Profiling dan Analisis Genetik Karakter Kuantitatif dan Senyawa Fungsional pada Cabai (Capsicum sp.).

Abstract

Cabai dikenal sebagai tanaman hortikultura yang memiliki nilai ekonomis tertinggi dibandingkan tanaman hortikultura lainnya. Konsumsi masyarakat terhadap cabai tergolong tinggi sehingga pengembangan pangan fungsional cabai diperlukan. Pengembangan pangan fungsional cabai tentunya menimbang aspek produktivitas yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan permasalahan lahan pertanian yang makin menyempit dan kondisi pandemi covid-19 yang mempengaruhi semua aspek kehidupan terutama bidang kesehatan. Pasien covid-19 yang meninggal dunia, mayoritas disebabkan oleh penyakit komorbid yang telah diderita. Salah satu penyakit komorbid tertinggi penyebab kematian yaitu diabetes. Kegiatan pemuliaan tanaman cabai khususnya kearah pangan fungsional menjadi salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut. Hibridisasi buatan dengan memanfaatkan efek heterosis dilakukan untuk menghasilkan varietas hibrida unggul baru. Diperlukan informasi mekanisme gen yang terlibat pada awal generasi sehingga dipilih metode analisis dialel. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi beberapa parameter kandungan biokimia pada genotipe koleksi yang telah ada, memperoleh informasi fase kematangan buah cabai yang optimum terhadap kandungan biokimia, mengetahui informasi pewarisan sifat kandungan biokimia, pertumbuhan dan komponen hasil pada tanaman cabai, memperoleh informasi daya gabung umum dan daya gabung khusus tanaman cabai hasil persilangan melalui metode persilangan dialel, dan memperoleh informasi keragaan sebagai calon varietas unggul hibrida. Penelitian ini terdiri dari lima percobaan yaitu profiling kandungan biokimia pada beberapa genotipe cabai, pengaruh fase kematangan buah cabai terhadap kandungan biokimia, studi pewarisan sifat kandungan biokimia, pertumbuhan dan komponen hasil, uji daya gabung umum dan daya gabung khusus, dan keragaan calon varietas unggul hibrida. Percobaan pertama menunjukkan bahwa seluruh genotipe koleksi laboratorium pendidikan dan pemuliaan tanaman memiliki kandungan total fenolik, kandungan total flavonoid, aktivitas antioksidan yang diukur menggunakan 2 metode (DPPH dan FRAP) dan inhibitor α glukosidase. Korelasi yang terjadi antara kandungan biokimia tersebut yaitu positif signifikan pada kandungan total fenolik, kandungan total flavonoid, dan aktivitas antioksidan metode FRAP. Sedangkan aktivitas antioksidan metode DPPH dan inhibitor α glukosidase juga menunjukkan korelasi positif antar keduanya. Analisis heatmap yang dilakukan juga menunjukkan ketiga parameter kandungan biokimia ini menjadi satu klaster. Sedangkan aktivitas antioksidan metode DPPH dan inhibitor α glukosidase memisah menjadi klaster yang berbeda. Percobaan kedua menghasilkan informasi tingkat kematangan optimum pada pengukuran beberapa parameter kandungan biokimia. Kandungan total fenolik, kandungan total flavonoid, dan aktivitas antioksidan metode FRAP optimum diukur pada buah cabai yang matang dibandingkan buah cabai muda atau peralihan. Berbanding terbalik dengan aktivitas antioksidan metode DPPH dan inhibitor α glukosidase yang paling optimum diuji pada buah cabai muda. Percobaan ketiga menunjukkan bahwa terdapat aksi gen epistasis yang berperan dalam penampilan kandungan total fenolik dan aktivitas antioksidan metode FRAP yang dihasilkan dilihat dari nilai b (Wr, Vr). Inhibitor α glukosidase dalam penelitian ini dikendalikan oleh satu kelompok gen. Karakter inhibitor α glukosidase, panjang buah, diameter buah, bobot buah, dan bobot buah pertanaman menunjukkan bahwa peran aksi gen aditif mempengaruhi lebih besar dilihat dari nilai rasio aditif yang didapatkan pada pendugaan parameter genetik. Percobaan keempat menunjukkan bahwa masing-masing tetua yang digunakan pada persilangan dialel dalam penelitian ini memiliki keunggulan berdasarkan nilai duga daya gabung umum. Cabai rawit Nazla merupakan penggabung terbaik untuk karakter aktivitas antioksidan metode DPPH dan inhibitor α glukosidase. F11145174 yang merupakan cabai rawit menjadi tetua penggabung terbaik karakter kandungan total flavonoid dan aktivitas antioksidan metode FRAP. Sedangkan cabai besar yang digunakan yaitu: F6074 yang merupakan penggabung terbaik pada karakter kandungan total fenolik, C5, dan Arisa menjadi tetua penggabung terbaik pada pengamatan komponen hasil (bobot buah pertanaman dan panjang buah). Nilai daya gabung khusus tertinggi inhibitor α glukosidase ditemukan pada kombinasi persilangan F6074 x Arisa, F11145174 x C5, dan Nazla x Arisa. Percobaan kelima menunjukkan bahwa hibrida yang dihasilkan memiliki karakteristik tersendiri untuk dilanjutkan. Berdasarkan inhibitor α glukosidase, F11145174 x Nazla merupakan hibrida yang memiliki kandungan tertinggi dan berpotensi untuk dikembangkan menjadi ekstrak herbal. Sedangkan untuk komponen hasil tinggi namun tetap memiliki kandungan total fenolik, kandungan total flavonoid, dan aktivitas antioksidan metode FRAP yang tinggi ditunjukkan oleh hibrida F6074 x C5.