Identifikasi Karakter Penciri Agronomi untuk Analisis Keragaman Genetik Plasma Nutfah Padi ( Oryza sativa  L.)

Atanasius Aditya Hendarto; Muhammad Habib Widyawan; Panjisakti Basunanda

doi:10.22146/veg.63616

Identifikasi Karakter Penciri Agronomi untuk Analisis Keragaman Genetik Plasma Nutfah Padi (Oryza sativa L.)

https://doi.org/10.22146/veg.63616

Atanasius Aditya Hendarto⁽¹⁾, Muhammad Habib Widyawan⁽²⁾, Panjisakti Basunanda^(3*)

(1) Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada
(2) Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada
(3) Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada
(*) Corresponding Author

Abstract

Karakterisasi morfologi untuk evaluasi keragaman genetik merupakan landasan penting dalam pemanfaatan plasma nutfah untuk suatu program pemuliaan tanaman. Pelaksanaan karakterisasi morfologi seringkali melibatkan banyak karakter untuk diamati. Oleh sebab itu, diperlukan kajian untuk menentukan karakter morfologi untuk keperluan evaluasi keragaman genetik secara efektif dan efisien, Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pola keragaman plasma nutfah padi koleksi Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada (UGM) berdasarkan karakter morfologi, dan menentukan karakter penciri padi yang berkontribusi pada keragaman genetik untuk dimanfaatkan dalam karakterisasi plasma nutfah secara efektif dan efisien. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 ulangan dan 17 aksesi padi yang terdiri dari 12 plasma nutfah dan 5 kultivar sebagai perlakuan. Terdapat 12 karakter kuantitatif dan 6 karakter kualitatif yang diamati. Data dianalisis menggunakan analisis ragam, uji Scott-Knott, analisis lintas, analisis komponen utama, dan analisis kluster. Hasil penelitian menunjukkan terdapat keragaman pada semua karakter kuantitatif. Plasma nutfah padi dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok berdasarkan karakter kualitatif dan kuantitatif. Sementara karakter kualitatif sebagian besar aksesi padi menunjukkan sudut daun bendera tegak, sudut daun sedang, cabang malai sekunder berkelompok, tipe malai antara kompak dan sedang, malai hanya muncul sebatas leher malai, dan tidak ada bulu ujung gabah. Tinggi tanaman, panjang dan lebar daun bendera, panjang daun, diameter ruas batang bawah, panjang malai, jumlah malai (anakan produktif), bobot 10 butir gabah, umur berbunga dan panen berkontribusi terhadap keragaman. Karater-karakter tersebut berpotensi sebagai karakter penciri padi yang dapat meningkatkan efektifitas dan efisiensi karakterisasi plasma nutfah, terutama dalam penggunaan tenaga, waktu, dan biaya.

Keywords

keragaman genetik padi; evaluasi keragaman genetik; efektif dan efisien; karakter penciri padi

Full Text:

