SIFAT KUANTITATIF
GENOTIPE PADI YANG DITANAMPADA LAHAN GOGO
A. TUJUAN PRAKTIKUM
Praktikum ini dilakukan untuk mengetahui cara
menganalisis data hasil hibridisasi dengan rancangan
persilangan silang puncak (top cross).
B. TINJAUAN PUSTAKA
Silang puncak merupakan persilangan antara suatu
galur/kultivar/varietas dengan penguji. Pola perkawinan silang puncak
melibatkan sejumlah persilangan dari galur atau kultivar yang menggunakan tetua
penguji, dengan tetua jantan sebagai penguji dan tetua betina (galur, kultivar)
digunakan sebagai yang diuji. Tanaman penguji yang paling dikehendaki adalah
tanaman yang mampu memberikan informasi yang jelas tentang sifat yang
diinginkan bila dikombinasikan dengan tanaman teruji atau bila ditumbuhkan pada
lingkungan yang berbeda (Stube, 1980; Poesposardono, 1988).
Tujuan silang puncak adalah untuk mengurangi jumlah galur
yang terlalu besar yang akan diuji untuk membentuk varietas unggul baru hibrida
maupun hasil tinggi. Silang puncak merupakan salah satu prosedur yang dapat
digunakan untuk mengevaluasi galur-galur atau varietas yang potensial untuk dikembangkan
lebih lanjut (Hallauer,1975 dan Stube, 1980).
Dengan analisis silang puncak akan diperoleh informasi
tentang peran gen dan pada saat bersamaan dapat diketahui daya gabung
galur-varietas dalam kombinasinya (Singh and Chaudhary, 1997).
Daya gabung dapat digolongkan menjadi dua yaitu daya
gabung umum dan daya gabung khusus. Suatu bahan pemuliaan tanaman dikategorikan
mempunyai daya gabung umum yang baik jika hasil perkawinannya dengan sejumlah
bahan pemuliaan lain memberikan nilai rata-rata yang lebih besar dibandingkan
dengan nilai rata-rata keseluruhan perkawinan yang dilakukan. Dengan demikian,
bahan pemuliaan tersebut mempunyai kemampuan bergabung dengan baik. Sedangkan
daya gabung khusus akan memperlihatkan keselektifan suatu bahan pemuliaan jika
disilangkan dengan bahan pemuliaan lain. Suatu bahan pemuliaan dikatakan
mempunyai daya gabung khusus yang baik jika dalam suatu pasangan perkawinan
tertentu memberikan nilai penampakan atau hasil yang jauh lebih baik daripada
rata-rata tetua atau rata-rata seluruh perkawinan. Besarnya daya gabung umum
dan daya gabung khusus dapat diduga melalui persilangan dialel atau silang
puncak.
Tetua
yang memiliki daya gabung umum yang tinggi menunjukkan kemampuan berkombinasi
yang luas dari tetua tersebut, sedangkan jika daya gabungnya rendah maka hasil
persilangannya tergantung pada efek dan ragam daya gabung umum tetua
pasangannya. Nilai daya gabung khusus yang tinggi menunjukkan galur tersebut
berpeluang memberikan penampilan atau hasil yang lebih baik atau jelek pada
kombinasi persilangan, sedangkan jika daya gabung khususnya rendah menunjukkan
bahwa galur tersebut berpeluang memberikan penampiln yang merata jika
disilangakandengan sejumlah galur lain (Darlina et al.,
1992).
C. BAHAN DAN ALAT PRAKTIKUM
Alat yang digunakan pada praktikum ini diantaranya adalah
komputer dan alat tulis menulis. Sedangkan bahan
yang digunakan adalah data hasil hibridisasi dengan rancangan persilangan
silang puncak (top cross).
D. CARA KERJA
1. Data
dibuat dalam excel dengan susunan
Replication lines testers yield
1 1 21 14,52
2 1 21 16,2
3 1 21 15,2
1 1 21 16,66
dst...
2. Kemudian
data di save as di D dengan nama file “hasil” dalam bentuk text (tab
delimited). Kemudian data di close.
