Pewarisan Sifat Toleran Defisiensi Fosfor pada Sorgum [Sorghum bicolor (L.) Moench]

Abstract

Sorgum [Sorghum bicolor (L.)Moench] adalah salah satu jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai pangan, pakan, dan bahan baku bioetanol. Wilayah penanaman sorgum sebagian besar dilakukan di wilayah tropis dan sub-tropis dari dataran rendah sampai dataran tinggi mencapai 1 500 meter di atas permukaan laut (dpl). Luas penanaman sorgum mencapai 44 jua ha yang sebagian besar berupa lahan marginal. Indonesia memiliki potensi lahan marginal berupa lahan kering masam yang cukup luas (6.4 ha) untuk penanaman sorgum. Program pemuliaan sorgum diarahkan untuk memperoleh galur yang toleran terhadap cekaman lahan kering masam. Salah satu cekaman pada lahan kering masam adalah defisiensi fosfor. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi mengenai pola pewarisan sifat toleran defisiensi fosfor pada tanaman sorgum di tanah kering masam,memperoleh karakter seleksi untuk sorgum toleran defisiensi fosfor pada tanah kering masam, dan menduga respon seleksi genotipe sorgum toleran defisiensi fosfor pada tanah kering masam. Percobaan diawali dengan pembentukan materi genetik melalui persilangan antara tetua peka B69 (P1) dan tetua toleran Numbu (P2) untuk memperoleh populasi F1 dan F1R (persilangan antar tetua dan resiprokalnya), BCP1 dan BCP2 (backcross F1 dengan tetua), dan F2 (F1 selfing). Studi pewarisan sifat toleran defisensi fosfor pada karakter stadia bibit dilakukan di Rumah Kaca Kebun Percobaan Cikabayan, University Farm, Institut Pertanian Bogor pada bulan Juli sampai Agustus 2010. Studi pewarisan sifat toleran defisiensi fosfor pada karakter agronomi di lapangan dilakukan di Kebun Percobaan UPTD Lahan Kering Masam tenjo, Dinas pertanian dan kehutanan, Kabupaten Bogor pada bulan Mei-September 2010. Karakter panjang tajuk, panjang akar, bobot kering tajuk, dan bobot kering akar yang diamati pada stadia bibit dapat dijadikan sebagai karakter untuk studi pewarisan toleran defisiensi fosfor stadia bibit karena kedua tetua memiliki keragaan yang berbeda. Karakter yang diamati memiliki perbedaan nilai tengah antara F1 dan F1R yang menunjukkan adanya pengaruh tetua betina. karakter panjang tajuk, panjang akar, bobot tajuk, dan bobot akar dikenalikan oleh aksi gen aditif dominan dengan pengaruh epistasis komplementer. Karakter tinggi tanaman, diameter batang, bobot batang, panjang malai, bobot bij/tanaman, dan bobot 1000 butir yang diamati di lapangan dapat dijadikan sebagai karakter untuk studi pewarisan sifat toleran defisiensi fosfor di lapangan karena kedua tetua memiliki keragaan yang berbeda. Karakter yang diamati kecuali panjang malai pada kondisi defisiensi fosfor memiliki perbedaan nilai tengah antara F1 dan F1R yang menunjukkan adanya pengaruh tetua betina.

Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] is a potential crop for food, feed, and biofuel. Sorghum is adapted to marginal areas (i.e. acid soil). Indonesia have 6.4 milion ha acid soil that potential to improve sorghum production. Phosphorus deficiency is one of the limiting factors in crop production in acid soils. Further research in sorghum breeding is needed to develop genotypes that are adapted and can be grown in acid soils with phosphorus deficiency. The success in sorghum breeding program to obtain adaptive genotypes in phosphorus deficiency is determined by selection the appropriate breeding method. The objectives of this study were to study inheritance of tolerance to phosphorus deficiency of sorghum in acid soil, to determine character for selection, and to estimate selection response of phosphorus deficiency tolerance in sorghum. Solution culture experiment was conducted at the green house of the University Farm of Bogor Agricultural University from July to August 2010. The field experiment was conducted at the experimental field of UPTD Lahan Kering, Dinas Pertanian dan Kehutanan Kabupaten Bogor from Mei to September 2010. The populations used in this studies were B69 (P1, susceptible parent), Numbu (P2, tolerant parent), F1 (P1 x P2) and F1 reciprocal (P2 x P1), BCP1 and BCP2 (backcrosses of F1 to parents), and F2 (F1 selfed). The data were analysed as segregation of F2 populations and with mean generation analysis. The results showed that all adaptive characters of seedling and agronomic characters are all contolled by polygenic genes with maternal inheritance except for panicle length. The gene action for plant height and stalk diameter characters are aditive-dominant. The gene action for penicle length and 1000 grain weight characters are aditive-dominant with duplicate epistasis. The gene action for shoot length, root length, shoot weight, root weight, stalk weight, and grain per penicle weight characters are additive-dominant with complementary epistasis. All characters have medium to high broad sense heritability and narrow sense heritability except for root length. Selection based on plant height and stalk diameter can be done in early generation (F2). Selection based on stalk weight and grain per penicle weight character for food and bioethanol should be conducted in later generation (F5 or F6).