Genetik Cabang Tersier Malai Padi dan Respon Percabangan Malai terhadap Fosfor dan Musim

Abstract

Arsitektur atau morfologi malai merupakan salah satu sifat agronomi penting pada tanaman padi yang berpengaruh terhadap hasil. Bagian-bagian malai yang membentuk arsitektur malai yaitu sumbu utama malai, cabang primer, cabang sekunder, dan pada beberapa genotipe padi terdapat cabang tersier. Cabang primer tumbuh pada sumbu utama malai, cabang sekunder tumbuh pada cabang primer dan cabang tersier tumbuh pada cabang sekunder. Biji padi atau gabah menempel pada ketiga percabangan malai tersebut. Jumlah gabah yang dihasilkan per malai dipengaruhi oleh jumlah dan panjang cabang malainya. Perakitan varietas padi berdaya hasil tinggi dengan percabangan malai yang lebat namun malai tidak terlalu panjang merupakan terobosan alternatif untuk meningkatkan produksi padi nasional. Guna mendukung program tersebut, diperlukan informasi mengenai karakter percabangan malai. Tujuan penelitian ini adalah (1) memperoleh metode sampling dalam menentukan ukuran sampel minimum untuk studi karakter percabangan malai padi, (2) mempelajari pola pewarisan genetik karakter percabangan tersier malai padi, (3) mengetahui respon atau perilaku percabangan malai terhadap perlakuan fosfor, dan (4) mengetahui respon percabangan malai terhadap musim yang berbeda. Penelitian bertema percabangan malai padi ini terdiri atas empat percobaan yaitu (1) identifikasi ukuran sampel minimum karakter percabangan malai melalui percobaan metode sampling, (2) genetik cabang tersier malai padi, (3) respon percabangan malai padi terhadap fosfor, dan (4) respon percabangan malai padi terhadap musim. Pada percobaan metode sampling, sebanyak 20 genotipe padi sawah ditanam dan ditata dengan rancangan acak kelompok lengkap dengan tiga ulangan. Pengambilan sampel awal dilakukan terhadap tiga rumpun secara acak dari tiap plot, dan dari tiap rumpun diambil lima malai secara acak. Berdasarkan sampel tersebut disusun metode sampling berdasarkan jumlah rumpun (R) dan jumlah malai (M), yaitu 3R5M, 3R4M, 3R3M, 3R2M, 2R5M, 2R4M, 2R3M, dan 2R2M. Penyusunan set data dalam metode menggunakan teknik kombinasi sehingga diperoleh delapan metode dan 104 kombinasi. Analisis statistik yang digunakan adalah uji homogenitas ragam dan analisis ragam. Hasil percobaan ini memberikan informasi bahwa ukuran sampel dua malai dari dua rumpun sudah mencukupi untuk pengamatan karakter percabangan malai padi kecuali karakter percabangan tersier malai yaitu tiga malai dari tiga rumpun. Genetik cabang tersier malai padi dipelajari melalui percobaan pola pewarisan yang melibatkan delapan populasi yaitu P1, P2, F1, F1R, F2, F2R, BC1P1, dan BC1P2. Analisis statistik dilakukan menggunakan uji-t untuk mengetahui pengaruh tetua betina, heritabilitas dalam arti luas maupun arti sempit, pendugaan aksi gen menggunakan skewness dan pendugaan jumlah gen pengendali karakter cabang tersier malai padi menggunakan kurtosis. Pendugaan aksi gen juga dilakukan menggunakan uji skala dan uji skala gabungan. Uji skala gabungan dilakukan pada karakter yang menunjukkan perbedaan nyata pada uji skala. Hasil penelitian memberikan informasi bahwa menurut uji-t tidak terdapat perbedaan antara F1 dan F1R (p > 0.05), sehingga dikatakan pewarisan karakter percabangan tersier malai padi tidak dipengaruhi tetua betina, dan kendali genetiknya berada di dalam inti sel. Heritabilitas arti luas karakter percabangan tersier malai padi tergolong tinggi (> 0.5), sedangkan heritabilitas arti sempit tergolong sedang (0.2 – 0.5) kecuali untuk karakter jumlah cabang tersier per malai yang tergolong dalam kategori tinggi (0.55). Berdasarkan analisis skewness, aksi gen pada karakter percabangan tersier malai pada populasi F2 dan F2R adalah aditif dan epistasis komplementer. Seluruh karakter percabangan tersier malai padi diduga dikendalikan oleh banyak gen, kecuali jumlah cabang tersier pada populasi F2. Hasil uji skala memberikan informasi bahwa model aditif dominan tidak sesuai untuk karakter jumlah cabang tersier dan jumlah gabah cabang tersier, sedangkan persentase jumlah gabah tersier per malai menunjukkan aksi gen aditif dominan. Lebih lanjut hasil uji skala gabungan terhadap karakter jumlah cabang tersier dan jumlah gabah pada cabang tersier menunjukkan bahwa kedua karakter tersebut sesuai dengan model aditif dan interaksi aditif × aditif. Hal ini selaras dengan data fenotipiknya yang tidak menyebar normal. Pada percobaan dengan perlakuan beberapa taraf dosis fosfor terhadap dua genotipe, terlihat bahwa genotipe IPB158-F-5 lebih responsif terhadap fosfor dengan pola respon yang kuadratik. Sebaliknya, pola respon linier maupun kuadratik tidak sesuai untuk genotipe IPB180-F-12 untuk sebagian besar karakter percabangan malai, kecuali pada karakter jumlah cabang primer dapat dibuat model kuadratik. Terdapat pengaruh interaksi genotipe × musim yang nyata pada seluruh karakter percabangan malai. Perilaku antar jenis anakan juga terlihat sangat berbeda, yang mana nilai seluruh karakter percabangan malai dari anakan utama > malai anakan primer > malai anakan sekunder pada seluruh karakter percabangan malai. Analisis korelasi antar jenis anakan pada dua musim menginformasikan bahwa perilaku percabangan malai berbeda-beda antar genotipe. Regresi antara pertanaman pada musim pertama sebagai tetua dan pertanaman pada musim kedua sebagai keturunan menunjukkan hubungan yang sangat erat pada karakter panjang malai, jumlah gabah total per malai, jumlah cabang primer, panjang cabang primer, jumlah cabang sekunder, panjang cabang sekunder, jumlah gabah per cabang sekunder, total gabah cabang sekunder, jumlah cabang tersier, dan jumlah gabah cabang tersier.