1
PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP KERAGAAN PLANLET TANAMAN GLOXINIA
Disusun Oleh : Azis Natawijaya Adin Afiyata Arya Widura Ritonga
PROGRAM STUDI PEMULIAAN DAN BIOTEKNOLOGI TANAMAN DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA SEKOLAH PASCA SARJANA IPB 2009
2
PENDAHULUAN Latar Belakang Gloxinia (Sinningia speciosa) umunya digunakan sebagai tanaman hias pot oleh para pecinta tanaman hias (Sheehan and Tjia, 1976). Dalam perbanyakannya, sulit mendapatkan keturunan yang sehat jika dikembangbiakkan dengan vegetatif. Perbanyakan generatif sulit dilakukan pada tanaman ini karena adanya self-sterility (Xu, et al., 2009). Hal ini membuat perbanyakan secara in vitro lebih efektif (Xu, et al., 2009). Peningkatan keragaman gloxinia sangat diperlukan untuk meningkatkan nilai ekonomi dan keberlanjutan bisnis tanaman hias ini. Hal tersebut dapat diperoleh melalui teknik pemuliaan konvensional dengan hibridisasi ataupun dengan induksi mutasi. Hibridisasi pada tanaman gloxinia mengalami kendala karena self sterility. Induksi mutasi merupakan salah satu alternatif untuk mendapatkan varian baru tanaman gloxinia dalam waktu yang relatif lebih cepat. Mutasi dapat meyebabkan terjadinya perubahan warna, guratan, dan bentuk daun tanaman Aglaonema (Purwanto, 2006). Induksi mutasi radiasi dapat mempengaruhi warna pada bunga mawar (Soedjono, 2003). Mutasi itu sendiri sebenarnya dapat terjadi secara alamiah di alam, namun peluang kejadiannya sangat kecil, yaitu sekitar 10-6 (Duncan et al., 1995). Aisyah, et al., 2009). Induksi mutasi dapat dilakukan secara fisik maupun kimiawi. Iradiasi dapat menyebabkan terjadinya mutasi (Poespodarsono, 1988). Iradiasi sinar gamma adalah salah satu contoh induksi mutasi fisik yang sering dilakukan, namun keragaman gloxinia yang diperoleh melalui induksi mutasi fisik masih jarang diperoleh. Diperlukan berbagai penelitian agar dapat diperoleh tanaman gloxinia dengan varian yang beragam. Varian gloxinia yang beragam dapat menjadikan tanaman gloxinia terlihat semakin menarik, sehingga dapat meningkatkan nilai ekonomi tanaman ini. Dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan. Dosis iradiasi yang dipakai untuk mendapatkan tanaman mutan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu jenis tanaman yang digunakan, fase tumbuh tanaman saat iradiasi, ukuran bahan tanaman, dan tingkat ketebalan bahan yang akan diiradiasi. Dosis iradiasi yang efektif untuk menginduksi keragaman tanaman gloxinia belum diketahui. Soedjono (2002)
3
menjelaskan bahwa dosis iradiasi sinar gamma 20 – 30 Gy menghasilkan warna bunga yang beragam pada tanamn Saintpaulia sp. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk : 1). Mengamati keragaan Gloxinia hasil iradiasi sinar gamma. 2). Mengetahui tingkat radiosensitivitas tanaman gloxinia. 3). Memperoleh kandidat tanaman mutan positif yang potensial untuk dikembangkan 4). Mengetahui LD50 tanaman gloxinia. Hipotesis 1). Terdapat keragaan gloxinia yang berbeda setelah iradiasi sinar gamma. 2). Terdapat kandidat tanaman mutan positif yang potensial untuk dikembangkan. 4). Terdapat dosis LD50 pada dosis iradiasi yang digunakan.
