Agrosains 12(1): 14-18, 201014

ABSTRACT

Key words : Slamet and Sindoro varieties, off types, morphological characters, isoenzyme

PENDAHULUAN

UPAYA PEMURNIAN VARIETAS KEDELAI DENGAN SELEKSI MASSABERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGI DAN ANALISIS ISOENZIM

Ahadiyat Yugi R. dan Darjanto

bjectives of the study were to study of how much yield decreased due to seed impureness, thedifferences in morphological character of true and off types and the differences of isoenzympath pattern between true and off type. Morphological character were analyzed on plantO

height, color of hypocotyls, flower, leaf and stem fur, number of pod, leaf area and yield. Peroksidase, esterase, malatdehidrogenase and aspartat amino transferase were used in analysis of isoenzym path pattern. The results showedthat Sindoro off type was 1,29% and Slamet was 0,79% only. They had a various morphological characters andisoenzym path pattern between true and off types

Empuring Variety of Soybean with Mass Selection Based onMorphological Character and Isoenzim Analysis

Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman,

Jl. Dr. Soeparno Karangwangkal Purwokerto.Alamat korespondensi: ahadiyat_yugi@yahoo.com

Peningkatan produktivitas kedelai di Indonesiatiap tahun terus diusahakan tetapi tidak mencapaiharapan. Ini disebabkan antara lain oleh adanyaanggapan petani bahwa kedelai merupakan tanamansampingan sehingga teknik budidaya yang diterapkan

tidak optimum. Salah satu hal yang kurang diperhatikanoleh petani adalah penggunaan benih yang kurangbermutu dan berkualitas rendah (Adisarwanto, 1995).

Potensi hasil beberapa kedelai Indonesia sudahmencapai lebih dari 2 t/ha diantaranya varietas Slamet

(2,26 t/ha) dan Sindoro (2,03 t/ha). Varietas ini ternyatamasih ada kekurangan yaitu dalam hal kemurnian,sehingga berakibat tipe simpang muncul dan umur panentidak sama, serta variasi dalam karakter morfologi tanaman(Sunarto et al.., 2000).

Upaya untuk memperbaiki kualitas benih tersebutadalah dengan melakukan seleksi massa untukmendapatkan benih bermutu. Benih bermutu adalahbenih yang memiliki tingkat kemurnian 100%, mempunyaikelebihan tertentu, sesuai dengan jumlah yang

dibutuhkan, sesuai untuk daerah pengembangan, harga

yang terjangkau dan daya hasil tinggi (Mugnisyah danSetiawan, 1990).

Identifikasi terhadap penyimpangan yangberakibat menurunkan kemurnian benih selain denganmelihat karakter agronomi perlu dilakukan pula melalui

pengamatan pola pita isoenzim. Isoenzim memilikimanfaat dalam mengetahui keragaman, kekerabatan danpenanda. Analisis isoenzim telah banyak dilakukanantara lain pada kedelai (Kiang dan Godman, 1983),pisang (Horry, 1989; Yuniastuti et al.., 1997), cengkeh

(Barmawie dan Pool, 1991), cabai (Barmawie, 1997), dankelapa (Rutunuwu et al.., 1999). Tujuan dari penelitianini adalah untuk mengetahui berapa besar penurunanhasil akibat dari ketidakmurnian benih, mengetahuiperbedaan karakter agronomi antara tipe simpang dan

tipe murni, dan mengetahui pola pita isoenzim antaratipe simpang dan tipe murni. Penelitian ini perlu dilakukansebagai upaya dalam rangka meningkatkan kualitas benihdan daya hasil menuju swasembada kedelai di Indonesia.

