LAPORAN HERITABILITAS

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengetahuan tentang besarnya keragaman genotipe dalam suatu populasi merupakan modal penting dalam program pemuliaan tanaman, karena keragaman genotipe mencerminkan besarnya potensi dan kecepatan dari populasi tersebut untuk menerima perbaikan. Populasi dengan keragaman genotipe rendah mencirikan bahwa anggota populasi tersebut secara genetis relatif homogen sehingga seleksi untuk mendapatkan tanaman unggul akan sulit dilakukan. Untuk dapat menentukan besarnya kergaman genotipe suatu populasi perlu diketahui komponen-komponen yng menyusun keragaan individu tanaman penyusun populasi.

Heritabilitas adalah hubungan antara ragam genotype dengan ragam fenotipenya. Hubungan ini menggambarkan seberapa jauh fenotipe yang tampak merupakan refleksi dari genotype. Pada dasarnya seleksi terhadap populasi bersegregasi dilakukan melalui nilai-nilai besaran karakter fenotipenya. Dalam kaitan ini, penting di ketahui peluang terseleksinya individu secara fenotipe menghasilkan turunan yang sama miripnya dengan individu terseleksi tadi. Misalkan dalam suatu populasi di jumpai ragam genetic tinggi untuk suatu karakter dan ragam fenotipenya rendah, maka dapat diramalkan bahwa turunan individu terseleksi akan mirip dengan dirinya untuk karakter tersebut, dan sebaliknya. Heritabilitas biasanya dinyatakan dalam persen (%).

Heretabilitas merupakan nilai relatif yang menunjukkan besarnya sumbangan keragaman genotipe dan dapat dinyatakan sebagai berikut : Nilai h2 menunjukkan besarnya potensi dari populasi untuk menerima perbaikan dan memiliki nilai antara 0 dan 1, jika h2 = 1 berarti bahwa keragaman fenotipe seluruhnya timbul karena adanya perbedaan genotipe, sebaiknya jika h2 = 0 berarti keragaman fenotipe seluruhnya timbul karena pengaruh lingkungan yang beragam. Kriteria heretabilitas : 0 – 20 (rendah) ; 20 – 50 (sedang) ; >50 (tinggi).

1.2 Tujuan

Untuk melatih mahasiswa agar memahami adanya keragaman tanaman dan dapat mengukur nilai factor genetic dan factor lingkungan yang mempengaruhi penampilan suatu sifat tanaman.

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pengetahuan tentang nilai heritabilitas sangat diperlukan dalam melakukan program seleksi dan rancangan perkawinan untuk perbaikan mutu genetik ternak. Pengetahuan ini bermanfaat dalam menduga besarnya kemajuan untuk program pemuliaan berbeda. Disamping itu, memungkinkan pemulia membuat keputusan penting apakah biaya program pemuliaan yang dilakukan sepadan dengan hasil yang diharapkan. Nilai heritabilitas bermanfaat dalam menaksir nilai pemuliaan suatu tanaman (syukur, 2012)

Persilangan akan mengakibatkan timbulnya populasi keturunan yang bersegregasi. Adanya segregasi ini berarti ada perbedaan genetik pada populasi, sehingga merupakan bahan seleksi, guna meningkatkan sifat. Generasi keturunan yang bersegresi dapat berbeda karena perbedaan macam persilangan. Keragaman yang dapat diamati pada suatu individu tanaman merupakan perwujudan dari faktor genetis yang menjadi ciri bawaan dari tanaman tersebut (genotipe) dan faktor lingkungan yang menjadi tempat tumbuhnya. Secara sederhana hubungan tersebut dapat dilambangkan sebagai berikut : P = G + E. Heritabilitas merupakan nilai relative yang menunjukkan besarnya sumbangan keragaman genotipe yang dinyatakan: H2=s2G/s2P x 100% (Tim Penyusun. 2015)

Heritabilitas merupakan suatu tolak ukur yang digunakan dalam suatu seleksi, yaitu untuk mengetahui kemampuan tetua dalam menurunkan kesamaan sifat kepada keturunannya. (E.J Warwick, 1995)

Heritabilitas adalah parameter genetik  yang mengukur kemampuan suatu genotype dalam suatu populasi tanaman untuk mewariskan karakter yang dimiliki atau suatu pendugaan yang mengukur sampai sejauh mana variabilitas penampilan suatu genotype dalam suatu populasi tanaman yang disebabkan oleh peranan factor genetik.  (Poelman dan Sleeper,1995)

Heritabilitas dalam arti luas hanya dapat menjelaskan berapa bagian dari keragaman fenotipik yang disebabkan oleh pengaruh genetik dan berapa bagian pengaruh faktor lingkungan, namun tidak dapat menjelaskan proporsi keragaman fenotipik pada tetua yang dapat diwariskan pada turunannya. Diketahui bahwa genotipe tidak diwariskan secara keseluruhan pada turunannya. Keunggulan seekor ternak yang disebabkan oleh gen-gen yang beraksi secara dominansi dan epistasis akan terpecah pada saat proses pindah silang dan segregasi dalam meoisis. Oleh karena itu, heretabilitas dalam arti luas tidak bermanfaat dalam pemuliaan (Suryo, 1994).