4
TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Gloxinia Gloxinia merupakan tanaman herba berbatang pendek, namun adakadang yang mencapai tinggi 1 kaki. Tanaman ini mempunyai tuber dengan akar muncul disekelilingnya. Bunganya bentuk lonceng dengan mahkota tunggal atau ganda yang diameternya dapat mencapai 8 cm. Pada umumnya, bunga gloxinia berwarna biru, namu ada juga yang berwarna merah dan ungu. Daunnya berbentuk oval, lembut dan dan berwarna hijau tua. Morfologi tanaman gloxinia dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Tanaman Gloxinia Gloxinia (Sinningia speciosa) umunya digunakan sebagai tanaman hias pot oleh para pecinta tanaman hias (Sheehan and Tjia, 1976). Perbanyakan tanaman ini biasanya secara vegetatif. Perbanyakan secara generatif sulit dilakukan pada tanaman gloxinia terjadi self sterility. Perbanyakan generatif sulit dilakukan pada tanaman ini karena adanya self-sterility (Xu, et al., 2009). Hal ini membuat perbanyakan secara in vitro lebih efektif (Xu, et al., 2009). Mutasi dalam Pemuliaan Tanaman Pemuliaan tanaman merupakan ilmu pengetahuan yang bertujuan untuk memperbaiki sifat tanaman, baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Pemuliaan tanaman bertujuan untuk menghasilkan varietas tanaman dengan sifat-sifat (morfologi, fisiologi, biokimia, dan agronomi) yang sesuai dengan sistem budidaya yang ada dan
5
tujuan ekonomi yang diinginkan. Pemuliaan tanaman akan berhasil jika di dalam populasi tersebut terdapat banyak variasi genetik. Variasi genetik dapat diperoleh dengan beberapa cara, yaitu koleksi, introduksi, hibridisasi, dan induksi mutasi (Crowder, 1986). Pemuliaan tanaman secara konvensional dilakukan dengan hibridisasi, sedangkan pemuliaan secara mutasi dapat diinduksi dengan iradiasi atau mutagen kimia. Mutasi adalah suatu proses dimana suatu gen mengalami perubahan struktur (Crowder, 1986), sedangkan menurut Poehlman and Sleper (1995) mutasi adalah suatu proses perubahan yang mendadak pada materi genetik dari suatu sel, yang mencakup perubahan pada tingkat gen, molekuler, atau kromosom. Induksi mutasi merupakan salah satu metode yang efektif untuk meningkatkan keragaman tanaman (Wulan, 2007). Mutasi gen terjadi sebagai akibat perubahan dalam gen dan timbul secara spontan. Gen yang berubah karena mutasi disebut mutan. Mutasi dapat terjadi pada setiap tahap perkembangan dari suatu organisme, dalam sel-sel dari setiap jaringan baik somatik maupun germinal. Mutasi dalam sel tunggal sering terlihat pada sel epidermis dari mahkota bunga dan daun (Crowder, 1986). Mutasi
memiliki arti penting bagi pemuliaan tanaman, yaitu (1) Iradiasi
memungkinkan untuk meningkatkan hanya satu karakter yang diinginkan saja, tanpa mengubah karakter yang lainnya. (2) Tanaman yang secara umum diperbanyak secara vegetatif pada umumnya bersifat heterozigot yang dapat menimbulkan keragaman yang tinggi setelah dilakukannya iradiasi. (3) Iradiasi merupakan satu-satunya cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan keragaman pada tanaman yang steril dan apomiksis (Melina, 2008). Mutasi juga dapat menghasilkan karagaman yang lebih cepat dibandingkan pemuliaan secara konvensional. Selain itu, mutasi juga dapat menghasilkan keragaman yang tidak dapat diprediksi dan diduga. Hal ini sangat baik dalam perkembangan tanaman hias. Pemuliaan dengan mutasi, selain mempunyai beberapa keunggulan juga memiliki beberapa kelemahan, dimana sifat yang diperoleh tidak dapat diprediksi dan ketidakstabilan sifat-sifat genetik yang muncul pada generasi berikutnya (Syukur, 2000).
