar Gamma Iradiasi sinar gamma dilakukan pada benih brokoli di Laboratorium Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR), Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Pasar Jumat, Jakarta Selatan. Sumber mutagen berupa sinar gamma yang berasal dari alat Gamma Chamber 4000A. Benih brokoli genotipe dataran tinggi yang digunakan, antara lain F1 Lucky dan F1 Mujur. Benih diiradiasi dengan menggunakan 5 taraf iradiasi yaitu 0 Gy, 100 Gy, 150 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy. Persemaian Tahapan budi daya yang dilakukan berdasarkan Balitsa (2007). Benih sebelum disemai direndam dahulu dalam larutan Previkur N (1 cc L-1) selama 1 jam. Benih yang tenggelam disemai pada tray berlubang dengan media berupa campuran tanah dengan pupuk kandang 1:1 (v/v). Benih disemai sebanyak 1 benih per lubang tray. Tray ditutup dengan mulsa plastik selama 2–3 hari. Persemaian dilakukan dalam greenhouse. Penyiraman dilakukan setiap hari. Penanaman Lahan yang dipilih lebih baik bukan merupakan bekas tanaman kubiskubisan. Lahan dibuat bedengan kemudian dibuat lubang tanam dengan jarak tanam 60 cm x 40 cm, sesuai dengan jarak tanam rekomendasi hasil penelitian Hossain et al. (2011). Pengapuran dilakukan apabila pH tanah kurang dari 5.5 dengan menggunakan Dolomit dengan dosis 1.5 ton ha-1 pada 3–2 minggu sebelum tanam bersamaan dengan pengolahan lahan. Pemeliharaan Pemeliharaan yang dilakukan meliputi pemupukan, pengairan, penyulaman, penyiangan, pendangiran, perempelan, pengendalian hama dan penyakit tanaman. Pupuk yang diberikan antara lain pupuk kandang dan pupuk buatan. Pupuk kandang berupa pupuk kandang sapi 30 ton ha-1, sedangkan pupuk buatan berupa Urea 100 kg ha-1, SP-36 250 kg ha-1, dan KCl 200 kg ha-1. Pada setiap tanaman diperlukan Urea 4 g + ZA 9 g, dan KCl 7 g. Pupuk kandang diberikan 1 minggu sebelum penanaman. Setengah dosis pupuk N (Urea 2 g + ZA 4.5 g), pupuk SP-36 (9 g), dan KCl (7 g) diberikan pada tiap lubang tanam sebelum transplanting dilakukan. Sisa pupuk N diberikan per tanaman pada saat tanaman berumur 4 minggu setelah tanam (MST). Penyiraman dilakukan setiap hari sampai brokoli

6

tumbuh normal dan sesuai kebutuhan. Penyiangan dan pendagiran dilakukan bersamaan dengan pemupukan. Perempelan dilakukan pada cabang atau tunastunas samping, sehingga hara akan terkonsentrasi pada pembentukan bunga. Pengandalian hama dan penyakit dilakukan dengan menggunakan pestisida dengan benar. Tanaman brokoli umumnya berbunga sekitar 60–70 hari setelah tanam (HST). Pembuatan Benih Kriteria pemanenan brokoli segar adalah saat kepala bunga masih kompak dan padat serta kuncup yang belum mekar. Pada penelitian ini yang dilakukan adalah pemanenan benih. Pemanenan benih dilakukan saat tanaman telah melewati kriteria panen layak pasar (sudah melewati masak fisiologis), yaitu bunga brokoli yang telah mekar, terbentuk biji, kemudian layu. Pembentukan biji dilakukan dengan menyilangkan antarkuncup bunga pada satu kepala bunga. Bunga brokoli yang telah kering dan terbentuk biji di panen dengan cara digoyangkan secara perlahan. Pemanenan benih dilakukan hati-hati karena ukuran benih yang sangat kecil. Pengamatan Pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman brokoli terdiri atas karakter kuntitatif dan kualitatif berdasarkan UPOV (2006) dan IBPGR (1990). 1. Pengamatan kuantitatif a) Persentase tanaman hidup (%), jumlah tanaman hidup saat persemaian pada 4 minggu setelah semai (MSS) dan tanaman hidup saat transplanting pada 4 minggu setelah tanam (MST) b) Persentase tanaman berbunga (%), diamati dari setiap individu pada populasi tanaman c) Tinggi tanaman (cm), diukur dari atas permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi

d) Tinggi tanaman sampai apex (cm), diukur dari atas permukaan tanah sampai apex (bagian atas kepala bunga) e) Lebar tanaman (cm), diukur dari ujung kiri hingga ujung kanan tanaman terlebar f) Diameter batang (mm), diukur pada batang utama tanaman terlebar g) Panjang daun, termasuk petiol (cm) diamati pada setiap individu tanaman h) Panjang petiol (cm), diamati pada setiap individu tanaman i) Lebar daun (cm), diukur pada daun terlebar dari setiap individu tanaman

7

j) Kandungan klorofil (unit), diukur pada daun yang sama dengan pengamatan daun lainnya dan diulang sebanyak 3 kali k) Jumlah kepala bunga, diamati pada setiap individu tanaman l) Diameter kepala bunga (cm), diukur saat tanaman mencapai diameter kepala bunga maksimum m) Panjang cabang pada dasar kepala bunga, selain batang utama (cm) diukur saat tanaman mencapai diameter kepala bunga maksimum n) Waktu berbunga (MST), diamati pada setiap individu tanaman o) Waktu layak panen (MST) , diamati pada setiap individu tanaman. 2. Pengamatan kualitatif a) Jumlah batang utama (kualitatif) : satu, lebih dari satu b) Bentuk sikap daun (pada bagian awal formasi kepala bunga) : semi tegak, mendatar, terjumbai

c) Banyak lekukan pada daun (pada keseluruhan daun tiap tanaman) : tidak ada atau sangat sedikit, sedikit, sedang, banyak, sangat banyak d) Warna helai daun : hijau, hijau keabuan, hijau kebiruan e) Intensitas warna hijau pada helai daun : terang, sedang, gelap f) Warna antosianin pada helai daun : ada, tidak ada g) Gelombang pada tepi daun : tidak ada atau sangat lemah, lemah, sedang, kuat, sangat kuat h) Lekukan pada tepi helai daun : lemah, sedang, kuat i) Lepuhan pada helai daun : tidak ada atau sangat lemah, lemah, sedang, kuat, sangat kuat j) Warna antosianin pada petiol : ada, tidak ada k) Panjang petiol : sangat pendek, pendek, sedang, panjang, sangat panjang l) Panjang cabang pada dasar bunga, selain batang utama : sangat pendek, pendek, sedang, panjang, sangat panjang

8

m) n) o) p) q) r) s) t) u)

Ukuran kepala bunga : sangat kecil, kecil, sedang, besar, sangat besar Warna kepala bunga : krem, hijau, hijau keabuan, hijau kebiruan, violet Intensitas warna pada kepala bunga : terang, sedang, gelap Warna antosianin pada kepala bunga : ada, tidak ada Intensitas warna antosianin pada kepala bunga : sangat lemah, lemah, sedang, kuat, sangat kuat, Tonjolan pada kepala bunga : halus, sedang, kasar Tekstur kepala bunga : sangat halus, halus, sedang, kasar, sangat kasar Kerapatan kepala bunga : lepas, sedang, rapat Daun kecil pada kepala bunga : ada, tidak ada. Analisis Data

Analisis data yang dilakukan adalah analisis LD50 dengan menggunakan data presentase tanaman hidup pada 4 MST; uji F, jika perlakuan berpengaruh nyata maka dilakukan uji lanjut menggunakan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf 5%; dan uji t-student. Perangkat lunak yang digunakan, yaitu Curve Expert 1.3 (analisis LD50); Microsoft Excel 2007 (rekapitulasi data), Statistical Tool for Agricultural Research (STAR) versi 2.0.1 (uji F, uji lanjut, dan uji t-student).

HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Percobaan Kondisi selama persemaian menunjukkan bahwa benih dataran tinggi yang diberi perlakuan iradiasi memiliki tingkat perkecambahan lebih tinggi dibandingkan tanaman tanpa iradiasi atau kontrol (Tabel 1). Rendahnya tingkat perkecambahan benih kontrol disebabkan oleh suhu yang lebih tinggi dari batas optimum perkecambahan, sedangkan rendahnya tingkat perkecambahan benih iradiasi disebabkan oleh pengaruh mutasi. Suhu pada greenhouse yang digunakan sebagai tempat persemaian berkisar 30 oC, suhu ini lebih tinggi dibandingkan suhu optimum yang dibutuhkan untuk perkecambahan. Suhu optimum perkecambahan brokoli adalah antara 21 oC dan 24 oC (Delahaut dan Newenhouse 1997), 29 oC (Agra Point 2007). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mutasi dapat meningkatkan daya berkecambah benih. Menurut Forster dan Shu (2012) ekspresi gen mutan dipengaruhi oleh asal genetik dan lingkungan tertentu, ekspresi gen dapat berubah dari asal genetiknya dan keragaan bersifat maju (forward) atau mundur (reverse).

