PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP KERAGAAN TUNAS DAN HASIL UBIKAYU GENERASI M1V1 Tinuk Sri Wahyuni1), Sholihin1) dan Ariyanti2) 1)
Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Jl. Raya Kendalpayak, Km 8, PO Box 66 Malang, 65101 Telp. 0341-801468 E-mail:
[email protected] 2) Pusat Penelitian Aplikasi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Atom Nasional Pasar Jumat – Jakarta
ABSTRAK Penelitian dilaksanakan di rumah kasa (RK) Balitkabi dan kebun percobaan (KP) Kendalpayak, pada MT 2010. Rancangan percobaan yang digunakan di RK adalah acak lengkap faktorial, tiga ulangan. Faktor I adalah klon/varietas ubikayu, yaitu MLG 10311, CMM 02048-6, dan Adira-4. Faktor II adalah dosis sinar gamma, yaitu 0, 25, 50, 75 dan 100 Gy. Bahan yang diiradiasi adalah stek batang 25 cm, 10 stek tiap perlakuan. Iradiasi sinar gamma dilakukan di Pusat Penelitian Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta. Sebelum iradiasi, stek terlebih dahulu ditanam dalam media pertunasan selama 10 hari. Pascairadiasi, stek ditanam di RK Balitkabi. Setiap stek ditanam dalam satu polybag. Pengamatan dilakukan pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu terhadap jumlah stek bertahan hidup, jumlah tunas, panjang tunas dan panjang daun. Setelah 8 minggu, tanaman yang bertahan hidup ditanam di KP Kendalpayak untuk memperbanyak stek dan evaluasi keragaman hasil tanaman generasi M1V1. Nilai LD50 diduga menggunakan persamaan regresi linier sederhana. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keragaman jumlah tanaman mati, jumlah tunas, panjang tunas, dan panjang daun dipengaruhi oleh interaksi klon dengan dosis iradiasi. Semua dosis iradiasi yang dicoba berpotensi menghambat pertumbuhan tunas dan menyebabkan penyimpangan bentuk dan warna daun, yang mulai muncul sejak umur dua minggu setelah tanam, meskipun penyimpangan bentuk daun tersebut bersifat sementara. Nilai duga LD50 pada klon MLG 10311 adalah 60,4 Gy, CMM 02048-6 53,8 Gy, dan Adira-4 52,1 Gy. Kisaran hasil umbi dari individu tanaman M1V1 MLG 10311, CMM 02048-6, dan Adira-4, berturut-turut adalah 0,18−5,80 kg, 0,30−5,00 kg, dan 0,00−8,20 kg/tanaman. Kata kunci: ubikayu, sinar gamma, tunas, hasil
ABSTRACT The influence of gamma ray irradiation on bud performance and yield variation of cassava M1V1 generation. The trial was done in the screenhouse of Iletri and at Experimental Station during 2010 planting season. The screenhouse experiment was done using a factorial randomized complete design, three replicates. The first factor was clones/ varieties (MLG 10311, CMM 02048-6 and Adira-4), the second factor was gamma ray doses (0, 25, 50, 75 and 100 Gy). The material irradiated was stem cuttings with 25 cm length, 10 cuttings each treatment. Gamma irradiation was done in BATAN, Jakarta. Before irradiation, cuttings were planted for 10 days. After irradiation, cutting were planted in the screenhouse of Iletri. Each cutting was transplanted in one polybag. Observation on the number of survival cuttings, number of bud, bud and leaf length were undertaken four times i.e. at 2, 4, 6 and 8 weeks after planting, WAP. After 8 WAP, the survival buds were tranplanted to the field to produce planting material and evaluate the yield variation of M1V1 plants. Lethal dose 50 (LD50) value was estimated from simple linear regression. The results showed that variation of number of dead plants, number of bud, bud length and leaf length was affected by interaction of clones and
514 Wahyuni et al.: Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma terhadap Ubikayu Generasi M1v1
irradiation doses. All irradiation doses obstructed growth of buds and caused deviation of form and color of leaves, which started to come out at 2 WAP, although this deviation was temporary. LD50 value of MLG 10311, CMM 02048-6 and Adira-4 were 60.4 Gy, 53.8 Gy and 52.1 Gy, respectively. The yield of M1V1 plant from MLG 10311, CMM 02048-6 and Adira-4 ranged from 0.18-5.80 kg, 0.30-5.00 kg and 0.00-8.20 kg/plant, respectively. Key words: cassava, gamma ray, bud performance, yield