6
Aplikasi induksi mutasi dengan mutagen fisik dapat dilakukan melalui beberapa teknik, yaitu (a) iradiasi tunggal (acute iradiation), (b) chronic irradiation, (c) iradiasi terbagi (frationated irradiation), dan (d) iradiasi berulang (Misniar, 2008). Iradiasi tunggal adalah iradiasi yang dilakukan hanya dengan satu kali penembakan sekaligus. Chronic irradiation adalah iradiasi dengan penembakan dosis rendah, namun dilakukan secara terus-menerus selama beberapa bulan. Iradiasi terbagi adalah radiasi dengan penembakan yang seharusnya dilakukan hanya satu kali, namun dilakukan dua kali penembakan dengan dosis setengahnya sedangkan radiasi berulang adalah radiasi dengan memberikan penembakan secara berulang dalam jarak dan waktu yang tidak terlalu lama. Perkembangan Induksi Mutasi Radiasi pada Tanaman Hias Induksi mutasi telah dilakukan pada tanaman hias sejak tahun 1930 (Karniasan, 2005) sedangkan mutasi induksi di Indonesia baru diperkenalkan sejak berdirinya Instalasi Sinar Co60 di Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi Pasar Jumat tahun 1967 dan program penelitian dengan induksi mutasi secara intensif baru dimulai pada tahun 1972 (Soedjono, 2003). Kultivar hasil iradiasi yang pertama kali dihasilkan adalah kultivar Faraday pada tahun 1936, pada kultivar tersebut terlihat adanya perubahan warna pada tanaman yang dinduksi mutasi. Beberapa abad kemudian induksi mutasi telah dikembangkan pada berbagai tanaman seperti dendranthema, dianthus, dan euphorbia. Pada tahun 1937-1976 telah dihasilkan 5.819 varietas mawar yang 865 diantaranya adalah hasil dari induksi mutasi. Pada tanaman azalea dan krisan, sekitar 50% varietas yang ada adalah hasil induksi mutasi. Handayani et al. (2001) menjelaskan bahwa induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma pada tanaman mawar mini dapat menimbulkan keragaman genetik yang terekspresikan pada warna dan jumlah kelopak bunga. Misniar (2008) dalam penelitiannya menjelaskan bahwa iradiasi tunggal pada dosis
10 Gy – 50 Gy
memberikan pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman Aglaonema costatum dan Aglaonema “Dona Carmen”.
7
Induksi mutasi fisik dengan iradiasi sinar gamma memberikan pengaruh yang berbeda
antar
tanaman
hias.
Perbedaan
tersebut
dipengaruhi
oleh
tingkat
radiosensitivitas masing-masing tanaman. Semakin tinggi tingkat radiosensitivitas tanaman, semakin mudah tanaman tersebut mengalami mutasi. Radiosensitivitas A. Costatum dan A. Dona Carmen tergolong tinggi, sehingga tidak terdapat LD50 pada dosis penembakan 10 Gy – 50 Gy (Misniar, 2008). Iradiasi Sinar gamma Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel, atau gelombang elektromagnetik (foton) dari suatu sumber energi (BATAN, 2008). Radiasi energi tinggi adalah bentuk-bentuk energi yang melepaskan tenaga dalam jumlah yang besar dan kadang-kadang disebut juga radiasi ionisasi (BATAN, 2008) karena ion-ion dihasilkan dalam bahan yang dapat ditembus oleh energi tersebut (Crowder, 1986). Radiasi dapat menginduksi terjadinya mutasi karena sel yang teradiasi akan dibebani oleh tenaga kinetik yang tinggi, sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia sel tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan terjadinya perubahan susunan kromosom tanaman (Poespodarsono, 1988). Radiasi memiliki beberapa tipe, yaitu radiasi sinar X, radiasi sinar gamma, dan radiasi sinar ultra violet (Crowder, 1986). Radiasi sinar gamma dipancarkan dari isotop radio aktif, panjang gelombangnya lebih pendek dari sinar X, dan daya tembusnya adalah yang paling kuat. Hidayat, (2004) mengatakan bahwa sinar gamma merupakan bentuk sinar yang paling kuat dari bentuk radiasi yang diketahui, kekuatannya hampir 1 miliar kali lebih berenergi dibandingkan radiasi sinar X.
