Seleksi Generasi Awal Toleransi Padi terhadap Cekaman Suhu Tinggi di Dua Lingkungan.

Abstract

Pemanasan global merupakan salah satu ancaman bagi keberlanjutan produksi pangan karena menimbulkan berbagai dampak merugikan terhadap pertanian di dunia. Cekaman suhu tinggi menjadi salah satu faktor pembatas bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi. Genotipe F3 terpilih yang dihasilkan dari penelitian ini diharapkan memiliki daya hasil yang tinggi disertai dengan toleransi terhadap cekaman suhu tinggi. Tujuan dari penelitian pertama ialah untuk mendapatkan informasi pengaruh cekaman suhu tinggi pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi, dan mengevaluasi genotipe tetua untuk ketahanan terhadap cekaman suhu tinggi. Suhu penelitian menunjukkan perbedaan antar lingkungan sebesar 2 oC yang dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan, perkembangan dan produktivitas tanaman. Hasil analisis gabungan menunjukkan beberapa karakter tidak memiliki interaksi genotipe x lingkungan, yaitu pada karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, periode pengisian biji, umur anthesis, umur panen, panjang malai dan bobot 100. Tidak adanya interaksi dapat terjadi karena kedua lingkungan memiliki suhu diatas suhu optimum yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Karakter jumlah gabah isi per malai, jumlah gabah hampa per malai, jumlah gabah total per malai, jumlah anakan total, laju pengisian biji, persentase gabah isi dan bobot gabah isi per tanaman mengalami gangguan akibat cekaman suhu tinggi. Analisis korelasi dan sidik lintas dapat digunakan sebagai dasar pemilihan karakter seleksi. Berdasarkan analisis korelasi menunjukkan bahwa karakter jumlah gabah isi per malai memiliki korelasi positif dengan hasil pada dua lingkungan. Analisis sidik lintas menunjukkan bahwa jumlah gabah isi per malai memberikan langsung maupun tidak langsung paling besar terhadap karakter bobot gabah isi per tanaman. Deteksi genotipe toleran dilakukan menggunakan analisis sterilitas polen dan menggunakan parameter toleransi. Berdasarkan analisis sterilitas polen, menunjukkan bahwa peningkatan suhu menginduksi meningkatnya sterilitas polen pada keseluruhan genotipe yang diuji. Parameter toleransi paling tepat untuk membedakan genotipe toleran dan sensitif adalah SSI dan TOL. Deteksi genotipe toleran dengan analisis sterilitas polen dan parameter toleransi menggolongkan genotipe IPB 4S sebagai genotipe yang sensitif dan genotipe Mekongga toleran terhadap cekaman suhu tinggi. Penelitian kedua adalah studi pewarisan sifat pada generasi F3 terhadap kondisi cekaman suhu tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi aksi gen yang berperan dalam mengontrol morfologi dan hasil pada kondisi tercekam suhu tinggi serta keterwarisannya, serta untuk melakukan kegiatan seleksi pada populasi F3. Kegiatan seleksi memerlukan beberapa parameter genetik dalam menentukan karakter seleksi, yaitu aksi gen, nilai heritabilitas dan KKG. Pendugaan aksi gen menggunakan perhitungan skewness dan kurtosis pada persebaran F3 pada tiap lingkungan. Hasil analisis aksi gen menunjukkan terdapat keragaman aksi gen baik aditif maupun non aditif yang mengendalikan keragaan morfologi dan karakter hasil. Karakter tinggi tanaman vi panen dan jumlah gabah isi per malai dikendalikan oleh aksi gen aditif pada dua lingkungan. Nilai heritabilitas arti luas bervariasi dari rendah hingga tinggi (0 – 83.76 %) dengan nilai KKG berkisar dari 0-42.50 %. Hanya karakter jumlah gabah isi per malai yang memiliki nilai heritabilitas tinggi disertai KKG yang luas pada dua lingkungan percobaan. Karakter yang digunakan sebagai kriteria seleksi adalah jumlah gabah isi per malai. Hal tersebut dikarenakan karakter tersebut memiliki korelasi dan pengaruh langsung yang kuat terhadap hasil, dikendalikan oleh aksi gen aditif, memiliki nilai heritabilitas yang tinggi disertai KKG yang luas. Seleksi yang dilakukan menggunakan karakter jumlah gabah isi per malai dengan parameter sensitifitas SSI mendapatkan 13 genotipe toleran suhu tinggi yang ditandai dengan nilai indeks SSI < 0.5. Seleksi 20% tanaman terpilih pada kondisi tercekam suhu tinggi dengan tingkat cekaman berat menggunakan karakter jumlah gabah isi per malai didapatkan 24 genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada kondisi tercekam berat. Berdasarkan seleksi pada kondisi tercekam berat dan seleksi menggunakan indeks SSI, didapatkan 7 genotipe yang memiliki sifat toleransi terhadap cekaman suhu tinggi disertai dengan daya hasil yang tinggi pada kondisi tercekam dengan tingkat cekaman berat, yaitu nomor tanaman 49, 52, 60, 71, 72, 196, dan 227.