8 Jurnal Agrotek Tropika 1(1):8-13, 2013 J.  Agrotek    Tropika.    ISSN  2337-4993 Vol.  1,    No.  1:  8  –  13,    Januari  2013

## POLA  SEGREGASI KARAKTER AGRONOMI TANAMAN  KEDELAI
(Glycine max [L.] Merrill) GENERASI F 2 HASIL PERSILANGAN WILIS X  B3570
Sri  Hartati, Maimun  Barmawi  & Nyimas  Sa’diyah
Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Lampung Jl.Prof. Soemantri Brodjonegoro, No.1 Bandar Lampung 35145 E-mail:Srii_nakenda@yahoo.com

## ABSTRAK
Pola segregasi suatu karakter merupakan salah satu parameter genetik yang perlu diketahui dalam hubungannya dengan proses seleksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi sebaran frekuensi dan pola segregasi serta jumlah gen yang mengendalikan karakter agronomi tanaman kedelai generasi F 2 hasil persilangan Wilis x B3570. Penelitian ini dilaksanan di Kebun Percobaan Universitas Lampung Gedung Meneng, Kecamatan Rajabasa Bandar Lampung dan di Laboratorium Benih dan Pemuliaan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada bulan November 2011 sampai dengan Februari 2012. Penelitian ini dilakukan dengan rancangan percobaan tanpa ulangan dan data dianalisis dengan menggunakan uji khi-kuadrat untuk kesesuaian distribusi normal dan kesesuaian antara nilai pengamatan dan nilai harapan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa  sebaran frekuensi karakter umur berbunga, tinggi tanaman, jumlah cabang produktif, bobot 100 butir, dan bobot biji per tanaman pada populasi F 2 mengikuti kurva sebaran normal sedangkan sebaran frekuensi untuk karakter umur panen, dan jumlah polong per tanaman tidak mengikuti sebaran normal.  Jumlah gen yang mengendalikannya yaitu dua gen yang bekerja secara epistasis dominan duplikat dengan nisbah 15:1 untuk karakter umur panen, dan dua gen duplikat yang bekerja secara epistasis dengan efek kumulatif mengikuti nisbah 9:6:1 untuk karakter jumlah polong per tanaman.
Kata Kunci: Generasi F 2, kedelai, dan pola segregasi.

## PENDAHULUAN
Kedelai ( Glycine  max [L.]  Merrill)  merupakan salah satu bahan pangan penting di Indonesia. Dewan Kedelai Nasional  menyebutkan kebutuhan  biji  kedelai di Indonesia tahun 2011 mencapai 2,4 juta ton, sementara produksi kedelai tahun 2011 diperkirakan hanya sebesar 934 ribu ton.  Untuk memenuhi kebutuhan akan kedelai masih diperlukan impor sekitar 1,5 juta ton (BPS, 2011). Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan  usaha  peningkatan produksi kedelai nasional untuk mengurangi impor dan devisa negara dapat dihemat.
Peningkatan  produksi  kedelai  dapat  ditempuh melalui perakitan varietas unggul, salah satunya melalui program  pemuliaan  tanaman.  Persilangan  berfungsi sebagai sumber untuk menimbulkan keragaman genetik yang  luas  pada  keturunannya,  dan  disertai  dengan berbagai karakter agronomi yang diinginkan  (Barmawi, 2007).    Genotipe  kedelai  Wilis  dan  B3570  memiliki keunggulan yang berbeda. Wilis mempunyai daya hasil yang tinggi, namun rentan terhadap penyakit virus kerdil SSV ( soybean  stunt  virus), sedangkan galur  B3570 merupakan galur harapan yang tahan terhadap penyakit virus  kerdil SSV ( soybean  stunt  virus) .  Namun
demikian,  galur  tersebut  mempunyai  daya  hasil  yang rendah (Barmawi, 2007).
Menurut Mahendra (2010) benih F 2 merupakan populasi  yang  bersegregasi.  Tingkat  segregasi  dan rekombinan  yang luas  pada  generasi  F 2 ini  tergambar melalui  sebaran  frekuensi  genotipenya.  Sebaran frekuensi tersebut dapat digunakan sebagai penduga pola pewarisan  sifat  dan  jumlah  gen  yang  terlibat  dalam pengendalian suatu sifat (Christiana, 1996).
