Info Teknologi » Ragam Warna Kulit Kacang Gude

pratantiKacang gude (Cajanus cajan (L.) Millspaugh) merupakan salah satu dari kacang potensial yang cukup banyak dibudidayakan di dunia. India menjadi negara dengan areal tanam kacang gude terbesar di dunia yaitu 70% (3,3 juta ha). Kacang gude juga dibudidayakan di negara lain di Asia, Afrika, dan sebagian Amerika Selatan, sehingga total penghasil kacang gude di dunia adalah 22 negara.

Karakterisasi terhadap kacang gude berdasarkan International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR) dilakukan pada: sembilan karakter vegetatif, 22 karakter bunga dan biji, dua karakter hasil, empat karakter kualitas biji, tiga karakter komposisi biokimia biji, enam karakter ketahanan terhadap cekaman abiotik, serta 27 karakter ketahanan terhadap cekaman biotik (13 hama dan 14 penyakit). Karakter warna utama kulit biji kacang gude berdasarkan deskriptor IBPGR terdiri atas sepuluh warna yaitu putih, krem, orange, cokelat muda, cokelat kemerah-merahan, abu-abu cerah, abu-abu, ungu, ungu gelap dan abu-abu gelap.

Balitkabi memiliki 72 aksesi kacang gude sebagai koleksi sumber daya genetik (plasma nutfah). Koleksi tersebut merupakan varietas lokal (satu aksesi), introduksi (70 aksesi), dan varietas unggul (1 aksesi).

Keragaman morfologi koleksi kacang gude Balitkabi dijumpai pada banyak karakter terutama kualitatif seperti tipe berbunga, umur berbunga, warna dan pola warna bunga, serta bentuk, warna dan pola warna biji. Keragaman morfologi tidak hanya terjadi antar aksesi tetapi juga intra-aksesi. Hal ini terjadi karena peristiwa persilangan terbuka secara parsial (partial outcrossing) pada penyerbukan kacang gude. Kacang gude menyerbuk sendiri sebelum bunga mekar, tetapi penyerbukan dengan bantuan polinator dapat terjadi mengingat warna dan posisi bunga yang atraktif bagi serangga. Tingkat persilangan terbuka (out-crossing) pada kacang gude berkisar antara 3%−26% dan dipengaruhi oleh temperatur, kelembaban, arah dan kecepatan angin, genotipe, intensitas populasi serangga serta waktu berbunga. Beberapa studi menunjukkan bahwa posisi bunga pada tanaman berpengaruh terhadap preferensi polinator.

Peristiwa partial outcrossing memunculkan keragaman karakter yang memperkaya koleksi plasma nutfah sekaligus mempersulit upaya pemurnian karakter masing-masing aksesi. Karakterisasi kacang gude perlu dilakukan pada setiap rejuvinasi berdasarkan panduan IBPGR, untuk mempelajari pola pewarisan sifat pemicu keragaman karakter tersebut.

Langkah awal untuk mempelajari keragaman morfologi pada kacang gude dapat dilakukan dengan karakterisasi biji karena cenderung lebih mudah untuk diamati dan merupakan awal kehidupan bagi tanaman. Karakterisasi dapat dilakukan dengan membandingkan keragaman bentuk, warna dan atau pola warna biji kacang gude pada setiap kegiatan rejuvinasi. Observasi terhadap warna kulit biji dilakukan Balitkabi tahun 2016 terhadap lima aksesi kacang gude koleksi Balitkabi, dengan membandingkan warna kulit biji hasil rejuvinasi lima aksesi tersebut tahun 2015 (sebagai tanaman induk) dan 2016 (hasil panen tanaman induk). Variasi warna kulit biji terlihat pada masing-masing aksesi hasil rejuvinasi tahun 2015 dan 2016 (Tabel 1).