3. R
yang merupakan program top cross untuk menganalisis dipanggil.
a. Diklik
packages – load packages – agricole – ok
b. Menu
file dibuka – change dir – data di D dibuka – oke
4. Kemudian
muncul > diketik hasil<-read.table(“hasil.txt”, kemudian dienter; muncul + lanjut diketik header=T,sep=”\t”)
kemudian dienter, muncul > lanjut diketik hasil (dienter)
Muncul:
replication lines testers
yield
1
1 1 21 14.520
2
2 1 21 16.200
3
3 1 21 15.200
4
1 1 22 16.660
5
2 1 22
18.250
6
3 1 22 17.250
7
1 2 21 24.500
8
2 2 21 18.250
9
3 2 21 15.260
10
1 2 22 28.570
11
2 2 22 21.250
12
3 2 22 22.210
13
1 3 21 15.800
14
2 3 21 16.200
15
3 3 21 16.800
16
1 3 22 17.580
17
2 3 22 18.420
18
3 3 22 18.360
19
1 4
21 20.200
20
2 4 21 21.200
21
3 4 21 27.140
22
1 4 22 24.150
23
2 4 22 23.560
24
3 4 22 30.140
25
1 5 21 21.250
26 2 5
21 21.450
27
3 5 21 17.490
28
1 5 22 24.350
29
2 5 22 23.250
30
3 5 22 18.240
31
1 6 21 18.250
32
2 6 21 19.250
33 3
6 21 14.250
34
1 6 22 22.250
35
2 6 22 22.540
36
3 6 22 18.240
37
1 7 21 12.500
38
2 7 21 18.250
39
3 7 21 19.250
40 1
7 22 14.210
41
2 7 22 21.560
42
3 7 22 22.240
43
1 8 21 18.250
44
2 8 21 38.250
45
3 8 21 26.370
46
1 8 22 21.690
47 2
8 22 40.120
48
3 8 22 24.680
49
1 9 21 15.500
50
2 9 21 21.750
51
3 9 21 17.240
52
1 9 22 17.250
53
2 9 22 23.540
54 3
9 22 22.150
55
1 10 21 17.210
56
2 10 21 27.210
57
3 10 21 15.240
58
1 10 22 19.250
59
2 10 22 29.240
60
3 10 22 18.770
61
1 11 21 12.200
62
2 11 21 21.250
63
3 11 21 18.240
64
1 11 22 15.650
65
2 11 22 23.890
66
3 11 22 22.240
67
1 12 21 10.200
68
2 12 21 25.260
69
3 12 21 16.240
70
1 12 22 14.250
71
2 12 22 24.240
72
3 12 22 18.210
73
1 13 21 18.250
74
2 13 21 25.200
75
3 13 21 17.250
76
1 13 22 23.250
77
2 13 22 28.440
78
3 13 22 21.560
79
1 14 21 15.240
80
2 14 21 14.250
81
3 14 21 17.210
82
1 14 22 17.560
83
2 14 22 18.250
84
3 14 22 19.650
85
1 15 21 15.240
86
2 15 21 16.240
87
3 15 21 24.210
88
1 15 22
19.250
89
2 15 22 18.650
90
3 15 22 20.210
91
1 16 21 12.210
92
2 16 21 15.110
93
3 16 21 14.550
94
1 16 22 15.250
95
2 16 22 18.590
96
3 16 22 18.240
97
1 17 21 13.560
98
2 17 21 16.880
99
3 17 21 19.990
100
1 17 22 15.650
101
2 17 22 18.250
102
3 17 22 25.210
103
1 18 21 13.330
104
2 18 21 19.580
105
3 18 21 21.240
106
1 18 22 15.630
107
2 18 22 21.250
108
3 18 22 23.560
109 1 19
21 16.240
110
2 19 21 17.250
111
3 19 21 31.440
112
1 19 22 18.250
113
2 19 22 18.250
114
3 19 22 25.250
115
1 20 21 10.220
116 2
20 21 14.250
117
3 20 21 24.110
118
1 20 22 14.250
119
2 20 22 15.240
120
3 20 22 21.590
121
1 1 NA 13.918
122
2 1 NA 15.690
123 3
1 NA 14.680
124
1 2 NA 22.818
125
2 2 NA 15.180
126
3 2 NA 11.680
127
1 3 NA 13.838
128
2 3 NA 15.910
129
3 3 NA 15.840
130 1
4 NA 18.938
131
2 4 NA 18.070
132
3 4 NA 24.960
133
1 5 NA 19.850
134
2 5 NA 19.470
135
3 5 NA 14.970
136
1 6 NA 16.510
137 2
6 NA 15.200
138
3 6 NA 12.680
139
1 7 NA 10.442
140
2 7 NA 17.430
141
3 7 NA 17.170
142
1 8 NA 16.072
143
2 8 NA 41.400
144
3 8 NA 20.270
145
1 9 NA 12.498
146
2 9 NA 18.660
147
3 9 NA 14.300
148
1 10 NA 15.376
149
2 10 NA 23.140
150
3 10 NA 17.660
151
1 11 NA 14.434
152
2 11 NA 26.480
153
3 11 NA 21.480
154
1 12 NA 13.438
155
2 12 NA 28.710
156
3 12 NA 17.000
157
1 13 NA 15.116
158
2 13 NA 21.380
159
3 13 NA 13.950
160
1 14 NA 13.144
161
2 14 NA 11.840
162
3 14 NA 13.290
163
1 15 NA 11.348
164
2 15 NA 14.130
165
3 15 NA 19.470
166
1 16 NA 10.956