Karakter agronomi suatu tanaman dikelompokkan menjadi  dua  yaitu  karakter  kualitatif  dan  karakter kuantitatif.  Karakter  kualitatif  dikendalikan  oleh  satu sampai  dua  gen  mengikuti  nisbah  Mendel  atau modifikasinya.  Karakter  kuantitatif  dikendalikan  oleh banyak  gen  yang  pola  segregasinya  tidak  mengikuti nisbah Mendel atau modifikasinya (Fehr, 1987).
Penelitian Sriwidarti (2011) menunjukkan karakter jumlah polong per tanaman, bobot biji per tanaman pada tanaman kacang panjang merupakan karakter kuantitatif yang  menyebar  normal  dengan  satu  puncak  dan dikendalikan  oleh  banyak  gen.  Penelitian  Limbongan dkk. (2008) menunjukkan bahwa umur berbunga pada tanaman  padi  sawah  dikendalikan  oleh  banyak  gen. Demikian pula, hasil penelitian Sofiari dan Kirana (2009)
menunjukkan  bahwa  beberapa  karakter  cabai  seperti umur berbunga, panjang buah, bobot buah per tanaman, dan  jumlah  buah  per  tanaman  menunjukkan  sebaran normal.
Seleksi adalah suatu proses pemuliaan tanaman dan  merupakan dasar dari  seluruh perbaikan tanaman untuk  mendapatkan  kultivar  unggul  baru  (Barmawi, 2007).  Pola segregasi suatu karakter merupakan salah satu  parameter  genetik  yang  perlu  diketahui  dalam hubungannya dengan proses seleksi (Alia dkk., 2004). Karena  itu  estimasi  mengenai  pola  segregasi  karakter agronomi tanaman kedelai generasi F 2 hasil persilangan Wilis x B3570  ini perlu dilakukan sebagai dasar seleksi dan  penetapan  metode  pemuliaan.    Penelitian  ini bertujuan untuk mengestimasi sebaran frekuensi dan pola segregasi serta jumlah gen yang mengendalikan karakter agronomi tanaman kedelai generasi F 2 hasil persilangan Wilis x B3570.

## METODE  PENELITIAN
Penelitian  dilaksanakan  di  kebun  percobaan Universitas Lampung dari bulan Oktober 2011 sampai bulan Februari 2012, Benih yang digunakan adalah benih F 2 Wilis x B3570.  Rancangan percobaan yang digunakan adalah  rancangan  tanpa  ulangan  karena  benih  yang digunakan  adalah  benih  F 2 yang  masih  mengalami segregasi (Baihaki, 2000).
Benih yang ditanam sebanyak 146 benih populasi F 2 pada  petak  percobaan  berukuran  5  x  5  m  dengan jarak tanam 20 x 60 cm.  Pada tanaman berumur tujuh hari setelah tanam dipupuk dengan urea dosis 50 kg/ha, SP-36 dan KCL 100 kg/ha. Pemberian pupuk dilakukan dengan cara membuat lubang ± 10 cm dari lubang tanam. Untuk  mencegah  serangan  hama  da n  penyakit diaplikasikan  insektisida  berbahan  aktif  Deltametrin (Decis 2,5 EC) dan fungisida berbahan aktif Mankozep 80% (Dithane M-45 80WP) sesuai dengan kebutuhan. Peubah yang diamati adalah umur berbunga, umur panen, tinggi tanaman, jumlah cabang produktif, jumlah polong per tanaman, bobot biji per tanaman dan bobot 100 butir.
