Keragaman Morfologi dan Pewarisan Sifat Mutu Fisiologis Benih Cabai

Abstract

Cabai merupakan komoditas penting yang bernilai ekonomi tinggi. Permintaan tertinggi adalah sebagai bahan pangan dan bahan baku industri. Keberhasilan produksi cabai sangat ditentukan oleh mutu benih yang didukung teknis budidaya yang memadai. Mutu fisiologis benih dapat mempengaruhi keberhasilan program pemuliaan tanaman terutama dalam proses rekombinasi dalam persilangan buatan yang melibatkan spesies berbeda. Penelitian terdiri atas empat percobaan, yaitu: (1) Karakterisasi morfologi dan pengujian mutu fisiologis benih dari lima spesies cabai yaitu Capsicum annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens, dan C. pubescens. Karakterisasi morfologi terdiri atas warna benih, bentuk benih, penonjolan paruh benih dan bobot 1000 butir benih, sedangkan pengujian mutu fisiologis benih terdiri atas uji viabilitas benih dan vigor benih, yaitu uji daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, keserempakan tumbuh, kecepatan tumbuh, bobot kering kecambah normal, indeks vigor, pemunculan radikula, uji tetrazolium, dan uji daya hantar listrik. (2) Analisis dialel untuk pendugaan parameter genetik mutu fisiologis benih cabai dengan pendekatan Hayman. Genotipe yang digunakan yaitu enam tetua spesies Capsicum annuum dengan kriteria daya berkecambah tinggi, sedang, dan rendah hasil percobaan 1. Analisis silang dialel lengkap 30 kombinasi F1 yang terdiri 15 F1 dan 15 F1R (resiprokal). (3) Analisis dialel untuk pendugaan daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK), heterosis dan heterobeltiosis karakter mutu fisiologis benih cabai dengan pendekatan Griffing. Genotipe yang digunakan sama dengan percobaan 2. (4) Pewarisan sifat karakter mutu fisiologis benih cabai F2 dialel lengkap. Genotipe yang digunakan adalah benih F2 hasil penyerbukan sendiri F1 dari percobaan 2 dan 3. Percobaan pertama berhasil mengidentifikasi benih cabai dari lima spesies berdasarkan warna, bentuk benih, penonjolon paruh benih serta bobot 1000 butir. Warna benih pada spesies C. pubescens adalah hitam dan berbeda dengan spesies lainnya. Bentuk benih dan bentuk tonjolan paruh benih dapat mencirikan spesies tertentu. Benih C. annuum berbentuk ’reniform’, C. baccatum berbentuk ‘oval’ C. frutescens berbentuk ‘teardrop’, C. pubescens berbentuk ‘D-shape’ dan C. chinense berbentuk ‘circular with fish mouth’. Bentuk tonjolan paruh benih spesies C. pubescens tidak ada, C. annuum sedikit penonjolan, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens penonjolan medium. Karakter bobot 1000 butir benih lima spesies cabai belum dapat dibedakan, karena setiap spesies terdiri atas tiga kategori bobot benih yaitu ringan, sedang, berat. Karakter bobot 1000 butir benih, daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor, kecepatan tumbuh, keserempakan tumbuh dan radicle emergence disebabkan oleh perbedaan genetik dengan keragaman genetik yang luas dan nilai heritabilitas arti luas yang tinggi, sebaliknya untuk bobot kering kecambah normal dan laju pertumbuhan kecambah memiliki keragaman genetik sempit dan nilai hertabilitas arti luas dengan kategori rendah. Uji tetrazolium pada beberapa genotipe uji berbanding lurus dengan uji daya berkecambah, sedangkan uji daya hantar listrik berbanding terbalik dengan uji daya berkecambah, namun masih diperlukan pengujian lebih lanjut terkait validasi hasil ujinya. Percobaan kedua menunjukan bahwa uji mutu fisiologis benih cabai lebih dipengaruhi oleh aksi gen aditif dibandingkan aksi gen dominan. Implikasinya terhadap mutu fisiologis benih adalah pengujian benih bisa dilakukan di generasi awal jika karakter mutu fisiologis sudah menunjukkan keragaan yang baik dengan metode segregan transgresif, dan digenerasi lanjut agar gen-gen yang diinginkan terkumpul dulu. Heritabilitas arti luas dan arti sempit pada hampir semua karakter tergolong kategori tinggi, hal ini mengindikasikan bahwa karakter mutu fisiologis benih lebih dipengaruhi oleh faktor genetik. Jumlah gen yang mengendalikan terdiri atas satu sampai dua kelompok gen. Karakter mutu fisiologis F1 dan F1R tidak dipengaruhi oleh tetua betina atau tidak ada efek maternal yang mengendalikan karakter mutu fisiologis benih yang diamati. Percobaan ketiga mendapatkan hasil bahwa nilai daya gabung umum (DGU) berpengaruh nyata pada semua karakter mutu fisiologis benih cabai yang diamati. Nilai daya gabung khusus (DGK) nyata pada hampir semua karakter yang diamati, kecuali karakter indeks vigor. Genotipe Ungara merupakan tetua dengan nilai duga DGU terbaik pada karakter daya berkecambah, pemunculan radikula, potensi tumbuh maksimum, dan indeks vigor. Genotipe F7.110005 merupakan tetua dengan nilai DGU tinggi pada karakter bobot kering kecambah normal. Nilai heterosis tertinggi karakter daya berkecambah, bobot kering kecambah normal, dan potensi tumbuh maksimum adalah kombinasi persilangan Adelina x Viola, karakter pemunculan radikula dan indeks vigor nilai heterosis tertinggi terdapat pada kombinasi persilangan F7.110005 x Viola. Nilai heterobeltiosis tertinggi pada karakter daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum terdapat pada kombinasi persilangan Ungara x Adelina, karakter pemunculan radikula terdapat pada kombinasi persilangan F7.110005 x Viola, karakter indeks vigor pada kombinasi persilangan Ungara x Triwarsana dan Ungara x Viola, karakter bobot kering kecambah normal pada kombinasi Adelina x Viola. Kombinasi persilangan yang memiliki potensi karakter mutu fisiologis yang tinggi dan berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut adalah kombinasi Viola x Ungara dan Viola x Adelina. Percobaan keempat mendapatkan informasi bahwa semua karakter mutu fisiologis benih F2 yang diamati dipengaruhi oleh aksi gen aditif, kecuali karakter indeks vigor. Jumlah gen yang mengendalikan pada semua karakter mutu fisiologis benih F2 yang diamati adalah satu kelompok gen. Nilai heritabilitas arti luas dan arti sempit tergolong tinggi. Nilai rata-rata 30 kombinasi F2 dan F2R memberikan informasi tidak terdapat pengaruh efek tetua betina (efek maternal) dalam pewarisan sifat mutu fisiologis benih cabai dalam populasi yang diuji, sehingga karakter daya berkecambah, pemunculan radikula, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah normal, dan indeks vigor dikendalikan oleh gen-gen yang terdapat di dalam inti.