• TINJAUAN PUSTAKA


  •   
  • FileName: Chapter II.pdf [read-online]
    • Abstract: TINJAUAN PUSTAKABotani TanamanMenurut Sharma (1993), tanaman kedelai diklasifikasikan sebagaiberikut:Kingdom : PlantaeDivisio : SpermatophytaSubdivisio : AngiospermaeClass : Dicotyledoneae

Download the ebook

TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut Sharma (1993), tanaman kedelai diklasifikasikan sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Class : Dicotyledoneae
Ordo : Polypetales
Family : Leguminosae
Genus : Glycine
Species : Glycine max (L.)
Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik. Pertumbuhan akar tunggang
lurus masuk kedalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar – akar
cabang banyak terdapat bintil – bintil akar berisi bakteri Rhizobium japonicum, yang
mempunyai kemampuan mengikat zat lemas bebas (N2) dari udara yang kemudian
dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Andrianto dan Indarto, 2004).
Waktu tanaman kedelai masih sangat muda, atau setelah fase menjadi
kecambah dan saat keping biji belum jatuh, batang dapat dibedakan menjadi dua.
Bagian batang di bawah keping biji yang belum lepas disebut hipokotil, sedangkan
bagian di atas keping biji disebut epikotil. Batang kedelai tersebut berwarna ungu atau
hijau (Andrianto dan Indarto, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Umumnya, bentuk daun kedelai ada dua, yaitu bulat (oval) dan lancip
(lanceolate). Kedua bentuk daun tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik. Bentuk
daun diperkirakan mempunyai korelasi yang sangat erat dengan potensi biji.
Umumnya, daerah yang mempunyai tingkat kesuburan tanah tinggi sangat cocok
untuk varietas kedelaiyang mempunyai bentuk daun lebar. Daun mempunyai stomata
antara 190-320 buah/m² (Irwan, 2006).
Bunga kedelai disebut bunga kupu-kupu dan mempunyai dua mahkota dan dua
kelopak bunga. Warna bunga putih bersih atau ungu muda. Bunga tumbuh pada ketiak
daun dan berkembang dari bawah lalu menyembul ke atas. Pada setiap ketiak daun
umumnya terdapat 3-15 kuntum bunga, namun, sebagian besar bunga rontok, hanya
beberapa bunga yang dapat membentuk polong (Andrianto dan Indarto, 2004).
Kultivar kedelai memiliki bunga bergerombol terdiri atas 3-15 bunga yang
tersusun pada ketiak daun. Karakteristik bunganya seperti famili legum lainnya, yaitu
corolla (mahkota bunga) terdiri atas 5 petal yang menutupi sebuah pistil dan 10
stamen (benang sari). 9 stamen berkembang membentuk seludang yang mengelilingi
putik, sedangkan stamen yang kesepuluh terpisah bebas (Poehlman and Sleper, 1995).
Polong kedelai muda berwarna hijau. Warna polong matang beragam antara
kuning hingga kuning kelabu, coklat atau hitam. Jumlah polong tiap tanaman dan
ukuran biji ditentukan setiap secara genetik, namun jumlah nyata polong dan ukuran
nyata biji yang terbentuk dipengaruhi oleh lingkungan semasa proses pengisian biji
(Hidajat, 1985 dalam Somaatmadja, dkk, 1985).
Di dalam polong terdapat biji yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai
mempunyai ukuran bervariasi, mulai dari kecil (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-13
Universitas Sumatera Utara
g/100 biji), dan besar (> 13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada
varietas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat telur (Irwan, 2006).
