PENGARUH SINAR GAMMA TERHADAP TOLERANSI ALUMINIUM PADA PADI VARIETAS SENTANI MELALUI TEKNIK KULTUR JARINGAN
Dameria Hutabarat*.
ABSTRAK PENGARUH HELALUI dapat
SINAR
TEKNIK
atau
diturunkan
gal ur-galur
pengujian larutan
pada
mutan
kecambah
Kimura
pH
mutan
14
toleransi
AI,
perlakuan
awal
yang
15
t
dengan
berasal
didapat
gamma
dari
Kimura
naik
AJ.UHINIUM Sentani
nkar
awal
10
moderato
14 ppm AI, Al-nya
turun
PADI
VARIUAS
teknik
jaringan.
vi tro",
dilakukan
se leksi
"in
kemudinn
3 cm, Al
30
ppm
t
10 Gy
Galur
ditanam
selama
pada
12 hart.
t
8 ppm Al dan 20 Gy
mutan
menjadi
Al-nya
kultur
± t
SENTANI
peka AI, toleransi
melalui
pI! 4 di tambah
menjadi
PADA
yang
hasi!
panjang
dari perlakuan
Al-nya
t
sinar
mempunyai
larutan
15 Gy
TOLERANSI
Padi varietas
yang
yang
4 dan
Galur-galur ppm
TERHADAP
JARINGAN.
dinaikkan
Terhadap
GAMMA
KULTUR
yang
sangat
berasal
dari
peka.
ABSTRACT EFFECTS TISSUE
sensitivity technique. stress.
could Mutant
with
t
10
RAYS
ON ALUMINUM
t
Sentani or
lines
from
with
derived root
8 ppm
state,
for
to be
mutant
ON
variety increased
in vitro
Mutant
t
20 Gy
by applying
derived increased
from
in vitro
sensitive
to
BY USING
AI;
examined
its
from
to 30 ppm
in vitro
their
Al
solution treatment
Al tolerance
treatment
Al
in vitro
on pI! 4 Kimura
AI,
to very
VARIETY
gamma-rays
were
planted
lines
14 ppm
RICE
sensitive
selection
lines derived
its Al tolerance
SENTANI
was
of ± 3 cm were
12 days.
Al and
while
14 ppm AI, decreased
length
TOLERANCE
rice
be decreased
Al 30 ppm,
10 Gy
intermediate
t
GAMMA
TECHNIQUE.
Seedlings
enriched of
OF
CULTURE
t
of 15
to
15 Gy
state.
PENDAHULUAN Al padi
pada
karena
Pengaruh pada
*
Pusat
akar
lahan
masam
keracunan
Al
yang diakibatkan yang
Aplikasi
disertai
Isotop
merupakan
penghambat
menyebabkan oleh
ion Al pada tanaman
gejala-gejala
dan Radiasi,
pertumbuhan
terhambatnya
kelainan
tanaman
pembelahan adalah
pada
daun
sel.
kerusakan sehingga
BATAN
297
mengakibatkan
turunnya
hasil
panen.
sinar gamma dapat menghasilkan
Sudah
banyak
mutan yang mempunyai
dibuktikan sifat
bahwa
lebih baik
BAHAN DAN METODE
Galur-galur Sentani vitro"
yang
mutan
mendapat
(1, laporan
yang berasal pada larutan kan hingga banyakan.
yang digunakan
di sini berasal
per lakuan
pada
teknis
awal
1988).
Tanaman
stadia R1,
dari
kalus
turunan
varietas
secara
dari
"in
tanaman
dari kalus dan tanaman R2, diseleksi seeara "in vivo", Al 30 ppm. Keeambah dengan akar terpanjang dipertahan-
panen,
Pada seleksi
R3 sudah merupakan
kalus
"in vitro"
galur
murni
digunakan
dan dilakukan
2 maeam
per-
konsentrasi
Al
yaitu 8 dan 14 ppm dalam bentuk Al C13. 6 H20. Kalus diradiasi dengan sinar gamma dosis tunggal 20 Gy dan dosis berulang 10 + 10 Gy dan 15 + 15 Gy dengan selang waktu radiasi 1 jam. Seleksi "in vivo" dilakukan pada R1 dan R2 dengan eara : biji disemai selama 4 hari, kemudian dipindahkan ke larutan Kimura dengan pH 4 yang berisi Al 30 ppm selama
Untuk
2 minggu.
