PertanikaJ. Trap. Agric. Sci. 16(2): 151-155 (1993)

COMMUNICATION I

ISSN: 0126-6128© Universiti Pertanian Malaysia Press

Kesan Penggabungan Gennplasma Jagung dari CIMMYf (Rattray Arnold)dengan Gennplasma Jagung Tempatan (Jagung Kurnpit)

ABSTRAK

Tujuan kajian ini ialah untuk menentukan kesan penggabungan germplasma jagung putih 'dent' danCIMMYT dengan jagung tempatan. Penentuan tersebut dibuat melalui perbandingan cin-cin morfo-agronomidi antara progeni kacukan dengan induk-induknya. Kajian dimulakan dengan membuat kacukan di antarapopulasi Rattray Arnold dan CIMMYT dengan populasi Jagung Kumpit. Seterusnya, biji benih kacukan,populasi Rattray Arnold dan Jagung Kumpit ditanam di plot percubaan dan cerapan dibuat ke atas cin-cinmorfo-agronomi pada setiap pokok dan setiap populasi. Danpada analisis statistik ke atas data-data yang telahdicerap didapati progeni kacukan mencapai peringkat kematangan bunga staminat, kematangan bunga pistilatdan kematangan jisiologi yang lebih awal dan induk-induknya. Selanjutnya, progeni kacukan mempunyai nilaimin tinggi pokok dan berat kering keseluruhan yang lebih rendah dan Rattray Arnold tetapi tidak berbezadengan Jagung Kumpit. Dan segi keupayaan pengeluaran hasil pula, progeni kacukan mempunyai min berattongkol dan saiz tongkol yang lebih baik dan Jagung Kumpit tetapi tidak berbeza dengan Rattray Arnold.

ABSTRACT

The objective of this study was to determine the effect of combining the white dent corn germplasm from CIMMYTwith the local corn germplasm. The determination was done lJy companng the morpho-agronomic charactersbetween the progenies of the cross and the parents. The study was initiated lJy making the cross between RattrayArnold, the population from CIMMYT with 'Jagung Kumpit", the local population. Subsequently, seeds of thecross, Rattray Arnold and Jagung Kumpit, were planted on the experimental plot and observations were made onthe morpho-agronomic characters of each plant in every population. The statistical analyses of the observed datashowed that the progenies of the cross reached the stage of tasselling, silking and matunty earlier than the parents.The progenies of the cross had lower means in plant height and total dry weight. than Rattray Arnold but didnot differ significantly from 'Jagung Kumpit". With respect to yielding ability, the progenies had significantlygreater means of ear weight and ear length than the means compared to those of 'Jagung Kumpit" but they didnot differ from Rattray Arnold.

PENGENALAN

Crossa dan Gardner (1987) meneadangkanbahawa peningkatan kepelbagaian genetik didalam sesuatu populasi boleh diperoleh melaluiintrogresi germplasma asing. Kaeukan di antarapopulasi-populasi yang ingin diperbaiki dengangerm plasma asing, eksotik atau liar akanmenyediakan kepelbagaian genetik yang bolehdigunakan oleh pembiakbaka untuk melakukanpenabiran dan pemilihan di dalam programbiakbaka tumbuhan. Di Argentina, introgresigermplasma elit jagung 'dent' dari ArnerikaSyarikat jagung hibrid 'flint' didapati telahmeningkatkan prestasi pengeluaran hasil jagunghibrid 'flint' (Burn dan Dudley 1989). Dengan

itu penggunaan germplasma dari negara-negaralain merupakan satu pendekatan untukmeluaskan takungan germplasma (Crossa danGardner 1987) dan meningkatkan heterosis sertaprestasi pengeluaran hasil (Paterniani danLonquist 1963).

Di Sabah, Jagung Kumpit adalah populasijagung tempatan yang digunakan sebagaimakanan ringan.Jagung ini.mempunyai isirongjenis 'dent' yang berwarna putih dan bersifatprolifikasi di mana setiap pokok mengeluarkanlebih dari satu tongkol jagung tetapi saiz tongkoladalah lebih kurang 8 em sahaja (Lai 1990).Oleh yang demikian beberapa pendekatan perludilakukan untuk memperbaiki populasi Jagung

ARIMAH MD. KAlRUDI ,ZAZMEE MAT SaM D LIAW HIEW LIAN

Kumpit. Di dalam kajian ini germplasma jagungputih 'dent' dari CIMMYT digunakan untukmemperbaiki populasi Jagung Kumpit. Seearakhususnya, objektif kajian ini ialah untukmembandingkan eiri-eiri morfologi danagronomi di antara tiga populasi jagung, iaituJagung Kumpit (populasi tempatan), populasiRattray Arnold Uagung putih 'dent' dariCIMMYT) dan progeni kaeukan di an taraJ agungKumpit dengan Rattray Arnold.