8
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Iradiasi sinar gamma dilaksanakan pada hari Selasa, 16 November 2010 di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Pasar Jumat, Jakarta. Pengamatan dan pemeliharaan tanaman pada kedua percobaan dilaksanakan selama empat minggu di Laboratorium Kultur Jaringan Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah planlet gloxinia yang berasal dari Lab. Kultur Jaringan, Departemen AGH, FAPERTA, IPB.. Media yang digunakan selama percobaan adalah media MS0. Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah alat ukur, alat tulis, pinset, gunting, botol, dan alat – alat lab lainnya. Rancangan Percobaan Percobaan ini terdiri hanya dari satu faktor, yaitu dosis iradiasi sinar gamma. Dosis iradiasi yang digunakan dalam percobaan ini terdiri dari lima taraf, yaitu: 0 Gy, 10 Gy, 20 Gy, 30 Gy, dan 40 Gy sehinggal jumlah total perlakuan yang digunakan pada percobaan ini adalah 5 perlakuan. Setiap perlakuan diulang sebanyak lima kali dengan masing – masing perlakuan dalam tiap ulangan terdiri dari 4 tanaman, sehingga terdapat 100 satuan pengamatan. Rancangan lingkungan yang digunakan dalam percobaan ini adalah rancangan acak lingkungan (RAL). Model linier untuk rancangan ini adalah: Yij
= π + αi + €ij
i
= 0 Gy, 10 Gy, 20 Gy, 30 Gy, dan 40 Gy (taraf dosis iradiasi)
j
= 1; 2; 3; 4; dan 5(ulangan)
π
= Nilai tengah umum
αi
= Pengaruh faktor dosis iradiasi taraf ke-i
€ij
= Galat acak pada faktor dosis penyinaran taraf ke-i, dan ulangan ke-j
9
Data hasil pengamatan diolah dengan menggunakan program SAS dan diuji lanjut dengan menggunakan uji perbandingan ganda Duncan (DMRT) apabila menghasilkan analisis ragam yang berbeda nyata pada taraf 5 %. Metode Pelaksanaan 1. Persiapan Planlet Gloxinia Planlet gloxinia yang digunakan pada percobaan ini sudah tersedia di Lab. Kultur Jaringan, Departemen AGH, FAPERTA, IPB 2. Penembakan dengan Sinar Gamma Bahan tanaman yang sudah siap, dibawa ke Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) untuk diiradiasi. Iradiasi dilakukan dengan menggunakan Gamma Chamber 4000 A (Lampiran 1). Iradiasi yang digunakan adalah iradiasi tunggal dengan dosis 0 Gy, 10 Gy, 20 Gy, 30 Gy dan 40 Gy. 3. Pemeliharaan Bahan tanam yang telah diiradiasi segera dipindahkan ke dalam media MS0. Apabilat terdapat tanaman yang kontam, akan segera dipindahkan. Berikut adalah bagan alur pelaksanaannya:
Gambar 2. Bagan Alur Percobaan
10
4. Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap peubah kuantitatif dan peubah kualitatif. Peubah Kuantitatif 1. Presentase Tanaman Hidup Pengamatan presentase tanaman yang mati dilakukan sampai dengan 4 MSI. Perhitungannya dilakukan dengan membagi jumlah seluruh tanaman yang masih hidup setelah iradiasi dengan jumlah seluruh tanaman yang diiradiasi dengan sinar gamma yang kemudian dikalikan dengan 100%. 2. LD50 Planlet Gloxinia Analisis LD50 dilakukan dengan memasukan data jumlah persentase tanaman hidup dan dosis iradiasi ke dalam Curve Fit Analyze untuk kemudian diolah. Data persentase tanaman hidup adalah data pada 4 MSI. 3. Jumlah Daun per Tanaman Pengamatan dilakukan dengan menghitung seluruh jumlah daun gloxinia. Pengamatan jumlah daun per tanaman dilakukan pada awal dan akhir penelitian. 4. Pengamatan Jumlah Kandidat Tanaman Mutan Positif Pengamatan terhadap jumlah kandidat tanaman mutan positif yang muncul dilakukan pada minggu ke 4. Indikator yang digunakan dalam penentuan kandidat tanaman mutan positif adalah warna daun, bentuk tajuk, dan bentuk daun yang dihasilkan. Daun baru yang memiliki warna, bentuk tajuk, dan bentuk daun yang berbeda dengan kontrol dihitung sebagai kandidat tanaman mutan positif.