167
2 16 NA 13.220
168
3 16 NA 13.650
169
1 17 NA 10.950
170
2 17 NA 15.690
171
3 17 NA
18.660
172
1 18 NA 11.496
173
2 18 NA 18.740
174
3 18 NA 26.100
175
1 19 NA 15.720
176
2 19 NA 15.630
177
3 19 NA 29.670
178
1 20 NA
9.650
179
2 20 NA 13.900
180
3 20 NA 22.130
181
1 NA 21 11.704
182
2 NA 21 18.510
183
3 NA 21 13.070
184
1 NA 22 16.020
185
2 NA 22 27.430
186
3 NA 22 21.450
> selanjutnya diketik str (hasil) kemudian dienter, muncul:
'data.frame': 186 obs.
of 4 variables:
$ replication: int 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 ...
$ lines : int
1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 ...
$ testers : int
21 21 21 22 22 22 21 21 21 22 ...
$ yield : num
14.5 16.2 15.2 16.7 18.2 ...
> selanjutnya diketik attach (hasil) kemudian dienter
> selanjutnya diketik output2
Muncul:
ANALYSIS LINE x TESTER: yield
ANOVA with parents and crosses
==============================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Replications
2 650.8910 325.44552 17.202 0.0000
Treatments
61 2192.1256 35.93648 1.900 0.0014
Parents
21 687.7881 32.75181
1.731 0.0345
Parents vs. Crosses
1 256.0458 256.04575 13.534 0.0003
Crosses
39 1248.2917 32.00748 1.692 0.0160
Error
122 2308.0584 18.91851
Total
185 5151.0751
ANOVA for line X tester analysis
================================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Lines 19
1028.10953 54.111028 20.715
0
Testers
1 170.55136 170.551363 65.292
0
Lines X Testers
19 49.63084 2.612149
0.138 1
Error 122
2308.05845 18.918512
ANOVA for line X tester analysis including parents
==================================================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Replications
2 650.89104 325.445518 17.202 0.0000
Treatments
61 2192.12557 35.936485 1.900 0.0014
Parents
21 687.78809 32.751814
1.731 0.0345
Parents vs. Crosses
1 256.04575 256.045751 13.534 0.0003
Crosses
39 1248.29173 32.007480 1.692 0.0160
Lines
19 1028.10953 54.111028 20.715 0.0000
Testers
1 170.55136 170.551363 65.292 0.0000
Lines X Testers
19 49.63084 2.612149
0.138 1.0000
Error
122 2308.05845 18.918512
Total
185 5151.07506
GCA Effects:
===========
Lines Effects:
1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
-3.290 2.037
-2.443 4.762 1.368 -0.507 -1.635 8.590 -0.065
1.517 -0.725
12 13
14 15 16
17 18 19
20
-1.570 2.688
-2.610 -0.670 -3.978 -1.380 -0.538 1.477
-3.027
Testers Effects:
21 22
-1.192 1.192
SCA Effects:
===========
Testers
Lines 21 22
1 0.152 -0.152
2 -1.145
1.145
3 0.265 -0.265
4 -0.360
0.360
5 0.250 -0.250
6 -0.688
0.688
7 -0.143
0.143
8 0.589 -0.589
9 -0.216
0.216
10 -0.075 0.075
11 -0.490 0.489
12 0.359 -0.359
13 -0.900 0.899
14 -0.268 0.268
15 0.789 -0.789
16 -0.509 0.509
17 -0.255 0.255
18 0.144 -0.144
19 1.722 -1.722
20 0.776 -0.775
Standard Errors for Combining Ability Effects:
=============================================
S.E. (gca for line)
: 1.775693
S.E. (gca for tester) : 0.5615234
S.E. (sca effect)
: 2.511209
S.E. (gi - gj)line
: 2.511209
S.E. (gi - gj)tester
: 0.794114
S.E. (sij - skl)tester: 3.551386
Genetic Components:
==================
Cov H.S. (line) :
8.583146
Cov H.S. (tester) : 2.798987
Cov H.S. (average): 0.3294304
Cov F.S. (average): 18.94656
F = 0, Aditive genetic variance : 5.270887
F = 1, Aditive genetic variance : 1.317722
F = 0, Variance due to Dominance: -21.74182
F = 1, Variance due to Dominance: -5.435454
