Archive for February 4th, 2011

LAPORAN PRAKTIKUM KEGIATAN PENANAMAN PARE DI LAPANG

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman pare (Momordica charabtia) merupakan tanaman sayuran buah yang memiliki khasiat yang cukup banyak bagi kesehatan manusia. Tanaman pare dapat mengobati berbagai macam penyakit seperti demam, disentri, obat cacing, obat batuk, antimalaria, seriawan, penyembuh luka, dan penambah nafsu makan, bahkan tanaman pare juga berkhasiat untuk menurunkan gula darah.

Tanaman pare mudah dibudidayakan serta tumbuhnya tidak tergantung musim. Sehingga tanaman pare dapat ditemukan tumbuh liar di tanah terlantar, atau ditanam di pekarangan dengan dirambatkan di pagar, untuk diambil buahnya. ditanam di lahan pekarangan, atau tegalan, atau di sawah bekas padi sebagai penyelang pada musim kemarau. Melihat khasiat dan kegunaan yang cukup banyak dari tanaman pare serta budidayanya yang tergolong mudah maka budidaya tanaman pare perlu dilakukan. Tanaman pare sudah banyak dibudidayakan di berbagai daerah di Indonesia. Umumnya, pembudidayaan dilakukan sebagai usaha sampingan.

Tujuan

Tujuan dari kegiatan pratikum ini adalah untuk mengetahui tanaman obat pare dan mengetahui teknik budidaya tanaman obat pare yang baik.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman pare (Momordica charabtia) berasal dari kawasan Asia Tropis. Pare tergolong tanaman semak semusim, yang hidupnya menjalar atau merambat, dengan sulur berbentuk spiral. Daunnya tunggal, berbulu, berbentuk lekuk tangan, dan bertangkai sepanjang 10 cm. Bunganya berwarna kuning-muda. Batangnya bermawna hijau,  massif, mempunyai rusuk lima, berbulu agak kasar ketika masih muda, namun setelah tua gundul,. Buahnya buni, bulat telur memanjang, warna hijau, kuning sampai jingga, dan rasanya pahit. Biji keras, warna cokelat kekuningan.

Jenis Pare

Pare Gajih

Pare ini paling banyak dibudidayakan dan paling disukai. Pare ini biasa disebut pare putih atau pare mentega. Bentuk buahnya panjang dengan ukuran 30-50 cm, diameter buah 3 – 7 cm, berat rata-rata antara 200-500 gram/ buah.

Pare Hijau

Pare hijau berbentuk lonjong, kecil dan berwarna hijau dengan bintil-bintil agak halus. Pare ini banyak sekali macamnya, diantaranya pare ayam, pare kodok, pare alas atau pare ginggae. Dari berbagai jenis tersebut paling banyak ditanam adalah pare ayam. Buah pare ayam mempunyai panjang 15 – 20 cm. Sedangkan pare ginggae buahnya kecil hanya sekitar 5 cm. Rasanya pahit dan daging buahnya tipis. Pare hijau ini mudah sekali pemeliharaannya, tanpa lanjaran atau para-para tanaman pare hijau ini dapat tumbuh dengan baik.

Pare Import

Jenis pare ini berasal dari Taiwan. Benih Pare ini merupakan hybrida yang final stock sehingga jika ditanam tidak dapat menghasilkan bibit baru. Jika dipaksakan juga akan menghasilkan produksi yang jelek dan menyimpang dari asalnya. Di Indonesia terdapat tiga varietas yang telah beredar yaitu Known-you green, Known-you no. 2, dan Moonshine. Perbedaan ketiga jenis pare import ini adalah mengenai permukaan kulit, kecepatan tumbuh, kekuatan penampilan, bentuk buah dan ukuran buah.

Pare Belut

Jenis Pare ini memang kurang populer. Bentuknya memanjang seperti belut panjangnya antara 30 -110 cm dan berdiameter 4-8 cm.

Kandungan

Buahnya mengandung albiminoid, karbohidrat, dan zat warna, daunnya mengandung momordisina, momordina, karantina, resin, dan minyak lemak, sementara akarnya mengandung asam momordial dan asam oleanolat. Bijinya mengandung saponin, alkaloid, triterprenoid, dan asam momordial.