Data  dianalisis dengan  uji kesesuaian  distribusi normal  dan  uji  khi-kuadrat  untuk  menguji  kesesuaian antara  nilai  pengamatan  dan  nilai  harapan.  Pengujian kesesuaian distribusi normal digunakan uji khi-kuadrat (Gomez dan Gomez, 1995) sebagai berikut:
Keterangan: fi = frekuensi pengamatan ; Fi = frekuensi harapan bagi kelas ke- i   i p i i i F F f x     1 2 2
Nilai hitung x 2 dibandingkan dengan nilai tabel x 2 dengan  derajat  kebebasan  ( p -3),  bila X 2 hitung < X 2 tabel maka  karakter  yang  dianalisis  berdistribusi  normal, sebaliknya X 2 hitung > X 2 tabel maka karakter yang dianalisis tidak berdistribusi normal.
Kesesuaian segregasi karakter agronomi populasi F 2 Wilis x B3570 dengan tipe segregasi yang diharapkan diuji  dengan  2 untuk goodness  of  fit (kesesuaian). 1)  Dua kelas
2)  Lebih dari dua kelas
Keterangan: O j = jumlah pengamatan dalam kelas/kelompok ke-i E j = jumlah pengamatan  yang diharapan  dalam kelas/ kelompok ke-i j  =  1, 2, 3, … c Estimasi jumlah gen yang mengendalikan karakter yang memiliki nisbah kesesuaian antara nilai pengamatan dan  harapan,  dianggap  sebagai  jumlah  gen  yang mengendalikan karakter yang diamati.
Andaikan  gen  pengendali  bersifat  sederhana maka populasi F 2 akan dicocokkan terhadap beberapa nisbah,  tergantung  dari  bentuk  grafik  yang  diperoleh (Snyder dan David, 1957; dikutip oleh Barmawi, 1998). Jika grafik penyebaran populasi F 2 menunjukkan:
1. Dua puncak, maka kemungkinan nisbah yang terjadi adalah 3:1 (1 gen dominan penuh), 9:7 (2 gen epistasis resesif  duplikat),  13:3  (2  gen  epistasis  dominan resesif), 15:1 (2 gen epistasis dominan duplikat).
2. Tiga puncak, maka kemungkinan nisbah yang terjadi adalah 1:2:1 (1 gen dominan tidak sempurna),  9:3:4 (2  gen epistasis  resesif),  9:6 :1  (2  gen  dengan  efek kumulatif), 12:3:1 (2 gen epistasis dominan).
3.  Lebih  dari  tiga  puncak,  maka  kemungkinan  nisbah fenotipe yang terjadi adalah 9:3:3:1 (2 gen dominan penuh), atau 6:3:3:4 (1 pasang gen dominan sempurna dan 1 pasang gen dominan sebagian).
4.  Grafik  yang  unimodal  (menyebar  nor mal) menunjukkan pewarisan poligenik

## HASIL  DAN  PEMBAHASAN
Hasil  analisis  segregasi  kesesuaian  distribusi normal menunjukkan bahwa sebaran frekuensi karakter agronomi tanaman kedelai populasi F 2 hasil persilangan Wilis x B3570 yang meliputi karakter umur berbunga, tinggi tanaman, jumlah cabang produktif, bobot 100 butir
       c 1 i i 2 i i 2 E 0,5 E O x       c 1 i i 2 2 E i i E O x
dan bobot biji per tanaman menyebar normal (Tabel 1 dan Gambar 1).  Suatu karakter dalam populasi F 2 yang distribusi  frekuensinya  menunjukkan  sebaran  normal, karakter  tersebut  dikendalikan  oleh  banyak  gen  dan merupakan karakter kuantitatif  (Allard, 1960; Stansfield dan  Susan,  2006).    Menurut  Baihaki  (2000),  pada karakter  kuantitatif,  masing-masing  gen  mempunyai kontribusi  kecil  dalam  pewarisan  suatu  karakter, sehingga efek-efek individualnya tidak bisa dideteksi oleh metode  Mendelian.    Fehr  (1987)  menyatakan  bahwa penampilan  karakter  kuantitatif  tersebut  dipengaruhi secara nyata oleh lingkungan.  Karena itu pola segregasi karakter  ini  tidak  mengikuti  nisbah  Mendel  atau modifikasinya.
Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan  Sriwidarti  (2011) mengenai  pola  pewarisan karakter  bobot  biji  per  tanaman,  dan  bobot  100  butir kacang  panjang  merupakan  karakter  kuantitatif  yang menyebar normal.  Demikian pula hasil penelitian Sofiari
dan  Kirana  (2009)  menunjukkan  bahwa  beberapa karakter  cabai  seperti  umur  berbunga,  panjang  buah, bobot buah per tanaman, dan jumlah buah per tanaman merupakan karakter kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen.
Sebaran frekuensi umur panen dan jumlah polong per  tanaman  tidak  berdistribusi  normal  (Tabel  1). Menurut Millah dkk. (2004) frekuensi fenotipe populasi F 2 yang tidak berdistribusi normal menunjukkan bahwa karakter  tersebut  dikendalikan  sedikit  gen  dan  kurang dipengeruhi  oleh  lingkungan.  Karena  itu,  karakter- karakter  tersebut  merupakan  karakter  kualitatif. Menurut  Fehr  (1987)  pola  segregasi  karakter  ini mengikuti nisbah Mendel atau modifikasinya. Oleh karena itu, dilakukan uji signifikansi untuk berbagai nisbah teoritis populasi F 2 untuk karakter umur panen, jumlah polong per tanaman (Tabel 2, 3).
Pola  segregasi  karakter  umur  panen  tanaman kedelai  populasi  F 2 hasil  persilangan  Wilis  x  B3570
Tabel 1.  Uji khi-kuadrat untuk kesesuaian distribusi normal agronomi
No Karakter yang diamati   i i i F F f hitung X 2
2    X 2 0,01 Keputusan 1 Umur berbunga 4,2478 tn 15,09 Berdistribusi normal 2 Umur Panen 287,7216 * Tidak berdistribusi normal 3 Tinggi Tanaman 3,8908 tn Berdistribusi normal 4 Jumlah cabang produktif 8,5688 tn Berdistribusi normal 5 Jumlah polong per tanaman 21,5087 * Tidak berdistribusi normal 6 Bobot 100 butir 9,0836 tn Berdistribusi normal 7 Bobot biji per tanaman 11,4009 tn Berdistribusi normal
Keterangan : tn (Tidak nyata pada taraf α 0,01 ) dan * (Nyata pada taraf α 0,01 )
Tabel 2. Uji Khi-Kuadrat nisbah pola segregasi karakter umur panen tanaman kedelai populasi F 2 Wilis x B3570
Keterangan : tn (Tidak nyata pada taraf α 0,01 ) dan * (Nyata pada taraf α 0,01 ) Nisbah Karakter  Observasi (O) Harapan (E) X 2 h X 2 0,01 Peluang (%) Dua Kelas 3 : 1 9 : 7 13 : 3 15 : 1 112 : 14 112 : 14 112 : 14 112 : 14 94,5 : 31,5 70,875 : 55,125 102,375 : 23,625 118,125 : 7,875 13,344 * 54,717 * 5,153 tn 4,389 tn 6,64 <1 <1 2,5-2 5-2,5 Tiga Kelas 1 : 2 : 1 9 : 3 : 4 9 : 6 : 1 12 : 3 : 1 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 31,5 : 63: 31,5 70,875 : 23,625 : 31,5 70,875 : 47,25 : 7,875 94,5 : 23,625 : 7,875 36,841 * 281,242 * 98,205 * 296,434 9,21 <1 <1 <1 <1 Empat Kelas 9 : 3 : 3 : 1 6 : 3 : 3 : 4 16 : 96 : 1 : 13 16 : 96 : 1 : 13 70,875 : 23,625 : 23,625 : 7,875 47,25 : 23,625 : 23,625 : 31,5 289,210 * 274,921 * 11,35 <1 <1
Gambar 1. Grafik kesesuaian distribusi normal karakter (A) umur berbunga, (B) tinggi tanaman, (C) jumlah cabang produktif, (D) bobot 100 butir, dan (E) bobot biji per tanaman  kedelai populasi F 2 hasil persilangan Wilis x B3570.
