KORELASI ANTARA KANDUNGAN KLOROFIL, KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT BERCAK DAUN DAN DAYA HASIL PADA KACANG TANAH Yudiwanti1*), Basuki Wirawan2), Desta Wirnas1) 1)
Dosen pada Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB, Alumni Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB, *) Personal untuk komunikasi, Jl. Meranti Kampus IPB Darmaga - Bogor, Telp.&Faks. (0251) 629353, e-mail:
[email protected] 2)
ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah mempelajari korelasi antara kandungan klorofil, ketahanan terhadap penyakit bercak daun yang disebabkan oleh fungi Cercospora sp., dengan daya hasil pada kacang tanah. Penelitian dilaksanakan di KP Inlitpa Muara, Bogor. Bahan tanaman yang digunakan adalah 26 galur F8 hasil persilangan varietas Gajah dan GP-NCW S4, serta galur GH 532, varietas Gajah dan varietas Lokal Malang sebagai pembanding. Percobaan disusun dalam Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dengan tiga ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan klorofil, ketahanan terhadap penyakit bercak daun yang ditunjukkan oleh persentase panjang batang utama yang bebas serangan dan bobot biji per tanaman mempunyai nilai heritabilitas yang tinggi yaitu masingmasing 72.98%, 80.77 % dan 95.96%. Kandungan klorofil berkorelasi positif dan searah dengan ketahanan terhadap penyakit bercak (r = 0.72) dan bobot biji (r = 0.42). Diharapkan kandungan klorofil dapat digunakan sebagai kriteria seleksi tidak langsung dalam perakitan kacang tanah tahan penyakit bercak daun yang berdaya hasil tinggi. Kata kunci: kacang tanah, penyakit bercak daun, klorofil, korelasi
PENDAHULUAN Penyakit bercak merupakan salah satu penyakit utama yang menyerang kacang tanah. Penyakit tersebut dapat mengakibatkan kehilangan hasil hingga 50-70% (Sujadi, 1989). Oleh karena itu salah satu arah pemuliaan kacang tanah adalah pengembangan varietas yang tahan terhadap penyakit bercak daun dan berdaya hasil tinggi. Akan tetapi upaya tersebut terkendala oleh terdapatnya korelasi negatif antara tingkat ketahanan dengan daya hasil berdasarkan kriteria seleksi gejala penyakit visual sehingga perlu dicari karakter yang mewaris kuat, berkorelasi positif dengan tingkat ketahanan terhadap penyakit bercak dan daya hasil, serta mudah diamati untuk dijadikan kriteria seleksi tidak langsung.
Prosiding Seminar Nasional Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman, 1-2 Agustus 2006. Departemen Agronomi dan Hortikultura Faperta IPB. Bogor. Hal. 316 – 319. 2007.
2
Galur GH 532 adalah genotipe yang digolongkan tahan terhadap penyakit bercak daun, dan warna daun genotipe tersebut hijau tua yang menunjukkan kandungan klorofilnya yang tinggi (Kusumo, 1996).
Kandungan klorofil tinggi
umumnya diikuti oleh kandungan karotenoid tinggi pula terkait dengan perannya sebagai fotoprotektif apparatus fotosintesis terhadap kerusakan akibat aktivitas klorofil pada saat intensitas cahaya tinggi (Young, 1991). Patogen bercak daun menghasilkan toksin berupa pigmen yang disebut cercosporin. Karotenoid dapat mengurangi efek toksisitas dari toksin cercosporin terhadap sel (Daub dan Payne, 1989). Diharapkan kandungan karotenoid yang tinggi dalam daun yang lebih hijau dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit bercak daun. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari keragaan karakter kandungan klorofil, ketahanan terhadap penyakit bercak daun berdasarkan gejala visual dan daya hasil masing-masing genotipe, serta menentukan korelasi antar
ketiga
karakter tersebut.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di KP Inlitpa Muara, Bogor pada ketinggian 250 m dpl dan laboratorium Pusat Studi Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Faperta IPB, yang berlangsung dari bulan April hingga Agustus 2000. Bahan
tanaman yang digunakan adalah 26 genotipe F8 hasil persilangan
antara varietas Gajah (tetua rentan terhadap penyakit bercak daun dan berdaya hasil tinggi) dan GP-NC WS4 (tetua tahan terhadap penyakit bercak daun), GH532 sebagai pembanding tahan serta varietas Gajah dan Lokal Malang sebagai pembanding rentan. Sebagai sumber inokulum alami digunakan varietas Gajah. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dengan perlakukan tunggal yaitu genotipe kacang tanah dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga terdapat
87 satuan percobaan.