BAHAN DAN KAEDAH

Bahan

Biji benih yang digunakan di dalam kajian iniialah biji benih dari populasi Jagung Kumpit(populasi tempatan), Rattray Arnold (1)8321(populasi jagung putih 'dent' dari CIMMYT,Thailand) dan biji benih kaeukan di antaraJagung Kumpit (induk jantan) dengan populasiRattray Arnold dari CIMMYT (induk betina).

Kaedah Penanaman

Penanaman telah dilakukan pada 29 Ogos 1991di Plot Pereuban, Stesen Penyelidikan Pertanian,Tuaran. Rekabentuk eksperimen yang digunakanialah rekabentuk rawak lengkap dengan bilanganpokok di dalam setiap populasi sebagai replikasi.Setiap populasi jagung ditanam di dalam plotseluas 2.25 m x 3.5 m. Biji benih ditanam dengankedalaman 3 - 5 em dan jarak 75 em di antarabarisan dan 25 em di antara pokok di dalambarisan. Satu barisan sempadan ditanam padasetiap sisi plot untuk menyeimbangkan kesanpersaingan. Bagi setiap titik penanaman tigabiji benih disemai di dalam tiga lubang yangberasingan. Pada peringkat tiga daun, dua anakbenih dieabut dan meninggalkan satu yangterbaik.

Pembajaan dilakukan pada masa penanamandengan menggunakan kadar pembajaan 50 N :60 P

90

S: 60 ~O kg/ha. Pada minggu kelima,

tamb-ahan 50 kg/ha N dilakukan. Pengairan,kawalan rumpai dan makhluk perosak dilakukanapabila periu.

CIRI-CIRI YANG DIUKUR

Kesemua eiri-eiri yang berikut diukur pada setiappokok. Cerapan dibuat pada seiap pokok semasatumbesaran sehingga pokok-pokok jagungmeneapai peringkat kematangan fisiologi. Berikutialah eiri-eiri yang diukur dan kaedahpengukurannya:-

Tempoh kematangan staminat (TKS)

Tempoh kematangan staminat ialah bilanganhari dari penanaman hingga spikelet-spikeletpada 'tessel' mengeluarkan stamen.

Tempoh kematangan pistilat (TKP)

Tempoh kematangan pistilat ialah bilangan haridari penanaman hingga ovari (shoot)rnengeluarkan stigma (silk).

Tempoh kematangan fisiologi (TKF)

Tempoh kematangan fisiologi ialah bilangan haridari penanaman hingga eiri-eiri berikut dieerap:-

i. Daun menjadi kering11. Daun tongkol berubah kepada warna

eokelatiii. 'silk' berwarna eokelat tuaIV. Bijirin mengandungi lapisan hitam

(black layer)

Ketinggian pokok (KP)

Ketinggian pokok ialah ukuran dalam em dariparas tanah hingga ke ruas yang paling atas.Pengukuran dibuat dua minggu selepaskematangan pistilat.

Bilangan tongkol per pokok (BT)

Bilangan tongkol bagi setiap pokok ialah jumlahtongkol yang berisi pada peringkat matangfisiologi.

Berat kering tongkol (BKT)

Pada peringkat matang fisiologi, semua tongkolyang berisi dituai dari setiap pokok. Tongkol­tongkol dikeringkan pada suhu 40°C selama 48jam. Seterusnya tongkol-tongkol yang telahdikeringkan ditimbang dalam unit g dandirekodkan sebagai berat tongkol berserta dauntongkol. Seterusnya daun tongkol dibuang dantongkol ditimbang dalam unit g dan direkodkansebagai berat kering tongkol.

Panjang tongkol (PT)

Tongkol yang paling atas dari setiap pokok danyang telah dikeringkan diukur dari dasar hinggake hujung dalam em dan direkodkan sebagaipanjang tongkol.