Syarat Tumbuh
Iklim
Melihat kondisi iklim di negara kita, maka kedelai umumnya ditanam pada
musim mareng (musim kemarau), yakni setelah panen pada rendheng
(pada musim hujan). Banyaknya musim hujan sangat mempengaruhi aktivitas bakteri
tanah dalam menyediakan nitrogen namun ketergantungan ini dapat diatasi, asalkan
selama 30 – 40 hari suhu didalam dan dipermukaan pada musim panas sekitar 350 –
390 C, dengan kelembaban sekitar 60 – 70% (Andrianto dan Indarto, 2004).
Pertumbuhan optimum tercapai pada suhu 20-25 ºC. Suhu 12-20 ºC adalah
suhu yang sesuai bagi sebagian besar proses pertumbuhan tanaman, tetapi dapat
menunda proses perkecambahan benih dan pemunculan kecambah, serta pembungaan
dan pertumbuhan biji. Pada suhu lebih tinggi dari 30 ºC, fotorespirasi cenderung
mengurangi hasil fotosintesa (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Kedelai menghendaki air yang cukup pada masa pertumbuhannya, terutama
pada saat pengisian biji. Curah hujan yang optimal untuk budidaya kedelai adalah 100
- 200 mm / bulan, sedangkan tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang
memiliki curah hujan sekitar 100 - 400 mm/bulan (Departemen Pertanian, 1996).
Universitas Sumatera Utara
Tanah
Tanaman ini umumnyadapat beradaptasi terhadap berbagai jenis tanah, dan
menyukai tanah yang bertekstur ringan hingga sedang, dan berdrainase baik. Tanaman
ini peka terhadap kondisi salin (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Toleransi pH yang baik sebagai syarat tumbuh yaitu antara 5,8 – 7, namun
pada tanah dengan pH 4,5 kedelai masih dapat tumbuh baik, yaitu menambah kapur
2,4 ton per ha (Andrianto dan Indarto, 2004).
Tanaman kedele dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan
aerasi tanah yang cukup baik serta air yang cukup selama pertumbuhan tanaman.
Tanaman kedele dapat tumbuh baik pada tanah alluvial, regosol, grumosol, latosol
atad andosol. Pada tanah yang kurang subur (miskin unsur hara) dan jenis tanah
podsolik merah-kuning, perlu diberi pupuk organik dan pengapuran
(http://www.deptan.go.id/teknologi/tp/tkedele4.htm, 2008).
Pemuliaan Mutasi Dengan Radiasi Gamma
Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi
secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisma hidup yang
bersifat terwariskan (heritable). Mutasi dapat terjadi secara sepontan di alam
(spontaneous mutation) dan dapat juga terjadi melalui induksi (induced mutation).
Secara mendasar tidak terdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami dan
mutasi hasil induksi. Keduanya dapat menimbulkan variasi genetik untuk dijadikan
dasar seleksi tanaman, baik seleksi secara alami (evolusi) maupun seleksi secara
buatan (pemuliaan) (http://www.infonuklir.com, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Mutasi tidak dapat diamati pada generasi M1, kecuali yang termutasi adalah
gamet haploid. Adanya mutasi dapat ditentukan pada generasi M2 dan seterusnya.
Semakin tinggi dosis, maka semakin banyak terjadi mutasi dan makin banyak pula
kerusakannya. Hubungan antara tinggi bibit dan kemampuan hidup tanaman M1
dengan frekuensi mutasi, membuktikan bahwa penilaian kuantitatif terhadap
kerusakan tanaman M1 dapat digunakan sebagai indikator dalam permasalahan
pengaruh dosis pada timbulnya mutasi (Mugiono, 2001).
Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan
keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi
genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki. Mutasi induksi
dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap
organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur
jaringan dan sebagainya. Apabila proses mutasi alami terjadi secara sangat lambat
maka percepatan, frekuensi dan spektrum mutasi tanaman dapat diinduksi dengan
perlakuan bahan mutagen tertentu. Pada umumnya bahan mutagen bersifat radioaktif
dan memiliki energi tinggi yang berasal dari hasil reaksi nuklir
(http://www.infonuklir.com, 2009).