Karakter yang diamati adalah kandungan klorofil, persentase batang utama bebas serangan penyakit dan bobot biji per tanaman.
3
HASIL DAN PEMBAHASAN Keragaan karakter kuantitatif 10 genotipe terbaik dari 26 galur yang diuji serta pembanding tahan dan pembanding peka terdapat pada Tabel 1. GH 532 sebagai pembanding tahan memiliki bobot biji per tanaman paling tinggi. Selain memiliki kandungan klrofil yang tinggi, GH-532 juga memiliki karakteristik lebar pembukaan stomata yang sempit dan lapisan palisade yang tebal. Ketiga karakter sangat berperan dalam ketahanan terhadap penyakit bercak (Kusumo 1996).
Tabel 1. Keragaaan karakter kuantitatif 10 genotipe terbaik berdasarkan bobot biji dan genotipe pembandingnya Genotipe GWS 7 GWS 97 GWS 127 GWS 71 GWS 72 GWS 4 GWS 8 GWS 33 GWS 139 GWS 73 GH-532 Gajah
Kandungan klorofil (mg/g bb daun) 13.51 13.66 15.09 13.70 12.69 14.12 12.66 11.97 12.42 12.07 14.23 11.97
Panjang batang utama bebas serangan (%) 42 34 28 54 40 28 36 32 41 36 46 32
Bobot biji per tanaman (g) 11.86 10.75 10.31 9.92 9.19 9.04 8.25 7.48 7.06 6.68 14.50 8.92
Jika dibadingkan dengan varietas Gajah maka terdapat enam genotipe terbaik yang memiliki bobot biji per tanaman lebih tinggi. Bobot biji per tanaman yang lebih baik pada keenam genotipe disebabkan oleh tingkat ketahanan yang lebih tinggi terhadap penyakit bercak yang ditunjukkan oleh kandungan klorofil lebih tinggi dari varietas Gajah.
Hal ini juga ditunjukkan oleh nilai koefisien
korelasi kandungan klorofil yang nyata dan searah dengan bobot biji per tanaman (Tabel 2).
4
Tabel 2. Nilai duga heritabilitas dan koefisien korelasi karakter ketahanan terhadap penyakit bercak pada kacang tanah Karakter
Nilai heritilitas arti luas (%)
Koefisien korelasi dengan bobot biji per tanaman
Kandungan klorofil
72.98
0.718
Panjang batang utama bebas serangan
80.77
0.418
Bobot biji per tanaman
95.96
Nilai
heritabilitas sangat menentukan efisiensi
seleksi karena nilai
heritabilitas menggambarkan proporsi ragam genetik yang diwariskan oleh tetua pada zuriatnya.
Di samping nilai heritabilitas, nilai korelasi dengan karakter
utama juga menjadi pertimbangan jika seleksi dilakukan secara tidak langsung (Roy, 2000). Seleksi secara tidak langsung akan memaksimalkan kemajuan seleksi jika menggunakan karakter yang mempunyai nilai heritabilitas tinggi dan berkorelasi positif dengan daya hasil (Wricke dan Weber, 1996; Falconer dan Mackay, 1996). Dalam penelitian ini diperoleh bahwa ketiga karakter yang diamati mempunyai nilai heritabilitas yang sangat tinggi. Kandungan klorofil dan persentase batang utama bebas serangan berkorelasi positif dengan bobot biji per tanaman (Tabel 2). Persentase panjang batang utama bebas penyakit bercak daun merupakan peubah yang diajukan untuk menilai secara kuantitatif tingkat ketahanan genotipe kacang tanah terhadap bercak daun (Kusumo, 1996). Evaluasi tingkat ketahanan genotipe acak menggunakan karakter tersebut menunjukkan korelasi negatif dengan daya hasil (Yudiwanti et al., 1998). Penerapan karakter yang sama untuk menilai tingkat ketahanan pada populasi genotipe yang telah diseleksi tingkat ketahanannya terhadap penyakit bercak daun dengan memperhatikan antara lain karakter tingkat kehijauan daun dalam penelitian ini menunjukkan korelasi yang positif antara tingkat ketahanan dengan bobot biji. Memperhatikan bahwa korelasi antara kandungan klorofil dengan bobot biji bersifat positif, maka karakter kandungan klorofil, yang secara visual ditunjukkan oleh tingkat kehijauan daun (Gambar 1), dapat digunakan sebagai kriteria seleksi
5
secara tidak langsung untuk mengembangkan varietas kacang tanah yang tahan penyakit bercak dan berdaya hasil tinggi.
rentan
tahan
rentan
Gambar 1. Tingkat kehijauan daun galur yang tahan dan rentan pada kondisi tidak terserang penyakit bercak Salah satu target pemuliaan untuk lingkungan bercekaman adalah perbaikan daya hasil.