Berat kering keseluruhan pokok (BKKP)

Pokok-pokok yang telah dituai tongkolnyaditebang pada paras tanah, dikeringkan padasuhu 80°C selama 48 jam dan ditimbang dalam

152 PERTANlKAJ. TRap. AGRIC. SCI. VOL. 16 NO.2, 1993

KES PE GGABU GAN GERMPLASMA JAGU G CIMMYT DE GAN JAGU G TEMPAT

unit g. Seterusnya nilai berat kering pokokdijumlahkan dengan nilai berat kering tongkolberserta dengan daun tongkol dan direkodkansebagai berat kering keseluruhan pokok.

Indeks tuaian (IT)

Indeks tuaian diperoleh dengan formula berikut:-

BKTIT = --x 100%

BKKP

KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN

Analisis varians menunjukkan ada perbezaanyang bererti di an tara populasi bagi eiri-eiritempoh kematangan staminat, tempohkematangan pistilat, tempoh kematanganfisiologi, ketinggian pokok, berat kering tongkol,panjang tongkol, berat kering keseluruhan pokokdan indeks tuaian, dan tidak ada perbezaanyang' bererti untuk eiri bilangan tongkol perpokok Gadual1). Selanjutnya perbandingan min­min di antara setiap dua populasi dilakukandengan menggunakan ujian Student t pada paraskeertian 5%.

Bagi eiri kematangan staminat, populasiJagung Kumpit yang meneapai kematanganstaminat pada hari ke-70 adalah berbeza seearabererti dari populasi Rattray Arnold yangmempunyai min KMS 67 hari. Progeni kaeukanpula mempunyai min tempoh kematanganstaminat yang lebih awal berbanding dengankedua-dua induk, iaitu pada hari ke-61 selepaspenanaman Gadual 2).

Populasi Jagung Kumpit juga adalah lewatmeneapai kematangan pistilat berbandingdengan populasi Rattray Arnold, iaitu denganmin masing-masing 74 dan 71 hari. Sama sepertieiri kematangan staminat, progeni kaeukan jugaadalah lebih awal dari kedua-dua induk bagi

JADUAL 2Min tempoh kematangan starninat (TKS) , tempoh

kematangan pistilat (TKP) tempoh kematanganfisiologi (TKF) dan ketinggian pokok

(KP) tiga populasi jagung

Populasi TKS TKP TKF KP(hari) (hari) (hari) (em)

Rattray Arnold 67a 7P 100a 125a

Jagung kurnpit 70b 74b 94b U5b

Progeni Kaeukan 61e 63e 88e U3b

Huruf yang sarna rnenunjukkan tidak ada perbezaanyang bererti

tempoh kematangan pistilat, iaitu seearapuratanya pada hari ke-63.

Walau pun Jagung Kumpit adalah lewatmeneapai kematangan staminat dan pistilat,tetapi ianya adalah lebih awal meneapaikematangan fisiologi berbanding denganpopulasi Rattray Arnold. Jadual 2 menunjukkanbahawa Rattray Arnold meneapai kematanganfisiologi pada hari ke-100, manakala populasiJagung Kumpit pula pada hari ke-94. Sama sepertieiri kematangan staminat dan pistilat, progenikaeukan meneapai kematangan staminat yanglebih awal dari kedua-dua induknya, iaitu seearapuratanya pada hari ke-88.

Bagi eiri ketinggian pokok, populasi RattrayArnold mempunyai min ketinggian pokok yanglebih tinggi dari Jagung Kumpit, iaitu denganmin masing-masing 125 em dan 115 em. Progenikaeukan mempunyai min ketinggian pokok 113em dan berbeza seeara bererti dengan populasiRattray Arnold tetapi tidak berbeza seeara berertidengan populasi Jagung Kumpit Gadual 2).

JADUAL 1Min kuasadua analisis varians bagi ciri-eiri yang telah

dieerap di dalarn tiga populasi jagung

Sumbervariasi dk TKS TKP TKF KP BT BKT PT BKKP IT

Populasi 2 460·· 668·· 682·· 831·· 0.23 6172·· 36·· 25548·· 20··

Ralat 56 8 13 12 178 0.13 362 3 1257 1

··bererti pada 1%.

