Studi kompatibilitas persilangan pada beberapa genotipe pisang liar Musa acuminata di kebun koleksi bRIN Cibinong Bogor

ABSTRAK:.

Pisang merupakan komoditas pangan strategis yang keberhasilan pengembangannya sangat bergantung pada program pemuliaan berbasis persilangan terarah. Pisang liar Musa acuminata Colla, sebagai tetua utama seluruh kultivar pisang budidaya, menyimpan keragaman genetik penting yang perlu dikaji, khususnya terkait kemampuan reproduksinya antarkombinasi genotipe. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakter morfologi Musa acuminata dan tingkat kompatibilitas persilangan antargenotipe. Penelitian dilaksanakan pada Agustus 2025 hingga Maret 2026 menggunakan pendekatan eksperimen deskriptif kuantitatif. Metode yang diterapkan meliputi karakterisasi morfologi 15 karakter berdasarkan Valmayor dan panduan International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI), uji germinasi polen pada media Brewbaker, serta penyerbukan silang, penyerbukan sendiri, dan persilangan resiprok antara empat genotipe M. acuminata, yaitu malaccensis (9F), rutilifes (15G), nakaii (13I), dan microcarpa (15E). Parameter kompatibilitas yang diamati mencakup jumlah bunga, fruit set, jumlah buah, jumlah biji hitam, total biji, dan Seed Production Efficiency (SPE), yang kemudian dianalisis menggunakan General Linear Model (GLM), uji lanjut BNT, serta uji lanjut tukey untuk uji germinasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keempat genotipe memiliki karakter morfologi yang khas dan dapat dibedakan secara kuantitatif maupun kualitatif. Germinasi polen genotipe rutilifes (12,05%) lebih tinggi dibandingkan malaccensis (8,25%) dengan interaksi genotipe × waktu yang sangat nyata. Analisis kompatibilitas persilangan menunjukkan bahwa faktor genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap seluruh parameter yang diamati, sedangkan posisi sisir tidak berpengaruh nyata. Kombinasi persilangan RTbRTb, RTMC, MMRT, dan MMNK menghasilkan kompatibilitas tertinggi berdasarkan pembentukan biji hitam dan nilai SPE, sementara seluruh kombinasi yang melibatkan genotipe microcarpa sebagai induk betina menunjukkan inkompatibilitas reproduktif yang kuat namun microcarpa masih berpotensi sebagai tetua jantan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa pemilihan kombinasi genotipe, terutama identitas induk betina, merupakan faktor kunci dalam merancang program pemuliaan pisang yang efisien dan terarah;

ABSTRACT:

Banana is a strategic food crop whose successful development largely depends on breeding programs based on controlled hybridization. The wild banana Musa acuminata Colla, the primary progenitor of all cultivated banana cultivars, possesses valuable genetic diversity that requires further investigation, particularly regarding its reproductive compatibility among different genotype combinations. This study aimed to characterize the morphological traits of Musa acuminata and evaluate the compatibility of intergenotypic crosses. The research was conducted from August 2025 to March 2026 using a quantitative descriptive experimental approach. The methods included morphological characterization based on 15 descriptors according to Valmayor and the International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI) guidelines, pollen germination testing on Brewbaker medium, and controlled pollination consisting of cross-pollination, self-pollination, and reciprocal crosses among four M. acuminata genotypes, namely malaccensis (9F), rutilifes (15G), nakaii (13I), and microcarpa (15E). Compatibility parameters observed included the number of flowers, fruit set, number of fruits, number of black seeds, total number of seeds, and Seed Production Efficiency (SPE). The data were analyzed using the General Linear Model (GLM), Least Significant Difference (LSD) test, and Tukey's post hoc test for pollen germination. The results showed that the four genotypes exhibited distinct morphological characteristics that could be differentiated based on both quantitative and qualitative traits. Pollen germination of the rutilifes genotype (12.05%) was significantly higher than that of malaccensis (8.25%), with a highly significant genotype × time interaction. Cross-compatibility analysis indicated that genotype had a highly significant effect on all observed parameters, whereas hand position had no significant effect. The crossing combinations RTbRTb, RTMC, MMRT, and MMNK exhibited the highest compatibility based on black seed production and SPE values. In contrast, all crossing combinations involving microcarpa as the female parent showed strong reproductive incompatibility, although microcarpa remained a potential male parent. This study concludes that the selection of appropriate genotype combinations, particularly the identity of the female parent, is a key factor in designing efficient and targeted banana breeding programs;