mengetahui
perbaikan
toleransi
Al pada
gaiur-galur
mutan
yang didapat, dilakukan pengujian pada keeambah yang mempunyai jang akar ± 3 em. Keeambah ditanam pada 2 macam larutan : 1. Kimura dengan pH 4 2. Kimura dengan pH 4 + Al 30 ppm. Kecambah perlakuan awal : a. Tidak ada periakuan, b. 20 Gy + 8 ppm AI.
kontrol
berasal
pan-
dari padi dengan
(Sentani normal).
c. 10 + 10 Gy + 8 ppm AI. d. 20 Gy + 14 ppm AI. e. 15 + 15 Gy + 14 ppm AI. Untuk
tiap
perlakuan
digunakan
16 tanaman.
Tanaman
"growth - chamber" dengan suhu 27 - 30 °C, eahaya jam per hari. Lama periakuan 12 hari.
298
ditaruh
didalam
2,2 Klux selama
16
HASIL
DAN PEMBAHASAN Hasil
kontrol Mutan
selengkapnya
mengalami
dengan
bedaan dung
yang nyata
nurunan
terhadap
pada
panjang
pada
panjang
Sentani
larutan
akar pada
normal
bebas
larutan
bila
dibandingkan
dengan
akar
Mutan bedaan
pada
dengan
yang
pada kedua macam yang
berasal
nunjukkan
Mutan tanam pada
ruh perlakuan. mutan
ini tidak
tani normal AI. Mutan
awal
larutan.
nyata
larutan.
pada larutan 23% penurunan
Sentani
menunjukkan dengan
perbedaan
55% penurunan
AI,
tidak
ini
mengalami
14 ppm
maupun
larutan
AI,
me-
yang
mengandung
dibandingkan
perlakuan panjang
yang
di-
yang sangat nyata
mutan-mutan
lainnya,
akar terpanjang
bila
mutan dengan
normal
dengan mutan
Mutan
perbedaan
normal
pada
per-
Al 30 ppm.
yang mempunyai
tetapi
ini mengalami
dengan
15 + 15 Gy +
awal
Sentani
tanaman
ataupun
pe-
perlakuan
macam
10 + 10 Gy + 8 ppm macam
bebas AI, menunjukkan
Akan
kedua
40%
sangat
ini mengalami
akar pada larutan
dengan
merupakan
yang
5% = 1.1985;
dibandingkan
kedua
perlakuan
dibandingkan
sehingga
pada
panjang
larutan
pada
dengan
akan tetapi bila dibandingkan
periakuan
dengan
Mutan
yang mengan-
awal 20 Gy + 14 ppm Al menunjukkan bila
Iarutan,
perbedaan
26% penurunan
bila
nyata
dari
normal,
per-
Iarutan Al 30 ppm.
periakuan
sangat
larutan
ini mengalami
perbedaan
Al bed a nyata
1% = 1.4071.
AI, beda nyata
panjang
Sentani
yang mengandung
sebagai
30 ppm AI.
menunjukkan
Al 30 ppm. Mutan
10 + 10 Gy + 8 ppm Al menunjukkan
bebas
1. Sentani
pada
AI. Mutan
awal
Pada larutan
Gambar
akar pada larutan
awal 20 Gy + 8 ppm Al tidak
perlakuan
Al maupun
ter lihat
39% penurunan
dari seluAl 30 ppm, dengan
Sen-
awal 20 Gy + 8 ppm
akar
pada
larutan
Al
30 ppm. Pada penelitian pada
panjang
akar
kecambah
Menuurut
MOHIDIN
terhadap
toksisitas
Ada kaitan
CHAUNDRY
(2).
yang
yang
dikutip
Al pada
disini
ditanam
oleh
stadia
kecambah
akar dan toleransi
penel iti
CAMARGO
peka.
30
ppm.
Iebih
peka
stadia
dewasa.
AI.
pengujian
yang
menggunakan
tanaman
Al
padi
daripada
pada konsentrasi
Pada
Al didasarkan
Iarutan
(2),
(3, 4, 5) menggunakan
50 ppm, d~mana
diujinya
lain
toleransi
pada
CHAUNDRY
Al 30 ppm mengikuti
Beberapa
misalnya
ra 10 ppm hingga an padi
yang
antara panjang
Konsentrasi
berbeda,
yang dikemukakan
yang
dilakukan
oleh
konsentrasi
yang
konsentrasi
Al anta-
50 ppm semua sangat
peka,
tanamkonsen-
299
trasi Al 10 ppm sudah sangat menghambat gunakan
konsentrasi
yang dilakukan
padi, padi toleran
30,1%
dan
35,0
dalam
%.