15Upaya Pemurnian Varietas Kedelai dengan Seleksi Massa Berdasarkan

Karakter Morfologi dan .............. ( Ahadiyat Yugi R. dan Darjanto)

BAHAN DAN METODE HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian dilaksanakan di Kebun PercobaanFakultas Pertanian Univeritas Jendral Sudirman untukmelihat perbedaan karakter morfologi yang muncul danPAU Bioteknologi IPB Bogor untuk mengamati

keragaman pola pita isoenzim antara tipe murni dansimpang. Varietas Slamet dan Sindoro merupakan materiutama yang digunakan dalam penanaman di lapangan.Percobaan lapangan menggunakan metode seleksimassa. Untuk percobaan di laboratorium alat dan bahan

yang digunakan antara lain pati kentang, parafin, kertassaring, L-asam askorbat, L-sistein, Triton X-100, PVP-40, Na2HPO4.2H2O, L-Histidinmonohidrat, asam sitratmonohidrat, trishidroksimetil, natrium fosfat, 1-Naftaleinasetat, aseton, fast blue RR salt, natrium asetas, CaCl2,

H2O2, EDTA, elektroforesis model horizontal, microwave,lemari es, mortir and mortar, tray, gunting erlenmeyer danalat pemotong gel.

Karakter morfologi yang diamati antara lain warnahipokotil, bunga, bulu, hilum, polong dan biji, tinggi

tanaman, umur berbunga, umur masak, ukuran biji, bobot100 biji dan bobot biji total. Pengamatan pola pitaisoenzim dilakukan dengan mengambil sampel tanamanberupa daun muda dari tipe murni dan simpang kemudiandianalisis dengan sistem enzim peroksidase, esterase,

malat dehidrogenase dan aspartat amino transferase.Data dianalisis secara deskriptif kuantitatif dan kualitatif.

Karakter morfologi kedelai varietas Slamet dan Sindoroserta Tipe simpangnya

Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan

muncul beberapa karakter morfologi yang berbedadengan tipe murni (Tabel 1, 2 dan 3). Pada varietas Slametmuncul empat karakter yang berbeda sedangkan padaSindoro muncul dua karakter yang berbeda.

Perbedaan kuantitatif terdapat pada beberapakarakter morfologi meskipun jumlah tanaman tipesimpang memiliki persentase yang rendah terhadap tipe

murni yaitu pada varietas Slamet 1,29% dan Sindoro0,79% sehingga penurunan hasil dan kemurnian benihrelatif masih tinggi (Tabel1.).

Tabel 1. Beberapa karakter morfologi dari varietas Slamet dan Sindoro serta tipe simpangnya

Keterangan: TSS=tipe simpang Slamet, TSSi=tipe simpang Sindoro, TT=tinggi tanaman, LD=luas daun, JP/T=jumlah polongper tanaman, BB/T=bobot biji per tanaman, BB/100B=bobot biji per 100 biji, JT=jumlah tanaman

Tabel 2. Perbandingan secara kualitatif antara tipe murni dan simpang varietas Slamet

Karakter Tipe murni TTS-1 TSS-2 TSS-3 TSS-4 W. hipokotil Ungu Ungu Ungu Hijau Hijau W. daun Hijau Hijau tua Hijau Hijau Hijau W. bunga Ungu Ungu Unggu Putih Putih W. bulu Putih Cokelat Cokelat (jrg) Putih Cokelat W. biji Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning W. polong Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning Bentuk biji Lonjong Lonjong Lonjong Lonjong Lonjong

Varietas/tipe simpang

TT (cm)

LD (cm2)

JP/T BB/T (g)

BB/100B (g)

JT % JT

Slamet 62,93 73,11 28,28 3,98 12,69 3850 98,72 TSS-1 52,40 105,96 34,52 8,29 15,23 3 0,008 TSS-2 64,85 91,73 45,38 6,96 10,73 3 0,008 TSS-3 62,81 115,86 27,63 3,09 13,60 7 0,18 TSS-4 59,79 111,64 44,34 6,28 12,80 37 0,95 Sindoro 64,85 89,82 38,12 5,52 12,89 3868 99,18 TSSi-1 79,50 110,50 35,00 5,67 10,70 1 0,003 TSSi-2 56,86 118,47 36,73 8,63 13,01 31 0,79