Perbaikan daya hasil tanaman pada kondisi lingkungan
bercekaman dapat dicapai dengan perbaikan potensi hasil dan perbaikan daya adaptasi atau ketahanan tanaman dengan membuat tanaman menjadi lebih sesuai dengan lingkungan target (Acevedo dan Fereres, 1993). Pengembangan varietas berdaya hasil tinggi pada kondisi terdapat serangan penyakit selalu melibatkan gen-gen resistensi.
Daya hasil yang stabil
dapat diperoleh jika varietas yang dikembangkan juga memiliki ketahanan terhadap penyakit (Chalal dan Gosal, 2002).
Pemuliaan untuk mengembangkan
varietas berdaya hasil tinggi dan juga memiliki ketahanan dapat dilakukan sekaligus dengan
cara melakukan seleksi daya hasil pada kondisi optimum
kemudian dilanjutkan dengan seleksi ketahanan pada kondisi terserang penyakit. Seleksi juga dapat dilakukan secara simultan pada kondisi terdapat serangan penyakit untuk mengembangkan varietas berdaya hasil tinggi dan memiliki ketahanan terhadap penyakit. Daya hasil dan ketahanan terhadap penyakit adalah karakter kuantitatif yang dikendalikan oleh gen-gen yang berbeda sehingga sangat memungkinkan melakukan seleksi secara bersamaan atau simultan.
6
KESIMPULAN Kandungan klorofil dan persentase utama batang bebas serangan bercak daun berkorelasi positif dengan bobot biji per tanaman.Kandungan klorofil dapat dijadikan kriteria seleksi untuk mengembangkan varietas tahan terhadap penyakit bercak daun dan berdaya hasil tinggi.
DAFTAR PUSTAKA Accevedo E., E. Fereres. 1993. Resistance to abiotic stress, pp. 281-313. In M.D. Hayward, N. O. Bosemark, I. Romagosa (Eds.) Plant Breeding: Principles and Prospect. Chapman and Hall. London. Chahal, G.S., S.S. Gosal. 2002. Principles and Procedures of Plant Breeding: Biotechnological and Conventional Approaches. Narosa Publishing House. Kolkata. p 604. Daub, M.E., G.A. Payne. 1989. The role of of carotenoids in resistance of fungy to cercosporin. Phytopatology. 79: 185-193. Falconer, D.S., T.F.C. Mackay. 1996. Introduction to Quantitative Genetics. 4th edition. Longman. Essex. 464p. Kusumo, Yudiwanti W.E. 1996. Analisis genotipik ketahanan kacang tanah (Arachis hypogaea L.) terhadap penyakit bercak daun hitam disebabkan oleh Pheoisariopsis personata (Berk. & Curt.) v. Arx. Disertasi Program Pascasarjana IPB. Bogor. 126 hal. Roy, D. 2000. Plant Breeding: Analysis and Exploitation of Variation. Narosa Publishing House. New Delhi. p 701. Sudjadi. 1989. Ketahanan varietas unggul dan kehilangan hasil kacang tanah terhadap penyakit karat daun cercospora. Penelitian Pertanian. 9: 19-22.
Wrickle, G ., W.E. Weber. 1986. Quantitative Genetics and Selection in Plant Breeding. Welter de Gruyter. Berlin. 406p. Young, A. J. 1991. Photoprotective role of carotenoid in higher plants. Physiologia Plantarum. 82: 702-708. Yudiwanti, S. Sastrosumarjo, S. Hadi, S. Karama, A. Surkati, dan A.A. Mattjik.
1998. Korelasi genotipik antara hasil dengan tingkat ketahanan terhadap penyakit bercak daun hitam pada kacang tanah. Bull. Agron. 26(1):16-21.
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih disampaikan kepada Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Ditjen DIKTI Depdikbud (kini DEPDIKNAS) yang telah membiayai penelitian ini melalui program Hibah Bersaing Perguruan Tinggi periode tahun 1994-1999.