11
HASIL DAN PEMBAHASAN LD50 pada Planlet Gloxinia Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengetahui tingkat radiosensitivitas suatu tanaman terhadap iradiasi sinar gamma adalah dengan mengetahui Lethal Dosis (LD50) dari tanaman tersebut (Herison, et al., 2008). Semakin rendah LD50 suatu tanaman, maka semakin tinggi tingkat radiosensitivitasnya. Gambar 3 memperlihatkan bahwa semakin tinggi dosis iradiasi sinar gamma yang digunakan, cenderung menurunkan persentase tanaman hidup
pada tanaman
gloxinia. Persentase tanaman hidup. Persentase tanaman gloxinia hidup terkecil dihasilkan oleh dosis iradiasi 30 dan 40 Gy. Kematian tanaman setelah iradiasi dapat terjadi karena adanya efek deterministik akibat iradiasi sinar gamma. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi (PPIN BATAN, 2008). Efek deterministik timbul bila dosis yang diterima tanaman di atas dosis ambang (threshold dose) dan umumnya timbul beberapa saat setelah iradiasi. Tingkat keparahan efek deterministik akan meningkat bila dosis yang diterima lebih besar dari dosis
% Tanaman Hidup
ambang.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 Gy
10 Gy
20 Gy
30 Gy
40 Gy
Dosis Iradiasi Gambar 3. Grafik Persentase Tanaman Gloxinia Hidup pada 4 MSI
12
Nilai LD50 dapat diperoleh dengan mengetahui pola respon kematian tanaman terhadap dosis iradiasi. Gambar 4 memperlihatkan bahwa pola respon persentase tanaman hidup yang dihasilkan oleh planlet tanaman gloxinia berupa respon Linier : y = a + bx dengan a = 60,306 dan b = -2406. Nilai LD50 planlet gloxinia dapat diperoleh dengan memasukkan nilai y = 0.5 x % tanaman hidup kontrol pada persamaan, sehingga didapatkan nilai x = LD50 sebesar 127.85 Gy.
S = 4.64198090 r = 0. 68733790
% Tanaman Hidup
.00 80 .00 70 .00 60 .00 50 .00 40 .00 30 0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
Dosis Iradiasi (Gy)
Gambar 4. Pola Respon Persentase Tanaman Hidup terhadap Beberapa Dosis Iradiasi Sinar Gamma. Pola respon hasil iradiasi pada umumnya berbeda antar jenis tanaman, bahkan antar varietas tanaman. Varietas gandum yang berbeda memiliki tingkat sensitivitas yang berbeda terhadap iradiasi sinar gamma (Abdel-Hady dan Ali, 2006). Tanaman yang memiliki kandungan air yang tinggi, biasanya memiliki tingkat radiosensitivitas yang tinggi. Semakin banyak kadar oksigen dan molekul air (H2O) dalam materi yang diiradiasi, maka akan semakin banyak pula radikal bebas yang terbentuk sehingga tanaman menjadi lebih sensitif (Herison, et al., 2008).
13
Jumlah Daun Hasil sidik ragam tersebut menunjukkan bahwa dosis iradiasi berpengaruh sangat nyata menurunkan rata-rata jumlah daun planlet gloxinia pada 3 MSI. Gambar 5 memperlihatkan bahwa dosis iradiasi 30, 60, dan 90 Gy menghasilkan rata-rata jumlah daun yang terendah. Hal ini dikarenakan tidak tunas baru pada dosis 30, 60, dan 90 Gy tidak ada yang dapat tumbuh sampai terbentuk daun sempurna, bahkan banyak diantaranya yang mati.
