3
TINJAUAN PUSTAKA Tanaman cabai (Capsicum annuum L.) termasuk ke dalam kingdom Plantae, divisi Spermatophyta, kelas Dicotyledoneae, ordo Solanes, famili Solanaceae, dan genus Capsicum. Tanaman ini berasal dari benua Amerika dan menyebar ke benua Eropa dan Asia. Spesies cabai antara lain Capsicum annuum, Capsicum frutescens, dan Capsicum chinense. Spesies Capsicum annuum berasal dari Meksiko dan pegunungan andes, sedangkan Capsicum frutescens dan Capsicum chinense ditemukan di dataran rendah wilayah tropika Amerika (Rubatzky dan Yamaguchi, 1997).
Morfologi Tanaman Cabai Tanaman cabai merupakan tanaman terna tahunan yang tumbuh tegak dengan batang berkayu, banyak cabang, dan ukuran yang mencapai tinggi 120 cm serta lebar tajuk tanaman hingga 90 cm. Tanaman ini juga memiliki perakaran tunggang yang kuat dan dalam. Daun cabai berbentuk lanset dan bulat buah telur. Relatif tunggal dan tipis, serta memiliki ukuran yang bervariasi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1997). Kusandriani (1996) menambahkan daun cabai merah merupakan daun tunggal dengan helai daun berbentuk ovate atau lanceolate. Daun berwarna hijau atau hijau tua, tumbuh pada tunas-tunas samping berurutan pada batang utama dan tunggal tersusun secara spiral. Daun berbulu lebat atau panjang, tergantung pada spesiesnya. Bunga tanaman cabai merah umumnya bersifat tunggal dan tumbuh pada ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna (hermaprodit). Bunga jantan dan betina terdapat pada satu bunga. Mahkota bunga berwarna putih atau ungu tergantung kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam helai. Pada dasar bunga terdapat daun buah berjumlah lima helai kadang-kadang bergerigi. Setiap bunga mempunyai satu putik (stigma), kepala putik berbentuk bulat. Terdapat lima sampai delapan helai benang sari dengan kepala sari yang berbentuk lonjong, berwarna biru keunguan (Kusandriani, 1996). Bentuk buah cabai pada umumnya memanjang dengan kedudukan buah tunggal pada masing-masing buku. Permukaan kulit dan warna buah bervariasi
4
dari halus sampai bergelombang, warna mengkilat sampai kusam, hijau, kuning, coklat, atau kadang-kadang ungu pada waktu muda dan menjadi merah pada waktu matang (Tindall, 1986).
Syarat Tumbuh Tanaman Cabai Tanaman cabai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah dengan drainase tanah cukup baik dan air tersedia cukup. Untuk pertumbuhan optimum, cabai memerlukan tanah yang gembur, berstruktur remah, bebas gulma, dan mengandung cukup air serta unsur hara. Tingkat kemasaman (pH) tanah 5.5 – 6.8 merupakan keadaan yang baik bagi pertumbuhan cabai. Tanaman cabai sering memperlihatkan gejala klorosis (tanaman kerdil dan daun menguning yang disebabkan oleh kekurangan unsur besi) pada tanah yang memiliki pH lebih dari 7. Cabai juga mengalami pertumbuhan kerdil pada tanah yang masam (pH kurang dari 5.5) karena keracunan aluminium (Al) atau mangan (Mn) (Suwandi et al., 2007). Koesrini dan William (2006) menyatakan pH tanah sampai mendekati pH optimal untuk pertumbuhan tanaman cabai dapat memperbaiki kondisi lingkungan tumbuh sehingga meningkatkan keragaan tanaman. Tanaman cabai dapat tumbuh optimal sampai ketinggian 2000 m di atas permukaan laut dengan curah hujan ideal 600-1200 mm/tahun. Suhu ideal untuk pertumbuhan tanaman cabai 21-250C. Pada cuaca panas dapat menyebabkan polen infertil dan menurunkan pertumbuhan (Tindall, 1986). Menurut Prabaningrum dan Moekasan (1996), hama utama yang sering menyerang tanaman cabai adalah thrips, kutu daun persik, ulat buah, lalat buah, dan ulat grayak. Penyakit cabai bisa terjadi pada fase perkecambahan hingga buah terbentuk. Beberapa penyakit penting pada cabai adalah antraknosa, bercak daun, layu bakteri, dan penyakit mosaik.
