Kajian Toleransi Salinitas pada Tanaman Cabai Keriting (Capsicum annuum L.)

Abstract

DEVY THERESIA GEOVANY S. Kajian Toleransi Salinitas pada Tanaman Cabai Keriting (Capsicum annuum L.). Dibimbing oleh SOBIR dan AWANG MAHARIJAYA. Cekaman salinitas merupakan salah satu faktor lingkungan yang dapat membatasi pertumbuhan dan produktivitas tanaman hortikultura, termasuk cabai keriting (Capsicum annuum L.). Konsentrasi garam yang tinggi dalam tanah dapat menyebabkan gangguan keseimbangan ion, penurunan kemampuan tanaman dalam menyerap air, serta gangguan pada proses fisiologis tanaman. Kondisi tersebut pada akhirnya dapat menghambat pertumbuhan vegetatif dan menurunkan hasil tanaman. Secara umum, tanaman cabai keriting termasuk kelompok tanaman glikofit yang relatif sensitif terhadap kondisi salinitas, sehingga peningkatan konsentrasi garam pada media tumbuh dapat menyebabkan gangguan metabolisme dan pertumbuhan tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi genotipe toleran terhadap salinitas dan memahami mekanisme toleransi terhadap salinitas pada cabai keriting (Capsicum annuum L.), yang akan dicapai melalui identifikasi dan pengelompokan genotipe cabai keriting berdasarkan tingkat toleransi terhadap salinitas menggunakan Salinity Stress Index (SSI), menentukan taraf salinitas yang paling efektif untuk pengujian toleransi genotipe cabai, mengevaluasi pengaruh salinitas terhadap parameter morfologi dan fisiologi tanaman, yaitu karakteristik perakaran dan fotosintesis, pada genotipe cabai keriting yang toleran, moderat dan sensitif, mengkaji keberadaan gen HKT1 pada genotipe cabai keriting yang toleran, moderat dan sensitif salin. Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama dilakukan di kebun percobaan Cikabayan yang dilaksanakan pada November 2024 sampai Maret 2025 dengan menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dua faktorial yang terdiri dari 21 genotipe cabai keriting dan 4 taraf salinitas. Hasil penelitian menunjukkan Cekaman salinitas memberikan respons yang berbeda antar genotipe cabai keriting yang diuji untuk karakter lebar daun. Faktor genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah daun,lebar daun dan bobot basah tajuk. Perlakuan salinitas 1,5 g L?¹ masih memungkinkan tanaman cabai mempertahankan pertumbuhan yang relatif baik sehingga dapat dipilih sebagai taraf salinitas untuk penelitian lebih lanjut dalam mempelajari mekanisme toleransi salinitas pada tanaman cabai. Berdasarkan nilai Stress Susceptibility Index (SSI) dan respon morfologi, genotipe CK 4 , CK 5, CK 12, Laju dan PM 999 dapat dipilih untuk penelitian lanjutan. Percobaan kedua terdiri dari pengamatan morfologi-fisiologi dan analisis molekuler. Percobaan evaluasi morfologi dan fisiologi dilakukan di rumah kaca pusat penelitian hortikultura dan tropika (PKHT) IPB pada Juli sampai Oktober 2025. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa faktor genotipe berpengaruh terhadap karakter morfologi seperti lebar daun, panjang daun, jumlah daun dan volume akar,namun tidak berpengaruh nyata pada karakter fisiolgis. Salinitas pada taraf 1,5 g L?¹ NaCl memberikan pengaruh nyata terhadap karakter morfologi lebar daun dan panjang akar serta berpengaruh nyata terhadap seluruh karakter fisiologis tanaman, kecuali klorofil. Salinitas pada taraf tersebut cenderung memicu respon adaptif tanaman, ditunjukkan oleh peningkatan panjang akar, peningkatan laju asimilasi, serta peningkatan efisiensi penggunaan air. Perbedaan respon antar genotipe juga terlihat pada karakter fisiologi dan perubahan anatomi xilem dan floem akar, yang menunjukkan adanya variasi mekanisme adaptasi terhadap cekaman salinitas. Berdasarkan nilai SSI genotipe CK 4 menunjukkan performa paling baik dan dapat dikategorikan sebagai genotipe toleran terhadap salinitas, sehingga berpotensi dimanfaatkan sebagai sumber genetik dalam program pemuliaan cabai toleran salinitas. Analisis molekuler dilakukan di laboratorium pusat penelitian hortikultura dan tropika (PKHT) IPB pada Oktober 2025 hingga Januari 2026. Hasil penelitian menunjukkan gen HKT1 berhasil diamplifikasi pada beberapa genotipe cabai keriting menggunakan primer spesifik yang menghasilkan pita DNA yang jelas dan spesifik. Analisis sekuensing menunjukkan adanya variasi Single Nucleotide Polymorphism (SNP) pada beberapa posisi nukleotida dibandingkan dengan sekuens referensi yang menyebabkan beberapa perubahan asam amino (non-synonymous SNP). Selain itu, primer hasil desain berdasarkan data sekuensing mampu mengamplifikasi fragmen gen HKT1 dengan ukuran sekitar 500 bp secara konsisten pada seluruh genotipe yang diuji, sehingga berpotensi digunakan sebagai dasar analisis molekuler lebih lanjut terkait keragaman genetik dan toleransi cabai terhadap cekaman salinitas.