Keterangan: W=warna, TSS=tipe simpang Slamet, jrg=jarang

Secara kualitatif ada empat jenis tanaman yangmemiliki karakter berbeda dengan varietas Slamet dandua jenis tanaman dengan varietas Sindoro (Tabel 2 dan3). Pada varietas Slamet jenis TSS-1 perbedaan karakter

morfologi terletak pada warna daun dan bulu. Warnadaun hijau tua dan untuk bulu berwarna cokelatsedangkan untuk Slamet warna daun hijau dan buluputih. TSS-2 memiliki bulu cokelat dan jarang yaitu rerata40 buah/cm2 sedangkan varietas Slamet rerata 140 buah/

cm2. Karakter pembeda yang dimiliki TSS-3 adalah warnahipokotil, bulu dan bunga. Untuk TSS-4 menunjukanperbedaan pada warna hipokotil dan bunga. Padavarietas Sindoro ditemukan dua jenis tipe simpang. TSSi-

Agrosains 12(1): 14-18, 201016

Tabel 3. Perbandingan secara kualitatif antara tipe murni dan simpang varietas Sindoro

Karakter Tipe murni TTS-1 TSS-2 W. hipokotil Ungu Ungu Ungu W. daun Hijau Hijau tua Hijau W. bunga Ungu Ungu Unggu W. bulu Putih Cokelat Cokelat (jrg) W. biji Kuning Kuning Kuning W. polong Kuning Kuning Kuning Bentuk biji Lonjong Lonjong Lonjong Keterangan: W=warna, TSSi=tipe simpang Sindoro

1 menunjukan perbedaan pada warna bunga yangberbintik sedangkan Sindoro berwarna ungu tanpabintik. TSSi-2 menunjukan pembeda pada waranhipokotil dan bunga.

Kehadiran tipe simpang merupakan sumber

penting dari kontaminasi genetik. Walaupun persentaserendah dan tidak akan berpengaruh besar terhadapkemurnian genetik tipe murni yang diproduksi, tetapikehadiran tipe simpang yang terus menerus pasti akanmenurunkan kemurnian genetik varietas murni

(Mugnisyah dan Setiawan, 1990).

Analisis isoenzim pada varietas Slamet dan Sindoro

serta tipe simpangnya

Hasil analisis isoenzim pada varietas Slamet danSindoro dengan tipe simpangnya menunjukan adanyapola pita yang berbeda pada semua sistem enzim yang

digunakan yaitu esterase, peroksidase, aspartat aminotransferase dan malat dehidrogenase.

Zimogram isoenzim peroksidase menunjukanadanya perbedaan pada jumlah pita, jarak pita danketebalan pita. Aktivitas enzim peroksidase kedelai

varietas Slamet hanya ada dua daerah katoda sajadengan dua pita, sedangkan untuk tipe simpangnya adadi daerah katoda dan anoda dengan jumlah pita yanglebih banyak. Untuk varietas Sindoro menunjukan bahwaaktivitas enzim peroksidase hanya di daerah katoda

dengan jumlah pita tiga buah sedangkan tipe simpangaktivitas ada di daerah katoda dan anoda (Gambar 1).

a) Peroksidase b) Esterase

c) MDH d) AAT

Gambar 1. Pola pita isoenzim a) isoenzim peroksidse b) isoenzim esterase c) isoenzim MDH d) isoenzim AATKeterangan: G1=varietas Slamet, G2-G5=TSS-1 - TSS-4,G6=varietas Sindoro, G7-G8=TSSi-1 - TSSi-2

Hasil analisis isoenzim esterase menunjukan adaperbedaan antara varietas Slamet dan Sindoro dengan

tipe simpangnya. Daerah aktivitas tersebar di katodadan anoda tetapi terdapat perbedaan yang jelas dalamjumlah pita, jarak migrasi dan ketebalan pita, tersaji padaGambar 1(b). Pola pita pada varietas Slamet (G1) memilikiempat pita sedangkan tipe simpang bervariasi dari dua

sampai enam pita dengan tingkat ketebalan yang

berbeda. Pola pita G2 menunjukan jumlah pita yang lebihbanyak yaitu enam buah dan tersebar di daerah katoda

dan anoda. Untuk G3 menunjukan pola pita lebih sedikitdibandingkan dengan G1. G4 mempunyai jumlah pitayang sama dengan G2 tetapi terdapat perbedaan dalamjarak migrasi dan ketebalan pita. G5 memiliki jumlah pitayang paling sedikit dibandingkan dengan G1 maupun

dengan tipe simpang lainnya.Pola pita isoenzim Malat dehidrogenase (MDH)

bergerak ke arah anoda (Gambar 3). Pergerakan mengarahke anoda dengan jumlah variasi pita, jarak migrasi dan