A B C D E
mengikuti nisbah 13:3 dan 15:1. Namun pola segregasi dengan nisbah 15:1 mempunyai peluang yang lebih besar yaitu  5%-2,5% (Tabel  2),  sehingga pola  segregasinya mengikuti nisbah 15:1. Gen pengendali karakter  umur panen terdiri atas dua gen yang bekerja secara epistasis dominan duplikat (Snyder dan David, 1957).
Pola  segregasi  karakter  jumlah  polong  per tanaman mengikuti nisbah 13:3 dan 9:6:1. Namun pola segregasi dengan nisbah 9:6:1 mempunyai peluang yang
lebih  besar  yaitu  50%-70%,  sehingga  pola  segregasi karakter jumlah polong per tanaman mengikuti nisbah 9:6:1. Jadi, gen pengendali karakter jumlah polong per tanaman  terdiri  atas  dua  gen  yang  bekerja  secara epistasis  dengan  efek  kumulatif  (Snyder  dan  David, 1957).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa karakter agronomi populasi F 2 yang meliputi umur berbunga, tinggi tanaman, jumlah cabang produktif, bobot biji per tanaman,

## 12 Jurnal Agrotek Tropika 1(1):8-13, 2013
Tabel 3.Uji Khi-Kuadrat nisbah pola segregasi karakter jumlah polong per tanaman kedelai populasi F 2 Wilis x B3570
Keterangan : tn (Tidak nyata pada taraf α 0,01 ) dan * (Nyata pada taraf α 0,01 )
Nisbah Karakter  Observasi (O) Harapan (E) X 2 h X 2 0,01 Peluang (%) Dua Kelas 3 : 1 9 : 7 13 : 3 15 : 1 108 : 18 108 : 18 108 : 18 108 : 18 94,50 : 31,5 70,875 : 55,125 102,375 : 23,625 118,125 : 7,875 8,011 * 44,607 * 1,845 tn 12,720 * 6,64 <1 <1 20-10 <1 Tiga Kelas 1 : 2 : 1 9 : 3 : 4 9 : 6 : 1 12 : 3 : 1 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 16 : 97 : 13 31,50 : 63: 31,5 70,875 : 23,625 : 31,5 70,875 : 47,25 : 7,875 94,50 : 23,625 : 7,875 92,714 * 37,062 * 1,358 tn 19,577 * 9,21 <1 <1 70-50 <1 Empat Kelas 9 : 3 : 3 : 1 6 : 3 : 3 : 4 16 : 96 : 1 : 13 16 : 96 : 1 : 13 70,875 : 23,625 : 23,625 : 7,875 47,25 : 23,625 : 23,625 : 31,50 48,899 * 67,090 * 11,35 <1 <1
dan bobot 100 butir merupakan karakter kuantitatif yang dikendalikan oleh banyak gen memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit biasanya termasuk kedalam kategori rendah  dan  juga  karakter  tersebut  dipengaruhi  oleh lingkungan.  Karena itu, seleksi untuk karakter-karakter tersebut  belum  efektif  dilakukan  pada  generasi  awal. Begitu pula halnya seleksi pada karakter  umur panen dan  jumlah  polong  per  tanaman  juga  tidak  dapat dilakukan  pada  generasi  awal.  Hal  ini  disebabkan karakter  tersebut  dikendalikan  oleh  aksi  gen  yang bersifat epistasis.  Karena itu, diharapkan pada generasi lanjut seleksi untuk karakter agronomi populasi F 2 hasil persilangan  Wilis  x  B3570  dapat  dilakukan  dengan efektif.

## KESIMPULAN
Adapun  kesimpulan  dari  penelitian  ini  adalah sebaran  frekuensi  karakter  tinggi  tanaman,  umur berbunga, jumlah cabang produktif, bobot biji per tanaman, dan bobot 100 butir menyebar normal. Untuk karakter umur panen dan jumlah polong per tanaman tidak menyebar normal.  Estimasi jumlah gen pengendali untuk karakter tinggi tanaman, umur berbunga,  jumlah cabang produktif, bobot biji per tanaman, dan bobot 100  butir,  dikendalikan  oleh  banyak  gen.    Untuk karakter umur panen dikendalikan oleh dua gen yang bersifat epistasis dominan duplikat (15:1) sedangkan untuk jumlah polong per tanaman dikendalikan oleh dua gen duplikat yang bersifat epistasis dengan efek kumulatif (9:6 :1).

