REVIEW JURNAL : Pewarisan Karakter Kualitatif dan Kuantitatif pada Hipokotil dan Kotiledon Tomat (Solanum lycopersicum L.) Silangan IPB T64 x IPB T3

 REVIEW JURNAL : Pewarisan Karakter Kualitatif dan Kuantitatif pada Hipokotil dan Kotiledon Tomat (Solanum lycopersicum L.) Silangan IPB T64 x IPB T3

PENDAHULUAN

Pengidentifikasian pewarisan warna hipokotil pada tomat membutuhkan biaya yang cukup mahal jika melalui marka molekuler. Hal tersebut yang melatarbelakangi penelitian ini. Peneitian ini bertujuan untuk mempelajari pola pewarisan sifat beberapa karakter kuantitatif pada hipokotil dan kotiledon tomat sebagai marka morfologi. Marka morfologi merupakan alternative marka molekuler karena lebih efisien dari segi biaya. Penelitian pola pewarisan sifat karakter kuantitatif pada hipokotil dan kotiledon tomat menjadi penting untuk dilakukan pada tahap awal pertumbuhan tanaman agar seleksi yang dilakukan lebih efektif dan efisien.

METODE PENGUKURAN

Materi genetik yang digunakan terdiri atas tetua (P1) tomat dengan hipokotil berwarna hijau (IPB T64) sebanyak 65 bibit, tetua (P2) tomat dengan hipokotil berwarna ungu (IPB T3) sebanyak 60 bibit; turunan pertama (F1) sebanyak 60 bibit; turunan pertama resiprokal (F1R) sebanyak 65 bibit; silang balik pada tetua betina (BCP1) sebanyak 178 bibit dan silang balik pada tetua jantan sebanyak 84 bibit, dan populasi turunan kedua (F2) sebanyak 402 bibit untuk karakter kuantitatif. Penyemaian benih dilakukan pada tray menggunakan media steril untuk pengujian karakter kuantitatif dengan satu benih per lubang tray Penyiraman bibit tanaman pada tray dilakukan setiap hari dengan cara dikocor. Peubah pengamatan terdiri atas warna hipokotil, panjang hipokotil (cm), panjang kotiledon (cm), dan lebar kotiledon (mm). Pengamatan dilakukan setelah kotiledon terbuka sempurna yaitu pada saat berumur 7-10 hari setelah semai. Analisis data karakter kuantitatif terdiri atas pendugaan pengaruh tetua betina, uji kenormalan data, derajat dominansi, kelayakan model genetik, komponen ragam, dan heritabilitas.

HASIL

1.  Pengaruh Tetua Betina terhadap Pewarisan Karakter Hipokotil dan Kotiledon Tomat Silangan Genotipe IPB T64 x IPB T3

Hasil uji kehomogenan ragam dan pengaruh tetua betina mengunakan uji F dan uji beda nilai tengah (uji t) menunjukkan bahwa tidak terjadi perbedaan nyata antara F1 dan F1R untuk semua karakter yang diamati (Tabel 2).

Tabel 2. Uji pengaruh tetua betina pada karakter hipokotil dan kotiledon tomat hasil persilangan Genotipe IPB T64 x IPB T3

 

Populasi	Panjang Hipokotil	Panjang Kotiledon	Lebar Kotiledon
F1	3.83 ± 0.07	2.21 ± 0.04	7.56 ± 0.12
F1R	3.71 ± 0.07	2.14 ± 0.03	7.42 ± 0.12
Prob > f hit	1.07 tn	1.22 tn	1.22 tn
Prob > t hit	1.33 tn	0.97 tn	0.78tn

Keterangan: tn = tidak nyata pada taraf α = 5%

Hasil uji t menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh tetua betina dalam pewarisan panjang hipokotil, serta panjang dan lebar kotiledon., sehingga mengindikasikan hanya gen-gen dalam inti yang mengendalikan pewarisan karakter- karakter tersebut.

Hasil uji F menunjukkan ragam F1 dan F1R homogen sehingga pada analisis selanjutnya materi genetik dari F1 dan F1R dapat digabungkan

2.      Uji Sebaran Populasi F2 Tomat Hasil Persilangan Genotipe IPB T64 x IPB T3

Pendekatan untuk menduga kendali genetik dapat berupa pendugaan deskriptif menggunakan skewness dan kurtosis. Hasil sebaran data penelitian berdasarkan kurva sebaran populasi F2 pada karakter panjang hipokotil, panjang dan lebar kotiledon bersifat kontinyu dan berbentuk platykurtic (Gambar 1).