PENDAHULUAN Perluasan keragaman genetik tanaman dapat dilakukan dengan induksi mutasi menggunakan mutagen fisik melalui iradiasi sinar gamma (Micke dan Donini 1993). Mutasi adalah perubahan materi genetik pada tingkat genom, kromosom, DNA atau gen sehingga terjadi keragaman genetik (Soeranto 2003, Anonim 2009). Dari sejumlah mutan yang dihasilkan berpeluang menghasilkan genotipe yang lebih baik daripada tanaman asal. Hingga saat ini cukup banyak varietas unggul tanaman pangan, tanaman hortikultura, dan tanaman industri yang dihasilkan dari pemuliaan mutasi yang dibiakkan secara seksual dan aseksual (Borojevic 1990, Soedjono 2003). Salah satunya adalah varietas ubikayu induksi mutasi sinar gamma 40 Gy terhadap stek batang yang dihasilkan di Ghana pada tahun 1997. Keunggulan varietas tersebut adalah produksi lebih tinggi dengan rasa umbi lebih enak (Soedjono 2003). Kejadian mutasi direfleksikan dengan munculnya keragaman genetik tanaman dalam wujud perubahan morfologis tanaman, umur masak, karakteristik biji (perubahan ukuran, warna maupun kadar nutrisi), resistensi terhadap cekaman biotik dan abiotik, tingkat produktivitas, dan berbagai karakter lain seperti adaptabilitas dan sensitivitas terhadap lama penyinaran yang melalui proses seleksi dan pengujian lebih lanjut memungkinkan diperolehnya varietas unggul (Borojevic 1990; Agusrial 2008). Dosis iradiasi yang diaplikasikan untuk mendapatkan mutan bergantung pada jenis tanaman, varietas, fase tumbuh, ukuran, kekerasan, dan bahan yang akan dimutasi. Dalam induksi mutasi, beberapa penelitian menunjukkan bahwa dosis optimum yang dapat menghasilkan mutan terbanyak biasanya terjadi di sekitar LD50 (lethal dose 50), yaitu dosis yang menyebabkan kematian 50% populasi tanaman. Pada benih jagung, nilai LD50 bervariasi antargalur, berkisar antara 97−424 Gy (Herison et al. 2008). Tujuan penelitian ini adalah mempelajari pengaruh iradiasi terhadap keragaan tunas dan hasil umbi dari beberapa klon ubikayu, serta memperoleh nilai duga LD50 sebagai salah satu dasar pertimbangan dalam menentukan dosis iradiasi sinar gamma yang berpengaruh positif untuk memperoleh mutan.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di rumah kasa Balitkabi dan kebun percobaan (KP) Kendalpayak, pada bulan Februari−Desember 2010. Rancangan percobaan di Rumah Kasa adalah acak lengkap faktorial, tiga ulangan. Faktor I adalah tiga klon/varietas ubikayu, yaitu MLG 10311, CMM 02048-6, dan Adira-4. Faktor II adalah dosis mutagen (sinar gamma), terdiri dari lima level, yaitu a) 0 Gy (kontrol, tanpa iradiasi), b) 25 Gy, c) 50 Gy, d) 75 Gy, dan e) 100 Gy. Bahan yang diiradiasi adalah stek batang sepanjang 25 cm, 10 stek tiap perlakuan. Iradiasi sinar gamma dilakukan di Pusat Penelitian Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta. Sebelum iradiasi, stek terlebih dahulu ditanam dalam media
Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2012 515
pertunasan selama 10 hari. Stek yang sudah berakar dan bertunas kemudian diiradiasi dengan dosis sesuai perlakuan. Pascairadiasi, stek ditanam di rumah kasa Balitkabi. Setiap stek ditanam dalam satu polybag yang sudah diisi dengan media 1 bagian tanah : 1 bagian kompos. Pemeliharaan tanaman dilakukan secara optimum, hingga tanaman berumur 8 minggu. Variabel yang diamati pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu meliputi jumlah stek bertahan hidup, jumlah tunas, panjang tunas, dan panjang daun. Setelah 8 minggu dievaluasi di rumah kasa, tanaman yang bertahan hidup ditanam di KP Kendalpayak. Setiap stek ditanam pada lahan yang sudah diolah dan dibentuk menjadi guludan. Jarak tanam 1,25 m x 0,5 m, satu stek/lubang. Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan, penambahan air irigasi, pengendalian hama/penyakit dan gulma dilakukan secara optimal. Variabel yang diamati meliputi jumlah tanaman dipanen dan bobot umbi total pertanaman. Kegiatan ini bertujuan untuk mengetahui keragaman hasil tanaman generasi M1V1 dan memperoleh bahan perbanyakan tanaman generasi selanjutnya (M1V2) yang sudah memenuhi syarat untuk diseleksi. Pada percobaan ini, generasi pertanaman di mana bibit tanaman mendapat perlakuan mutasi pertama kali disebut dengan istilah generasi M1V1. Nilai LD50 diduga menggunakan persamaan regresi linier sederhana, Y = a + bX, di mana Y = jumlah tanaman yang mati (%), X = dosis iradiasi. Nilai duga LD50 umur 8 minggu digunakan sebagai dasar untuk menentukan dosis optimum iradiasi yang selanjutnya akan dilakukan terhadap stek dalam jumlah yang lebih banyak.