Tabel 1. Variasi warna kulit biji pada lima aksesi kacang gude, hasil rejuvinasi tahun 2015 dan 2016.
No. Aksesi Rejuvinasi 2015 Rejuvinasi 2016
Warna biji Ulangan 1 Warna biji Ulangan 2 Warna biji
1 ICPL-87051 putih-cokelat muda 7 krem-orange 77 orange
2 ICPL-87111 putih-orange 10 krem-orange 84 cokelat muda-orange
3 ICPL-87119 putih-orange-cokelat kemerah-merahan 11 orange 82 cokelat muda-cokelat kemerah-merahan
4 ICPL-88027 putih-orange-cokelat kemerah-merahan 13 orange 79 orange
5 ICPL-89030 putih-orange-ungu gelap 21 orange 73 orange-cokelat kemerah-merahan

Variasi intra-aksesi pada karakter warna kulit biji terlihat pada tanaman induk maupun hasil panen. Hal yang menarik adalah variasi warna kulit biji tanaman induk tidak selalu muncul pada hasil panen, demikian sebaliknya. Sebagai contoh, kulit biji putih muncul pada semua aksesi induk, tetapi tidak muncul pada hasil panen. Sebaliknya, kulit biji krem muncul pada hasil panen aksesi ICPL-87051 dan ICPL-87111 yang tidak memiliki biji berkulit krem (Gambar 1).

Gambar 1. Variasi warna kulit biji lima aksesi kacang gude, MK II, tahun 2016.

Gambar 1. Variasi warna kulit biji lima aksesi kacang gude, MK II, tahun 2016.

Persentase warna kulit biji pada tanaman induk pun tidak sama dengan hasil panen. Aksesi ICPL 87051 yang ditanam sebagian besar berkulit putih (>95%), sedangkan hasil panen aksesi tersebut tidak ada yang berkulit biji putih (0%) (Gambar 1).

Salah satu studi tentang pewarisan sifat warna kulit biji orange dan ungu pada kacang gude menjelaskan bahwa sifat tersebut diatur oleh tiga gen dominan (Brsd1, Brsd2, dan Brsd3) dan diwariskan secara epistasis inter-alel. Brsd1 dan Brsd2 bekerja secara komplementer, sedangkan Brsd3 berperan sebagai modifier gene. Warna kulit biji orange akan diekspresikan jika Brsd1 dan Brsd2 ada secara bersamaan. Brsd3 juga akan mengekspresikan warna orange apabila berdiri sendiri. Warna ungu muncul apabila Brsd3 berinteraksi dengan salah satu dari Brsd1 atau Brsd2, maupun kedua gen tersebut (Tabel 2). Dengan demikian, variasi karakter warna kulit biji intra-aksesi kacang gude dipengaruhi oleh interaksi gen.

Peristiwa interaksi gen pada kacang gude tidak hanya terjadi pada karakter warna kulit biji. Karakter lain seperti tipe berbunga, warna dan pola warna bunga menunjukkan kecenderungan pola pewarisan yang sama. Kegiatan karakterisasi kacang gude perlu dilakukan terus-menerus sehingga pewarisan setiap karakter dapat dipelajari. Pengetahuan mengenai karakter dasar dan pola pewarisan setiap aksesi bermanfaat dalam upaya konservasi sumber daya genetik kacang gude.

Tabel 2. Interaksi gen antara Brsd1, Brsd2, dan Brsd3 yang berpengaruh terhadap warna kulit biji kacang gude (contoh kasus pewarisan warna kulit biji orange dan ungu).
Genotipe Fenotipe (warna kulit biji)
 Brsd1_Brsd2_Brsd3_*  ungu
Brsd1_brsd2brsd2Brsd3_ ungu
brsd1brsd1Brsd2_Brsd3_ ungu
Brsd1_Brsd2_brsd3brsd3 orange
brsd1brsd1brsd2brsd2Brsd3_ orange
  *tanda “_” dapat diisi dengan gen dominan atau resesif (Brsd atau brsd)

Pendugaan pola pewarisan sifat warna biji pada lima aksesi kacang gude tersebut kemungkinan dapat ditemukan pada koleksi plasma nutfah kacang gude lainnya. Kegiatan karakterisasi kacang gude perlu dilakukan terus-menerus terhadap seluruh karakter sehingga variasi dan pola pewarisannya dapat dipelajari. Pengetahuan mengenai pola pewarisan setiap karakter bermanfaat dalam upaya konservasi sumber daya genetik kacang gude koleksi Balitkabi.

Pratanti Haksiwi Putri