مستخلص البحث:

يُعدّ الموز من المحاصيل الغذائية الاستراتيجية التي يعتمد نجاح تطويرها إلى حدٍّ كبير على برامج التربية النباتية القائمة على التهجين الموجّه. ويُعدّ الموز البري Musa acuminata Colla الأصل الوراثي الرئيس لجميع أصناف الموز المزروعة، إذ يمتلك تنوعًا وراثيًا مهمًا يستدعي الدراسة، ولا سيما فيما يتعلق بالتوافق التكاثري بين تراكيب وراثية مختلفة. هدفت هذه الدراسة إلى توصيف الصفات المورفولوجية لـ Musa acuminata وتقييم مستوى توافق التهجين بين التراكيب الوراثية المختلفة. أُجريت الدراسة خلال الفترة من أغسطس 2025 إلى مارس 2026 باستخدام منهج تجريبي وصفي كمي. وشملت طرق البحث توصيف الصفات المورفولوجية اعتمادًا على 15 صفة وفقًا لمعايير Valmayor وإرشادات المعهد الدولي للموارد الوراثية النباتية (IPGRI)، واختبار إنبات حبوب اللقاح على وسط Brewbaker، بالإضافة إلى إجراء التلقيح الخلطي، والتلقيح الذاتي، والتهجين التبادلي بين أربعة تراكيب وراثية من M. acuminata، وهي: malaccensis (9F)، وrutilifes (15G)، وnakaii (13I)، وmicrocarpa (15E). وشملت مؤشرات التوافق المدروسة عدد الأزهار، ونسبة عقد الثمار، وعدد الثمار، وعدد البذور السوداء، وإجمالي عدد البذور، وكفاءة إنتاج البذور (Seed Production Efficiency, SPE). وقد حُللت البيانات باستخدام نموذج الخطية العامة (General Linear Model, GLM)، واختبار أقل فرق معنوي (Least Significant Difference, LSD)، واختبار توكي (Tukey) لبيانات إنبات حبوب اللقاح. أظهرت النتائج أن التراكيب الوراثية الأربعة تمتلك صفات مورفولوجية مميزة يمكن التفريق بينها اعتمادًا على الصفات الكمية والنوعية. كما بلغت نسبة إنبات حبوب اللقاح في النمط الوراثي rutilifes (12.05%)، وهي أعلى من النمط الوراثي malaccensis (8.25%)، مع وجود تفاعل معنوي جدًا بين النمط الوراثي والزمن. وأوضح تحليل توافق التهجين أن عامل النمط الوراثي كان ذا تأثير معنوي جدًا في جميع المؤشرات المدروسة، في حين لم يكن لموضع المشط الزهري تأثير معنوي. وأظهرت تراكيب التهجين RTbRTb وRTMC وMMRT وMMNK أعلى درجات التوافق استنادًا إلى عدد البذور السوداء وقيم كفاءة إنتاج البذور (SPE). في المقابل، أظهرت جميع تراكيب التهجين التي استُخدم فيها النمط الوراثي microcarpa كأم عدم توافق تكاثريًا قويًا، مع احتفاظه بإمكانات واعدة بوصفه أبًا في برامج التهجين. وتخلص هذه الدراسة إلى أن اختيار التراكيب الوراثية المناسبة، ولا سيما هوية النبات الأم، يُعد عاملًا أساسيًا في تصميم برامج تربية الموز بكفاءة ودقة.