17Upaya Pemurnian Varietas Kedelai dengan Seleksi Massa Berdasarkan

Karakter Morfologi dan .............. ( Ahadiyat Yugi R. dan Darjanto)

ketebalan pita yang berbeda antara G1 dengan tipesimpangnya. Pola pita pada varietas Slamet (G1)

menunjukan jumlah pita dua sama dengan G2 tetapiberbeda dalam jarak migrasi dan ketebalan pita. G3,G4,G5mempunyai jumlah pita lebih banyak dan jarak migrasiyang berbeda, meskipun ada bagian pita yang memilikijarak migrasi dan ketebalan pita yang sama. Pola pita

isoenzim pada varietas Sindoro (G6) menunjukan adanyaperbedaan dengan tipe simpangnya (G7 dan G8) dalamjumlah, jarak migrasi dan ketebalan pita meskipun adabagian pita yang memiliki ketebalan yang sama antaraG6 dengan G7 dan G8.

Pola pita isoenzim aspartat amino transferase(AAT) pada varietas Slamet (G1) memperlihatkan jumlah,jarak migrasi dan ketebalan pita yang berbeda dengantipe simpangnya (G2,G3,G4,G5), meskipun ada bagianpita yang memiliki ketebalan yang hampir sama antara

G1 dengan G4 dan G5. untuk varietas Sindoro (G6)menunjukan jumlah pita dan ketebalan yang sama tetapiberbeda dalam jarak migrasi dengan tipe simpang G7 danG8 (Gambar 1 (d)).

Hasil analisis keempat sistem isoenzim padavarietas Slamet dan tipe simpangnya menunjukkanadanya variasi dalam jumlah pita, jarak migrasi dan

ketebalan pita. Variasi yang muncul tersebut disebabkanoleh komposisi asam amino yang menyusun isoenzimtersebut berbeda (Djuita, 1995). Novarianto (1987)menyatakan bahwa perbedaan komposisi bisadisebabkan oleh alel yang berbeda dari lokus yang sama

atau alel dari lokus yang berbeda. Perbedaan dalam jumlah

pita diduga bahwa pita hilang diakibatkan oleh aktivitasenzim tersebut hilang, sedangkan penambahan pita

karena aktivitas enzim yang lebih banyak. Hal-haltersebut berhubungan dengan adanya peristiwa delesi,duplikasi, penambahan basa, transposisi dari gen-genyang mengkode (Marburger dan Jauhar, 1989).

Adanya perbedaan dalam ketebalan pita dan jarak

migrasi disebabkan oleh rangkaian polipeptida proteinmengalami perubahan secara kuantitatif, sebagianmenjadi lebih tebal atau tipis sehingga mempengaruhiaktivitas dari enzim tersebut. Pita yang tebal menunjukanbahwa aktivitas enzim tersebut aktif sedangkan pita yang

menipis menunjukan aktivitas enzim tersebut mulaimenurun (Ermin et al., 1994). Pola pita isoenzimmencerminkan komponen protein yang menyusun enzimtersebut (Prana et al., 1999). Polimorfisme dari pola pitaisoenzim yang dihasilkan menunjukan genotip-genotip

yang diuji mempunyai variabilitas genetik (Baht et al.,1992; Mansyah et al., 1999).

KESIMPULAN

1. Persentase jumlah tanaman tipe simpang relatif kecilyaitu 1,29% pada varietas Slamet dan 0,79% padavarietas Sindoro, sehingga tingkat kemurnian masih

tinggi dan penurunan hasil relatif rendah.