         Kedua, heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense) yaitu perbandingan antara ragam genetik additif dengan ragam fenotipik. Heritabilitas dalam arti sempit selanjutnya disebut heritabilitas atau dengan notasi h2. Untuk banyak tujuan, Heretabilitas dalam arti sempit (h2) merupakan dugaan yang paling banyak bermanfaat karena mampu menunjukkan laju perubahan yang dapat dicapai dengan seleksi untuk suatu sifat di dalam populasi. Pengaruh taksiran aditif biasanya lebih penting dari pengaruh genetik total. Sedangkan ragam dominan dan epistasis pada umumnya kurang respon terhadap proses seleksi dan tidak diturunkan dari generasi tetua pada anaknya. Namun, simpangan dominan dan epistasis bermanfaat dalam program persilangan ternak, baik persilangan antar strain, persilangan antar jenis maupun galur inbred (Anonim³, 2013).

Kegunaan heritabilitas untuk mengetahui ada tidaknya kemajuan seleksi (genetic gain) dari populasi hasil seleksi, untuk menentukan metode seleksi yang akan digunakan., un tuk menentukan waktu pelaksanaan seleksi pada generasi awal atau generasi tertentu. (Kuswanto,2012)

Prinsip dasar dalam menduga nilai heritabilitas ada beberapa cara utama ( Johnson and Rendel, 1966 ) :

1.      Etimilasi nilai heritabilitas dapat dianalisis dari ragam suatu populasi yang isogen ( ragam yang sama ), dibandingkan dengan ragam populasi umum.

2.      Melalui seleksi dalam populasi bila dilakukan suatu seleksi maka frekuaensi gennya akan berubah dan perubahan frekuansi gen inilah yang diduga sebagai kemampuan genetik yang diperoleh dari tetuanya..

3.      Melalui perhitungan korelasi dan regresi dari induk atau orang tua dengan anaknya.Cara ini merupakan paling akurat, karena dianalisis berdasarkan kekerabatannya secara genetik.

Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya pengukuran heritabilitas antara lain karakteristik populasi, sampel genotip yang diteliti, metode perhitungan, seberapa luasnya evaluasi genotip, adanya ketidak seimbangan pautan yang terjadi, dan tingkat ketelitian selama penelitian. (Fehr,W.R,1987)

Teknik analisis yang paling banyak digunakan untuk tujuan pemuliaan tanaman atau tujuan diatas adalah teknik analisis varians yang diikuti dengan penguraian komponen varians.Oleh karena itu, ada satu parameter genetis yang masih perlu ditaksir, yaitu heretabilitas ( h2 ) atau daya waris (dalam hal ini adalah heretabilitas dalam arti luas). Nilaih2 menunjukkan besarnya potensi dari populasi untuk menerima perbaikan dan memiliki nilai antara 0 dan 1, jika h2 = 1 berarti bahwa keragaman fenotipe seluruhnya timbul karena adanya perbedaan genotipe, sebaiknya jika h2 = 0 berarti keragaman fenotipe seluruhnya timbul karena pengaruh lingkungan yang beragam. Kriteria heretabilitas : 0 – 20 (rendah) ; 20 – 50 (sedang) ; >50 (tinggi) (Suryati dkk., 2014)

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Tempat dan Waktu percobaan

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum ini adalah :

Hari / tanggal    :  Rabu / 28 September 2016

Waktu               :  14.20 sampai selesai

Tempat             : Laboratorium Bioteknologi Fakultas Pertanian UPN Veteran   Jawa    Timur

3.2. Bahan dan Alat Percobaan

·         Bahan: pertanaman lidah mertua

·         Alat : meteran, alat tulis, dan yang lain.

3.3. Cara Kerja

·         Mengukur perkembangan semua populasi tanaman lidah nertua yang ada dalam satu bedengan

·         Mengulangi pengukuran pada bedengan yang berbeda untuk jenis/varietas yang sama sebanyak 3 kali sebagai ulanagn

·         Pengamatan meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun

·         Menghitung analisis ragam (anova) dengan genotype tanaman lidah mertua sebagai pelakuan.

·         Menghitung nilai heritabilitas dalam arti luas

·         Membuat kesimpulan dari hasil perhitungan nilai heritabilitas.