Jumlah Daun
12 10 8 6 1 MSI
4
2 MSI
2
3 MSI
0 0 Gy
10 Gy
20 Gy
30 Gy
40 Gy
4 MSI
Dosis Iradiasi Gambar 5. Grafik Jumlah Daun Tanaman Gloxinia pada Berbagai Dosis Iradiasi Hasil sidik ragam (Lampiran 2) menunjukkan bahwa faktor tunggal dosis iradiasi berpengaruh sangat nyata menurunkan rata-rata jumlah daun Aglaonema “Butterfly”. Gambar 6 memperlihatkan bahwa dosis iradiasi 30 dan 40 Gy menghasilkan rata-rata jumlah daun yang terendah. Hal ini dikarenakan beberapa daun pada dosis iradiasi tersebut mengalami kematian, baik akibat langsung iradiasi atau akibat tidak langsung iradiasi.
14
a
b
Gambar 6. a. Daun Gloxinia yang Mati Akibat Pengaruh Langsung Iradiasi, b. Daun Gloxinia yang Mati Akibat Pengaruh Tidak Langsung Iradiasi Daun yang mati karena efek langsung iradiasi dicirikan dengan daun yang berwarna cokelat dan kering, sedangkan daun yang mati karena efek tidak langsung terjadi karena iradiasi dapat mendegradasi klorofil pada daun, sehingga dapat mengganggu proses fotosintesi dan pada akhirnya akan mengalami kematian. Soedjono (2003) juga menjelaskan bahwa perlakuan dosis tinggi iradiasi akan mematikan bahan yang dimutasi atau mengakibatkan sterilitas, sedangkan pada dosis iradiasi yang rendah pada umumnya dapat mempertahankan daya hidup atau tunas tanaman. Agustrial, (2008) menjelaskan bahwa mutasi pada gen kloroplas dapat menyebabkan kerusakan gen mutan (defective mutant genes) yang kemudian dapat mengganggu proses fotosintesis pada daun Kandidat Tanaman Mutan Positif Kandidat tanaman mutan positif pada percobaan ini dibedakan menjadi 3, yaitu: 1) Mutan variegata, 2) Mutan Berbatang merah, dan 3) Mutan daun kecil rimbun. Terdapat total 15 kandidat mutan variegata, 5 kandidat berbatang merah, dan 5 kandidat mutan daun kecil rimbun. Pola penyebaran berbagai kandidat mutan pada dosis iradiasi dapat dilihat pada tabel 1.
15
Tabel 1. Penyebaran Kandidat Mutan Tanaman Gloxini pada Berbagai Dosis Iradiasi. Dosis Iradiasi
Jumlah Kandidat Mutan Variegata
Batang Merah
Daun Kecil Rimbun
0 Gy
0
0
0
10 Gy
1
1
1
20 Gy
8
2
2
30 Gy
5
2
0
40 Gy
1
0
2
Terbentuknya tanaman kandidat mutan berdaun variegata (Gambar 7) diduga dikarenakan energi radiasi sinar gamma dapat menyebabkan kerusakan atau mutasi gen pada kloroplas. Gen pada kloroplas yang rusak atau termutasi tersebut akan terus bertambah dan terbawa saat pembelahan sel, sehingga akhirnya menimbulkan warna hijau daun menjadi tidak tampak atau efek variegata. Mutasi gen pada kloroplas dapat mengganggu proses fotosintesis, sehingga terbentuk warna belang pada daun tanaman (Agustrial, 2008).
Gambar 7. Efek Daun Variegata akibat Iradiasi Sinar Gamma pada Planlet Gloxinia
16
Kandidat mutan gloxinia berbatang merah (Gambar 8) diduga terjadi karena iradiasi dinar gamma merusak gen – gen konstitutif yang mengendalikan warna merah tersebut, sehingga warna merah pada batang dapat terekspresi. Syukur (2000) menjelaskan bahwa peningkatan rata-rata tinggi tanaman bisa saja terjadi karena pemberian radiasi dapat menimbulkan mutasi pada beberapa basa-basa DNA yang mungkin mengenai gen-gen fungsional atau struktural tertentu yang ekspresinya dapat mempengaruhi fenotip mutan.