Pemuliaan Tanaman Cabai Pemuliaan tanaman merupakan suatu metode merakit keragaman genetik yang dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Allard (1960) menyatakan bahwa kenaikan hasil merupakan tujuan utama bagi pemuliaan tanaman yang dilakukan
5
dengan menyediakan varietas yang lebih produktif untuk meningkatkan hasil atau memperbaiki sifat tanaman. Menurut Kusandriani dan Permadi (1996), cabai termasuk tanaman yang umumnya menyerbuk sendiri sehingga metode pemuliaannya sesuai dengan metode-metode yang berlaku umum bagi tanaman menyerbuk sendiri. Metode yang paling banyak digunakan adalah seleksi massa, seleksi galur murni, silang balik, pedigree, dan Single Seed Descent (SSD). Adapun tujuan pemuliaan tanaman cabai pada umumnya adalah : (1) Untuk perbaikan daya hasil dan kualitas hasil. Daya hasil merupakan sifat kuantitatif dan dikendalikan oleh banyak gen, sehingga perbaikan daya hasil dan sifat-sifat kuantitatif memerlukan waktu yang lama. (2) Perbaikan daya resistensi terhadap hama dan penyakit tanaman. Sasaran dalam perbaikan daya resistensi terhadap penyakit cabai terutama resisten terhadap penyakit antraknosa. (3) Perbaikan sifat-sifat hortikultura. Tujuan perbaikan sifat-sifat hortikultura pada tanaman cabai dengan melihat peubah dari tanaman cabai yang dikehendaki misalnya bentuk percabangan, penampilan buah, kualitas kulit buah, warna buah, dan sifat hortikultura yang lain. (4) Perbaikan terhadap kemampuan mengatasi cekaman lingkungan, antara lain curah hujan, suhu udara, dan tingkat salinitas yang tinggi. Proses pemuliaan tanaman diawali dengan mendapatkan keragaman genetik, kemudian melalui kegiatan seleksi pada sumber genetik yang bervariasi tersebut dilakukan persilangan-persilangan dan seleksi lanjutan. Proses selanjutnya adalah pemurnian, uji generasi lanjut, percobaan varietas, kemudian pelepasan varietas. Hibrididsasi antara tanaman yang berbeda merupakan salah satu cara mendapatkan kerasgaman genetik dalam suatu populasi. Menurut Bari mendapatkan kerasgaman genetik dalam suatu populasi. Menurut Bari et al. (1974), hibridisasi mempunyai kedudukan penting dalam pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri karena turunan pertama (F1) dari persilangan galur-galur murni mempunyai potensi untuk menimbulkan keragaman. Atas alasan inilah hibridisasi kini menempati kedudukan penting dalam metode pemuliaan tanamna menyerbuk sendiri. Pembentukan hibrida juga dapat dilakukan pada tanaman cabai. Salah satu tahapan penting dalam pembentukan hibrida diawali dengan mempersiapkan bahan tanaman untuk tetua jantan dan tetua betina.
6
Variabilitas Variasi genetik terjadi karena adanya gen-gen yang bersegregasi dan interaksinya dengan gen-gen lain (Bari et al., 1974). Variabilitas suatu genetik dapat diketahui dengan mengevaluasi beberapa sifat pertumbuhan dan hasil. Variabilitas genetik akan sangat mempengaruhi keberhasilan suatu proses seleksi. Apabila suatu sifat memiliki variabilitas genetik luas, maka seleksi akan dapat dilaksanakan pada populasi tersebut. Sebaliknya apabila nilai variabilitas genetik sempit, maka kegiatan seleksi tidak dapat dilaksanakan karena individu dalam populasi relatif seragam sehingga diperlukan upaya untuk memperbesar variabilitas genetik. Variabilitas genetik dapat diartikan besaran atau tahap yang harus diketahui sebelum menetapkan metode seleksi yang dilakukan dan waktu pelaksanaan metode seleksi tersebut (Poespodarsono, 1988). Untuk menentukan nilai variabilitas genetik suatu peubah perlu diketahui standar deviasi varian genetik dari peubah tersebut. Suatu peubah mempunyai variabilitas genetik yang luas bila nilai varian genetiknya lebih besar atau sama dengan dua kali standar deviasi varian genetik. Setelah dilaporkan adanya faktor mewaris pengendalian sifat oleh Mendel, orang-orang beranggapan bahwa pertumbuhan tanaman semata-mata diatur oleh gen-gen dalam kromosom, sedangkan lingkungan hanya meningkatkan potensi sifatnya. Namun setelah diketahui bahwa tanaman-tanaman tidak berkembang secara teratur menurut perubahan lingkungan, maka mulai disadari adanya interaksi antar genotipe dan lingkungan. Untuk mengetahui seberapa jauh peranan lingkungan pada suatu sifat tanaman, maka didekati usaha untuk memisahkan pengaruh genotipe dan lingkungan serta interaksinya (Poespodarsono, 1988).