9

Tanaman brokoli pada saat persemaian memiliki pertumbuhan yang tidak seragam akibat faktor lingkungan (suhu) dan genetik (asal genetik dan mutasi), sehingga benih dipindah tanam saat berumur 5 MSS. Persentase tanaman hidup setelah transplanting menunjukkan nilai yang rendah dan mengalami penurunan dari persentase tanaman hidup saat persemaian (Tabel 1). Hal yang menyebabkan penurunan jumlah tanaman hidup saat telah ditanam di lahan adalah tanaman mengalami stress akibat suhu tinggi dan serangan cendawan. Brokoli memerlukan suhu optimum untuk pertumbuhan antara 15–22 oC (Agra Point 2007), sedangkan rata-rata suhu selama pertumbuhan brokoli di lapang selama bulan Januari hingga Maret adalah ±25 oC (BMKG 2015) (Lampiran 2). Suhu tinggi mengakibatkan tanaman mengalami kekeringan dan hujan (kelembapan tinggi) membuat tanaman mudah terserang cendawan. Pengendalian serangan cendawan dengan penyemprotan fungisida berbahan aktif mankozeb. Tabel 1 Persentase tanaman hidup saat persemaian dan transplanting Dosis iradiasi 0 Gy 100 Gy 150 Gy 200 Gy 250 Gy

Tanaman hidup (%) Persemaian 44.00

Transplanting 42.37

62.67 54.00 50.67 51.33

51.38 30.74 51.15 42.81

Hama yang menyerang brokoli saat persemaian adalah belalang (Oxya sp.), pengendalian dilakukan secara kimiawi dengan insektisida berbahan aktif prefonofos. Hama yang menyerang tanaman brokoli saat di lahan yaitu belalang (Oxya sp.), ulat daun kubis (Plutella xylostella), dan ulat krop kubis (Crocidolomia binotalis). Hama yang ditemukan pada tanaman brokoli merupakan hama utama yang menyerang sebagian besar tanaman Brassicaceae. Serangan larva P. xylostella mempunyai ciri ditinggalkannya lapisan epidermis bagian atas, larva hanya memakan permukaan bawah daun (Balitsa 2005). Serangan hama P. xylostella pada brokoli ini menyebabkan beberapa tanaman mengalami kerusakan berat, tertinggal tulang-tulang daun dan mati. Hama C. binotalis menyerang brokoli dengan bergerombol pada permukaan bawah daun dan menyerang pucuk tanaman hingga menghancurkan titik tumbuh (Balitsa 2005). Dominansi hama C. binotalis meningkat seiring dengan penurunan hama P. xylostella. Hama ini menyerang saat tanaman mulai memasuki masa penginduksian bunga atau transisi dari fase vegetatif ke generatif. Pengendalian hama dilakukan secara mekanis dan kimiawi menggunakan insektisida berbahan aktif deltrametrin. Pengendalian hama dilakukan secara intensif dengan mekanis dan penyemprotan setiap minggu setelah hama mulai menyerang. Perubahan fase vegetatif ke generatif pada brokoli ditandai dengan pembungaan yang dapat diinduksi melalui vernalisasi. Menurut Wien dan Wurr (1997) brokoli memiliki suhu respon yang sama dengan kembang kol (tidak mengalami vernalisasi dibawah 9 atau diatas 2 oC) dengan batasan suhu tertinggi formasi kepala bunga yang lebih tinggi. Batasan optimum brokoli dapat berbunga adalah suhu kisaran 22 oC, akan tetapi ini pun belum dapat dipastikan (Tan 1999). Pembungaan terjadi pertama kali pada 8 MST (bulan Februari) dengan kisaran

10

suhu rata-rata pagi hari 22.89 oC dan pada bulan ini juga brokoli menerima induksi suhu minimum sebesar 20 oC (BMKG 2015). Suhu selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman brokoli masih menerima suhu rendah meskipun lama penginduksian rendah dan tanaman brokoli memiliki sensitivitas yang tinggi. Induksi pembungaan hanya efektif apabila tanaman telah melewati masa vegetatif yang dapat diamati dari banyaknya daun terbentuk pada batang utama sebelum apex berubah menjadi struktur reproduktif (Wien dan Wurr 1997). Transisi dari vegetatif ke generatif pada morfologi brokoli berpengaruh terhadap jumlah daun dan umur tanaman (Tan 1999). Tanaman brokoli pada penelitian ini telah memiliki keragaan yang ideal untuk mengalami masa transisi. Tanaman brokoli telah memiliki ±17 helai jumlah daun saat tanaman berumur 3 MST. Inisiasi pembungaan brokoli terjadi pada tanaman yang berumur 2.5–5 MST dengan jumlah daun sejati 11–22 helai daun (Gauss dan Taylor 1969) dan memiliki 17 helai daun (Wien dan Wurr 1997). Tanaman brokoli baik genotipe hasil iradiasi dan kontrol sama-sama mengalami pembungaan. Hal ini menunjukkan brokoli cenderung untuk berbunga meskipun terinduksi suhu rendah yang tidak lama dengan keragaan tanaman telah ideal untuk mengalami masa transisi. Selain faktor lingkungan yang mempengaruhi, faktor genetik juga merupakan hal terpenting dalam pembungaan brokoli. Menurut Fujime (1988) masa reseptif induksi pembungaan dipengaruhi oleh perbedaan genetik antarkultivar. Tabel 2 menunjukkan tanaman hasil iradiasi berhasil mengalami pembungaan lebih tinggi dibandingkan kontrol dan pembanding sebesar 90.41% (iradiasi), 78.57% (kontrol), 83.95% (pembanding). Hal ini menunjukkan mutasi meningkatkan persentase pembungaan brokoli di dataran rendah. Individu tanaman hasil iradiasi memiliki respon yang berbeda, perbedaan dilihat dari persentase pembungaan yang berbeda pada setiap dosis yang diberikan (Lampiran 4). Mutasi menyebabkan perubahan atau variasi genetik yang bersifat acak pada pada beberapa lokus atau gen dari keseluruhan genom (Forster dan Shu 2012). Tabel 2 Persentase tanaman berbunga pada brokoli Perlakuan Genotipe iradiasi Genotipe kontrol Genotipe pembanding

Persentase berbunga (%) 90.41 78.57 83.95

Penyakit yang menyerang tanaman brokoli setelah mengalami pembungaan yaitu busuk basah yang disebabkan oleh bakteri Erwinia carotovora pv. carotovora (Jones) Dye. Penyakit pada brokoli ini diperparah oleh curah hujan dan kelembapan yang tinggi. Curah hujan rata-rata saat pembentukan formasi kepala bunga adalah 374 mm bulan-1 (BMKG 2015), hujan terjadi pada sore hari dengan intensitas yang tinggi. Bagian tanaman yang terinfeksi pada brokoli adalah batang dan kepala bunga. Infeksi umumnya terjadi melalui luka atau lentisel dan bagian yang terinfeksi, jika kelembapan tinggi jaringan tampak basah berwarna kecoklatan dan membusuk hingga mengeluarkan bau khas menusuk hidung akibat adanya serangan bakteri sekunder (Balitsa 2005). Penyakit busuk basah ini menyebabkan kegagalan tanaman dalam menghasilkan benih.

11

A

B

C

D

Gambar 1 Hama dan penyakit yang menyerang brokoli (Brassica oleracea var. italica) saat di lahan. (A) cendawan, (B) ulat daun kubis (Plutella xylostella), (C) ulat krop kubis (Crocidolomia binotalis), (D) busuk basah (Erwinia carotovora pv. carotovora). Analisis LD50 LD50 merupakan dosis yang menghasilkan kematian atau pengurangan 50% dalam perkecambahan benih atau viabilitas suatu tanaman (Kodym et al. 2012). Persentase kematian ataupun jumlah hidup suatu tanaman yang diberikan dosis iradiasi menjadi indikator dalam penentuan LD50 suatu tanaman. Penggunaan persentase hidup atau mampu berkecambah dibutuhkan untuk mengetahui nilai LD50. Penentuan LD50 pada penelitian ini berdasarkan genotipe brokoli dataran tinggi yang diiradasi untuk dapat mampu beradaptasi di dataran rendah. Dosis iradiasi kontrol (0 Gy) tidak dicantumkan karena benih menunjukkan jumlah tanaman hidup lebih sedikit dibandingkan dengan genotipe yang mengalami iradiasi. Genotipe Lucky menunjukkan terjadinya peningkatan persentase hidup pada dosis tertinggi 250 Gy, sebaliknya genotipe Mujur terus mengalami penurunan (Tabel 3). Hal ini menunjukkan bahwa genotipe Mujur lebih sensitif terhadap iradiasi sinar gamma dibandingkan genotipe Lucky. Tabel 3 Persentase tanaman hidup saat 4 MSS pada setiap dosis iradiasi Dosis iradiasi 100 Gy 150 Gy 200 Gy 250 Gy

Tanaman hidup (%) Genotipe Mujur Genotipe Lucky (G1) (G2) 76.00 49.33 66.67 41.33 60.00 41.33 76.00 26.67