Gamba 8 Gloxinia Berbatang Merah akibat Iradiasi Sinar Gamma Kandidat tanaman mutan gloxinia berdaun kecil rimbun (Gambar 9) dapat terjadi diduga karena terganggunya kerja enzim yang mengatur pertunasan. Gangguan yang
terjadi pada umumnya adalah pengtidakaktifan enzim tersebut, sehingga
menyebabkan pertumbuhan yang terhambat atau mati.
17
Gambar 9 Kandidat Mutan Gloxinia Berdaun Kecil Rimbun akibat Iradiasi Sinar Gamma. Perlakuan iradiasi dapat menyebabkan enzim yang merangsang pertunasan menjadi tidak aktif, sehingga berhubungan dengan pertumbuhan tanaman (Hartati, 2000). Namun, hasil yang peroleh pada percobaan ini adalah berupa pertumbuhan daun yang sangat banyak dengan ukuran daun yang kecil. Hal ini diduga karena gangguan yang dialami enzim yang merangsang pertunasan menjadi sangat aktif. Hal ini dapat saja terjadi karena pada dasarnya efek dari iradiasi sinar gama adalah trial and error.
18
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Pola respon persentase tanaman hidup akibat iradiasi sinar gamma berupa respon linier Linier : y = a + bx dengan a = 60,306 dan b = -2406. Nilai LD50 planlet gloxinia dapat diperoleh dengan memasukkan nilai y = 0.5 x % tanaman hidup kontrol pada persamaan, sehingga didapatkan nilai x = LD50 sebesar 127.85 Gy. Beradasarkan nilai tersebut diduga planlet gloxinia memiliki tingkat radiosensitivitas yang cukup tinggi. Iradiasi sinar gamma berpengaruh sangat nyata menghambat pertumbuhan jumlah daun planlet gloxinia. Iradiasi sinar gamma pada planlet gloxinia menghasilkan 3 tipe kandidat mutan yang positif untuk dikembangkan, yang terdiri dari 15 kandidat mutan gloxinia berdaun variegata, 5 kandidat mutan gloxinia berbatang merah, dan 5 kandidat mutan gloxinia berdaun kecil rimbun. Saran Perlu dilakukan penanaman di lapang agar terlihat pengaruh iradiasi yang sebelumnya baru terlihat dalam planlet, sehingga nantinya dapat diperbanyak secara vegetatif. Perlu diuji kembali erhadap LD50 yang dihasilkan pada percobaan ini, sehingga akan lebih yakin lagi terhadap dosis tersebut.
19
DAFTAR PUSTAKA Aisyah, S. I. 2006. Induksi Mutagen Fisik pada Anyelir (Dianthus caryopphyllus Linn.) dan Pengujian Stabilitas Mutannya yang Diperbanyak secara Vegetatif. Disertasi. Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 195 hal. BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/organisasi/kerjasama.php. 19 Desember 2008. Cooke, A. R. 1955. The effect of continuous gamma irradiation on the growth hormone content of green plants. Academy Of Science. 47-48. Crowde, L. V. 1986. Mutagenesis. Hal 322 – 356. Dalam Soetarso (Ed). Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Jogjakarta. Faradilla, F. M. 2008. Mutasi Induksi Melalui Sinar Gamma Pada Dua Kultivar Anthurium andreanum (A. Andreanum “Mini” dan A. Andreanum “Holland”). Skripsi. Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 49 hal. Fauza, H., M. H. Karmana, Neni R., dan Ika M. 2005. Pertumbuhan dan variabilitas fenotipik manggis hasil iradiasi sinar gamma. Zuriat. 16(2):133-145. Handayati, W. 2006. Keragaman genetik mawar mini dengan iradiasi sinar gamma. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 28(4):17-18. Herison, C., Rustikawati, Sujono H. S., Syarifah I. A. 2008. Induksi mutasi melalui sinar gamma terhadap benih untuk meningkatkan keragaman populasi dasar jagung (Zea mays L.). Akta Agrosia 11(1):57-62. Hidayat, D. 2004. Terungkapnya Asal-Usul Sinar Kosmis. Tempo. 5 November 2004. Karniasan, N. 2005. Mutasi Induksi Melalui Radiasi Sinar Gamma pada Planlet Mawar (Rosa hybrida L.). Skripsi. Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.37 hal. Kusumo, D., P. D. Tjondronegoro, I. Mariska, dan Hendratno. 1989. Pengaruh Iradiasi Gamma pada Kultur In Vitro Krisan (Chrysanthemum moryfolium RAM.). Risalah Simposium Aplikasi Isotop dan Radiasi. Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN). Jakarta. 793-800. Mariska, I., Hobir, Endang G., dan Deliah S. 1996. Peningkatan Keragaman Genetik Tanaman Nilam Melalui Kultur Kalus dan Iradiasi. Risalah Pertemuan Ilmiah Aplikasi Isotop dan Iradiasi. Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN). Jakarta. Buku II:65-72.