DEVY THERESIA GEOVANY S. Study of Tolerance to Salinity in Curly Chili Peppers (Capsicum annuum L.) Supervised by SOBIR and AWANG MAHARIJAYA. Salinity stress is one of the environmental factors that can limit the growth and productivity of horticultural crops, including curly peppers (Capsicum annuum L.). High salt concentrations in the soil can cause ion imbalance, reduce the plant's ability to absorb water, and disrupt physiological processes. These conditions can ultimately inhibit vegetative growth and reduce crop yields. In general, curly chilli peppers belong to the glycophyte group of plants, which are relatively sensitive to salinity conditions, so that an increase in salt concentration in the growing medium can cause disturbances in plant metabolism and growth. This research aims to obtain information on genotypes tolerant to salinity and understand the mechanism of salinity tolerance in curly chili peppers (Capsicum annuum L.), which will be achieved through the identification and grouping of curly chili pepper genotypes based on their level of tolerance to salinity using the Salinity Stress Index (SSI), determining the most effective salinity level for testing pepper genotype tolerance, evaluating the effect of salinity on plant morphological and physiological parameters, namely root characteristics and photosynthesis, in tolerant, moderate, and sensitive curly chilli pepper genotypes, and examining the presence of the HKT1 gene in tolerant, moderate, and sensitive curly chilli pepper genotypes. This study consisted of two experiments. The first experiment was conducted at the Cikabayan experimental farm from November 2024 to March 2025 using a two-factor randomized complete block design (RCBD) comprising 21 curly chili genotypes and 4 salinity levels. The results showed that salinity stress elicited different responses among the tested curly chili genotypes regarding leaf width. The genotype factor had a highly significant effect on the number of leaves, leaf width, and fresh weight of the canopy. The 1.5 g L?¹ salinity treatment still allowed chili plants to maintain relatively good growth, making it a suitable salinity level for further research into the mechanisms of salinity tolerance in chili plants. Based on the Stress Susceptibility Index (SSI) values and morphological responses, genotypes CK 4, CK 5, CK 12, Laju, and PM 999 can be selected for further research. The second experiment consisted of morphological-physiological observations and molecular analysis. The morphological and physiological evaluation experiments were conducted at the greenhouse of the Center for Horticultural and Tropical Research (PKHT) at IPB from July to October 2025. The results of this study indicate that genotype factors influence morphological traits such as leaf width, leaf length, number of leaves, and root volume, but do not significantly affect physiological traits. Salinity at a level of 1.5 g L?¹ NaCl had a significant effect on the morphological traits of leaf width and root length, as well as a significant effect on all physiological traits of the plants, except for chlorophyll. Salinity at this level tends to trigger adaptive responses in plants, as evidenced by increased root length, increased assimilation rates, and improved water-use efficiency. Differences in responses among genotypes were also observed in physiological traits and changes in the xylem and phloem anatomy of the roots, indicating variations in adaptive mechanisms to salinity stress. Based on the SSI values, genotype CK 4 showed the best performance and can be categorized as a salt-tolerant genotype, thus having the potential to be utilized as a genetic resource in breeding programs for salt-tolerant chili peppers. Molecular analysis was conducted at the Center for Horticultural and Tropical Research (PKHT) laboratory at IPB from October 2025 to January 2026. The results showed that the HKT1 gene was successfully amplified in several curly chili genotypes using specific primers that produced clear and specific DNA bands. Sequencing analysis revealed the presence of Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) at several nucleotide positions compared to the Reference sequence, leading to several amino acid changes (non-synonymous SNPs). Furthermore, the primers designed based on sequencing data were able to consistently amplify HKT1 gene fragments of approximately 500 bp across all tested genotypes, making them a potential basis for further molecular analysis regarding genetic diversity and chili pepper tolerance to salinity stress.