Tujuan pemuliaan mutasi adalah (1) untuk memperbaiki satu atau beberapa
karakter khusus dari suatu kultivar/galur, (2) untuk membentuk penanda morfologi
(warna, rambut, braktea, dan lain-lain) sebagai identitas pada galur-galur harapan, (3)
untuk membentuk galur mandul jantan yang berguna bagi pembentukan kultivar
hibrida, (4) untuk mendapatkan karakter khusus dalam genotipe yang telah
beradaptasi (Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Macam dan tipe mutagen fisis adalah sebagai berikut :
1. Sinar X
Universitas Sumatera Utara
Dihasilkan dari tabung sinar X, tegangannya relatif rendah dengan panjang
gelombang agak panjang yaitu (150 – 0,15 A0), disebut sinar lemah.
2. Sinar Gamma
Dipancarkan dari isotop radioaktif, panjang gelombang lebih pendek dari sinar
X, lebih kuat daya tembusnya, dikenal dengan sinar kuat.
3. Sinar Ultraviolet
Panjang gelombangnya terletak antara sinar X (50 – 0,15 A0) dan cahaya yang
terlihat (7.800 – 3.800 A0). Panjang gelombang yang paling efektif untuk
membuat mutasi adalah 2.000 A0.
4. Partikel Alfa
Berasal dari inti beberapa isotop yang tidak stabil bermuatan positif dengan
daya tembus rendah.
5. Partikel Beta
Berasal dari isotop yang tidak stabil, bermuatan negatif, dengan daya tembus
lebih besar daripada partikel alfa.
6. Neutron
Dipancarkan dari inti isotop radioaktif tertentu dengan daya tembus kuat dan
mempunyai arti penting dalam pemuliaan mutasi sebagai mutagen
(Mugiono, 2001).
Kerusakan fisiologis kemungkinan dapat disebabkan karena kerusakan
kromosom dan kerusakan sel di luar kromosom. Kedua kerusakan tersebut sukar
dibedakan karena keduanya terjadi pada generasi M1 sebagai akibat dari perlakuan
mutagen. Kerusakan tersebut merupakan gangguan fisiologis bagi pertumbuhan
tanaman. Besarnya kerusakan fisiologis tergantung pada besarnya dosis yang
digunakan dan semakin tinggi dosis yang digunakan makin tinggi kerusakan fisiologis
Universitas Sumatera Utara
yang timbul dan berakhir kematian (lethalitas). Kerusakan fisiologis hanya terjadi
pada generasi M1 sedangkan mutasi gen, mutasi kromosom dan mutasi sitoplasma
akan diturunkan pada generasi berikutnya (Mugiono, 2001).
Dosis radiasi yang tinggi mempengaruhi proses fisiologis tanaman yang
berkibat terganggunya proses fotosintesis sehingga unsur-unsur yang diperlukan
tanaman terhambat. Bila fotosintesis terganggu dan unsur-unsur yang diperlukan
terhambat makapembentukan buah akan terhambat pula dan umur panen menjadi
lama (Hartati, 2000).
Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gama, γ) adalah
sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh
radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran
elektron-positron. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-
tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan electron
(http://id wikipedia.org/wiki/sinar-gamma, 2009).
Iradiasi adalah suatu pancaran energi yang berpindah melalui partikel-partikel
yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya. Zat yang dapat
memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif adalah zat yang
mempunyai inti atom tidak stabil, sehingga zat tersebut mengalami transformasi
spontan menjadi zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan mengeluarkan partikel
atau sifat sinar tertentu. Proses tranformasi spontan ini disebut peluruhan, sedangkan
proses pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut iradiasi. Iradiasi yang terjadi
akibat peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa, beta, dan sinar gamma. Pada
umumnya sinar gamma yang digunakan untuk radiasi adalah hasil peluruhan inti atom
Cobalt-60. Cobalt-60 adalah sejenis metal yang mempunyai karateristik hampir sama
dengan besi/nikel (Sinaga, 2000).
Universitas Sumatera Utara
Heritabilitas
Kemajuan dalam proses seleksi yang bergantung pada evaluasi visual fenotipe
dapat menyebabkan kesalahan yang lebih besar, khususnya jika heritabilitas rendah.