PDF

References

Alavan, A., R. Hayati, dan E. Haryati. 2015. Pengaruh pemupukan terhadap pertumbuhan beberapa varietas padi gogo (Oryza sativa L.). J. Floratek, 10:61-68. Arinta, K., dan I. Lubis. 2018. Pertumbuhan dan produksi beberapa kultivar padi lokal kalimantan. Bul. Agrohorti, 6(2):270-280. Badan Pusat Statistik. 2019. Ringkasan Eksekutif Pengeluaran dan Konsumsi Penduduk Indonesia Berdasarkan Hasil Susenas Maret 2019. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Bahmankar, M., D. A. Nabati, and M. Dehdari. 2014. Correlation, multiple regression and path analysis for some yield-related traits in safflower. Journal of Biodiversity and Environment Sciences, 4(2):111-118. Brown, J., P. Cagliari, and H. Campos. 2014. Plant Breeding. 2nd Edition. John wiley & Sons Ltd, West Sussex United Kingdom. El Ramija, K., N. Chairuman, dan D. Harnowo. 2010. Keragaan pertumbuhan komponen hasil dan produksi tiga varietas padi unggul baru di lokasi Primatani kabupaten Mandailing Natal. Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 13(1):42-51. Fahad, S., M. Adnan, M. Noor, M. Arif, M. Alam, I. A. Khan, H. Ullah, F. Wahid, I. A. Mian, Y. Jamal, A. Basir, S. Hassan, S. Saud, Amanullah, M. Riaz, C. Wu, M. A. Khan, and D. Wang. 2019. Major Constraints for Global Rice Production. In: M. Hasanuzzaman, M. Fujita, K. Nahar, and J. K. Biswas. Advances in Rice Research for Abiotic Stress Tolerance. Elsevier Inc, United Kingdom. Glenn, K. C., B. Alsop, E. Bell, M. Goley, J. Jenkinson, B. Liu, C. Martin, W. Parrot, C. Souder, Oscar Sparks, W. Urquhart, J. M. Ward, and J. L. Vicini. 2017. Bringing new plant varieties to market: plant breeding and selection practices advance beneficial characteristics while minimizing unintended changes. Crop science, 57:2906-2921. Govindaraj, M., M. Vetriventhan, and M. Srinivasan. 2015. Importance of genetic diversity assessment in crop plants and its recent advances: an overview of its analitical perspectives. Genetics Research Internasional, 1-15. Guimaraes, E. P. 2009. Rice Breeding. In: Carena, M. J. 2009. Handbook of Plant Breeding: Cereals. Springer Science + Business Media, LLC, New York. Hallauer, A. R., M. J. Carena, and J. B. M. Filho. 2010. Quantitative Genetics in Maize Breeding. Springer Science+Business Media, LLC, New York. Jelihovschi, E. G., J. C. Faria, and I. B. Allaman. 2014. ScottKnott: A Package for Performing the Scott-Knott Clustering Algorithm in R. Trends in Applied and Computational Mathematics 15(1), 3-17. http://www.sbmac.org.br/tema/seer/index.php/tema/article/view/646/643. Diakses pada 23 April 2020. Juansa, A., A. Purwantoro, dan P. Basunanda. 2012. Keanekaragaman padi (Oryza sativa L.) berdasar karakteristik botani morfologi dan penanda RAPD (random amplified polymorphic DNA). Vegetalika, 1(2):1-11. Kaiser, H. F. 1961. A note on Guttman’s lower bound for the number of common factors. British Journal of Statistical Psychology 14: 1–2. Kartina, N., B. P. Wibowo, I. A. Rumanti, dan Satoto. 2017. Korelasi hasil gabah dan komponen hasil padi hibrida. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 1(1):11-20. Kassambara, A., and F. Mundt. 2020. factoextra: Extract and Visualize the Results of MultivariateData Analyses. R package version 1.0.7.999. http://www.sthda.com/english/rpkgs/factoextra. Diakses pada 20 Juni 2020. Kementrian Pertanian Republik Indonesia. 2018. Statistik Pertanian 2018. Kementrian Pertanian RI, Jakarta. Khush, G. S. 2013. Strategies for increasing the yield potential of cereals: case of rice as an example. Plant Breeding, 132:433-436. Luan, W., H. Chen, Y. Fu, H. Si, W. Peng, S. Song, W. Liu, G. Hu, Z. Sun, D. Xie, and C. Sun. 2009. The effect of the crosstalk between photoperiod and temperature on the heading-date in rice. PLoSONE, 4(6)1-10. Abstract. https://journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/journal.pone.0005891&type=printable> diakses pada 1 Oktober 2020. Maechler, M., Rousseeuw, P., Struyf, A., Hubert, M., Hornik, K. 2019. cluster: Cluster Analysis Basics and Extensions. R package version 2.1.0. https://cran.r-project.org/web/packages/cluster. Diakses pada 20 Juni 2020. Mafaza, V. N., Handoko, dan A. L. Adirejo. 2018. Keragaman genetik karakter morfologi beberapa genotip padi merah (Oryza sativa L.) pada fase vegetatif dan generatif. Jurnal Produksi Tanaman, 6(12):3048-3055. Moldenhauer, K. A. K., and J. H. Gibbons. 