## DAFTAR  PUSTAKA
Alia, Y., A. Baihaki, N. Hermiati, dan Y. Yuwariah. 2004. Pola pewarisan karakter jumlah berkas pembuluh kedelai. Zuriat 15 (1): 4-30.
Allard, R.W. 1960. Principles of Plant Breeding . John Wiley and Sons. Inc. New York-London. 485 hlm.
Badan  Pusat  Statistik.  2011.  Data  produksi  tanaman kedelai.  Jakarta  :  Katalog  BPS  521.  http:// www.bps.go.id/tnmn_pgn.php?adodb_next _page=3&eng=0&pgn=3  &prov=99&thn1 =2009&thn2=2011&luas  =1&produktivitas =1&produksi=1 [21 Okober 2011].
Baihaki,  A.  2000. Teknik  Rancang  dan  Analisis Penelitian  Pemuliaan .  Universitas  Padjajaran. Diktat mata kuliah: Bandung. 91 hlm.
Barmawi,  M.  1998.  Hubungan    antara  ketahanan tana man  kedelai  ter hadap  Lalat  Ka cang (Ophiomyia  Phaseoli  Tryon)  dengan  aktivitas Peroksidase  dan  penentuan  pola  pewarisannya. Desertasi . UNPAD: Bandung.  118 hlm.
Barmawi, M. 2007. Pola segregasi dan heritabilitas sifat ketahanan kedelai terhadap Cowpea Mild Mottle Virus  populasi  Willis  x  MLG2521. J.  HPT Tropika. Vol. 7, 48(1): 48 – 52
Christiana,  A.  L.  1996.  Pewarisan  sifat  ketahanan kedelai  terhadap  serangan Ophyomia  phaseoli Tryon  di  dalam  kurungan  kasa. Skri psi . Universitas Padjajaran. Bandung. 64 hlm.
Fehr, W. R. 1987. Principles of Cultivar Development: Theory  and  Technique.  Vol  1 .  Macmillan Publishing Company. New York. 536 p.
Gomez, A. K., & A. A. Gomez. 1995. Prosedur Statistik untuk  Penelitian.  Diterjemahkan  oleh  E. Syamsuddin  dan  J.S. Baharsyah.  Edisi  Kedua . Penerbit Universitas Indonesia.  125—132 hlm.
Limbongan, Yusuf L., Hajrial Aswidinnoor., Bambang S.  Purwoko.,  Trikoesoemaningtyas.    2008. Pewarisan sifat toleran padi sawah (Oryza sativa L.)  terhadap cekaman  suhu rendah. Bul.  Agro . (36) (2):111 – 117.
Mahendra, W. 2010. Pendugaan ragam, heritabilitas, dan kemajuan seleksi kacang panjang (Vigna Sinensis var.  Sesquipedalis  [L.]  Koern.)  populasi  F2 keturunan  persilangan  Testa  Hitam  x  Bernas Super. Skripsi .  Universitas  Lampung.  Bandar
Lampung. 71 hlm.
Millah, Z., R. Setiamihardja, A. Baihaki, dan YS. Darsa. 2004. Pewarisan karakter jumlah biji per polong dan  warna  biji  tanaman  kacang  tanah (Arachis hypogaea) . Zuriat 15(1):53—58.
Snyder, L. H. dan R. P. David. 1957. The principles of heredity . Health and Company: USA. 507 p.
Sofiari, E. dan R. Kirana. 2009. Analisis pola segregasi dan distribusi beberapa karakter Cabai. J. Hort . 19 (3) : 255—263.
Sriwidarti. 2011. Pola pewarisan karakter kualitatif dan kuantitatif kacang panjang keturunan Testa Coklat x  Testa  Hitam. Tesis .  Universitas  Lampung.
Bandar Lampung. 1—25 hlm.
Stansfield W. dan Susan Elrod. 2006. Genetika . Edisi keempat. Erlangga. Jakarta. 328 hlm.