Pada
penurunan
varietas
toleransi
Ada
Al yaitu mutan
IAC-3
30 ppm AI. mengalami
peneli tian
panjang
peka.
oleh CHAUNDRY
Al yaitu
jang akar 16,5 % pada larutan dan Taichung-65 masing-masing
mengalami
ZAINI
(6) meng-
15 dan 30 ppm AI.
Dari pengamatan vari~tas
pertumbuhan.
yang
galur
mengalami
Al yaitu panjang disini,
39% sehingga
mutan
yang berasal
penurunan
Padi peka penurunan dilakukan
akar sebanyak dua
(2), pada beberapa
yang
Sentani
dikategorikan
mengalami
kenaikan
awal 10 + 10 Gy
dari perlakuan
+ 8 ppm Al dan 20 Gy + 14 ppm AI, masing-masing
panIR-45 akar
mengalami
penurunan
panjang akar 23% dan 26% pada larutan 30 ppm AI. Namun kedua mutan tersebut belum dapat dikategorikan pada padi toleran AI, melainkan moderat
AI.
Mutan menjadi gamma
dengan
padi
perlakuan
sangat
peka
15 + 15 Gy merupakan
Walaupun
demikian,
dilihat
awal
15 +
15 Gy
AI.
Dengan
terhadap dosis dari
yang memberi panjang
+
14
ppm
demikian pengaruh
akar pada
Al
berubah
dosis
sinar
penghambatan.
larutan
bebas
AI,
mutan
ini baik untuk jenis padi gogo di lahan tak bermasalah,
karena
untuk
padi
supaya
jenis
dapat mencapai
kelembaban
Perlakuan
dengan
ppm Al ternyata penyinaran ruh yang pada
ini diperlukan
penyinaran
awal dengan
dosis
toleransi
tunggal
ransi Al dari penggunaan
pengaruh
dosis
tidak
sinar
20 Gy dapat menaikkan
dari
ppm
menjadi
20 Gy
di tambah
gamma
memperbaiki
300
ketahan
14
Al
padi terhadap
sama AI.
periakuan
yang
sangat
dengan
mutan
nyata,
tersebut
merubah
AI. Dengan
Perlakuan
awal
Al apabiia demikian
atau
Iebih
dosis
dosis dari
yaitu
terhadap
ketahanan
10 + 10 Gy sangat
AI.
Dengan
20 Gy + 8
tunggal
dari
padi moderat
toleransi
ppm.
dosis
berulang
gamma
terhadap
tunggal 8
ketahanan
pada dosis
padi
dalam
10 + 10 Gy + 8 ppm AI. Penga-
perbedaan
padi peka Al menjadi
ketahan
yang
dosis
yang beda
berulang
merubah
dosis berulang
memperbaiki
awal dengan
menunjukkan
AI, sedangkan
perakaran
tanah.
memberikan
dihasilkan
sistem
tole-
demikian
baik
untuk
dengan
dosis
Al ditambah
tunggal
sinar
14 ppm
dapat
KESIMPULAN
1. Toleransi
Al
diturunkan
pada
dengan
padi bantuan
varietas
Sentani
sinar gamma
dapat
melalui
dinaikkan
teknik
atau
kultur jari-
ngan. 2. Galur-galur
mutan
dengan
perlakuan
dan 20 Gy + 14 ppm Al mendapat peka AI.
pada
3. Galur
Sentani
mutan
dengan
alami penurunan peka terhadap
UCAPAN
TERIMA
normal
toleransi
kenaikkan
menjadi
perlakuan
10 +
awal
toleransi
galur-galur
awa]
Al dari
mutan
15 + 15 Gy +
yang
14 ppm
Al dari sifat peka menjadi
sifat
moderat Al meng-
sHat
sangat
AI.
KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada membantu sehingga karya tulis ini terlaksana.
DAFTAR
10 Gy + 8 ppm Al
Sdr.
Parno
yang
telah
PUSTAKA
1. HUTABARAT, D., dan PARNO. Pengujian daya hasil lanjutan galur mutan padi tahan garam dan selekai Ilntuk ketahanan Al melalui kultur BATAN,
jaringan. II. Selekai Jakarta (1988).