2. Terdapat tipe simpang dengan karakter agronomi danpola pita isoenzim yang berbeda dengan varietasSlamet dan Sindoro.

Adisarwanto, T. 1995. Sistem produksi kedelai di Indo-nesia. Makalah Balittan Malang. Disajikan pada

Seminar Nasional Kedelai. Lembaga PenelitianUnsoed. Purwokerto.

Baht, S.R., K.V. Baht and Chandel K.P.S. 1992. Survey ofisoenzym polymorphisme for clonal identifica-tion in Musa. J. Hort. Sci. 67(4):92-101.

Barmawie, N. 1997. Pendugaan jarak genetic antarspesies pada tanaman cabai dengan analisis

isoenzym In: A.A. Dradjat (Eds.). Pemuliaan

DAFTAR PUSTAKA

meningkatkan daya saing komoditas pertanianIndonesia. Peripi. Bandung. pp. 447 - 457.

Barmawie, N. dan P.A. Pool. 1991. Penggunaan analisisisoenzim untuk menentukan status tipe cengkehZanzibar (Syzigium aromaticum L.). Pemberitaan

Penel. Tan. Indust. 12(1): 1 - 8.

Djuita, R. 1995. Analisis isoenzim AAT danfofoglukonutase pada pisang. Skripsi. BiologiMIPA. IPB. Bogor.

Agrosains 12(1): 14-18, 201018

Ermin, K., Winarno, Aryanti, Yulidar, Firdaus dan M.Ismachin. 1994. Elektroforesis isoenzim untuk

identifikasi beberapa galur mutan kacang tanah(Arachis hypogea L.). Aplikasi Isotop danRadiasi Batan. pp. 65 - 73.

Horry, J.P. 1989. The genetics structure of wild and cul-t ivated bananas as perceived throughisoenzyms variation. Univ. De Paris - SUD Cen-

ter. pp. 8 - 9.

Kiang, Y.T. dan M.B. Godman. 1983. Soybean. In: S.D.Thanksley dan D.J. Orton (Eds.). Isoenzym inplant genetics and breeding. Elsevier.Amsterdam. pp. 295 - 382.

Mansyah, E., Anwarudiyansyah, L. Sadwiyanti, dan A.Susiloadi. 1999. Variabilitas genetic tanaman

manggis melalui analisis isoenzym dan kaitannyadengan variabilitas fenotipik. Zuriat 10(1):1-10.

Marburger, J.E. dan P.P. Jauhar. 1989. Agronomicisoenzym and sitogenetic characteristics ofChrist Wheat double haploid. Plant Breeding.pp. 73-80.

Mugnisyah, W.Q. dan A. Setiawan. 1990. Pengantar

produksi benih. CV. Rajawali. Jakarta.

Novarianto, H. 1987. Analisis kuantitatif karakteragronomis dan analisis isoenzim dua kelapa

hybrid (genjah dan dalam) dan tetuanya. Tesis.Fakultas Pasca Sarjana. IPB. Bogor.

Prana, M.S., N. S. Hartati, T.K. Prana. 1999. Studi variasiisoenzim pada talas dari Sulawesi Selatan.Hayati 6(4):81-86.

Runtunuwu, S.D., A. Hartana, Suharsono. 1999. Penandaisoenzim dan RAPD penyakit Phytoptora gugur

buah pada kelapa. Makalah hasil penelitianbioteknologi pertanian, 31 Agustus - 1 Septem-ber 1999. Balitbang Pertanian. Jakarta.

Sunarto, A.D.H Totok, N. Farid, H. Ponendi, Suwarto,M. Soebardini dan Suprayogi. 2000.Pengembangan kedelai varietas Slamet di

Kabupaten Kebumen. Kerjasama Pemda TK ISemarang dengan Lembaga Penelitian Unsoed.

Yuniastuti, E., R. Megia, S. Haran dan A. Hartana. 1997.Keanekaragaman pola pita isoenzim beberapakultivar pisang di Indonesia, In: A.A. Dradjat(Eds.). Pemuliaan meningkatkan daya saing

komoditas pertanian Indonesia . Peripi.Bandung. pp. 458-464.