Tabel 1. Kandungan gizi buah dan daun pare

zat gizi Buah Pare Daun Pare
Air 91,2    g 80,0    g
Kalori 29,0    g 44,0    g
Protein 1,1    g 5,6    g
Lemak 1,1    g 0,4    g
Karbohidrat 0,5    g 120,0    g
Kalsium 45,0 mg 264,0 mg
Zat Besi 1,4 mg 5,0    g
Fosfor 64,0 mg 666,0 mg
Vitamin A 18,0  SI 5,1 mg
Vitamin B 0,08 mg 0,05 mg
Vitamin C 52,0 mg 170,0 mg
Folasin - 88,0 mg

Manfaat

Manfaat buah pare bagi kesehatan manusia adalah :

Ö        Merangsang nafsu makan

Ö        Menyembuhkan penyakit kuning

Ö        Memperlancar pencernaan

Ö        Obat malaria

Selain buah pare, ternyata daun pare juga memiliki manfaat yang tidak kalah dengan buahnya. Manfaat tersebut antara lain:

Ö        Menyembuhkan mencret pada bayi

Ö        Membersihkan darah bagi wanita yang baru melahirkan

Ö        Menurunkan panas

Ö        Dapat mengeluarkan cacing kremi

Ö        Menyembuhkan batuk

Syarat Tumbuh

Pare mudah tumbuh di mana saja. Pare dapat tumbuh pada daerah dengan ketinggian 1-1.500 m dpl. Tanah yang cenderung asam justru disukainya sehingga tidak perlu dilakukan pengapuran. Pare dapat tumbuh optimal pada pH tanah 5-6. Bila derajat keasamannya dibawah 5, tanaman pare juga masih dapat tumbuh baik.

Tanaman ini tidak memerlukan banyak sinar matahari, sehingga dapat tumbuh subur di tempat-tempat yang agak terlindung.

Pemeliharaan

Tanaman pare yang berumur 2-3 minggu perlu diberi rambatan. Setiap tanaman diberi bambu. Keempat ujung bambu disambung dengan bambu lain. Tinggi parapara bambu ini sekitar 2 m. Tinggi dan model para-para bisa dimodifikasi sendiri untuk luasan pertanaman yang bcrbeda.

Bunga yang tumbuh terhimpit akan luput dari proses pembuahan. Pemangkasan tanaman pare dilakukan 2 kali. Pertama saat tanaman berumur 3 minggu. Cabang-cabang dipotong dan diarahkan agar tunasnya tumbuh menyebar. Cabang yang menyebar penting untuk produksi buah yang banyak dan merata di setiap percabangan.

Pangkasan berikutnya dilakukan saat tanaman berumur 6 minggu. Pada saat ini cabang yang tua dan tidak tumbuh lagi dipotong. Selain itu, daun yang tua dibuang, begitu juga cabang yang rusak, patah, atau terkena serangan penyakit. Pembungkusan pare muda dilakukan untuk menjaga kualitas buah, terutama sebagai upaya melindungi buah pare dari serangan lalat buah atau serangga lainnya. Bila terlambat dilakukan, dapat mengurangi kualitas buah yang dihasilkan. Sebagai pembungkus pare, dapat digunakan dedaunan, kertas koran, plastik tipis, ataupun bahan pembungkus lain.

Penutup buah dibiarkan hingga tiba masa panen. Pemupukan Tanaman pare perlu dipupuk agar mampu berproduksi dengan baik. Jenis pupuk yang diperlukan tak hanya pupuk organik, melainkan juga anorganik. Pupuk kandang sebagai pupuk organik diberikan saat pengolahan tanah sebanyak 10-15 ton/ha. Selain itu tambahkan pupuk NPK sebanyak 20 g/lubang tanam atau sekitar 170-200 kg/ha.

Penyiangan gulma dilakukan dengan mencabut atau mengored rumput-rumput liar yang tumbuh di areal penanaman. Karena jarak tanam yang digunakan tergolong lebar, maka gulma akan lebih banyak tumbuh. Itulah sebabnya penyiangan harus rutin, paling tidak seminggu sekali. Sambil melakukan pencabutan rumput lakukan pula pendangiran. Tanah di sekitar pertanaman dibalik dan dikored agar gembur.