2. CHAUDHRY,
M.A., YOSHIDA,
for Aluminum of fertilized
egg cells
AI. Laporan
S., and VERGARA, after N-Methyl-N-
Different
concentration
B.S.,
teknis
Induced
Nitroao
PAIR-
mutations
Urea treatment
in rice. ENV. Exp. Bot. 27 (1987) 37.
C.E de 0., CIIAMARGO, O. B de A.,
3. CHAMARGO,
lerance
tolerance
ketahanan
of Al
of rice cultivars.
and SOUZA,
in nutritive
solutions
D.M.
de
and
,
to-
Rice Abstract ..1Q (2) (1987) 568.
301
4. IBID,
Effects
solution (1996)
on the tolerance
concentrations
of rice cultivar.
C.E. de 0, The tolerance
centrations Rice Abstract
of Al
sition
Rice Abstract
in nutrient
of rice cultivars solutions
of Al in nutrient
in two rice cultivars
of
of two con-
various
solution
at different
D '.<·::1
growth
ABC Perlakuan
. Kimura
+
AI 30 ppm
D pada stadia
E kalus
OGy;
B =
20Gy. +
Bppm
AI;
..
10 + 10 Gy + B ppm AI; D = 20 Gy + 14 ppm AI; D = 20Gy + 14 ppm AI;E = 15 + 15Gy + 14 ppm Al C =
302
Rice
Kimura
Rata-rata pdIljang akar (em) beberapa galur mutan tahan AI. yang di tanam pada Iarutan Kimura pH 4,0 clan KilTRlra 4,0 + Al 30 ppm A =
compo-
stages.
10··-
1.
strength.
on chemical
o Ganbar
~ (3)
~ (6) (1986), 2732.
15
~
in the nutrient
9 (3) (1986) 1254.
Influence
Abstract
e
of Al
1252.
5. CHAMARGO,
6. FAGERIA,
of different
DISKUSI
MINATYORINI 1. Mengapa
yang Anda pilih untuk
2. Setelah tahan,
didapat sedang
pada
serangan
hama
keluaran
apa
sentani
Gy
+
aklimatisasi ~andungan
dapat
Anda
mutan
capai
dikemukakan
dengan
dibandingkan
di
perlakuan
dengan
SUDARYATI
untuk
sampai
kegagalan
sedikit:
karena
Kira-kira
meningkatkan
toleransi
sini
adalah
yang
terbaik
dari
awal
kenaikkan
sentani
10 Gy + 8 ppm Al dan
10 +
toleransi
terhadap
20
Al bila
normal.
S.
1. Apa yang dimaksud moderat ?
dengan
2. Al nya turun menjadi
3. Larutan
mengalami bijinya
moderat
awai.
14 ppm Al menunjukkan
Istilah
"ya
AI.
yang
mutan
YATI
Al
sentani.
HUTABARAT
tiap perlakuan 2. Galur
tahap
yang
ini varietas
mlltan toleransi
penyakit,
terhadap
DAMERIA 1. Galur
galur
percoban
istilah
sangat
toleransi
Al nya
naik
menjadi
peka ?
ini ada pada abstrak. Kimura
DAMERIA
Al
nya
lebih
balk
AI, tetapl belum
2. Toleransl terhadap
isinya ?
HUTABARAT
1. Toleransi terhadap
itu apa saja
Al nya
lebih
dari
menjadi rendah
sentani
toleran
dari
normal
yang
peka
yang
peka
AI.
sentani
normal
AI.
3. Komposisi
larutan Kimura (mg/liter) Makro:
(NH4)2S04
48,2
KH2P04
24,8
Ca(N03)2
59,9
K2S04
15,9
303
Mikro: CuS04 CoCl
0,010A
2,480
FeS04
7,000j
MnS04
4,000
Na
ZnCl2
1,572
NaMo04
0,100
RI
g,g20
H3B03
0,010
EDT A
16,000
ZURHAN M. 1. Produksi
3. Apakah
Al di tanahjlapangan
dicoba
DAMERIA
tanggapan
kalus
? Mohon dijelaskan.
bagaimana
embovid
?
+ Al bagaimana
tunas dari kalus yang diradiasi
2. Konsentrasi
terhadap
Al yang tinggi
?