HASIL DAN PEMBAHASAN Iradiasi Sinar Gamma vs Keragaan Tunas Pengaruh iradiasi terhadap stek dapat dilihat dari penyimpangan morfologis tunas yang tumbuh. Iradiasi menyebabkan kerusakan jaringan tanaman pada bagian akar, batang, dan tunas yang tumbuh. Pada percobaan ini, pengaruh iradiasi mulai muncul setelah dua minggu penanaman. Bentuk daun yang baru tumbuh tidak normal, yaitu khlorosis berupa bintik-bintik pada seluruh permukaan daun maupun belang-belang (variagata), tepi daun bergerigi, bentuk daun tidak sempurna, dan terjadi kerusakan pada permukaan batang. Selain itu, pertumbuhan tunas juga terhambat. Semakin tinggi dosis iradiasi yang diaplikasikan semakin lambat pertumbuhan tunas. Penelitian Sanjaya et al. (2009) juga menunjukkan bahwa iradiasi gamma menghambat pertumbuhan vegetatif dan menyebabkan malformasi pada bunga krisan. Setelah mengalami kerusakan jaringan tanaman, respon setiap tanaman berbeda, ada yang mampu bertahan hidup, bahkan melanjutkan pertumbuhan dan memperbaiki kerusakan pada jaringan-jaringan tanaman yang rusak (recovery), namun ada yang mengalami kerusakan hebat sehingga steknya layu, mengering dan selanjutnya mati. Pada tanaman yang bertahan hidup ada tiga kemungkinan yang terjadi: 1) diperoleh mutan positif dengan munculnya sifat unggul yang lebih baik atau bahkan munculnya karakter unggul ’bonus’ yang tidak terdapat pada tanaman asalnya, 2) diperoleh mutan negatif dengan munculnya sifat karakter yang tidak dikehendaki, dan 3) tanaman menunjukkan pertumbuhan normal seperti tanaman asalnya. Menurut Nagatomi et al. (1992), salah satu yang mempengaruhi ketahanan terhadap iradiasi gamma adalah kemampuan tanaman mengalihkan lintasan fisiologi pada saat lintasan utama mengalami kerusakan akibat iradiasi ion.
516 Wahyuni et al.: Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma terhadap Ubikayu Generasi M1v1
Terjadinya abnormalitas pada populasi yang diradiasi menunjukkan telah terjadi perubahan pada tingkat genom, kromosom, DNA atau gen, sehingga mengganggu proses fisiologis yang dikendalikan secara genetik dan berpeluang menimbulkan variasi-variasi genetik yang baru (Soeranto 2003). Abnormalitas kurang menguntungkan jika tidak mampu menghasilkan generasi keturunan lebih lanjut. Mutasi yang diharapkan terjadi adalah mutasi-mutasi kecil seperti mutasi titik (point mutation) yang terekspresi, sehinga mudah dalam seleksi, sedangkan karakter-karakter unggul dari tanaman asalnya tidak berubah. Hasil analisis ragam terhadap berbagai variabel yang diamati disajikan pada Tabel 1. Jumlah tanaman hidup, jumlah tunas, panjang tunas, dan panjang daun berbeda nyata, dipengaruhi oleh faktor interaksi antara klon dengan dosis iradiasi. Kecuali panjang tunas yang semula berbeda nyata pada umur 2 dan 4 minggu menjadi tidak berbeda nyata pada umur 6 dan 8 minggu. Pada umur tersebut keragaman panjang tunas hanya dipengaruhi oleh dosis iradiasi atau klon. Tabel 1.