Rata-rata 62.67 54.00 50.67 51.33

Hubungan dosis iradiasi dengan persentase hidup tanaman genotipe Lucky, Mujur, dan umum mengikuti tipe regresi kuadratik dengan persamaan garis, nilai s, dan r pada Tabel 4. Semakin besar nilai r dan semakin kecil nilai s menunjukkan bahwa kecenderungan kurva semakin baik dan hasil akurat. Nilai LD50 pada tanaman brokoli (B. oleracea var. italica) genotipe Lucky, Mujur, dan umum berturut-turut adalah sebesar 191.023 Gy, 84.595 Gy, dan 206.796 Gy. Iradiasi pada genotipe Mujur melebihi nilai LD50 pada seluruh dosis yang diberikan, sedangkan pada genotipe Lucky hanya dosis 200 Gy dan 250 Gy yang melebihi

12

nilai LD50. Hasil LD50 ini dapat menjadi referensi tanaman brokoli (B. oleracea var. italica) yang belum diketahui sebelumnya. Tabel 4 Nilai LD50 tanaman brokoli (B. oleracea var. italica) Genotipe Lucky Mujur Umum

Kurva Kuadratik Kuadratik Kuadratik

Persamaan y=141.6595-0.89989x+0.002533x2 y=45.143+0.09714x-0.000666x2 y=93.3975-0.40125x+0.000933x2

r 0.94 0.95 0.99

s 4.47 5.07 0.30

LD50 191.023 84.595 206.796

Karakter Kualitatif Karakter kualitatif merupakan karakter yang dikendalikan oleh gen sederhana (satu atau dua gen) dan tidak atau sedikit sekali dipengaruhi lingkungan (Syukur et al. 2012). Tujuan utama dalam penelitian ini adalah menghasilkan mutan yang memiliki fenotipe sesuai dengan keinginan pasar. Pengamatan kualitatif terdiri atas 21 karakter yang diamati, terdapat 6 karakter yang memberikan pengaruh terhadap kualitas brokoli (Tabel 5). Penyebaran beberapa karakter kualitatif lainnya berdasarkan modus terdapat pada Lampiran 5. Karakter yang menunjukkan suatu tanaman masuk dalam kategori kualitas pasar adalah jumlah batang utama satu, ukuran kepala bunga sedang dan besar, warna kepala bunga hijau, tonjolan halus, kerapatan pada kepala bunga, dan tidak adanya daun kecil pada kepala bunga. Tabel 5 Penyebaran beberapa karakter kualitatif penting brokoli pada setiap individu tanaman Karakter Jumlah batang utama Ukuran kepala bunga

Warna kepala bunga Tonjolan pada kepala bunga

Kerapatan kepala bunga

Adanya daun kecil pada kepala bunga a

Skoring kualitatif satu lebih dari satu sangat kecil kecil sedang besar sangat besar krem hijau halus sedang kasar lepas sedang rapat ada tidak ada

Genotipea G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0; G2D0; G3; G4 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4) G1(D1,D3,D4); G4 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G2D0; G3 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4) G1 (D2,D3,D4); G2 (D1,D2) G1 (D1,D3,D4), G2 (D2.D3,D4) G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0; G2D0; G3; G4 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0; G2D0; G3; G4 G1 (D1,D3); G2 (D1,D2,D3,D4) G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2) G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4) G1 (D1,D4); G2 (D1,D2,D3); G4 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0; G2D0; G3 G1 (D1,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G4 G1 (D1,D2,D3,D4); G2 (D1,D2,D3,D4); G1D0; G2D0; G3

G1: Lucky, G2: Mujur, G3: Green Magic, G4: Marathon, D0: 0 Gy, D1: 100 Gy, D2: 150 Gy, D3: 200 Gy, D4: 250 Gy.

13

Hasil penelitian menunjukkan bahwa individu hasil iradiasi menyebar pada berbagai karakter yang berbeda dari genotipe kontrol maupun genotipe pembandingnya. Keragaman hasil mutasi ini juga ditemukan pada penelitian Sobrizal (2007) yang menunjukkan keseluruhan galur mutan yang dimati pada padi memiliki keragaman yang tinggi dan hasil marka molekuler pun memperlihatkan polimorfisme pada keseluruhan galur dengan membawa gen yang berbeda. Genotipe iradiasi menunjukkan karakter yang lebih baik dibandingkan genotipe pembanding Marathon. Karakter kualitatif yang lebih baik terdapat pada ukuran kepala bunga, kerapatan kepala bunga, dan tidak adanya daun kecil pada kepala bunga. Brokoli mengalami fase perkembangan kepala bunga dari mulai terbentuknya kepala bunga, fase layak panen, dan fase terjadinya kelainan fisiologis (Lampiran 6). Pada penelitian ini, fase pembentukan benih tidak terjadi. Suhu yang tinggi selama pembentukan kepala bunga menyebabkan tanaman mengalami kelainan fisiologis, suhu rata-rata siang hari diatas 27 oC (BMKG 2015). Kepala bunga varietas iklim panas umumnya kuntum bunga membuka lebih awal, sehingga cepat menjadi tidak kompak atau terpisah-pisah (Tan 1999). Kelainan fisiologis pada tanaman hasil iradiasi terjadi pada 11 dan 12 MST (8 dan 9 minggu setelah fase vegetatif). Kelainan fisiologis terjadi lebih lama dibandingkan penelitian Heather et al. (1992) yang mengalami kelainan fisiologis setelah 7 minggu diberi perlakuan suhu tinggi setelah akhir fase vegetatif. Radiasi mempengaruhi sifat fisik, kimia, dan fase biologis terutama materi genetik (Lagoda 2012). Tabel 6 Kelainan fisiologis pada brokoli akibat suhu tinggi Perlakuan Genotipe iradiasi G1D1 G1D2 G1D3 G1D4 G2D1 G2D2 G2D3 G2D4 Genotipe kontrol G1D0 G2D0 Genotipe pembanding G3 G4

Kelainan fisiologis bentuk yang tidak beraturan bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal, kecoklatan bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal bentuk yang tidak beraturan bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal, adanya daun pada kepala bunga bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal bentuk yang tidak beraturan, adanya daun pada kepala bunga bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal, tidak meratanya kuncup bunga, kecoklatan bentuk yang tidak beraturan, kecoklatan bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal, adanya daun pada kepala bunga, kecoklatan

Menurut Tan (1999) kunci dalam menentukan komponen kualitas dari brokoli adalah ukuran kepala bunga, cabang bunga, ukuran kuncup bunga, dan kelainan fisiologis (physiological disorders). Kelainan fisiologis yang dapat mempengaruhi kualitas pasar tanaman brokoli berdasarkan karakter kualitatif yang diamati, yaitu adanya daun kecil pada kepala bunga, kerapatan bunga yang

14

lepas, dan tonjolan kepala bunga kasar. Kelainan fisiologis pada kepala bunga yang terjadi adalah bentuk yang tidak beraturan, terbukanya sepal, adanya daun pada kepala bunga, tidak meratanya kuncup bunga, dan kecoklatan (Tabel 6 dan Gambar 2). Stres dapat menyebabkan brokoli mengalami prematur dengan membentuk tangkai bunga (Agra Point 2007). Adaptasi terhadap suhu tinggi pada beberapa kultivar menyebabkan terbentuknya kepala bunga yang berdaun (Wien dan Wurr 1997). Suhu tinggi juga menyebabkan tanaman menghasilkan pembengkakan atau terbukanya sepal pada kuncup bunga yang menyebabkan tidak meratanya kepala bunga (Heather et al. 1992). Suhu tinggi menyebabkan keragaan kepala bunga yang tidak merata, disebabkan oleh kuncup bunga yang lebih besar (Farnham dan Bjorkman 2011) dan atau kuncup ukuran normal pada bagian luar dan kecil pada bagian tengah (Bjorkman dan Pearson 1997).

A

B

C

D

Gambar 2 Kelainan fisiologis yang terjadi pada brokoli (Brassica oleracea var. italica) akibat suhu tinggi. (A) adanya daun pada kepala bunga, (B) bentuk yang tidak beraturan, (C) terbukanya sepal, (D) kecoklatan dan tidak meratanya kuncup bunga. Karakter Kuantitatif Analisis ragam Karakter kuantitatif merupakan sifat atau karakter yang dapat diukur, dipengaruhi oleh banyak gen, dan dipengaruhi oleh lingkungan (Falconer 1964). Tanaman hasil mutasi disebut mutan putatif. Mutan putatif merupakan individu yang diduga mutan yang belum dapat disebut mutan karena karakter khas yang terlihat bergantung pada faktor genotipe dan lingkungan (Forster dan Shu 2012). Uji statistik F dilakukan pada faktor genotipe dan faktor dosis iradiasi tanpa melibatkan pembanding. Hasil uji F tanaman brokoli (B. oleracea var. italica) pada Tabel 7 menunjukkan bahwa pemberian perlakuan berbagai genotipe dan dosis iradiasi sinar gamma tidak berpengaruh nyata hampir pada seluruh karakter kuantitatif yang diujikan, kecuali panjang cabang pada dasar kepala bunga, waktu berbunga, dan waktu panen. Hal ini menunjukkan bahwa tidak adanya perbedaan secara signifikan yang terukur pada brokoli baik hasil iradiasi dan kontrol pada karakter tinggi tanaman, tinggi tanaman sampai apex, lebar tanaman, diameter batang, panjang daun, panjang petiol, lebar daun, kandungan klorofil, jumlah

