Peningkatan Keragaman Genetik Lada (Piper Nigrum L.) Varietas Ciinten Melalui Iradiasi Sinar Gamma Dan Seleksi Terhadap Penyakit Busuk Pangkal Batang (Bpb)

Abstract

Lada merupakan tanaman introduksi dan selalu diperbanyak secara vegetatif, sehingga keragaman genetiknya sempit. Salah satu kendala dalam budidaya lada adalah penyakit busuk pangkal batang (BPB) yang disebabkan oleh Phytophthora capcisi. Keragaman genetik yang tinggi penting untuk menghasilkan varietas baru. Salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik adalah melalui iradiasi sinar gamma. Jarak genetik dan hubungan kekerabatan antar genotipe/ aksesi plasma nutfah lada perlu diketahui untuk membantu pemulia tanaman dalam usaha merakit varietas unggul. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap radiosensitivitas dan respon lada varietas Ciinten pada fase benih dan fase benih dengan radikula, (2) mengidentifikasi keragaman genetik mutan putatif lada varietas Ciinten berdasarkan penanda morfologi dan SSR, dan (3) Seleksi tanaman lada varietas ciinten hasil iradiasi sinar gamma terhadap penyakit busuk pangkal batang (BPB). Penelitian terdiri dari tiga percobaan/kegiatan. Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Balittro, Laboratorium Molekuler Pemuliaan Tanaman, Balittro dan BB Biogen, serta Laboratorium Penyakit, Balittro pada bulan September 2015 sampai dengan April 2016. Bahan tanaman yang digunakan pada percobaan I yaitu biji lada varietas Ciinten pada fase benih dan fase benih dengan radikula. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Split plot dengan petak utama adalah fase benih (benih dan benih dengan radikula) dan anak petak adalah dosis iradiasi dengan tujuh taraf yaitu (0, 25, 50, 75, 100, 125, 150) Gy. Masing-masing perlakuan terdiri dari tiga ulangan, setiap ulangan terdiri dari 60 benih. Bahan pada percobaan II dan III menggunakan 27 individu hasil iradiasi sinar gamma dan kontrol. Percobaan II yaitu isolasi DNA dari daun lada menggunakan metode CTAB dilanjutkan dengan uji kemurnian dan kuantitas DNA. Amplifikasi DNA dengan menggunakan PCR menggunakan 9 primer. Data yang diamati dianalisis menggunakan program NTSys dan minitab untuk mendapatkan dendogram. Hubungan kekerabatan antar mutan putatif berdasarkan karakter morfologi dan molekuler (SSR). Percobaan III yaitu seleksi ketahanan terhadap penyakit busuk pangkal batang dengan cara menginokulasi daun dengan inokulum P. capsici. Percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), apabila berbeda nyata dengan kontrol akan diuji lanjut dengan uji Dunnet pada taraf 5%. Pengamatan dilakukan 72 jam setelah inokulasi dengan mengukur luas bercak. Hasil penelitian pada percobaan I menunjukkan bahwa kedua fase menghasilkan keragaan pada karakter tinggi tanaman, panjang daun, jumlah daun dan jumlah ruas yang menunjukkan perbedaan secara signifikan antar dosis. Radiosensitivitas lada pada fase benih dengan radikula lebih tinggi dibandingkan dengan fase benih ditunjukkan oleh nilai LD50 (Lethal Dose 50). LD50 pada lada fase benih yaitu 68.15 Gy, sedangkan LD50 fase benih dengan radikula yaitu 30 Gy. Semakin tinggi dosis iradiasi yang diberikan pada kedua fase perlakuan 5 mengakibatkan tinggi tanaman, panjang daun semakin terhambat pertumbuhannya sehingga jumlah daun dan jumlah ruas semakin sedikit. Dosis iradiasi 25 dan 50 Gy pada fase benih dan 25 Gy pada fase benih dengan radikula nyata meningkatkan keragaman genetik berdasarkan karakter morfologi kuantitatif, morfologi kualitatif dan anatomi. Pada percobaan II, karakter yang digunakan untuk penanda morfologi adalah tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, jumlah daun, jumlah ruas dan jumlah cabang. Hasil pengelompokkan berdasarkan karakter morfologi menunjukkan kesamaan antar mutan putatif sebesar 18.15%. Terdapat keragaman atau perubahan beberapa karakter daun mutan terhadap tetua. Perubahan tersebut terdapat pada bentuk daun, bentuk pangkal daun dan tepi daun. Hasil analisis SSR didapatkan lima primer yang menghasilkan pita polimorfis yaitu primer Psol10, Psol15, Psol16, Psol17, Psol18. Hasil analisis keragaman mutan putatif berdasarkan penanda SSR, memiliki tingkat kesamaan 63%. Hasil penelitian pada percobaan III menunjukkan bahwa keragaman genetik yang tinggi penting untuk menghasilkan varietas baru, khususnya untuk pemuliaan ketahanan terhadap infeksi Phytophthora capsici. Terdapat 14 mutan yang memiliki luas bercak < 1 mm2, tetapi hanya 10 mutan yang memiliki nilai luas bercak daun yang berbeda nyata dengan kontrol. Sembilan mutan memiliki nilai luas bercak daun lebih rendah dibandingkan kontrol pada kisaran 0.17-0.60 mm2 yaitu MP11, MP16, MP17, MP18, MP19, MP20, MP23, MP25, MP26 sehingga termasuk kategori sangat tahan, sedangkan satu mutan putatif memiliki ukuran bercak daun lebih tinggi dibandingkan kontrol yaitu MP 2 (6.34 mm2) termasuk kategori sangat peka. Berdasarkan klasifikasi terdapat 14 mutan putatif bersifat sangat tahan, enam mutan putatif bersifat tahan, lima mutan putatif yang bersifat moderat tahan seperti kontrol, serta dua individu lainnya bersifat sangat peka terhadap P. capsici.