3.      Derajat dominansi tiap karakter

Tabel 3. Potensi rasio, nilai skewness dan kurtosis pada populasi F2 karakter panjang dan lebar kotiledon

Karakter	Potensi Rasio	Aksi Gen	Skewness	Kurtosis
Panjang Hipokotil	0.96	Dominan parsial	-0.05	-0.38
Panjang Kotiledon	0.16	Dominan parsial	0.11	-0.47
Lebar Kotiledon	1.99	Overdominan	-0.27	0.18

Karakter panjang hipokotil dan panjang kotiledon memiliki nilai potensi rasio yang berada pada kisaran 0 sampai 1, sedangkan lebar kotiledon lebih dari 1 (Tabel 3). Hal ini mengindikasikan bahwa karakter panjang hipokotil dan kotiledon dikendalikan oleh aksi gen dominan parsial, sedangkan karakter lebar kotiledon dikendalikan oleh aksi gen overdominan

Karakter panjang hipokotil dan lebar kotiledon dikendalikan oleh banyak gen dengan aksi gen aditif dengan pengaruh epistasis duplikat karena skewness bernilai positif, sedangkan panjang kotiledon dikendalikan oleh banyak gen dengan pengaruh epistasis komplementer karena skewness bernilai positif.

4.      Aksi Gen pada Karakter Hipokotil dan Kotiledon Tomat Hasil Persilangan Genotipe IPB T64 x IPB T3

Uji skala individu pada karakter  panjang hipokotil serta panjang kotiledon dan lebar kotiledon menunjukkan hasil nyata pada salah satu skala A, B atau C (Tabel 4) maka terdapat interaksi interalelik atau epistasis, sehingga untuk menentukan kelayakan model genetic yang paling sesuai harus dilakukan uji skala gabungan.

Tabel 4. Hasil uji skala persilangan IPB T64 x IPB T3

Karakter	Uji Skala
	A	B	C
Panjang Hipokotil	0.231tn ± 0.137	-0.334* ± 0.167	0.309tn ± 0.205
Panjang Kotiledon	0.008tn ± 0.084	-0.224* ± 0.107	0.663* ± 0.130
Lebar Kotiledon	-0.038tn ± 0.241	-0.299tn ± 0.290	1.030* ± 0.369

Keterangan: * model tidak sesuai pada taraf α = 5%, tn model sesuai pada taraf α = 5%.

 

Tabel 5. Uji kecocokan model genetik untuk karakter hipokotil dan kotiledon tomat hasil persilangan genotipe IPB T64 x IPB T3

    Model Genetik              Panjang Hipokotil      Panjang Kotiledon         Lebar Kotiledon

m [d]	34.47	**	46.20	**	17.88	**
m [d] [h]	11.15	**	41.25	**	14.42	**
m [d] [h] [i]	8.76	**	17.12	**	5.74	tn
m [d] [h] [j]	3.89	tn	40.35	**	14.34	**
m [d] [h] [l]	9.93	**	33.23	**	12.16	**
m [d] [h] [i] [j]	1.52	tn	16.35	**	5.66	**
m [d] [h] [i] [l]	8.39	**	3.49	tn	0.59	tn
m [d] [h] [j] [l]	3.20	tn	32.86	**	12.14	**

Keterangan: ** model tidak sesuai pada taraf α = 5%, tn model sesuai pada taraf α= 5%

Model genetik yang sesuai untuk karakter panjang hipokotil adalah aditif-dominan dengan pengaruh interaksi aditif x aditif dan aditif x dominan dengan lima komponen m[d][h][i][j], sedangkan untuk karakter panjang dan lebar kotiledon adalah aditif x dominan dengan pengaruh interaksi aditif x aditif dan dominan x dominan dengan lima komponen m[d][h][i][l] (Tabel 5)

Tabel 6. Pendugaan komponen genetik untuk karakter hipokotil dan kotiledon tomat hasil persilangan IPB T64 x IPB T3