Proportional contribution of lines, testers
and their
interactions to total variance
===========================================
Contributions of lines
: 82.36132
Contributions of testers: 13.66278
Contributions of lxt
: 3.975900
>
A. ANALISIS DATA
ANALYSIS LINE x TESTER:
yield
ANOVA with parents and crosses
==============================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Replications
2 650.8910 325.44552 17.202 0.0000
Treatments
61 2192.1256 35.93648 1.900 0.0014
Parents
21 687.7881 32.75181
1.731 0.0345
Parents vs. Crosses
1 256.0458 256.04575 13.534 0.0003
Crosses
39 1248.2917 32.00748 1.692 0.0160
Error
122 2308.0584 18.91851
Total
185 5151.0751
ANOVA for line X tester analysis
================================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Lines 19 1028.10953 54.111028
20.715 0
Testers
1 170.55136 170.551363 65.292
0
Lines X Testers
19 49.63084 2.612149
0.138 1
Error 122
2308.05845 18.918512
ANOVA for line X tester analysis including parents
==================================================
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
Replications
2 650.89104 325.445518 17.202 0.0000
Treatments
61 2192.12557 35.936485 1.900 0.0014
Parents 21
687.78809 32.751814 1.731 0.0345
Parents vs. Crosses
1 256.04575 256.045751 13.534 0.0003
Crosses
39 1248.29173 32.007480 1.692 0.0160
Lines
19 1028.10953 54.111028 20.715 0.0000
Testers
1 170.55136 170.551363 65.292 0.0000
Lines X Testers
19 49.63084 2.612149
0.138 1.0000
Error
122 2308.05845 18.918512
Total
185 5151.07506
GCA Effects:
===========
Lines Effects:
1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
-3.290 2.037
-2.443 4.762 1.368 -0.507 -1.635 8.590 -0.065
1.517 -0.725
12 13
14 15 16
17 18 19
20
-1.570 2.688
-2.610 -0.670 -3.978 -1.380 -0.538 1.477
-3.027
Testers Effects:
21 22
-1.192 1.192
SCA Effects:
===========
Testers
Lines 21 22
1 0.152 -0.152
2 -1.145
1.145
3 0.265 -0.265
4 -0.360
0.360
5 0.250 -0.250
6 -0.688
0.688
7 -0.143
0.143
8 0.589 -0.589
9 -0.216
0.216
10 -0.075 0.075
11 -0.490 0.489
12 0.359 -0.359
13 -0.900 0.899
14 -0.268 0.268
15 0.789 -0.789
16 -0.509 0.509
17 -0.255 0.255
18 0.144 -0.144
19 1.722 -1.722
20 0.776 -0.775
Standard Errors for Combining Ability Effects:
=============================================
S.E. (gca for line)
: 1.775693
S.E. (gca for tester) : 0.5615234
S.E. (sca effect)
: 2.511209
S.E. (gi - gj)line
: 2.511209
S.E. (gi - gj)tester
: 0.794114
S.E. (sij - skl)tester: 3.551386
Genetic Components:
==================
Cov H.S. (line) :
8.583146
Cov H.S. (tester) : 2.798987
Cov H.S. (average): 0.3294304
Cov F.S. (average): 18.94656
F = 0, Aditive genetic variance : 5.270887
F = 1, Aditive genetic variance : 1.317722
F = 0, Variance due to Dominance: -21.74182
F = 1, Variance due to Dominance: -5.435454
Proportional contribution of lines, testers
and their
interactions to total variance
===========================================
Contributions of lines
: 82.36132
Contributions of testers: 13.66278
Contributions of lxt
: 3.975900
>
E. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, diuji 20 genotipe padi sebagai
tetua betina dan 2 kultivar padi sebagai tetua jantan (penguji) serta 40
genotipe F1 menggunakan metode silang puncak. Dari hasil analisis, diperoleh
data daya gabung masing-masing genotipe, baik daya gabung umum maupun daya
gabung khususnya.