20
Mattjik, A.A. dan M, Sumertajaya. 2002. Perancangan Percobaan. Jilid satu, edisi kedua. IPB Press. Bogor. 287 hal. Melina, R. 2008. Pengaruh Mutasi Induksi dengan Iradiasi Sinar Gamma terhadap Keragaan Dua Spesies Philodendron (Philodendron bipinnatifidum cv. Crocodile teeth dan P. Xanadu). Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 41 hal. Misniar, R. P. 2008. Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma Terhadap Keragaman Aglaonema Sp. Skripsi. Jurusan Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 42 hal. Nur, M., Nintya S., M. Azam., dan Ika I. S. 2007. Kajian fisis radiasi plasma terhadap organ daun pada pertumbuhan awal tanaman anggrek Phalaepnosis amabilis. Berkala Fisika. 10(1):53-59. Poehlman, J. M., and D. A. Sleper. 1995. Breeding Field Crops. Iowa State University Press. Ames. 432 p. Poespodarsono, S. 1988. Dasar-Dasar Ilmu Pemuliaan Tanaman. PAU IPB dan LSIIPB. Bogor. 168 hal. PPIN BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/FAQ/faq_radiasi.php. [31 Oktober 2009] Qodriyah L. Dan A. Sutisna. 2007. Teknik perbanyakan vegetatif beberapa aksesi Aglaonema menggunakan setek mata tunas tunggal dengan batang terbelah. Buletin Teknik Pertanian. 12(2):74-77. Qosim, W. A., R. Purwanto, G. A. Watimena, dan Wijaksono. 2007. Perubahan anatomi daun pada regeneran manggis akibat iradiasi sinar gamma in vitro. Zuriat. 18(1):20-30. Salisbury, F. B. and C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. D. R. Lukman dan Sumaryono (Penerjemah). ITB. Bandung. 343 hal. Terjemahan dari: Plant physiology. Soedjono, S. 2003. Aplikasi mutasi induksi dan variasi somaklonal dalam pemuliaan tanaman. Jurnal Litbang Pertanian. 22(2) : 70-78. Syukur, S. 2000. Efek Iradiasi Gamma pada Pembentukan Variasi Klon dari Catharantus roseus [L.] Don. Risalah Pertemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi. Biochemistry Biotechnology Lab. Andalas University Padang. Padang. 33-37. Wulan, M. T. 2007. Peningkatan Keragaman Bunga Sepatu (Hibiscus rosa-sinensis Linn.) Melalui Induksi Iradiasi Sinar Gamma. Skripsi. Departemen Budidaya Tanaman, Fakultas Pertanian, IPB.Bogor.
21
Wuryan. 2009. Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap penampilan dan viabilitas planlet lima genotipe krisan potong. http://wuryan.wordpress.com/[10 April 2009]
Gambar Lampiran 1. Gamma Chamber 4000 A