15

kepala bunga, dan diameter kepala bunga. Hasil ini membuktikan bahwa tanaman hasil iradiasi dan kontrol memiliki keragaan yang hampir mirip atau homogen. Pengelompokan pada hasil uji F berpengaruh nyata pada kandungan klorofil, jumlah kepala bunga, dan waktu layak panen. Pengelompokan yang digunakan menunjukkan bahwa lingkungan bersifat heterogen. Faktor lingkungan memiliki peran terhadap hasil (fenotipe) disamping faktor genetik. Interaksi antara genotipe dengan dosis iradiasi berpengaruh nyata pada karakter panjang cabang dasar kepala bunga, waktu berbunga, dan waktu layak panen. Tabel 7 Rekapitulasi sidik ragam pada karakter kuantitatif pengamatan genotipe brokoli Karakter Tinggi tanaman (cm) Tinggi sampai apex (cm) Lebar tanaman (cm) Diameter batang (mm) Panjang daun (cm) Panjang petiol (cm) Lebar daun (cm) Kandungan klorofil (unit) Jumlah kepala bunga Diameter kepala bunga (cm) Panjang cabang dasar kepala bunga (cm) Waktu berbunga (MST) Waktu layak panen (MST)

KT Kelompok 1.10tn

KT Genotipe 0.07tn

KT Dosis 38.14tn

KT Interaksi 8.39tn

KK (%) 13.48

12.95tn

61.46tn

23.16tn

51.06tn

12.37

tn

27.18 16.66tn 2.42tn 0.35tn 4.85tn

tn

222.69 4.47tn 2.32tn 2.42tn 0.98tn

tn

35.38 11.70tn 26.86tn 4.22tn 1.14tn

tn

17.31 15.94tn 18.89tn 2.83tn 1.54tn

15.47 13.67 13.32 14.17 13.68

40.24**

2.40tn

1.90tn

2.76tn

1.71

*

tn

tn

tn

29.14

1.05

0.03

0.19

0.48

0.77tn

0.60tn

8.35tn

19.06tn

25.36

1.65tn

0.05tn

3.83tn

14.35 *

28.88

tn

tn

tn

*

7.49

1.25 *

4.75

1.14

1.51 *

0.41

0.05tn

0.59

0.46tn

2.01

KT: kuadrat tengah; KK: koefisien keragaman; **berpengaruh sangat nyata pada taraf 5%; *berpengaruh nyata pada taraf 5%; tntidak berpengaruh nyata pada taraf 5%

Uji lanjut menggunakan DMRT pada taraf 5% berdasarkan genotipe dari nilai terkecil ke terbesar (Tabel 8). Nilai yang rendah pada karakter waktu berbunga dan waktu layak panen menunjukkan tanaman berumur genjah. Nilai karakter panjang cabang pada dasar kepala bunga berhubungan dengan kualitas tanaman. Semakin tinggi nilai karakter panjang cabang pada dasar kepala bunga menunjukkan bahwa kepala bunga brokoli (B. oleracea var. italica) yang dihasilkan semakin tidak beraturan, terpisah, dan tidak kompak. Hasil uji lanjut karakter waktu berbunga menunjukkan hasil yang sama dengan waktu layak panen. Genotipe Lucky pada dosis 100 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy memiliki waktu berbunga dan layak panen yang berbeda nyata lebih cepat dibandingkan dosis lainnya. Genotipe Mujur memiliki waktu berbunga dan waktu layak panen yang tidak berbeda nyata pada seluruh dosis iradiasi. Hasil uji lanjut karakter panjang cabang pada dasar kepala bunga menunjukkan bahwa genotipe Lucky pada dosis 0 Gy memiliki nilai terendah sebesar 3.65 cm, tetapi tidak berbeda nyata dengan dosis 100 Gy, 150 Gy, dan 200 Gy. Genotipe Mujur memiliki nilai yang tidak berbeda nyata pada seluruh dosis iradiasi, kecuali dosis 0 Gy yang memiliki nilai tertinggi sebesar 9.57 cm.

16

Tabel 8 Nilai tengah pada karakter waktu berbunga, waktu layak panen, dan panjang cabang pada dasar bunga Perlakuan 0 Gy 100 Gy 150 Gy 200 Gy 250 Gy

Waktu berbunga (MST) Lucky Mujur ab 9.92 8.86b a 9.07 9.97b b 11.24 8.83b 8.84a 9.22b a 9.42 10.17b

Waktu layak panen (MST) Lucky Mujur ab 11.42 10.59b a 10.65 11.07b b 12.27 10.58b 10.17a 10.95b a 10.84 11.67b

Panjang cabang dasar kepala bunga (cm) Lucky Mujur a 3.65 9.57b ab 5.36 2.75a ab 4.72 5.57a 5.70ab 4.47a b 7.85 4.34a

a

Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).

Karakter Pertumbuhan Karakter kuantitatif brokoli pada penelitian ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu karakter pertumbuhan, karakter hasil, dan karakter waktu panen. Karakter pertumbuhan terdiri atas tinggi tanaman, tinggi tanaman sampai apex, lebar tanaman, diameter batang, panjang daun, panjang petiol, lebar daun, dan kandungan klorofil. Uji t-student digunakan untuk membandingkan nilai tengah suatu populasi (Walpole 1988). Nilai yang berbeda nyata pada uji t-student mengindikasikan adanya perbedaan antarpopulasi yang dibandingkan, sehingga populasi bersifat heterogen. Berdasarkan Tabel 9 pada karakter kuantitatif tinggi tanaman, tinggi tanaman sampai apex, lebar tanaman, dan diameter batang menunjukkan bahwa masing-masing karakter tersebut memiliki hasil yang berbeda. Hasil uji t-student pada karakter tinggi tanaman menunjukkan seluruh genotipe hasil iradiasi memiliki hasil yang berbeda nyata terhadap genotipe pembanding Marathon, kecuali pada genotipe Lucky dosis 100 Gy yang menunjukkan hasil berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Lucky dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi (65.16±9.78) cm, sedangkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy memiliki nilai tengah terendah (58.92±9.67) cm. Nilai tengah karakter tinggi tanaman pada penelitian ini memiliki hasil yang relatif tinggi jika dibandingkan dengan penelitian Karima et al. (2013) dan Geomuriandari (2008), yaitu sebesar 59.80 cm dan 59.70 cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (59.08±12.40) cm. Hasil uji t-student pada karakter tinggi sampai apex menunjukkan genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy dan 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Mujur dosis 150 Gy berbeda nyata dengan kontrol dan pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Lucky dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (51.61±8.08) cm sedangkan genotipe iradiasi Mujur dosis 150 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (35.75±6.02) cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (45.25±8.73) cm. Hasil uji t-student pada karakter lebar tanaman menunjukkan genotipe iradiasi Mujur dosis 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol dan pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Mujur dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (77.33±19.83) cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai tengah terendah dan standar deviasi tertinggi sebesar (63.67±22.88)

17

cm. Hasil uji t-student pada karakter diameter batang menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy berbeda nyata dengan kontrol dan pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy memiliki nilai tengah dan standar deviasi tertinggi sebesar (34.21±11.92) cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (29.89±10.31) cm. Tabel 9 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter tinggi tanaman, tinggi sampai apex, lebar tanaman, dan diameter batang Perlakuan TT Genotipe iradiasi G1D1 64.67 ± 10.56a G1D2 59.08 ± 12.40c G1D3 58.92 ± 9.67c G1D4 65.16 ± 9.78c G2D1 62.95 ± 5.80c G2D2 60.03 ± 6.11c G2D3 63.08 ± 9.58c G2D4 61.06 ± 8.36c Genotipe kontrol G1D0 67.32 ± 6.69 G2D0 66.73 ± 10.17 Genotipe pembanding G3 64.48 ± 10.69 G4 72.16 ± 10.28

TA

LT

DB

48.11 ± 6.46 49.00 ± 7.07 45.25 ± 8.73 51.61 ± 8.08 44.58 ± 4.92c 35.75 ± 6.02ac 44.88 ± 8.35c 43.50 ± 6.40

67.73 ± 11.12 63.67 ± 22.88 65.44 ± 10.19 69.36 ± 13.54 68.81 ± 9.67 72.58 ± 12.64 72.63 ± 14.31ab 77.33 ± 19.83

34.21 ± 11.92 29.89 ± 10.31 30.14 ± 6.72 33.83 ± 8.25a 29.93 ± 6.93ab 32.44 ± 6.36 32.24 ± 7.22 32.65 ± 7.67

47.50 ± 4.04 52.17 ± 7.96

65.63 ± 12.04 76.64 ± 12.91

30.98 ± 7.54 35.71 ± 6.56

47.79 ± 6.51 58.08 ± 5.66

67.02 ± 10.69 66.38 ± 10.28

34.47 ± 7.32 30.57 ± 5.72

TT: tinggi tanaman; TA: tinggi sampai apex; LT: lebar tanaman; DB: diameter batang; aberbeda nyata dibandingkan genotipe kontrol, bberbeda nyata dengan genotipe pembanding G3, cberbeda nyata dengan genotipe pembanding G4 berdasarkan hasil uji t-student taraf 5%.