BAB VI

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tinggi Tanaman

Perlakuan / genotipe	Ulangan			Jumlah	Rata-rata
	I	II	III
1	75	60	72,5	207,5	69,167
2	76	74	76	226	75,667
3	69	58	75,2	202,2	67,4
4	96	54	73	223	74,333
5	52	53	67,8	172,8	57,6
jumlah	368	299	364,5	1.031,5
Rata-rata	73,6	60	72,9

 

Perhitungan :

·         FK = (1.031,5)/3x5 = 70.932, 82

·        JKt = 75²+76²+69²+52²+60²+75²+58²+54²+43²+72,5²+ 76²+75,2² +  73²+67,8² - 70.932,82 = 72860,13 - 70.932,82 = 1927,31

·         JKg = 207,5² + 226² + 202,2² + 223² + 172,8² / 3 - 70.932,82 = 602,49

·         JKu = 368² + 299²+364,5² /5 - 70.932,82= 71537,05-70.932,82= 604,23

·         JKe = JKt – JKg –JKu = 1927,31 - 602,49- 604,23= 720,59

 

ANOVA

SK	(db)	Jumlah kuadrat	Kuadrat Tengah	Taksiran kuadrat tengah
Genotipe	4	602,49	150,62	110,25
Ulangan	2	604,23	302,12	302,12
Error	8	720,59	90,07	90,07
Total	14	1927,31	-	-

 

s²g = KTg – Kte/ r = 150,62- 90,07/ 3= 20,18

s²p = s²g + s²e = 20,18 + 90,07 = 110,25

Nilai Heritabilitas :

H²=s²G/s²P x 100% = 20,18/ 110,25x 100%= 18%

 

Jumlah Daun

Perlakuan / genotipe	Ulangan			Jumlah	Rata-rata
	I	II	III
1	4	2	5	11	3,67
2	4	4	4	12	4
3	3	3	6	12	4
4	6	3	4	13	4,33
5	3	2	5	10	3,33
jumlah	20	14	24	58
Rata-rata	4	2,8	4,8

 

Perhitungan :

·         FK: (58)²/ 3x5 = 224,267

·         JKt = 4²+4²+3²+62+3²+2²+4²+3²+3²+2²+5²+4²+6²+4²+5²- 224,267 = 246-224,267 = 21,733

·         JKg =11²+12²+12²+13²+10²/ 3 -224,267 = 678/3- 224,267= 1,733

·         JKu = 20²+14²+24 ² /5 -224,267 = 1172/5 -224,267 = 10,133

·         JKe = JKt –JKg –JKu = 21,733- 1,733-10,133 = 9,867

 

ANOVA

SK	(db)	Jumlah kuadrat	Kuadrat Tengah	Taksiran kuadrat tengah
Genotipe	4	1,733	0,43	O,96
Ulangan	2	10,133	5,07	6,3
Error	8	9,867	1,23	1,23
Total	14	21,73	-	-

 

s²g = KTg – Kte/ r = 0,43-1,23/3= -0.27

s²p = s²g + s²e = -0,27+ 1,23= 0,96

Nilai Heritabilitas

H²=s²G/s²P x 100%= -0.27 / 0,96 = -28%

4.2 pembahasan

Heritabilitas atau biasa disebut dengan daya waris besaran bagi pengaruh keragaman genetic terhadap fenotip dalam suatu populasi secara biologis. Heritabilitas dalam arti luas yaitu berupa nisbah varian secara genetic aditif terhadap varian fenotipik. Dalam arti luas heritabilitas adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan suatu bagian dari keragaman total atau yang diukur dengan ragam dari suatu sifat yang diakibatkan dalam dua konteks.

Beberapa faktor yang paling berpengaruh dalam keragama genetic atau heritabilitas tanaman adalah genetic dan lingkungan. Praktikum heritabilitas yang telah dilakukan menunjukkan hasil yang beragam. Nilai heritabilitas yang didapatkan masih sangat rendah yakni 18%. Angka tersebut menunjukkan pengaruh lingkungan sangat besar jika dibandingkan dengan peran genetic dari tanaman itu sendiri. Adapun nilai heribilitas pada jumlah daun mendapatkan -28%. Jika muncul nilai negatif, menurut Warwick, et.al (1995) apabila ditemukan adanya nilai heritabilitas negatif dapat disebabkan adanya perbedaan lingkungan untuk keluarga kelompok yang berbeda.

 

KESIMPULAN

Hasil dan pembahasan heritabilitas diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1.      Heritabilitas digunakan untuk mengukur kemampuan suatu genotip dalam populasi tanaman dalam mewarisi karakteristik

2.      Nilai heritabilitas tinggi tanaman yang didapatkan masih sangat rendah yakni 18%.

3.      Adapun nilai heribilitas pada jumlah daun mendapatkan -28% (nilai negative)