HUTABARAT
1. Bisa dilihat
pada makalah.
2. Belum dilakukan
uji lapangan
3. Ya, konsentrasi
40 ppm.
dilahan
yang bermasalah
dengan AI.
EKA SUGIYARTA 1. Apakah mutan
setiap
2. Untuk
kalus
sasaran
apabila sehingga
screening
sejak pada
keragamannya
DAMERIA
pada
tiap
perlakuan
hanya
menghasi lkan
satu
?
saja
kalus saat
mutan
terus
keluar
tahan
Al
ditingkatkan dari
tabung
oleh
2
tinggi
akan
kadar
Al
("invi tro")
lebih
dalam
baik
media,
tinggal
diuj i
dilapangan.
HUTABARAT
1. Lebih dari satu. 2. Ketahanan
Al
dipengaruhi
ketahanan
terhadap
si.Selama
dalam
sehingga
Al harus dilakukan
tabung
semuanya
gen.
yang
terjadi
hanya berasal
sedikitnya adalah
304
dari radiasi
demikian
ulang ?
seleksi
pada dua genera-
perbanyakan
dari satu generasi
IRWANSYAH 1. Apa yang diharap
Dengan
saja.
vegetatif
2. Apa dapat percobaan pengujian kecambah dilakukan dengan kultur jaringan (mengingat biaya kedua sistem kultur). DAMERIA
HUTABARAT
1. Pada radiasi jam
cara non-
yang
berulang
berguna
kerusakan
ada jarak
bagi
jaringan
yang disebabkan
2. Pengujian
kecambah
waktu
penyinaran
tanaman
itu
sedikitnya
untuk
satu
memperbaiki
oleh radiasi.
dilakukan
di luar tabung.
OTIH ROSTIANA Apakah
galur-galur
mutan tetap sehingga pada
generasi
yang
paling
merupakan
pada
terhadap
AI.
mutan
lagi sifatnya
lagi bersegresi.
menunjukkan
terhadap
ini sudah
pertumbuhan
DWI RETNO Andaikan
sudah
terhadap
AI,
bahwa
Ciri
galur
dan apa
tersebut
AI.
kita
dan produksi
temukan
berarti
cukup padi
mantap.
Ini
terlihat
dari
dan dari pengujian
kesera-
pada
akar
LUKIWATI
Al tinggi
tidak
tidak
dapat
benar-benar
HUTABARAT
gamannya
varietas
yang
mutan tetap toleran
mengandung
dihasilkan/terseleksi
berikutnya/turunannya
galur-galur
but
yang
pada uji lapang tidak berubah
spesifik
DAMERIA Ya,
mutan
varietas
dalam
tubuh
berbahaya
bagi
? Sampai
yang
tanaman
(dalam jaringan
tersebut
padi
tersebut
tanaman.
manusia batas
tinggi
Apakah
yang
berapa
toleransinya otomatis
keadaan
akan terse-
memakan/mengkonsumsi kandungan
Al
tanaman
cukup am an bagi kita ? DAMERIA Saya
tidak
pertanyaan
HUTABARAT melakukan
dasar
apakah
kandungan
Al
dalam
tanaman,
maka
belum bisa dijawab.
ROSMIARTI 1. Apa
pengamatan
ada
A. WAIIID pemilihan penelitian
konsentrasi pendahuluan,
Al
pada
sebab
medium ada
diferensiasi,
literatur
yang
me-
305
nyatakan
adanya
terhadap
Al
sensitifitas
(misalnya
yang berbeda-beda
sentani
yang
jenis
dari varietas
Indica
dan
jenis
padi padi
gogO) • 2. Berapa
persen
bergenerasi berhasil hormaon
kalus
dan uji pemantapan
muneul
dari
untuk medium
DAMERIA
1. Sudah
kemampuan
kalus,
setiap
perlakuan
yang
adaptasi
ke tanah
setelah
dan
kalau
dapat
diberikan
berhasil tanaman
komposisi
regenerasi.
HU'l'ABARAT
dilakukan
penelitian
pendahuluan
lihat
makalah
yang
disajikan 2. Kemampuan Adaptasi Komposisi 10,8 ppm.
30G
kalus tanaman hormon
berdifferensiasi dad
"invitro"
untuk
medium
terdapat
pada
makalah.
ke tanah sangat baik hampir regenerasi
NAA
0,37
ppm,
100%
Kinetin
.