Karakter	Komponen genetik
	m	d	h	i	j	l
Panjang Hipokotil	3.70*	-0.29*	0.10tn	-0.16tn	0.51*	-
Panjang Kotiledon	2.99*	-0.15*	-1.76*	-0.82*	-	0.97*
Lebar Kotiledon	8.71*	-0.05tn	-2.75*	-1.31 *	-	1.59*

keterangan: m = nilai tengah; d = pengaruh aditif; h = pengaruh dominan; i = pengaruh interaksi aditif x aditif; j = pengaruh interaksi aditif x dominan; l = pengaruh interaksi dominan x dominan; tn = tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%

Nilai aditif lebih besar dibandingkan nilai dominan, artinya bahwa aksi gen aditif lebih berperan pada karakter panjang hipokotil. Pengaruh interaksi gen aditif x aditif bernilai negatif sedangkan interaksi aditif x dominan bertanda positif. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh interaksi aditif x dominan adalah penting sehingga pewarisan panjang hipokotil tomat dipengaruhi oleh epistasis aditif dominan.

Nilai dominan dan aditif berlawanan dengan masing-masing interaksinya maka tipe interaksi yang paling berperan adalah interaksi duplikat. panjang dan lebar kotiledon pada penelitian ini dipengaruhi oleh epistasis duplikat.

5.      Heritabilitas Karakter Hipokotil dan Kotiledon Tomat Hasil Persilangan  IPB T64 x IPB T3

Tabel 7. Komponen ragam serta heritabilitas arti luas dan arti sempit beberapa karakter tomat

Komponen	Panjang Hipokotil	Panjang Kotiledon	Lebar Kotiledon
Ragam Aditif (s2D)	0.15	0.13	0.62
Ragam Dominan (s2H)	1.23	1.19	2.85
Ragam Lingkungan (s2E)	0.18	0.24	0.69
Ragam Fenotipe (s2P)	0.50	0.24	1.51
Ragam Genetik (s2g)	0.32	0.00	0.82
Heritabilitas Arti Luas	0.63	0.51	0.54
Heritabilitas Arti Sempit	0.29	0.27	0.41

Keterangan: s²E = ragam lingkungan; s²P = ragam fenotipe; s²G = ragam genetik; s²D = ragam aditif; s²H = ragam dominan; h²bs = heritabilitas arti luas; dan h²ns = heritabilitas arti sempit

Jika heritabilitas arti luas nilainya lebih tinggi dibandingkan heritabilitas arti sempit menunjukkan bahwa proporsi ragam dominan lebih besar dibandingkan ragam aditif. Keadaan ini mencerminakan bahwa proporsi ragam dominan lebih besar dibandingkan ragam aditif. Ragam dominan yang tinggi mencerminkan bahwa karakter tersebut baik dalam keadaan heterozigot

KESIMPULAN

            Karakter warna hipokotil dikendalikan oleh dua pasang gen epistasis dominan-resesif. Gen pengendali warna ungu bersifat dominan terhadap gen pengendali warna hijau pada hipokotil tomat. Karakter panjang hipokotil serta panjang dan lebar kotiledon dikendalikan oleh banyak gen, namun tidak ada pengaruh tetua betina. Aksi gen berdasarkan potensi rasio untuk panjang hipokotil dan panjang kotiledon adalah dominan parsial, sedangkan untuk lebar kotiledon adalah overdominan. Aksi gen berdasarkan uji skala gabungan menunjukkan bahwa panjang hipokotil dikendalikan oleh gen aditif dengan pengaruh epistasis aditif dominan, sedangkan panjang dan lebar kotiledon dikendalikan oleh gen dominan dengan pengaruh epistasis duplikat. Nilai heritabilitas arti luas pada karakter panjang hipokotil serta panjang dan lebar kotiledon tomat yang diamati masuk pada kategori tinggi (0.63, 0.51 dan 0.54), sedangkan nilai heritabilitas arti sempit berada pada kategori sedang (0.29, 0.27, dan 0.41).

 

DAFTAR PUSTAKA

Mustafa, M., Syukur, M., & Sutjahjo, S. H. (2016). Pewarisan Karakter Kualitatif dan Kuantitatif pada Hipokotil dan Kotiledon Tomat (Solanum lycopersicum L.) Silangan IPB T64 x IPB T3. Jurnal Hortikultura Indonesia, 7(3), 155-164.