Tabel 10 menunjukkan karakter kuantitatif pertumbuhan panjang daun, panjang petiol, lebar daun, dan kandungan klorofil. Hasil uji t-student pada karakter panjang daun menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy dan Mujur dosis 100 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol dan pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Mujur dosis 200 Gy berbeda nyata dengan pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Mujur dosis 200 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (40.42±8.50) cm sedangkan genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (32.43±5.12) cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (34.17±11.33) cm. Hasil uji t-student pada karakter panjang petiol menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy serta Mujur dosis 100 Gy dan 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy serta Mujur dosis 250 Gy berbeda nyata dengan pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy berbeda nyata dengan pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy memiliki nilai tengah dan standar deviasi tertinggi sebesar (13.89±5.14) cm. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (11.10±2.92) cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (34.17±11.33) cm. Hasil uji t-student pada karakter lebar daun menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi

18

Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (16.75±5.25) mm, sedangkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (14.40±2.14) mm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (16.75±5.25) mm. Berdasarkan karakter kandungan klorofil, hasil uji t-student menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy, 150 Gy, dan 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy dan 250 Gy serta Mujur dosis 100 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy, 150 Gy, dan 250 Gy serta Mujur dosis 100 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Mujur dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (78.70±2.87) unit, sedangkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (74.59±2.80) unit. Genotipe iradiasi Mujur dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (75.54±3.53) unit. Tabel 10 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter panjang daun, panjang petiol, lebar daun, dan kandungan klorofil Perlakuan PD Genotipe iradiasi G1D1 36.93 ± 8.54 G1D2 34.17 ± 11.33 G1D3 33.45 ± 6.46ac G1D4 39.12 ± 6.84 G2D1 32.43 ± 5.12ac G2D2 37.03 ± 5.93 G2D3 40.42 ± 8.50b G2D4 38.89 ± 9.15 Genotipe kontrol G1D0 40.69 ± 6.31 G2D0 39.89 ± 7.35 Genotipe pembanding G3 36.62 ± 5.33 G4 36.77 ± 4.33

PP

LD

KKL

13.89 ± 5.14bc 11.67 ± 4.63 11.75 ± 2.06ab 13.19 ± 2.85b 11.10 ± 2.92ac 12.00 ± 2.39 12.79 ± 2.67ab 13.28 ± 4.03

16.11 ± 3.30 16.75 ± 5.25 14.40 ± 2.14a 16.47 ± 2.51 15.11 ± 2.65 16.09 ± 3.78 15.85 ± 3.62 16.11 ± 3.38

75.74 ± 2.26ac 77.60 ± 2.05abc 74.59 ± 2.80a 76.24 ± 3.35bc 76.49 ± 3.09bc 75.54 ± 3.53 77.08 ± 2.63bc 78.70 ± 2.87bc

15.69 ± 2.52 13.07 ± 2.62

16.94 ± 2.52 15.71 ± 2.62

77.88 ± 1.85 76.55 ± 3.11

11.11 ± 3.21 11.39 ± 1.65

16.37 ± 3.21 18.72 ± 1.65

75.26 ± 2.84 74.58 ± 2.11

PD: panjang daun; PP: panjang petiol; LD: lebar daun; KKL: kandungan klorofil; aberbeda nyata dibandingkan genotipe kontrol, bberbeda nyata dengan genotipe pembanding G3, cberbeda nyata dengan genotipe pembanding G4 berdasarkan hasil uji t-student taraf 5%.

Penentuan kandungan klorofil daun tanpa bersifat destruktif dilakukan dengan alat klorofil meter SPAD dan atLEAF. Kandungan klorofil yang dihasilkan dari nilai SPAD dan atLEAF memiliki korelasi yang tinggi (Zhu et al. 2012). Pengukuran kandungan klorofil dengan klorofil meter memiliki tingkat akurasi tinggi yang ditunjukan dengan tingginya nilai korelasi dengan analisis secara destruktif (Ramlan et al. 1999). Kandungan klorofil mencerminkan kehijauan daun dan dapat dipengaruhi oleh tebal tipisnya daun (Zuhaida et al. 2012). Berdasarkan penelitian Efendi et al. (2012) apabila nilai SPAD klorofil meter ≥ 52 unit, maka kandungan N pada tanaman jagung telah cukup memenuhi kebutuhan proses pertumbuhan untuk mencapai hasil optimum. Nilai SPAD 52 unit setara dengan ±63 unit atLEAF (atLEAF 2015). Hal ini mengindikasikan bahwa tanaman brokoli pada penelitian memiliki kandungan N yang cukup.

19

Kandungan N yang cukup akan meningkatkan kemampuan daun untuk menyerap cahaya matahari dan proses fotosintesis berjalan lancar (Pinem et al. 2015). Genotipe iradiasi memiliki keragaman lebih tinggi dibandingkan genotipe kontrol dan pembanding. Keragaman terlihat dari nilai standar deviasi yang tinggi. Variasi pada karakter yang diamati menunjukkan bahwa mutasi dapat menyebabkan perubahan atau variasi genetik yang bersifat acak dan merupakan sumber utama dalam membuat variasi genetik (Forster dan Shu 2012). Keragaman tertinggi terdapat pada genotipe Lucky pada seluruh karakter pertumbuhan yang diamati kecuali karakter kandungan klorofil. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi pada 4 karakter, yaitu tinggi tanaman, lebar tanaman, panjang daun, dan lebar daun. Genotipe iradiasi Lucky memiliki nilai tengah yang lebih rendah dibandingkan genotipe kontrol pada karakter tinggi tanaman, panjang daun, panjang petiol, lebar daun, dan kandungan klorofil. Genotipe iradiasi Mujur memiliki nilai tengah yang lebih rendah dibandingkan kontrol pada karakter tinggi tanaman, tinggi tanaman sampai apex, lebar tanaman, diameter batang, panjang daun, dan panjang petiol. Berdasarkan hasil tersebut, genotipe iradiasi Mujur lebih sensitif terhadap radiasi yang diberikan dibandingkan genotipe Lucky. Tingkat sensitivitas yang tinggi ini disebabkan radiasi yang diberikan lebih tinggi dari nilai LD50 yang dimiliki genotipe Mujur (Tabel 4). Rendahnya nilai tengah pada hasil mutasi terjadi karena mutasi bersifat menekan yang membuat metabolisme suatu individu terganggu. Sel-sel metabolik bersifat sangat aktif, sel menjadi cepat membagi dan tidak berdiferensiasi merupakan respon sensitif terhadap radiasi tersebut (Kodym et al. 2012). Pada penelitian ini iradiasi diaplikasikan pada benih (biji). Mutasi lebih banyak terjadi pada bagian yang sedang aktif mangalami pembelahan sel seperti tunas dan biji (Aisyah 2013). Konsekuensi biologis akibat iradiasi dapat muncul pada berbagai tahap perkembangan, seperti pembelahan sel yang abnormal, sel mengalami kematian, mutasi, jaringan dan organ mengalami gangguan, dan terjadi penurunan pada pertumbuhan tanaman (Lagoda 2012). Karakter Hasil Karakter hasil terdiri atas jumlah kepala bunga, diameter kepala bunga, dan panjang cabang pada dasar kepala bunga (Tabel 11). Hasil uji t-student pada karakter jumlah kepala bunga menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dan Mujur pada dosis 150 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol, genotipe pembanding Green Magic dan Marathon. Genotipe iradiasi Mujur dosis 150 Gy memiliki nilai tengah dan standar deviasi tertinggi sebesar (2.15±1.53). Genotipe iradiasi Lucky dan Mujur dosis 250 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (1.00±0.00). Hasil uji t-student pada karakter diameter kepala bunga menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dan Mujur pada dosis 150 Gy dan 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol dan pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (13.00±6.27) cm. Hasil penelitian Karima et al. (2013) dan Wasonowati (2009) menunjukkan nilai diameter kepala bunga tertinggi sebesar 12.55 cm dan 14.08 cm. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (6.48±4.98)

20

cm. Genotipe iradiasi Lucky dosis 250 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (11.53±7.05) cm. Uji t-student pada karakter panjang cabang pada dasar kepala bunga menunjukkan hasil genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy dan 250 Gy serta Mujur dosis 100 Gy dan 150 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy, 150 Gy, dan 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Marathon. Genotipe iradiasi Lucky dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (6.23±3.87). Genotipe iradiasi Mujur dosis 100 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (2.75±3.39). Genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (5.70±5.18). Tabel 11 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter jumlah kepala bunga, diameter kepala bunga, dan panjang cabang pada dasar kepala bunga Perlakuan Genotipe iradiasi G1D1 G1D2 G1D3 G1D4 G2D1 G2D2 G2D3 G2D4 Genotipe kontrol G1D0 G2D0 Genotipe pembanding G3 G4

JKB

DKB

PCB

1.31 ± 0.69 1.25 ± 0.50b 1.50 ± 0.71 1.00 ± 0.00 1.60 ± 0.71abc 2.15 ± 1.53b 1.08 ± 0.28 1.00 ± 0.00

