MEKANISME TOLERANSI KEKERINGAN PADA EMPAT SPESIES CABAI UNTUK MENETAPKAN LINGKUNGAN DAN KRITERIA SELEKSI
Date
2023-07-27Author
Lestari, Peni
Syukur, Muhamad
Trikoesoemaningtyas
Widiyono, Wahyu
Metadata
Show full item recordAbstract
Cabai dan capsaicinoid dalam buahnya memiliki nilai strategis sebagai bahan
baku berbagai industri. Meningkatkan hasil dan kualitas cabai di lingkungan dengan
air terbatas merupakan salah satu tujuan utama pemuliaan tanaman cabai untuk
menghadapi tantangan perubahan iklim. Penentuan lingkungan seleksi dan kriteria
seleksi sifat toleran kekeringan berdasarkan pemahaman mengenai mekanisme
toleransi tanaman yang mendukung hasil tinggi pada cekaman kekeringan masih
terbatas pada tanaman cabai. Melalui pemahaman akan mekanisme toleransi
tanaman pada lingkungan tercekam, diharapkan akan diperoleh lingkungan yang
sesuai untuk seleksi dan diperoleh kriteria seleksi yang mendukung hasil tinggi,
sehingga akan diperoleh kemajuan genetik yang signifikan pada program
pemuliaan cabai toleran kekeringan.
Penelitian bertujuan untuk menentukan kriteria lingkungan dan seleksi yang
mendukung hasil tinggi pada cekaman kekeringan pada empat spesies cabai
(Capsicum chinense, C. baccatum, C. frutescens, dan C. annuum) berdasarkan
pemahaman tentang mekanisme toleransi. Tujuan penelitian juga meliputi
identifikasi tingkat toleransi kekeringan pada masing-masing genotipe cabai dan
mengetahui pengaruh kekeringan terhadap kualitas buah.
Penelitian ini dilakukan dalam empat percobaan, yaitu: (1) menentukan
lingkungan seleksi kekeringan pada cabai, (2) mengkarakterisasi tingkat toleransi
kekeringan empat spesies cabai dan mengkaji mekanisme toleransinya; (3)
mengidentifikasi pengaruh kekeringan terhadap mutu fisik dan kandungan
capsaicinoid pada cabai, dan (4) menentukan kriteria seleksi karakter toleran
kekeringan yang mendukung hasil cabai. Kadar air media berdasarkan kapasitas
lapangan digunakan sebagai lingkungan representatif. Perlakuan cekaman
kekeringan dimulai saat tanam hingga kuncup bunga pertama anthesis (mekar).
Toleransi tanaman dievaluasi dengan membandingkan penampilan genotipe cabai
pada perlakuan kontrol dan cekaman berdasarkan karakter hasil yang didukung oleh
karakter morfologi, fisiologi, anatomi, dan kandungan biokimia. Penelitian tersebut
memperoleh hasil sebagai berikut:
Percobaan pertama menetapkan perlakuan cekaman kekeringan berat
(kadar air media 35% kapasitas lapang) sebagai lingkungan seleksi untuk karakter
toleransi kekeringan pada cabai. Hal ini berdasarkan nilai koefisien keragaman
genetik (KKG) dan heritabilitas arti luas (h2
bs) tertinggi yang ditemukan pada
karakter hasil dan karakter seleksi sekunder lainnya pada cekaman kekeringan berat.
Pada percobaan kedua digunakan 24 genotipe cabai dari empat spesies cabai
yang berhasil diklasifikasikan berdasarkan tingkat toleransi dan peningkatan
produksinya terhadap pemberian air. Capsicum annuum: Hot Banana, Arisa, Nazla,
Genie; dan C. chinense: Fatali termasuk sangat toleran terhadap kekeringan tetapi
tidak responsif terhadap penambahan air. Kelompok ini sesuai dikembangkan di
lahan kering. Genotipe Hiyung (C. frutescens) dan C. annuum: Harita, Viola,
Perbani, dan Pesona dikategorikan toleran kekeringan dan responsif terhadap
penambahan air. Genotipe ini memiliki adaptasi yang lebih luas. Genotipe Anies,
Adelina, Neno, Habanero, dan sepuluh genotipe lainnya peka terhadap kekeringan
sehingga sesuai dikembangkan di lahan basah.
Percobaan ketiga menemukan bahwa toleransi kekeringan tidak terkait
dengan spesies cabai tertentu atau tingkat kepedasan tertentu. Pada kondisi
cekaman kekeringan, komposisi nordihydrocapsaicin, capsaicin, dan
dihydrocapsaicin berubah menyebabkan kandungan capsaicinoid turut berubah
pada genotipe toleran dengan kepedasan di bawah 35.000 SHU (Scoville Heat Unit).
Mekanisme adaptasi oksidatif, adaptasi osmotik, plastisitas pertumbuhan,
partisi asimilasi organ bunga dan buah, optimalisasi penyerapan air maupun
menghambat kehilangan air merupakan mekanisme toleransi kekeringan yang
ditemukan pada percobaan kedua. Berdasarkan pengetahuan tersebut, pada
percobaan keempat disusun idiotipe cabai toleran kekeringan.
Berdasarkan percobaan keempat, idiotipe cabai toleran kekeringan
memiliki daun banyak dan kecil, daun berwarna gelap, kaya kandungan klorofil,
antosianin, dan flavonoid, serta segera berbunga setelah cekaman berlalu. Genotipe
toleran berbuah lebih banyak dan memiliki ukuran buah lebih panjang.
Karakteristik jumlah daun yang diamati setelah periode penyiraman ulang dan
panjang buah merupakan kriteria seleksi tidak langsung untuk toleransi kekeringan
yang mendukung hasil tinggi dari keempat spesies cabai.
Penelitian ini menjembatani peran fisiologi dalam mendukung pemuliaan
tanaman melalui pemahaman tahapan penentuan kriteria seleksi berdasarkan
pengetahuan mekanisme toleransi kekeringan. Kriteria seleksi yang diperoleh pada
penelitian ini dapat digunakan untuk menyeleksi karakter toleran kekeringan pada
cabai.
Collections
- DT - Agriculture [731]