Heritabilitas Keragaman genetik pada suatu tanaman sangat penting dalam proses seleksi. Semakin besar tingkat keragaman suatu tanaman maka semakin besar pula peluang untuk menyeleksi genotipe yang diinginkan. Heritabilitas merupakan salah satu parameter yang digunakan dalam pemuliaan tanaman yang dapat diartikan sebagai suatu perbandingan antara besaran ragam genetik terhadap besaran total ragam fenotipe dari suatu peubah (Bari et al., 1974). Heritabilitas
7
juga dapat diartikan proporsi keragaman teramati yang disebabkan oleh sifat menurun. Nilai duga heritabilitas yang tinggi menunjukkan faktor genetik lebih berperan dibandingkan faktor lingkungan sebaliknya nilai duga heritabilitas yang rendah menunjukkan peran faktor lingkungan lebih besar (Avivi, 2003). Kegiatan seleksi yang dilakukan akan efektif apabila dilakukan terhadap suatu peubah yang memiliki nilai heritabilitas tinggi. Heritabilitas digunakan sebagai langkah awal pada pekerjaan seleksi terhadap populasi yang bersegregasi. Populasi dengan heritabilitas tinggi memungkinkan dilakukan seleksi, sebaliknya dengan heritabilitas rendah masih harus dinilai tingkat rendahnya ini, yakni bila terlalu rendah hampir mendekati nol berarti tidak akan banyak pekerjaan seleksi tersebut (Poespodarsono, 1988). Poehlman (1979) menyatakan bahwa heritabilitas dibagi menjadi dua, yaitu heritabilitas arti luas dan heritabilitas arti sempit. Heritabilitas arti luas (h2bs) adalah rasio dari ragam total genetik terhadap ragam fenotipenya, sedangkan heritabilitas arti sempit (h2ns) adalah rasio ragam aditif terhadap ragam fenotipe. Ragam aditif merupakan ragam yang diakibatkan oleh alel yang mempunyai pengaruh secara kuantitatif. Heritabilitas suatu faktor perlu diketahui dalam menentukan kemajuan seleksi apakah peubah yang tampil melalui fenotipe banyak dipengaruhi oleh faktor genetik atau faktor lingkungan.
Daya Hasil Daya hasil merupakan peubah kuantitatif kompleks yang penampilan atau keragaan baik morfologi maupun fisiologi dipengaruhi oleh genetik dan lingkungan (Poehlman dan Sleper, 1995). Daya hasil juga dapat diartikan sebagai sifat kuantitatif dan dikendalikan oleh banyak gen. Salah satu metode yang dapat diterapkan untuk tujuan perolehan daya hasil cabai adalah melalui persilangan antar spesies cabai yang akan dilanjutkan dengan seleksi. Dengan adanya seleksi ini diharapkan sifat-sifat yang mendukung daya hasil akan membentuk cabai yang berdaya hasil tinggi. Suatu varietas tanaman yang unggul di suatu daerah akan memiliki kombinasi sifat-sifat yang baik sehingga membentuk hasil yang tinggi. Cabai yang dibudidayakan di Indonesia memiliki potensi hasil yang berbeda-beda. Cabai besar memiliki bentuk yang hampir sama dengan Hot Beauty atau Tit Super
8
dengan warna buah merah cerah dan memiliki permukaan halus serta kulit buah yang tebal. Cabai keriting memiliki bentuk yang ramping dan berwarna merah tua (Kusandriani dan Permadi, 1996).
Persilangan Diallel Persilangan diallel merupakan persilangan yang dilakukan diantara semua pasangan tetua sehingga dapat diketahui potensi hasil suatu kombinasi hibrida, nilai heterosis, daya gabung, dan dugaan besarnya ragam genetik suatu peubah (Singh dan Chaudhary, 1979). Menurut Griffing (1956), empat metode persilangan diallel, yaitu metode I (Full Diallel) terdiri dari tetua, F1, dan resiprokal dengan jumlah tetua (n), jumlah silangan F1 dan resiprokal masingmasing [n(n-1)/2], metode II (Half Diallel) merupakan persilangan yang terdiri dari tetua dan 1 set F1 dengan jumlah persilangan [n(n+1)/2], metode III merupakan persilangan yang terdiri dari 1 set F1 dan resiprokal dengan jumlah silangan [n(n-1)], dan metode IV merupakan persilangan yang terdiri hanya 1 set F1 saja dengan jumlah silangan [(n(n-1))/2]. Menurut Jagau (1993) pemilihan tipe persilangan diallel half diallel didasarkan kepada asumsi bahwa tidak ada perbedaan antara persilangan resiprok antara tertua persilangan. Pendugaan parameter genetik sudah dapat dilakukan pada F1 di dalam analisis silang diallel tanpa harus membentuk populasi F2, BC1 ataupun BC2 seperti pada pendugaan parameter genetik lainnya. Beberapa asumsi yang harus dipenuhi dalam pelaksanaan analisis ini adalah sebagai berikut : (1) Segregasi diploid, (2) Tidak ada perbedaan antara persilangan resiprok, (3) Tidak interaksi antara gen-gen yang tidak satu alel, (4) Tidak ada multialisme, (5) Tetua homozigot, (6) Gen-gen menyebar secara bebas antara tetua (Hayman, 1954).