2003. Rice Morphology and Development. In: C. W. Smith dan R. H. Dilday. Rice : Origin, History, Technology, and Production. Chapter 2.1. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. Mulyani, A. M., S. Ritung, dan I. Las. 2011. Potensi dan ketersediaan sumber daya lahan untuk mendukung ketahanan pangan. Jurnal Litbang Pertanian, 30(2): 73-80. Ookawa, T., T. Hobo, M. Yano, K. Murata, T. Ando, H. Miura, K. Asano, Y. Ochiai, M. Ikeda, R. Nishitani, T. Ebitani, H. Ozaki, E. R. Angeles, T. Hirasawa, and M. Matsuoka. 2010. New approach for rice improvement using a pleitropic QTL gene for lodging resistance and yield. Nature Communications, 1(132):1-11. Abstract. <https://www.nature.com/articles/ncomms1132> diakses pada Agustus 2020. Peng, S., G. S. Khush, P. Virk, Q. Tang, and Y. Zou. 2008. Progress in ideotype breeding to increase rice yield potential. Field Crop Research, 108:32-38. Prayoga, M.K. ∙ N. Rostini ∙ M. R. Setiawati ∙ T. Simarmata ∙ S. Stoeber ∙ K. Adinata. 2018. Preferensi petani terhadap keragaan padi (Oryza sativa) unggul untuk lahan sawah di wilayah Pangandaran dan Cilacap. Jurnal Kultivasi, 17(1):523-530. Putri, F. D., Sobir, M. Syukur, and A. Maharijaya. 2017. Pengembangan kriteria seleksi untuk perakitan terung (Solanum melongena L.) berdaya hasil tinggi. J. Argon Indonesia, 45(2):182-187. Rabara, R. C., M. C. Ferrer, C. L. Diaz, M. C. V. Newingham, and G. O. Romero. 2014. Phenotypic diversity of farmers' traditional rice varieties in the Philippines. Agronomy, 4:217-241. Rembang, J. H. W., A. W. Rauf, dan J.O.M. Sondakh. 2018. Karakter morfologi padi sawah lokal di lahan petani Sulawesi Utara. Buletin Plasma Nutfah, 24(1):1-8. Romero, F. M., and A. Gatica-Arias. 2019. CRISPR/Cas9: development and application in rice breeding. Rice science, 26(5):265-281. RStudio Team. 2020. RStudio: Integrated Development Environment for R. RStudio, PBC, Boston, MA. <http://www.rstudio.com/>. Diakses pada 15 Juli 2020. Samaullah, M. Y., dan A. A. Darajat. Karakter padi sebagai penciri varietas dan hubungannya dengan sertifikasi benih. Iptek Tanaman Pangan, 4(1):59-68. Sharma, S. K., J. Singh, M. S. Chauhan, and S. L. Krishnamurthy. 2014. Multivariate analysis of phenotypic diversity of rice (Oryza sativa) germplasm in North-West India. Indian Journal of Agricultural Sciences, 84 (2): 295–299. Singh, K. S., C. M. Singh, and G. M. Lai. 2011. Assessment of genetic variability for yield and its component characters in rice (Oryza sativa L.). Research in Plant Biology, 1(4): 73-76. Singh, R. K., and B. D. Chaudhary. 1985. Biometrical Methods in Quantitative Genetic Analysis. Kalyani Publishers. New Delhi. Sitaresmi, T., R. H. Wening, A. T. Rakhmi, N. Yunani, dan U. Susanto. 2013. Pemanfaatan plasma nutfah padi varietas lokal dalam perakitan varietas unggul. Iptek Tanaman Pangan, 8(1):22-30. Sriningsih, M., D. Hatidja, dan J. D. Prang. 2018. Penanganan multikolinearitas dengan menggunakan analisis regresi komponen utama pada kasus impor beras di Provinsi Sulut. Jurnal Ilmiah Sains, 18(1):18-24. Sumarno dan N. Zuraida. 2008. Pengelolaan plasma nutfah tanaman terintegrasi dengan program pemuliaan. Buletin Plasma Nutfah, 14(2):57-67. Wahyuti, T. B., B. S. Purwoko, A. Junaedi, Sugiyanta, dan B. Abdullah. 2013. Hubungan karakter daun dengan hasil padi varietas unggul. J. Argon. Indonesia, 41(3):181-187. Warda. 2011. Keragaan beberapa varietas unggul baru padi gogo di Kabupaten Bantaeng Sulawesi Selatan. Prosiding pada Seminar Nasional Serealia "Inovasi Teknologi Mendukung Swasembada Jagung dan Diversifikasi Pangan", Maros, 3-4 Oktober 2011. Yoshida, S. 1981. Fundamentals of Rice Crop Science. International Rice Research Institute, Los Banos. Yuan, L. 2001. Breeding of super hybrid rice. In: Peng, S., and B. Hardy. Rice Research for Food Security and Poverty Alleviation. International Rice Research Institute. Los Banos, Philippines. Hal 143-147. Yunianti, R., S. Sastrosumarjo, S. Sujiprihati, M. Surahman, dan Sri Hendrastuti. 2010. Kriteria seleksi untuk perakitan varietas cabai tahan Phytophthora capsici Leonian. J. Agron. Indonesia, 38(2):122-129. Zafar, F., A. Mumtaz, S. U. Malook, and M. U. Aleem. 2015. A review on statistical tools for genetic diversity of crop improvement. Nature and Science, 13(2):83-87.

DOI: https://doi.org/10.22146/veg.63616