Hama dan Penyakit

Hama oteng-oteng atau lembing (Epilachna sparsa) sering menghabiskan daun pare. Hama tersebut dapat daun menghabiskan daun hingga yang tersisa tulang daun beserta jalur-jalur kecil mesofilnya sehingga daun menjadi kering kecokelatan. Bila ini dibiarkan, produksi buah bisa berkurang.

Siput juga dapat menyerang tanaman pare. Tanaman terkoyak-koyak dan rusak. Bila tanaman masih kecil, serangan siput bisa mematikan.

Penyakit yang biasanya menyerang tanaman pare adalah penyakit embun bulu. Daun yang terserang menunjukkan gejala bercak-bercak kuning di bagian atas daun, bagian bawahnya terdapat bulu-bulu berwarna ungu. Penyebabnya adalah jamur Pseudoperonospora cubensis. Serangan hebat dapat menurunkan produksi bahkan mematikan tanaman.

Panen dan Pasca Panen

Pare yang sudah siap untuk dikonsumsi dapat langsung dipanen. Biasanya panen pertama dilakukan 2 bulan setelah tanam. Ciri-ciri pare yang tepat untuk dikonsumsi ialah belum tua benar, bintil-bintil dan keriputnya masih agak rapat, dan alumya belum melebar. Ukuran panjang pare gajih yang layak dikonsumsi sekitar 25-30 cm dan pare hijau 15-20 cm.

Pemetikan pare sebaiknya tidak dengan tangan. Pohon sering ikut tertarik bila dilakukan dengan cara demikian. Sebaiknya pemetikan buah dilakukan dengan pisau atau alat potong lainnya yang tajam. Buah pare gampang lecet sehingga dapat mempengaruhi kualitasnya. Untuk itu, pare disusun tanpa terlalu banyak tumpukan. Hindari pemuatan dalam wadah yang memungkinkan banyak terjadi gesekan. Usahakan selama dalam pengangkutan buah pare tidak terguncang-guncang.

BAB III

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Kegiatan pratikum ini dilaksanakan di Kebun Percobaan Babakan University Farm Institut Pertanian Bogor pada  September – Desember 2008.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah 2 varietas benih pare dan pupuk kandang sapi, sedangkan alat-alat yang digunakan adalah alat-alat pertanian pada umumnya.

Metode Pelaksanaan

Setiap kelompok mahasiswa diminta menanam satu komoditi tanaman obat yang kemudian akan diadakan pengamatan setiap minggunya untuk dijadikan data yang akan digunakan untuk pembuatan laporan akhir.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perkecambahan

Pada pratikum penanaman tanaman pare dilakukan pengamatan terhadap daya berkecambah benih. Daya kecambah benih yang diperoleh pada pratikum ini adalah 65%. Daya kecambah ini sangat rendah karena pada umumnya daya kecambah tanaman pare tidak kurang dari 90%. Hal ini diduga disebabkan oleh beberapa hal, pertama adalah benih yang digunakan. Benih yang digunakan sebaiknya adalah benih yang bersertifikat karena sudah terjamin kualitasnya. Benih yang kadaluarsa sebaiknya tidak digunakan dalam kegiatan budidaya, karena akan menyebabkan kegagalan dalam budidaya yang dilaksanakan. Namun, dalam penanaman tanaman pare pada pratikum ini diketahui benih yang digunakan sudah kadaluarsa, sehingga menyebabkan banyak benih yang tidak berkecambah dan pada akhirnya menyebabkan daya berkecambah benih semakin kecil.

Kedua adalah kondisi lingkungan saat penanaman benih. Benih akan tumbuh optimum apabila kondisi lingkungannya mendukung. Ketersediaan air saat perkecambahan benih adalah faktor yang sangat menentukan keberhasilan perkecambahan benih. Kondisi air yang cukup akan membuat perkecambahan benih optimal dan juga sebaliknya kondisi air yang kurang akan menyebabkan banyak benih yang gagal berkecambah. Pada saat penanaman benih tanaman pare kondisi lingkungan kering karena sudah beberapa hari tidak hujan, ditambah parah lagi penanaman dilakukan saat hari mulai siang hanya mengandalkan air hujan untu perkecambahannya. Hal ini diduga menyebabkan banyak benih yang gagal berkecambah.