Hasil analisis ragam berbagai variabel pertumbuhan tanaman ubikayu yang sudah diiradiasi sinar gamma pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu. Rumah Kasa, Balitkabi, 2010. Umur 2 minggu
Variabel Jumlah tanaman mati (%) Jumlah tunas Panjang tunas Panjang daun
Klon (A)
Dosis (B)
AxB
KTG
Klon (A)
% Jumlah tanaman mati Jumlah tunas Panjang tunas Panjang daun
KTG
**
**
**
60,868
**
**
**
97,220
tn ** **
** ** **
** * **
0,553 1,740 0,814
tn ** **
tn ** **
** ** **
1,087 2,880 1,510
Umur 6 minggu Variabel
Umur 4 minggu Dosis AxB (B)
Umur 8 minggu Dosis AxB (B)
Klon (A)
Dosis (B)
AxB
KTG
Klon (A)
**
**
**
51,567
**
**
**
27,278
tn ** **
tn ** **
* tn **
1,068 6,812 2,552
tn ** **
** ** **
** tn **
0,213 12,751 2,052
KTG
KTG = Kuadrat Tengah Galat. tn, * dan ** = Masing-masing tidak berbeda nyata dan nyata pada uji F taraf 5% dan 1%.
Pendugaan LD50 pada Umur 8 Minggu Jumlah tanaman yang mati dipengaruhi oleh interaksi antara klon dengan dosis iradiasi. Untuk klon MLG 10311, iradiasi sinar gamma hingga dosis tertinggi (100 Gy) menyebabkan kematian tanaman tidak sampai 50%. Dengan demikian pendugaan level LD50 bagi klon tersebut belum dapat dilakukan. Untuk klon CMM 02048-6 dan varietas Adira 4, tingkat kematian tanaman yang mencapai 50% sudah terjadi sejak umur 4 minggu, terdapat pada perlakuan dosis antara 50 Gy hingga 75 Gy untuk CMM 02048-6, dan antara dosis 75 Gy hingga 100 Gy untuk Adira 4. Tingkat kematian tanaman pada kedua klon tersebut terus meningkat. Untuk CMM 02048-6 dengan dosis 100 Gy, jumlah tanaman yang mati pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu berturut-turut 35,2%, 76,2%, 90,3% dan 100%, sedangkan untuk Adira-4 adalah 3,3%, 70,0%, 90%, dan 93,3% (Tabel 2). Bertambahnya tanaman yang mati terkait dengan gangguan fisiologis tanaman akibat paparan radiasi sinar gamma yang mengenai seluruh bagian tanaman, tidak hanya pada bagian batang dan daun tetapi termasuk bagian akarnya. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2012 517
Tabel 2.
Pengaruh berbagai dosis iradiasi sinar gamma terhadap jumlah tanaman mati pada tiga klon/varietas ubikayu pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu. Rumah Kasa, Balitkabi, 2010.
Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%) Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%)
Jumlah tanaman mati (%) umur 2 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 6,7 abc 5,9 abc 0,0 a 16,7 cd 6,7 abc 0,0 a 26,7 de 13,7 bcd 0,0 a 35,2 e 3,3 ab 13,02 8,43 Jumlah tanaman mati (%) umur 6 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 3,3 a 2,6 a 0,0 a 40,0 b 6,7 a 0,0 a 73,3 c 72,6 c 3,3 a 90,3 d 90,0 d 12,34 9,90
Jumlah tanaman mati (%) umur 4 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 40,0 bc 6,7 a 0,0 a 53,3 c 31,5 b 0,0 a 76,2 d 70,0 d 16,66 12,23 Jumlah tanaman mati (%) umur 8 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 0,0 a 0,0 a 0,0 a 0,0 a 3,3 a 2,6 a 0,0 a 43,3 b 3,3 a 0,0 a 73,3 c 79,6 c 3,3 a 100,0 d 93,3 d 9,31 7,38
KK = Koefisien Keragaman, BNT = Beda Nyata Terkecil. Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%.
Nilai duga LD50 berdasarkan jumlah tanaman yang mati pada umur 8 minggu, untuk CMM 02048-6 terjadi pada dosis 58,6 Gy dan Adira-4 pada dosis 66,3 Gy. Jika tanaman dipelihara hingga panen, nilai LD50 kemungkinan lebih rendah daripada umur 8 minggu, sebab sebagian dari tanaman yang bertahan hidup pada umur 8 minggu menunjukkan lambatnya pertumbuhan panjang tunas, panjang daun, dan lebar daun sehingga peluang tanaman yang mati terus bertambah.