PERT IKA]. TROP. AGRIC. SCI. VOL. 16 NO.2, 1993 153

NARlMAH MD. KAIRUDIN, ZAZMEE MAT SOM DAN LIAW HIEW LIAN

Seeara puratanya, populasi Jagung Kumpitmengeluarkan 1.24 tongkol per pokok, manakalasemua pokok Rattray Arnold hanyamengeluarkan 1.00 tongkol per pokok. Bagiprogeni kaeukan, terdapat pokok-pokok yangmengeluarkan 2.00 tongkol per pokok yangmemberikan purata 1.12 tongkol per pokok.Walau bagaimanapun, ketiga-tiga populasi initidak berbeza seeara bererti bagi eiri bilangantongkol per pokok (Jadual 1 dan 3).

Populasi Rattray Arnold mempunyai minberat tongkol 70 g yang jauh lebih beratberbanding dengan Jagung Kumpit yangmempunyai min berat kering tongkol 30 g sahaja(Jadual 3). Progeni kaeukan mempunyai nilaimin berat tongkol 47 g iaitu nilai perantara darikedua-dua induk dan berbeza seeara berertidengan nilai min kedua-dua induk (Jadual 3).Dari segi kepanjangan tongkol, populasi RattrayArnold juga mempunyai min tongkol yang lebihpanjang dari Jagung Kumpit, iaitu dengan minmasing-masing 11.46 em dan 8.48 em. Progenikaeukan pula mempunyai min panjang tongkol10.34 em yang tidak berbeza seeara berertidengan populasi Rattray Arnold tetapi berbezaseeara bererti dengan populasi Jagung Kumpit.

Bersesuaian dengan eiri ketinggian pokokdan berat tongkol, populasi Rattray Arnold ialahpopulasi yang mempunyai min berat keseluruhanpokok yang lebih tinggi dari Jagung Kumpitiaitu dengan nilai min 158 g. Progeni kaeukandan Jagung Kumpit mempunyai nilai min beratkering keseluruhan pokok yang sarna iaitu 89 g(Jadual 3).

Jadual 3 juga menunjukkan populasi RattrayArnold tetap lebih baik dariJagung Kumpit bagi

JADUAL 3Min bilangan tongkol (BT), berat kering tongkol

(BKT) panjang tongkol (PT), berat keringkeseluruhan pokok (BKKP) dan indeks

tuaian (IT) tiga populasi jagung

Populasi BT BKT PT BKKP IT(g) (em) (g) (%)

Rattray Arnold 1.00" 70" 11.46" 158" 44"

Jagung kumpit 1.24" 30b 8A8b 8gb 35b

Progeni Kaeukan 1.12" 47c 10.34" 8gb 53c

Huruf yang sarna menunjukkan tidak ada perbezaanyang bererti.

ciri indeks tuaian, iaitu mempunyai min indekstuaian 44% manakalaJagung Kumpit hanya 35%sahaja. Progeni kaeukan pula menonjolkan nilaimin indeks tuaian yang mengatasi kedua-duainduknya, iaitu 53%.

Seeara keseluruhannya, populasi RattrayArnold mempunyai prestasi yang lebih baik dariJ agung Kumpit. Keputusan ini adalahdijangkakan memandangkan fakta bahawapopulasi jagung dan CIMMYf adalah merupakanpopulasi yang telah diperbaiki, sedangkanpopulasiJagung Kumpit masih belum diperbaiki.

Progeni kaeukan yang mengandungi 50%germplasma Rattray Arnold dan 50% germplasmaJagung Kumpit didapati menunjukkan ekspresiheterosis bagi beberapa eiri yang dieerap. Bagiciri tempoh kematangan staminat, pistilat danfisiologi, didapati progeni kaeukan menunjukkansifat keawalan, iaitu lebih awal dari Rattray Arnoldbagi kematangan pistilat dan staminat dan lebihawal dari Jagung Kumpit bagi kematanganfisiologi. Dari segi heterosis induk lebih baik,didapati progeni kaeukan menunjukkan nilaiheterosis -9.1 % bagi eiri kematangan staminat,-11.4% bagi kematangan pistilat dan -6.5% bagikematangan fisiologi.

Progeni kaeukan juga mempunyai sela masadi antara kematangan staminat dan pistilat yangpendek iaitu 2 han berbanding 4 hari bagikedua-dua induknya. Bagi sela masa kematanganpistilat hingga kematangan fisiologi pula, didapatisela masa bagi progeni kaeukan ialah 25 hari,iaitu lebih pendek dan Rattray Arnold yangmempunyai sela masa 29 hari tetapi lebihpanjang dari Jagung Kumpit yang mempunyaisela masa 20 hari sahaja. Oleh itu dari segitempoh pengisian biji, progeni kaeukan didapatimempunyai tempoh yang lebih pa~ang dari]agung Kumpit.