Genotipe tetua betina yang memiliki nilai daya gabung umum
paling tinggi adalah genotipe ke 8 yang merupakan kultivar manchis, hal
tersebut menunjukkan bahwa kultivar tersebut memiliki kemampuan berkombinasi
yang luas dengan kultivar/galur tetua jantan lainnya. Sedangkan genotipe tetua
betina yang memiliki nilai daya gabung yang rendah adalah pada genotipe 16
yaitu galur 9, hal tersebut menunjukkan bahwa hasil persilangan kultivar
tersebut tergantung pada efek dan ragam daya gabung umum tetua jantannya.
Untuk genotipe ketua jantan yang memiliki daya gabung
khusus yang paling tinggi adalah genotipe 22 yaitu kultivar soba. Hal ini juga
menunjukkan bahwa kultivar soba mempunyai kemampuan berkombinasi yang luas dari
tetua tersebut, dengan kata lain kemampuan kultivar soba sebagai tetua jantan mampu
menggabungkan sifat-sifat yang dimilikinya dengan tetua lain.
Untuk perolehan nilai daya gabung khusus dilakukan dengan
kombinasi persilangan antara tetua jantan (testers) dengan tetua betina
(lines). Dari hasil kombinasi tersebut diperoleh bahwa tetua jantan 21 yaitu
kultivar piong menunjukkan nilai daya gabung khusus tertinggi jika
dikombinasikan dengan tetua betina 19 yang merupakan galur 1, yaitu dengan
nilai 1,722. Hal tersebut menunjukkan bahwa galur tersebut berpeluang
memberikan penampilan atau hasil yang lebih baik atau jelek pada kombinasi
persilangan. Tetua jantan 21 menunjukkan nilai daya gabung terendah jika
dikombinasikan dengan tetua betina 2 yang merupakan kultivar pujut, yaitu
dengan nilai -1,145. Hal ini mengindikasikan bahwa galur tersebut berpeluang
memberikan penampulan yang merata jika disilangkan dengan sejumlah galur lain.
Pada tetua jantan 22 yaitu kultivar soba menunjukkan
nilai daya gabung khusus tertinggi jika dikombinasikan dengan tetua betina 2,
yaitu kultivar pujut, dengan nilai 1,145. Sedangkan nilai terendah jika
dikombinasikan dengan tetua betina kultivar 19 yaitu galur 1, dengan nilai
-1,772.
F.
KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil analisis data, maka dapat disimpulakn
bahwa:
1.
Genotipe
8 merupakan tetua yang memiliki daya gabung umum yang
paling tinggi, sedangkan
genotipe 16 memiliki daya gabung
umum yang paling rendah.
2.
Genotipe
21 dikombinasikan dengan genotipe 19 dan genotipe 22 dikombinasikan dengan genotipe 2 akan memberikan pengaruh daya
gabung khusus yang tinggi.
3.
Tetua
yang memiliki daya gabung umum yang tinggi menunjukkan kemampuan berkombinasi
yang luas dari tetua tersebut, sedangkan jika daya gabungnya rendah maka hasil
persilangannya tergantung pada efek dan ragam daya gabung umum tetua
pasangannya.
4.
Nilai
daya gabung khusus yang tinggi menunjukkan galur tersebut berpeluang memberikan
penampilan atau hasil yang lebih baik atau jelek pada kombinasi persilangan,
sedangkan jika daya gabung khususnya rendah menunjukkan bahwa galur tersebut
berpeluang memberikan penampiln yang merata jika disilangakandengan sejumlah
galur lain.
DAFTAR PUSTAKA
Muliarta. 2012. Bahan
Ajar Teknik Analisis dan Rancangan Persilangan :Silang Puncak (Top
Cross). Fakultas Prtanian Universitas