Variasi genotipe suatu karakter sukar diperkirakan secara visual, misalnya untuk
jumlah daun, kekuatan tanaman dan komponen panen. Pada karakter yang
heritabilitasnya rendah, pertumbuhan gen berlangsung lambat kalaupun
penggabungan gen-gen tersebut dapat dicapai. Seleksi akan sangat efektif pada
tanaman yang heritabilitas tinggi. Tanaman yang heritabilitas tinggi akan mudah
terlihat dalam populasi (Welsh, 1991).
Heritabilitas persentase dari varians genotip yang dapat dimunculkan pada
suatu individu dari sekian banyak variasi yang diserap atau dikirimkan pada individu
tersebut (Palar dan Rialdi, 2003).
Heritabilitas dinyatakan sebagai persentase dan merupakan bagian pengaruh
genetik dari penampakan fenotipe yang dapat diwariskan dari tetua kepada
turunannya. Heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa variabilitas genetik besar dan
variabilitas lingkungan kecil. Dengan makin besarnya komponen lingkungan,
heritabilitas makin kecil (Crowder, 1997).
Heritabilitas juga merupakan parameter yang digunakan untuk seleksi pada
lingkungan tertentu, karena heritabilitas merupakan gambaran apakah suatu karakter
lebih dipengaruhi faktor genetik atau faktor lingkungan. Nilai heritabilitas tinggi
menunjukkan bahwa faktor genetik relatif lebih berperan dalam mengendalikan suatu
sifat dibandingkan faktor lingkungan (Knight, 1979 dalam Suprapto dan Kairudin,
2007).
Universitas Sumatera Utara
Heritabilitas dapat diduga dengan menggunakan cara perhitungan, antara lain
dengan perhitungan varian keturunan, dan dengan perhitungan komponen varian dari
analisis varian (Mangundidjojo,2003). Pengertian heritabilitas sangat penting dalam
pemuliaan dan seleksi karakter kuantitatif. Efektif atau tidaknya seleksi tanaman yang
berdaya hasil tinggi dari sekelompok populasi, tergantung dari:
1. Seberapa jauh keragaman hasil yang disebabkan oleh faktor genetik yang
nantinya diwariskan kepada turunannya.
2. Seberapa jauh pula keragaman hasil yang disebabkan oleh lingkungan tumbuh
tanaman.
Heritabilitas dapat didefenisikan sebagai bagian keragaman genetik terhadap
keragaman total (keragaman fenotipe). Besarnya heritabilitas suatu karakter
kuantitatif dapat diduga melalui suatu desain persilangan dua galur murni.
(σ p) = (σ g) + (σ e)
2 2 2
(σ2p) = ragam fenotipe
(σ2g) = ragam genetik
(σ2e) = ragam lingkungan
Besarnya heritabilitas dapat digunakan untuk menduga kemajuan seleksi dalam suatu
program pemuliaan
σ p1 + σ p 2
2 2
σ P1 + σ P 2 + σ F 1
2 2 2
σ e2 = atau σ e2 =
2 3
σ 2g σ 2g
h2 = = 2
σ 2 p σ g + σ 2e
Besarnya heritabilitas dapat digunakan untuk menduga kemajuan seleksi dalam suatu
program pemuliaan.
∆ G = Kh 2σ P
∆G : kemajuan seleksi yang diharapkan
K : suatu konstanta yang ditentukan oleh proporsi (%)
h2 : konstanta
σp : simpangan baku fenotipe
Universitas Sumatera Utara
(Makmur, 1988).
Seleksi terhadap tanaman untuk produksi tinggi tidak efektif bila pengaruh
lingkungan begitu besar sehingga menutupi variasi genetik dimana keragaman sifat
kuantitatif yang diwariskan pada turunannya disebut heritabilitas. Heritabilitas dapat
didefenisikan sebagai proporsi keragaman yang disebkan oleh faktor genetik terhadap
keragaman penotip dan populasi. Keragaman atau varietas dari suatu populasi
disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan (Hasyim, 2005)
Universitas Sumatera Utara


Use: 0.1559