Pertumbuhan Tanaman

Selama pertumbuhan tanaman pare, dilakukan pengamatan terhadap jumlah daun, jumlah cabang, jumlah bunga, dan jumlah buah pare yang dihasilkan. Pertumbuhan daun tanaman pare sangat cepat, hal ini karena memang dikarenakan sifat tanamannya yang merambat. Jumlah daun tanaman pare pada minggu kedua hanya berkisar 1-3 daun, namun pada minggu keenam jumlah daun tanaman pare sudah berkembang sangat banyak menjadi rata-rata 43 daun pertanaman dan terus bertambah banyak lagi pada minggu berikutnya sehingga tidak dilakukan pengamatan daun akibat terlalu banyaknya daun tang tumbuh. Namun sangat disayangkan tidak didapatkan data pertumbuhan jumlah daun pare pada minggu ke 3, 4, dan 5. Sehingga tidak dapat diperoleh waktu optimum pertumbuhan daun tanaman pare. Tanaman pare memiliki cabang primer dan cabang sekunder. Cabang primer tanaman pare pada umumnya berkisar dari 2 – 4 cabang primer. Namun, tanaman ini mempunyai sangat banyak cabang sekunder.

Salah satu indikator keberhasilan dalam budidaya tanaman adalah besarnya produk yang dihasilkan. Pembuahan sangat ditentukan oleh pembungaan tanaman. Pembungaan tanaman pare sudah mulai terlihat semenjak minggu ke enam. Pada minggu ke enam rata-rata jumlah bunga adalah 1 – 2 bunga pertanaman. Pada minggu ke sembilan jumlah bunga yang dihasilkan hanya berkisar 2-3 pertanaman.  Hasil yang rendah ini diduga diakibatkan karena bunga tanaman ini yang mudah jatuh apalagi dengan kondisi cuaca yang berangin dan sering hujan sehingga bunga menjadi lebih mudah rontok. Rendahnya jumlah bunga yang muncul pada akhirnya menyebabkan rendahnya buah pare yang dihasilkan pada minggu ke sembilan jumlah buah yang muncul hanya berkisar 1 – 2 buah pertanaman. Data lengkap pengamatan pare dapat dilihat dari tabel dua.

Tabel 2. Hasil Pengamatan Pare per 10 tanaman
Objek Pengamatan Minggu
3 6 9
Jumlah Daun 25 433
Jumlah Cabang 14 24 31
Jumlah Bunga 0 14 22
Jumlah Buah 0 4 15

Hasil Panen

Kegiatan panen tanaman pare dilakukan saat tanaman berumur empat bulan. Hasil yang diperoleh pada pratikum ini tidak sampai 1 kg atau tepatnya 2 kuintal per Ha. Hasil ini sangat rendah dibandingkan hasil panen pare pada umumnya yang dapat mencapai 7 kuintal per Ha. Hasil panen tanaman pare dapat dilihat dalam tabel 3. Rendahnya hasil yang diperoleh diduga disebabkan oleh beberapa hal, yaitu pertama benih yang digunakan dalam penanaman pare sudah kadaluarsa sehingga menyebabkan rendahnya daya kecambah benih dan kualitas pertumbuhan tanaman pare yang ditanam.

Tabel 3. Hasil Panen Tanaman Pare
Tanaman Jumlah Buah Berat Buah Berat Brangkasan
(gram) (gram)
1 3 8 100
2 0 0 52
3 3 0.1 95
4 0 0 0
5 6 20 158
6 4 15 222
7 2 0.05 72
8 1 0.05 129
9 6 26 277
10 1 0.2 123
Total 26,0 69,0 1228,0
Rata-rata 2,6 6,9 122,8
Hasil 1 lahan 30m² 208,0 552,0 9824,0
Hasil 1 Ha 69333,3 184000,0 3274666,7

Faktor kedua adalah teknik budidaya yang digunakan saat penanaman. Pada penanaman pare diperlukan pembuatan ajir dan para-para. Ajir berfungsi sebagai tempat bersendernya tanaman, sedangkan para-para berfungfi sebagai temat bergantungnya buah pare agar tidak menyentuh tanah. Dikarenakan minimnya pengalaman pratikan, hanya dilakukan penyiapan ajir, dan tidak dibuat para-para. Hal ini menyebabkan buah tidak terbentuk optimal yang pada akhirnya menyebabkan rendahnya produksi yang dihasilkan. Selain itu, tidak dilakukannya pemupukkan anorganik pada penanaman tanaman pare menyebabkan rendahnya kualitas dan kuantitas pare yang diperoleh. Pada pratikum ini hanya dilakukan pemupukan pada saat awal penanaman yaitu dengan pupuk kandang sapi. Pada umumnya tanaman pare akan tumbuh baik jika diberikan pupuk urea 30 gram/Ha, TSP 60 gram/Ha, dan KCl 60 gram/Ha.