Jumlah Tunas Perlakuan iradiasi sinar gamma berpengaruh terhadap jumlah tunas per tanaman. Pada klon CMM 02048-6 dan varietas Adira-4, semakin tinggi dosis iradiasi semakin berkurang jumlah tunas yang tumbuh. Pada pengamatan terakhir (umur 8 minggu), jumlah tunas CMM 02408-6 pada perlakuan kontrol 2,7 tunas/tanaman, sedangkan pada perlakuan 75 Gy adalah 1,7 tunas/tanaman, bahkan tidak ada tunas yang bertahan hidup pada dosis 100 Gy. Untuk varietas Adira-4, jumlah tunas pada perlakuan kontrol 2,6 tunas/tanaman dan 0,3 tunas/tanaman pada perlakuan 100 Gy. Namun keadaan sebaliknya terjadi pada klon MLG 10311. Pada perlakuan kontrol, jumlah tunasnya (ratarata 1,8 tunas/tanaman) lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah tunas pada perlakuan 50 Gy dan 75 Gy (2,8 tunas/tanaman) (Tabel 3). Secara umum seluruh perlakuan menunjukkan jumlah tunas yang semakin berkurang seiring dengan bertambahnya umur tanaman. Hal ini terjadi karena terjadinya persaingan pertumbuhan di antara tunas yang ada. Panjang Tunas Iradiasi sinar gamma menghambat pertumbuhan tunas. Semakin tinggi dosis yang diaplikasikan semakin berkurang panjang tunas. Keragaman panjang tunas pada umur 6 dan 8 minggu tidak dipengaruhi oleh interaksi klon dengan dosis iradiasi. Pada umur tersebut keragaman panjang tunas disebabkan oleh perbedaan dosis iradiasi atau klon.
518 Wahyuni et al.: Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma terhadap Ubikayu Generasi M1v1
Hasil pengamatan pada umur 6 dan 8 minggu menunjukkan bahwa panjang tunas pada perlakuan kontrol tidak berbeda nyata dengan perlakuan 25 Gy dan 50 Gy. Tunas dari ketiga perlakuan nyata lebih pendek pada dosis 75 Gy dan 100 Gy (Tabel 4). Tabel 3.
Pengaruh dosis iradiasi sinar gamma terhadap jumlah tunas/tanaman dari tiga klon/varietas ubikayu pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu. Rumah Kasa, Balitkabi 2010.
Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100
Jumlah tunas umur 2 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 3,0 ef 2,4 f 4,2 bcde 3,7 cde 4,5 bc
BNT 5% KK (%) Dosis sinar gamma (Gy)
4,3 bc 4,0 cde 4,5 bc 3,9 cde 3,1 def 1,21 17,24
6,2 a 5,9 a 5,2 ab 4,3 bcd 3,6 cde
Jumlah tunas umur 6 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6
Jumlah tunas umur 4 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6 3,0 bc 3,1 bc 4,4 ab 4,8 ab 5,6 a
4,5 ab 3,7 bc 4,7 ab 3,2 bc 4,8 ab 1,80 26,46
5,9 a 4,5 ab 4,3 ab 2,4 c 2,2 c
Jumlah tunas umur 8 minggu CMM MLG 10311 Adira-4 02048-6
0
2,1 bcd
3,2 abc
3,3 abc
1,8 cd
2,7 ab
2,6 abc
25
2,1 bcd
2,9 abc
3,4 abc
1,7 d
2,4 abcd
2,9 a
50
3,4 abc
3,5 abc
3,6 ab
2,8 a
2,5 abc
2,8 a
75
3,6 ab
3,6 ab
2,3 abcd
2,8 a
1,7 d
1,9 bcd
100
4,0 a
1,8 cd
1,5 d
2,3 abcd
0,0 e
0,3 e
BNT 5% KK (%)
1,7 35,33
0,80 22,84
KK = Koefisien Keragaman, BNT = Beda Nyata Terkecil Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%
Tabel 4.
Pengaruh dosis iradiasi sinar gamma terhadap panjang tunas dari tiga klon/varietas ubikayu pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu. Rumah Kasa, Balitkabi, 2010.
Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%) Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%)
Panjang tunas (cm) umur 2 minggu MLG CMM 02048Adira-4 10311 6 10,1 b 5,6 ef 8,1 bcd 14,5 a 7,4 cde 9,6 b 8,5 bcd 5,4 ef 4,5 f 9,3 bc 4,5 f 3,5 f 6,8 de 4,0 f 5,5 ef 2,20 18,44 Panjang tunas (cm) umur 6 minggu*) Rata-rata 3 klon/varietas 19,4 ab 20,2 a 17,0 b 12,5 c 5,1 d 2,5 17,59
Panjang tunas (cm) umur 4 minggu CMM 02048Adira-4 6 20,2 b 11,6 efg 16,5 cd 24,2 a 12,3 ef 16,8 cd 17,7 bc 8,5 hi 10,2 fgh 14,2 de 5,4 j 6,2 ij 8,8 ghi 5,1 jk 2,5 k 2,83 14,12 Panjang tunas (cm) umur 8 minggu*) Rata-rata 3 klon/varietas 19,6 a 20,8 a 17,9 a 13,7 b 5,3 c 3,4 23,13
MLG 10311
KK = Koefisien Keragaman, BNT = Beda Nyata Terkecil. *) pengaruh interaksi klon vs dosis iradiasi tidak berbeda nyata; Angka selajur yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata (BNT 5%).
Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2012 519
Panjang Daun Keragaman panjang daun dipengaruhi oleh interaksi antara klon dengan dosis radiasi (Tabel 5). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada perlakuan kontrol panjang daun MLG 10311 dan Adira-4 tidak berbeda nyata, daun CMM 02048-6 lebih pendek dari MLG 10311. Perlakuan iradiasi sinar gamma berpengaruh negatif terhadap panjang daun. Hubungan antara dosis iradiasi dengan panjang daun pada umur 8 minggu membentuk garis regresi linier, untuk MLG 10311 adalah Y = 12,62 – 0,041X , R2= 0,93, CMM 02048-6 Y = 11,54 – 0,09X, R2= 0,70, sedangkan untuk Adira-4 Y = 13,28 – 0,11X, R2= 0,84. Semakin tinggi dosis yang diaplikasikan semakin besar penurunan panjang daun (Tabel 5), bahkan pada dosis tertinggi (100 Gy) sebagian tanaman mati dan sebagian lainnya masih memiliki tunas namun tidak memiliki helai daun yang membuka sempurna. Tabel 5.
Pengaruh dosis iradiasi sinar gamma terhadap panjang daun tiga klon/varietas ubikayu pada umur 2, 4, 6 dan 8 minggu. Rumah Kasa, Balitkabi, 2010
Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%) Dosis sinar gamma (Gy)
Panjang daun (cm) umur 2 minggu CMM Adira-4 02048-6 9,0 a 5,1 bcde 8,2 a 8,4 a 6,0 b 7,6 a 5,5 bcd 4,3 cdef 3,9 ef 5,5 bc 4,0 def 3,0 f 4,6 bcde 4,5 cdef 3,8 ef 1,49 16,05
MLG 10311
Panjang daun (cm) umur 6 minggu CMM Adira-4 02048-6 11,9 a 8,6 bcde 11,1 ab 10,9 abc 8,2 de 9,7 abcd 9,0 bcd 8,6 bcde 8,7 bcde 9,1 bcd 7,5 de 6,1 e 8,3 cde 0,0 f 0,0 f 2,66 20,36
MLG 10311 0 25 50 75 100 BNT 5% KK (%)
Panjang daun (cm) umur 4 minggu CMM 02048Adira-4 6 10,8 a 8,2 bcd 10,2 ab 10,2 ab 7,6 cd 8,8 abc 8,9 abc 7,7 cd 8,4 bcd 8,0 cd 5,0 ef 6,7 de 8,0 cd 3,8 f 0,0 g 2,08 16,62
MLG 10311
Panjang daun (cm) umur 8 minggu CMM 02048Adira-4 6 13,1 a 10,3 bcd 12,2 ab 11,4 abc 9,0 def 10,3 bcde 10,0 bcde 8,8 def 9,2 cdef 9,4 cdef 7,9 ef 7,5 f 9,0 def 0,0 g 0,0 g 2,39 16,58
MLG 10311
KK = Koefisien Keragaman, BNT = Beda Nyata Terkecil. Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%.