11.50 ± 4.94 13.00 ± 6.27c 8.33 ± 5.25c 11.53 ± 7.05 6.48 ± 4.98ab 12.20 ± 6.60c 10.38 ± 6.38c 8.50 ± 3.54

5.39 ± 3.45 5.00 ± 4.69 5.70 ± 5.18ac 6.23 ± 3.87a 2.75 ± 3.39ab 5.57 ± 3.23ab 4.47 ± 3.19b 4.22 ± 2.58

1.71 ± 0.94 1.07 ± 0.26

8.38 ± 5.22 14.07 ± 5.95

3.56 ± 3.61 9.57 ± 5.45

1.35 ± 0.70 1.00 ± 0.00

12.31 ± 3.61 6.06 ± 3.99

6.94 ± 3.68 3.41 ± 2.84

JKB: jumlah kepala bunga; DKB: diameter kepala bunga; PCB: panjang cabang pada dasar kepala bunga; aberbeda nyata dibandingkan genotipe kontrol, bberbeda nyata dengan genotipe pembanding G3, cberbeda nyata dengan genotipe pembanding G4 berdasarkan hasil uji t-student taraf 5%

Karakter hasil yang diamati memiliki nilai standar deviasi yang beragam. Keragaman tertinggi pada karater hasil terdapat pada genotipe Lucky. Karakter jumlah kepala bunga memiliki nilai standar deviasi yang lebih rendah dibandingkan karakter lain. Hal ini menunjukkan bahwa karakter jumlah kepala bunga memiliki variasi yang rendah. Genotipe iradiasi Lucky dan Mujur dosis 250 Gy dan genotipe pembanding Marathon memiliki nilai standar deviasi sama dengan nol. Populasi yang memiliki nilai standar deviasi rendah menunjukkan bahwa individu pada populasi yang diamati bersifat seragam atau homogen. Karakter Waktu Panen Karakter waktu panen yang diamati, yaitu waktu berbunga dan waktu layak panen (Tabel 12). Uji t-student pada karakter waktu berbunga menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 150 Gy, dan 200 Gy serta Mujur 100 Gy, 200 Gy, dan 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Green Magic. Genotipe Lucky dosis 200 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi

21

Mujur dosis 150 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (8.83±0.53) MST. Genotipe iradiasi Mujur dosis 250 Gy memiliki nilai tengah tertinggi sebesar (10.44±0.57) MST. Lucky dosis 250 Gy memiliki nilai standar deviasi tertinggi sebesar (9.42±1.14) MST. Hasil uji t-student pada karakter waktu layak panen menunjukkan genotipe iradiasi Lucky dosis 200 Gy dan Mujur dosis 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe kontrol. Genotipe iradiasi Mujur dosis 250 Gy berbeda nyata dengan genotipe pembanding Green Magic. Genotipe iradiasi Lucky dosis 100 Gy memiliki nilai tengah terendah sebesar (10.53±0.64) MST. Genotipe iradiasi Mujur dosis 250 Gy memiliki nilai tengah dan standar deviasi tertinggi sebesar (11.78±1.15) MST. Tabel 12 Nilai tengah, standar deviasi, dan hasil uji t-student pada karakter waktu berbunga dan waktu layak panen Perlakuan Genotipe iradiasi G1D1 G1D2 G1D3 G1D4 G2D1 G2D2 G2D3 G2D4 Genotipe kontrol G1D0 G2D0 Genotipe pembanding G3 G4

WB

WLP

9.01 ± 0.42 9.88 ± 0.77b 9.22 ± 0.93ab 9.42 ± 1.14 9.97 ± 1.03b 8.83 ± 0.53 9.15 ± 0.80b 10.44 ± 0.57b

10.53 ± 0.64 11.38 ± 0.76 10.78 ± 0.69a 10.78 ± 0.62 11.07 ± 1.01 10.58 ± 0.53 10.96 ± 0.56 11.78 ± 1.15ab

9.92 ± 1.12 9.57 ± 0.97

11.42 ± 0.54 11.06 ± 0.73

8.72 ± 0.77 10.40 ± 0.59

10.44 ± 0.79 11.93 ± 0.77

WB: waktu berbunga; WLP: waktu layak panen; aberbeda nyata dibandingkan genotipe kontrol, b berbeda nyata dengan genotipe pembanding G3, cberbeda nyata dengan genotipe pembanding G4 berdasarkan hasil uji t-student taraf 5%

Nilai tengah yang rendah pada Tabel 12 menunjukkan bahwa suatu populasi memiliki waktu berbunga dan layak panen yang lebih cepat. Nilai tengah waktu berbunga dan layak panen terendah pada penelitian ini sebesar 8.83 MST (genotipe Mujur) dan 10.53 MST (genotipe Lucky). Hasil mutasi memiliki waktu berbunga dan layak panen yang relatif lebih cepat jika dibandingkan dengan kontrol pada kedua genotipe dataran rendah. Pada penelitian Wasonowati (2009) tanaman cepat berbunga dan panen pada 52.25 HST dan 76.25 HST (7.46 MST dan 10.89 MST). Koefisien Korelasi Koefisien korelasi menggambarkan hubungan antarkarakter yang diamati. Koefisien korelasi nilai berkisar -1 dan 1, nilai korelasi mendekati 1 atau -1 menunjukkan semakin erat hubungan antarkarakter (Mattjik dan Sumertajaya 2002). Koefisien korelasi menggambarkan interaksi antara 2 peubah atau lebih (Walpole 1988). Penentuan karakter atau sifat yang diinginkan memerlukan informasi hubungan antara karakter lain dengan karakter yang ingin diperbaiki (Sudarmadji et al. 2007). Karakter kuantitatif yang dianalisis koefisien korelasi

22

terdiri atas tinggi tanaman sampai apex, diameter batang, panjang daun, lebar daun, jumlah kepala bunga, diameter kepala bunga, panjang cabang pada dasar kepala bunga, waktu berbunga, dan waktu layak panen yang terdapat pada Tabel 13. Tabel 13 Koefisien korelasi antarkarakter kuantitatif TA

DB

PD

LD

JKB

DKB

PCB

WB

*

DB

0.52

PD

0.45 tn

0.75**

LD

0.37 tn

0.66**

0.81**

JKB

-0.64**

-0.16 tn

-0.14 tn

0.16 tn

DKB

0.41 tn

0.51*

0.35 tn

0.26 tn

-0.20 tn

PCB

0.45 tn

0.55*

0.3 tn

0.15 tn

-0.21 tn

0.79**

WB

0.04 tn

-0.25 tn

-0.01 tn

0.14 tn

-0.09 tn

-0.38 tn

-0.52*

WLP

0.11 tn

-0.10 tn

0.22 tn

0.25 tn

-0.27 tn

-0.22 tn

-0.48*

0.91**

TA: tinggi sampai apex; DB: diameter batang; PD: panjang daun; LD: lebar daun; JKB: jumlah kepala bunga; DKB: diameter kepala bunga; PCB: panjang cabang pada dasar bunga; WB: waktu berbunga; WLP: waktu layak panen

Berdasarkan hasil korelasi pada Tabel 13 menunjukkan bahwa terdapat beberapa karakter yang saling terkait dengan karakter lainnya. Karakter penting dalam hasil pada brokoli, yaitu diameter kepala bunga dan waktu layak panen. Karakter diameter kepala bunga memiliki koefisien korelasi positif terhadap diameter batang sebesar 0.51 dan panjang cabang pada dasar bunga sebesar 0.79, ini menunjukkan bahwa meningkatnya diameter batang dan panjang cabang pada dasar bunga akan meningkatkan diameter kepala bunga. Karakter waktu layak panen memiliki korelasi positif terhadap waktu berbunga sebesar 0.91 dan negatif terhadap panjang cabang pada dasar bunga sebesar -0.48. Hal ini menunjukkan meningkatnya waktu berbunga dapat meningkatkan waktu layak panen, sebaliknya dengan menurunnya panjang cabang pada dasar bunga dapat meningkatkan waktu layak panen.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Nilai LD50 iradiasi sinar gamma pada brokoli (B. oleracea var. italica) genotipe Lucky, Mujur, dan umum berturut-turut adalah sebesar 191.023 Gy, 84.595 Gy, dan 206.796 Gy. Tanaman hasil iradiasi berhasil meningkatkan persentase berbunga brokoli dibandingkan dengan tanaman kontrol dan pembanding sebesar 90.41%. Karakter kualitatif tanaman brokoli genotipe iradiasi memiliki respon yang berbeda-beda pada setiap individu tanaman. Genotipe iradiasi menunjukkan keragaan karakter kualitatif yang lebih baik dibandingkan genotipe pembanding