Bagi eiri pertumbuhan vegetatif, progenikaeukan adalah lebih menyerupaiJagung Kumpitiaitu tidak menunjukkan perbezaan bagi eiriketinggian dan berat keseluruhan pokok. Walaubagaimanapun untuk eiri hasil, iaitu dari segiberat kering tongkol dan panjang tongkol,didapati progeni kaeukan lebih baik dari JagungKumpit tetapi tidak mengatasi nilai min RattrayArnold. Progeni kaeukan didapati tidakmenunjukkan ekspresi heterosis bagi kedua-duaeiri ini. Keputusan yang serupa juga didapatibagi eiri bilangan tongkol, iaitu ketiga-tigapopulasi tidak berbeza dari segi jumlah tongkolyang dikeluarkan oleh setiap pokok. Keputusan

154 PERTANlKAJ. TROP. AGRIC. SCI. VOL. 16 0.2,1993

KES PE GGAB G GERMPlASMAJAG G CIMMYf DE G JAG G TEMP T

Illl berse uaian dengan kenyataan Sinha danKhana (1975) baha\ a tidak ada ke an hetero ibagi ciri bilangan tongkol per pokok dalamprogeni kacukan Fl.

Keadaan perturnbuhan vegetatif yang sarnaseperti Jagung Kumpit tetapi pengeluaran hasilyang lebih tinggi telah menyebabkan progenikacukan mempunyai nilai indeks tuaian yangtinggi iaitu lebih tinggi dari Rattray Arnold,dengan nilai heterosisnya 22%.

KESIMPULAN

Secara keseluruhannya, Jagung Kumpit adalahkurang produktif berbanding dengan RattrayArnold. Rattray Arnold yang menunjukkanpertumbuhan vegetatif yang lebih baik dariJagung Kumpitjuga didapati mencapai peringkatberbunga lebih awal dan mempun ai ternpohpengi ian biji yang lebih lama. Sifat-sifat inimungkin telah men ebabkan keupa aanpengeluaran hasil Rattray Arnold lebih baik dariJagung Kumpit. Selanjutnya, gabungan di antaragermplasmaJagung Kumpit dengan germplasmaRattray Arnold memberikan harapan untukpembentukkan populasi yang lebih baik, iaituprogeni kacukan telah menunjukkan ternpohberbunga dan tempoh kematangan yang lebihawal dari kedua-dua induk. Bagi ciri pengeluaranhasil pula, progeni kacukan walau pun tidakmengatasi keupayaan pengeluaran hasil RattrayArnold tetapi tern ata lebih baik dari JagungKumpit. Progeni kacukan juga menunjukkanpenampilan yang baik dengan nilai indeks tuaianyang melebihi nilai kedua-dua induk, iaituprogeni kacukan lebih baik dari induk-induknya

dari egi keupayaan untuk pernindahan hasilfoto intat dari tisu vegetatif kepada tisureproduktif.

ARIMAH MD. KAIR DI ,ZAZMEE MAT SOMLIAW HIEW LIAN 1

Jabatan Biologi, FSSA, UKM Kampus Sabah.Beg Berkunci 0 62, 88996 Kota Kinabalu, SabahI Stesen Penyelidikan Pertanian, Tuaran, Sabah.

RUJUKANBURN, L.E. and j.W. DUDLEY. 1989. Breeding poten­

tial in the S and Argentina of cornpopulations containing different proportionsof flint and dent gerrnplasrns. Crop Sci. 29: 570­577.

CROSSA,j. and C.O. CARD 'ER. 1987. Introgres ion ofexotic germplasrn for improving an adaptedmaize population. Crop Sci. 27: 187-190.

Lv, C.M. 1990. Pembaikan Jagung Kumpit DenganMenggunakan Kaedah Pilihan BerulangFenotip. Tesis Sarjana Muda Sains (Kep.),Jabatan Biologi, FSSA, KM Karnpus Sabah.

PATE IAN I, E. and j.H. LONNQUIST. 1963. Heterosisin interracial crosses of corn (Zea mays L.).Crop Sci. 3: 504-507.

SINHA, S.K. and RKHA1 A. 1975. Physiological, bio­chemical and genetic basis of heterosis. Avd.Agron. 27: 123-174.

(Diterima 30 April 1993)

PERT IKAJ. TRap. AGRIC. CI. VOL. 16 0.2,1993 155