Jumlah Tanaman Dipanen, LD50 dan Kisaran Hasil Umbi Generasi M1V1 Jumlah tanaman dipanen, tanaman mati, dan kisaran hasil umbi ubikayu generasi M1V1 di KP Kendalpayak disajikan pada Tabel 6. Jumlah tanaman mati selama pemeliharaan di lapangan hingga tanaman dipanen pada umur 10 bulan terus bertambah. Jumlah stek yang diiradiasi untuk setiap klon/varietas masing-masing 120 batang (30 tanaman setiap perlakuan dosis iradiasi). Jumlah tanaman yang bertahan hidup hingga panen adalah 56 tanaman untuk MLG 10311, 47 tanaman untuk CMM 02048-6, dan 44 tanaman untuk Adira-4. Tingkat kematian tanaman hingga 100% untuk MLG 10311 terjadi pada dosis 75 Gy, sedangkan untuk CMM 02048-6 dan Adira 4 pada dosis 100 Gy (Tabel 6). Iradiasi menyebabkan terganggunya fotosintesis sehingga mengganggu pertumbuhan tanaman, pada dosis lebih tinggi menyebabkan kematian sel-sel meriste520 Wahyuni et al.: Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma terhadap Ubikayu Generasi M1v1
matik di titik tumbuh sehingga mematikan tanaman (Datta et al. 1994, Nagatomi 1996, Liang Qu 1996). Tabel 6.
Jumlah tanaman dipanen, tanaman mati, dan kisaran hasil individu tanaman ubikayu generasi M1V1. KP Kendalpayak, 2010.
Klon/varietas
MLG 10311
CMM 02048-6
Adira-4
Dosis sinar gamma (Gy) 0 25 50 75 100 0 25 50 75 100 0 25 50 75 100
Jumlah stek diiradiasi
Jumlah tanaman dipanen
Jumlah tanaman mati (%)
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
3 30 26 0 0 3 28 14 5 0 3 28 15 1 0
0 13 100 100 7 53 83 100 7 50 97 100
Hasil umbi (kg/tanaman) MiniMakRatamum simum rata 3,50 5,00 4,10 1,05 5,80 2,33 0,18 4,30 1,39 3,10 0,75 0,30 0,60
4,40 5,00 3,50 2,60
3,73 2,81 1,63 1,52
5,00 1,05 0,00 3,00
6,90 8,20 6,40 3,00
5,78 3,09 2,39 3,00
-
-
-
Berdasarkan jumlah tanaman mati pada saat panen diperoleh nilai duga LD50, untuk MLG 10311 adalah pada 60,4 Gy, CMM 02048-6 53,8 Gy dan Adira-4 pada 52,1 Gy. Dengan diperolehnya LD50 akan mempermudah perencanaan dosis iradiasi yang efektif untuk menginduksi diperolehnya mutan yang lebih unggul dari tanaman aslinya. Hasil umbi dari individu tanaman yang sudah diiradiasi sinar gamma yang berasal dari MLG 10311 berkisar antara 0,18−5,80 kg/tanaman, CMM 02048-6 antara 0,30-5,00 kg/ tanaman, dan Adira-4 antara 0,00−8,20 kg/tanaman. Dari empat dosis yang dicoba, ratarata hasil umbi tertinggi pada ketiga klon/varietas diperoleh pada 25 Gy (Tabel 6). Namun dibandingkan dengan kontrol (tanpa iradiasi), hasil tersebut relatif lebih rendah, karena hasil umbi pada percobaan ini belum menunjukkan potensi genetik yang sebenarnya. Individu-individu tanaman yang mengalami paparan iradiasi masih mengalami proses recovery dari kerusakan jaringan tanaman. Oleh karena itu, seleksi pada generasi M1V1 belum memenuhi syarat (Micke dan Donini 1993). Pada saat iradiasi dilakukan, setiap stek memiliki sedikitnya sebuah tunas dan pada saat panen sedikitnya diperoleh satu batang tanaman. Sementara pengaruh iradiasi bersifat random. Secara teoritis, mutasi yang terjadi juga akan bersifat random. Oleh karena itu, setiap batang yang dihasilkan dari suatu stek berpeluang menjadi individu yang berbeda dengan batang lain yang berasal dari stek yang sama. Pada akhir kegiatan ini diperoleh populasi berupa individu tanaman yang siap digunakan sebagai bibit untuk pertanaman generasi M1V2 dan menurut Micke dan Donini (1993) sudah memenuhi syarat untuk diseleksi.
Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2012 521
KESIMPULAN 1. Keragaman jumlah tanaman mati, jumlah tunas, panjang tunas, dan panjang daun dipengaruhi oleh interaksi klon dengan dosis iradiasi sinar gamma. 2. Iradiasi sinar gamma dosis 25−100 Gy berpotensi menghambat pertumbuhan tunas dan menyebabkan penyimpangan bentuk dan warna daun yang mulai muncul sejak dua minggu setelah tanam, namun penyimpangan bentuk daun tersebut bersifat sementara. 3. Nilai duga LD50 pada umur 8 minggu setiap klon berbeda, untuk CMM 02048-6 adalah pada 58,6 Gy, Adira-4 pada 66,3 Gy, sedangkan untuk MLG 10311 belum dapat diduga karena jumlah tanaman yang mati hingga umur 8 minggu belum mencapai 50% dari populasi. 4. Berdasarkan jumlah tanaman mati dari awal iradiasi hingga saat panen individuindividu tanaman M1V1 diperoleh nilai duga LD50 untuk MLG 10311 pada dosis 60,4 Gy, CMM 02048-6 pada dosis 53,8 Gy, dan Adira-4 pada dosis 52,1 Gy. 5. Hasil umbi individu-individu tanaman M1V1 yang berasal dari MLG 10311 berkisar antara 0,18−5,80 kg/tanaman, CMM 02048-6 antara 0,30−5,00 kg/tanaman, dan Adira-4 berkisar antara 0,00−8,20 kg/tanaman.
UCAPAN TERIMAKASIH Penghargaan dan rasa terima kasih disampaikan kepada Sdr. Langgeng Sutrisno, SP dan Sdr. Sunaryo yang sudah membantu pelaksanaan percobaan ini dengan baik. Semoga Allah SWT membalasnya dengan pahala berlimpah.
DAFTAR PUSTAKA Agusrial, 2008. Teknik Mutasi: Pemuliaan Tanaman. http://www.infonuklir.com/ modules/news/ article.php?storyid=67. [Akses 23 Des 2009] Anonim, 2009. Kelompok Pemuliaan Tanaman. http://www.batan.go.id/patir/_pert/pemuliaan/ pemuliaan.html. [Akses 5 Jan 2009] Borojevic S, 1990. Principles and Methods of Plant Breeding. Elsevier Sci. Pub. Co. Inc. New York, 368p. Datta, S.K., A.K. Dwivedi and Banerji. 1994. investigations on gamma ray induced chlorophyll variegated mutans. J. Nuclear Agric. Biol. 24 (4) : 237– 247. Herison C, Rustikawati, Sutjahjo SH, Aisyah SI, 2008. Induksi Mutasi melalui iradiasi sinar gamma terhadap benih untuk meningkatkan keragaman populasi dasar jagung (Zea mays L.). Jurnal Akta Agrosia Vol.11 No.1:57−62. Liang Qu, 1996. Mutation breeding for ornamental plant in China. In. Proc. Seminar on Mutation Breeding in Horticultural Crops for Regional Nuclear Cooperation in Asia. 3−10 November 1996. Bangkok, Thailand. 14p. Micke A, and Donini B, 1993. Induced Mutation. In Hayward MD, Bosemark NO, and Romagosa I (Eds.). Plant Breeding. Principles and Prospects. Chapman & Hall, London. Pp.52−62. Nagatomi, S,. K, Degi, M, Yamaguchi, E,. Miyahira, M, Sakamoto, K, Takaesu, 1992. Six mutant varieties of diffrence flower colour induced by floral organ culture of chronically chrysanthemum plant. Technical news. 43:1−2. Nagatomi, S, 1996. Application of irradiation in vitro techniques on induced mutation in horticultural crops. In. Proc. Seminar on Mutation Breeding in Horticultural Crops for Regional Nuclear Cooperation in Asia, 3−10 November 1996 Bangkok, Thailand. 14p. Sanjaya, L., Y, Supriyadi, R, Meilasari dan K, Yuniarto, 2009. Induksi mutasi dengan menggunakan sinar gamma pada varietas–varietas krisan. http://wuryan.wordpress.com/ 2009/01/22/induksi-
522 Wahyuni et al.: Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma terhadap Ubikayu Generasi M1v1
mutasi-dengan-menggunakan-sinar-gamma-pada-varietas%E2%80%93varietas-krisan/ [Akses 5 Jan 2010] Soedjono S, 2003. Aplikasi mutasi induksi dan variasi somaklonal dalam pemuliaan tanaman. Jurnal Litbang Pertanian 22(2):70−78. Soeranto H, 2003. Peran iptek nuklir dalam pemulian tanaman untuk mendukung industri pertanian. Prosiding Pertemuan dan Presentase ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN, Yogyakarta 8 Juli 2003. Hal. 308−316. digilib.batan. go.id/e.../SOERANTO-H308.pdf [Akses 9 Maret 2011].
Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2012 523