23

Marathon pada karakter ukuran kepala bunga, kerapatan kepala bunga, dan tidak adanya daun kecil pada kepala bunga. Berdasarkan hasil analisis ragam terdapat interaksi antara genotipe dengan dosis iradiasi pada panjang cabang pada dasar bunga, waktu berbunga, dan waktu layak panen. Mutasi meningkatkan keragaman karakter kuantitatif tanaman brokoli. Berdasarkan analisis korelasi, meningkatnya diameter batang dapat meningkatkan diameter kepala bunga dan peningkatan waktu berbunga dapat meningkatkan waktu tanaman menghasilkan bunga layak panen. Saran Sebaiknya dilakukan penelitian lanjut mengenai penanaman brokoli di dataran rendah dengan mutasi hingga beberapa generasi. Pengendalian hama dan penyakit terpadu secara berkala dibutuhkan sepanjang siklus pertumbuhan tanaman brokoli. Penanaman lebih baik dilaksanakan pada awal musim kemarau dan adanya modifikasi penanaman brokoli dengan penutup plastik pada bedeng (sistem buka tutup). Hal ini dilakukan untuk meminimalisir adanya penyakit dan meningkatkan peluang pembentukan benih. Pengamatan suhu pagi, siang, dan sore hari dibutuhkan pada pengamatan di lapang, sehingga data yang di dapat lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA Agra Point (CA). 2007. Vegetable Production Guide–Broccoli. Nova Scotia (CA): Agra Point. Aisyah SI. 2013. Mutasi Induksi. Di dalam: Sastrosumarjo S, Yudiwanti, Aisyah SI, Sujiprihati S, Syukur M, Yunianti R. Sitogenetika Tanaman. Bogor (ID): IPB Pr. atLEAF. 2015. Conversion of atLEAF unit. [Internet]. [diunduh 2015 Jul 06]. Tersedia pada: http://www.atleaf.com/SPAD.aspx. [Balitsa] Balai Penelitian Tanaman Sayuran. 2007. Budidaya Tanaman Sayuran. Lembang, Bandung (ID): Balai Penelitian Tanaman Sayuran. [Balitsa] Balai Penelitian Tanaman Sayuran. 2005. Penerapan PHT pada Tanaman Kubis. Lembang, Bandung (ID): Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Bjorkman T, Pearson KJ. 1997. High temperature arrest of inflorescence development in broccoli (Brassica oleracea var. italica L.). J Experiment Botany. 49(318):101–106. [BMKG] Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. 2015. Data Iklim Stasiun Cibalagung. Bogor (ID): BMKG [BPS] Badan Pusat Statistika (ID). 2013. Jumlah rumah tangga usaha hortikultura, luas tanam, dan rata-rata luas tanam yang diusahakan/dikelola per rumah tangga menurut jenis tanaman hortikultura semusim. [Internet]. [diunduh 2014 Des 30]. Tersedia pada: http://st2013.bps.go.id/. Center for Nutrition, Diet and Health (US). 2008. Broccoli. Washington DC (US): Univ District Columbia. Delahaut KA, Newenhouse AC. 1997. Growing Broccoli, Cauliflower, Cabbage, and Other Cole Crops in Wisconsin: A Guide for Fresh-Market Growers.

24

Madison, Wisconsin (US): Univ Wisconsin-System Board Regents and Univ Wisconsin-Extension. Efendi R, Suwardi, Syafruddin, Zubachtirodin. 2012. Penentuan takaran pupuk nitrogen pada tanaman jagung hibrida berdasarkan klorofil meter dan bagan warna daun. Penelit Pertan Tanaman Pangan. 31(1):27–34. Falconer DS. 1964. Introduction to Quantitative Genetics. New York (US): The Ronald Pr. Farnham MW, Bjorkman T. 2011. Breeding vegetables adapted high temperatures: a case study in broccoli. Hort Science. 46(8):1093–1097. Forster BP, Shu QY. 2012. Plant Mutagenesis in Crop Improvement: Basic Terms and Applications. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO. Fujime Y. 1988. A difference of response to low temperature between cauliflower and broccoli. Acta Hort. 218:141–151. Gauss JF, Taylor GA. 1969. A morphological study on the time of reproductive differentiation of the apical meristem of Brassica oleracea L. var. italica, Plenck, cv. ‘Coastal’. J American Soc for Hort Science. 94:105–108. Geomuriandari ANA. 2008. Pengelolaan pada budidaya tumpangsari sayuran organik: pertumbuhan dan serapan K dan S tanaman brokoli (Brassica oleracea) dan Petsai (Brassica pekinensis) akibat pemberian beberapa pupuk organik [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Gray AR. 1982. Taxonomy and evolution of broccoli (Brassica oleracea var.italica). Econ Bot. 36:397–410. Heather DW, Sieczka JB, Dickson MH, Wolfe DW. 1992. Heat tolerance and holding ability in broccoli. J American Soc Hort Science. 117(6):887–892. Hossain MF, Ara N, Uddin MR, Dey S, Islam MR. 2011. Effect of time of sowing and plant spacing on broccoli production. Tropic Agricultur Research and Extension. 14(4):90–92. [IBPGR] International Board for Plant Genetic Resources. 1990. Descriptors for Brassica and Raphanus. Rome (IT): International Board for Plant Genetic Resources. Jaya IKD. 2009. Pengaruh pemangkasan terhadap hasil tanaman brokoli (Brassica oleracea L. var. italica) di dataran rendah. Crop Agro. 2(1):15–21. Karima SS, Nawawi M, Herlina N. 2013. Pengaruh saat tanam jagung dalam tumpangsari tanaman jagung (Zea mays L.) dan brokoli (Brassica oleracea L. var.botrytis). J Produksi Tanaman. 1(3):87–92. Kharkwal MC. 2012. A Brief History of Plant Mutagenesis. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO. Kianian SF, Quiros CF.1992. Trait inheritance, fertility and genomic relationships of some n=9 Brassica species. Genet Resour Crop Evol. 39:165–175. Kodym A, Afza R, Forster BP, Ukai Y, Nakagawa H, Mba C. 2012. Methodology for Physical and Chemical Mutagenic Treatments. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO.

25

Lagoda PJL. 2012. Effect of Radiation on Living Cells and Plants. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO. Lundqvist U, Franckowiak JD, Forster BP. 2012. Mutation Categories. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO. Lysak MA, Koch MA. 2011. Phylogeny, Genome, and Karyotype Evolution of Crucifers (Brassicaceae). Di dalam: Schmidt R, Bancroft I, editor. Genetic and Genomics of the Brassicaceae. New York (US): Springer Science+Business Media. Maluszynski M. 1990. Induced mutation–an integrating tool in genetics and plant breeding. Di dalam: Gustafson JP, editor. Gene Manipulation in Plant Improvement II : 19th Standler Genetics Symposium; 1989 March 13–15; University of Missouri, Columbia. New York (US): Plenum Pr. hlm 127–162. Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2002 Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): IPB Pr. Mba C, Shu QY. 2012. Gamma Irradiation. Di dalam: Shu QY, Froster BP, Nakagawa H, editor. Plant Mutation Breeding and Biotechnology. London (GB): CAB International and FAO. Pinem DYF, Irmansyah T, Sitepu FET. 2015. Respon pertumbuhan dan prosuksi brokoli terhadap pemberian pupuk kandang ayam dan jamur pelarut fosfat. J Agrotek. 3(1): 198–205. Poehlman JM, Sleper DA. 1995. Breeding Field Crops. Ed ke-4. Ames, Iowa (US): Iowa State Univ Pr. Quiros CF, Farnham MW. 2011. The Genetic of Brassica oleracea. Di dalam: Schmidt R, Bancroft I, editor. Genetic and Genomics of the Brassicaceae. New York (US): Springer Science+Business Media. Rakow G. 2004. Species Origin and Economic Importance of Brassica. Di dalam: Nagata T, Lörz H, Widholm JM, editor. Biotechnology in Agriculture and Forestry. New York (US): Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. Ramlan MF, Mahmud TMM, Yahya A, Hassan SA. 1999. Leaf chlorophyll content of ornmental plants: A choice of destructive or non-destructive measurement. J Trop Agric and Fd Sc. 27(1):123–127. Schmidt R, Bancroft I. 2011. Genetic and Genomics of the Brassicaceae. New York (US): Springer Science+Business Media. Sobrizal. 2007. Mutasi pada beberapa kandidat galur mutan pemulih kesuburan tanaman padi. Bul Agron. 35(2):75–80. Sudarmadji, Mardjono R, Sudarmo H. 2007. Variasi genetik, heritabilitas, dan korelasi genotipik sifat-sifat penting tanaman wijen (Sesamum indicum L.). J Littri. 13(3):88–92. Syukur M, Sujiprihati S, Yunianti R. 2012. Teknik Pemuliaan Tanaman. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Tan DKY. 1999. Effect of temperature and photoperiod on broccoli deveopment, yield and quality in south-east Queensland [tesis]. Queensland (AU): The University of Queensland. [UPOV] International Union for The Protection of New Varieties of Plants (CH). 2006. Calabrese, Sprouting Broccoli : Guidelines for The Conduct of Test for

26

Distinctness, Uniformity and Stability. BRASS_OLE_GBC. TG/151/14. Geneva (CH): UPOV. Walpole RE. 1988. Pengantar Statistik. Jakarta (ID): PT. Gramedia Pustaka Wasonowati C. 2009. Kajian saat pemberian pupuk dasar nitrogen dan umur bibit pada tanaman brokoli (Brassica oleracea var. italica Planck). J Agrivor. 2(1):14–22. Watanabe M, Hinata K. 1999. Self-Incompatibility. Di dalam: Gomez-Campo C, editor. Biology of Brassica Coenospecies. Amsterdam (NL): Elsevier Science B.V. Wien HC, Wurr DCE. 1997. The Physiology of Vegetable Crops. London (GB): CAB International. Zhu J, Trembly N, Liang Y. 2012. Comparing SPAD and atLEAF values for chlorophyll assessment in crop species. Can J Soil Sci. 92:645–648. Zuhaida L, Ambarwati E, Sulistyaningsih E. 2012. Pertumbuhan dan hasil selada (Lactuca sativa L.) hidroponik diperkaya Fe. J Budidaya Pertanian. 1(4).

27

LAMPIRAN Lampiran 1 Kode genotipe dan radiasi Genotipe

Iradiasi

Kode

Keterangan

Dataran tinggi Lucky Lucky Lucky Lucky Lucky Mujur Mujur Mujur Mujur Mujur

0 Gy G1D0 100 Gy G1D1 150 Gy G1D2 200 Gy G1D3 250 Gy G1D4 0 Gy G2D0 100 Gy G2D1 150 Gy G2D2 200 Gy G2D3 250 Gy G2D4 Dataran rendah G3 G4

Green Magic Marathon

Kontrol

Kontrol

Pembanding Pembanding

Lampiran 2 Rata-rata curah hujan dan suhu (rata-rata, minimum, dan maksimum) selama penelitian Lokasi Lintang Bujur Elevasi Bulan

: Stasiun Klimatologi Cibalagung Bogor : 06’31’ LS : 106’44’ BT : 207 m Curah hujan (mm)

Januari 2015 Februari 2015 Maret 2015 April 2015 a

251 351 374 262.5

Suhu (oC) Rata-rata 25.3 25.0 25.6 25.8

Minimum a

21.7 20.0a 22.0a 23.5b

Maksimum 33.0a 32.1a 32.3a 30.1b

Suhu harian bSuhu rata-rata

(BMKG Darmaga Bogor 2015)

28

Lampiran 3 Suhu (rata-rata, minimum, dan maksismum) pada pagi, siang, dan malam hari selama penelitian

Bulan

Januari Februari Maret

Rata-rata

Minimun

A

B

C

23.40 22.89 23.22

28.47 28.28 29.82

25.91 25.94 26.21

Maksimum

A

B C o Suhu ( C) 21.70 23.40 22.30 20.00 22.10 22.90 22.00 25.00 23.00

A

B

C

28.00 25.00 24.80

33.00 32.10 32.30

29.00 30.20 29.20

A

Pagi hari (07.00), Bsiang hari (13.00), Cmalam hari (18.00)

Lampiran 4 Persentase pembungaan yang berbeda pada setiap dosis Perlakuan Genotipe iradiasi G1D1 G1D2 G1D3 G1D4 G2D1 G2D2 G2D3 G2D4 Genotipe kontrol G1D0 G2D0 Genotipe pembanding G3 G4

Persentase berbunga (%) 86.49 84.62 100.00 88.46 100.00 100.00 85.00 87.50 61.54 93.33 100.00 67.50

sedikit

G4

sedang

gelap

gelap

gelap

sangat lemah sangat lemah

sedang

sedang

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

sangat lemah lemah

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

tidak ada

WAD

lemah

sedang

lemah

lemah

lemah

lemah

GTD

lemah

lemah

lemah

lemah

lemah

sedang

lemah

lemah

lemah

lemah

sedang

lemah

LTD

sangat lemah sangat lemah

sangat lemah sedang

lemah

sangat lemah sangat lemah sangat lemah sangat lemah sangat lemah sangat lemah sangat lemah

LPD

pendek

pendek

sedang

sedang

pendek

sedang

panjang

panjang

sedang

panjang

sedang

panjang

sedang

pendek

sangat pendek sedang

panjang

pendek

sedang

sedang

sangat pendek pendek

sedang

PD

pendek

PP

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

semi tegak

SD

sedang

sedang

sedang

sedang

sedang

sedang

sedang

terang

sedang

sedang

terang

sedang

IWKB

kuat

kuat

lemah

lemah

lemah

lemah

sedang

lemah

sangat kuat

lemah

lemah

sedang

TKB

1

BLD: banyak lekukan pada daun, IHD: intensitas hijau pada daun, GTD: gelombang pada tepi daun,WAD: warna antosianin pada daun dan petiol, LTD: lekukan tepi daun, LPD: lepuhan pada daun, PP: panjang petiol, PD: panjang daun, SD: sikap daun, IWKB: intensitas warna kepala bunga,TKB: tekstur kepala bunga.

sedikit

sedikit

G3

G2D0 Genotipe pembanding

G1D0

sedikit

sedang

sangat sedikit

G2D4

Genotipe kontrol

sedang

sedang

G2D3

sedang

sedang

gelap

sedang

sedang

gelap

IHD

sedikit

sangat sedikit sangat sedikit

sedang

sangat sedikit sangat sedikit

BLD

G2D2

G2D1

G1D4

G1D3

G1D2

G1D1

Perlakuan Genotipe iradiasi

Lampiran 5 Penyebaran beberapa karakter kualitatif brokoli

1

29

30

Lampiran 6 Fase perkembangan kepala bunga tanaman brokoli

8 MST

9 MST

10 MST

11 MST

Lampiran 7 Keragaan kepala bunga tanaman brokoli

G1D1

G1D2

G1D3

G1D4

G2D1

G2D2

G2D3

G2D4

G2D0

G3

G1D0

G4

30

31

Lampiran 8 Rincian varietas F1 Lucky (G1) Umur mulai berbunga : ± 35 HST Umur panen : ± 48 HST s.d. ± 59 HST Bentuk daun : Elips berlekuk Ukuran daun :Panjang ± 45 cm, lebar ± 25 cm Warna daun : Hijau kebiru-biruan Ukuran tanaman : Tinggi ± 58.5 cm, diameter ± 90.0 cm Bentuk bunga : Kubah (dome) Ukuran bunga : Tinggi ± 56.5 cm, lebar ± 13.7 cm Warma bunga : Hijau kebiru-biruan Warna tangkai bunga : Hijau keputih-putihan Kepadatan bunga : Padat Rasa bunga :Renyah Berat bunga : ± 586 g Berat 1 000 biji : ± 5.7 g Hasil bunga : ± 17.3 ton ha-1 F1 Mujur (G2) Umur mulai berbunga : ± 35 HST Umur panen : ± 48 HST s.d. ± 56 HST Bentuk daun : Elips berlekuk Ukuran daun : Panjang ± 43 cm, lebar ± 26 cm Warna daun : Hijau kebiru-biruan Ukuran tanaman : Tinggi ± 55.5 cm, diameter ± 92.0 cm Bentuk bunga : Kubah (dome) Ukuran bunga : Tinggi ± 54.5 cm, lebar ± 12.7 cm Warma bunga : Hijau kebiru-biruan Warna tangkai bunga : Hijau keputih-putihan Kepadatan bunga : Padat Rasa bunga : Renyah Berat bunga : ± 590 g Berat 1 000 biji : ± 6.7 g Hasil bunga : ± 18.3 ton ha-1 F1 Green Magic (G3) Adaptasi Toleran Bentuk bunga Ukuran kuncup Berat bunga Umur panen

: Adaptasi luas : Suhu tinggi dan daya pegang air : Semi kubah : Sedang sampai kecil : 500–1 000 g : 50–70 HST F1 Marathon (G4)

Adaptasi Bentuk bunga Ukuran kuncup Umur panen

: Adaptasi luas : Kubah : Kecil : 97 HST

31

32

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 25 Mei 1993 dari ayah H. Mohammad Tohir (alm) dan ibu Tati Surtiati. Penulis adalah putri ke lima dari lima bersaudara. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 98 Jakarta dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur SNMPTN Tulis dan diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Penulis juga mengambil minor Kewirausahaan Agribisnis dalam perkuliahan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Perancangan Percobaan pada tahun ajaran 2014/2015. Penulis aktif sebagai staff Departemen Eksternal dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Agronomi (Himagron) pada tahun 2013. Penulis aktif dalam berbagai kepanitiaan, antara lain sebagai humas di Event Karnaval pada Festival Buah dan Bunga Nusantara (FBBN) 2013, Bendahara Event IPB Flower and Fruit Carnaval and Ikrar (IFFC) pada FBBN 2014, dan masih aktif berperan sebagai salah satu koordinator Event Karnaval pada FBBN 2015. Penulis juga aktif dalam berbagai kepanitiaan yang diselenggarakan Departemen Agronomi dan Hortikultura serta Himagron. Penulis aktif pada UKM Gentra Kaheman dibidang tari pada tahun 2012–2013 dan sering mengisi berbagai acara. Pada bulan Juni–Agustus 2014 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Profesi di Desa Gabuswetan, Kecamatan Gabuswetan, Kabupaten Indramayu dengan Judul Optimalisasi Pemanfaatan Lahan Pekarangan Rumah Tangga dan Pembenahan Lahan Sawah. Penulis juga mengikuti program sinergi S1-S2 (fast-track) pada Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman 2014, Fakultas Pertanian, Pascasarjana IPB.