Selain karena faktor teknik budidaya tidak tepat, kondisi iklim yang tidak mendukung juga menjadi penyebab rendahnya produksi pare yang dihasilkan. Kondisi kering saat penanaman menyebabkan rendahnya benih yang dapat berkecambah. Kondisi iklim yang sering hujan saat tanaman mulai berbunga sampai berbuah menyebabkan banyak bunga yang rontok sehingga gagal berbunga. Kondisi basah dan lembab pun menyebabkan beberapa tanaman terserang penyakit yang menyebabkan tanaman mati.

Faktor terakhir adalah serangan hama dan penyakit pada tanaman. Hama yang menyerang tanaman pare yang ditanam antara lain adalah kumbang aulacophora silimis, kepik leptoglossus ausralis, dan lalat buah. Sedangkan penyakit yang menyerang adalah penyakit embun tepung. Penanganan terhadapa serangan hama dan penyakit hanya dilakukan secara manual bukan dengan biologi atau kimia sehingga serangan menjadi lebih sulit dikendalikan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Keberhasilan budidaya tanaman pare sangat ditentukan dari penggunaan teknik budidaya yang dipakai, kecermatan dalam melakukan pemeliharaan dan pengendalian, dan sangajuga sangat dipengaruhi oleh benih yang berkualitas.

Perencanaan yang baik, sepertik teknik yang akan digunakan varietas yang akan dipakai, dan waktu penanaman pare akan sangat membantu untuk mencapai keberhasilan dalam melaksanakan budidaya tanaman pare.

BAB VI

Daftar Pustaka

Dilla. 2008. Khasiat dalam pahit pare. http://sehat.suaramerdeka.com. [11 Desember 2008]

Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian. 1996. Usaha tani tanaman pare.

Ipteknet. 2005. Tanaman Obat Indonesia. http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?id=92 [11 Desember 2008]

Ipteknet. 2005. Pare. http://www.iptek.net.id. [11 Desember 2008]

Sianturi. G. 2002. Melawan Wabah diabetes dunia dengan buah pare. http://www.gizi.net/cgi-bin/berita/fullnews.cgi?newsid1025597117,76900, [11 Desember 2008]

LAPORAN PRATIKUM PEMANGKASAN KAKAO

Download pdf Laporan Pratikum Pemangkasan Kakao klik disini…!!!

BAB 1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kehidupan manusia modern saat ini tidak terlepas dari berbagai jenis makanan yang salah satunya adalah cokelat yang berasal dari buah kakao.Kakao merupakan salah satu komoditas perkebunan yang peranannya cukup penting bagi perekonomian nasional, khususnya sebagai penyedia lapangan kerja, sumber pendapatan dan devisa negara. Disamping itu kakao juga berperan dalam mendorong pengembangan wilayah dan pengembangan agroindustri.

Perkebunan kakao Indonesia mengalami perkembangan pesat sejak awal tahun 1980-an dan pada tahun 2002, areal perkebunan kakao Indonesia tercatat seluas 914.051 ha dimana sebagian besar (87,4%) dikelola oleh rakyat dan selebihnya 6,0% perkebunan besar negara serta 6,7% perkebunan besar swasta. Indonesia sebenarnya berpotensi untuk menjadi produsen utama kakao dunia, apabila berbagai permasalahan utama yang dihadapi perkebunan kakao dapat diatasi dan agribisnis kakao dikembangkan dan dikelola secara baik.

Untuk meminimalkan kerugian yang dapat menurunkan produktifitas tanaman kakao dapat dilakukan dengan pemeliharaan tanaman secara intensif yang meliputi pemangkasan, penyiangan, pemupukan, pengairan, dan pemberantasan hama dan penyakit. Pemangkasan pada tanaman kakao merupakan usaha meningkatkan produksi dan mempertahankan umur ekonomis tanaman. Dengan melakukan pemangkasan, akan mencegah serangan hama dan penyakit, membentuk tajuk pohon, memelihara tanaman, dan memacu produksi.

Tujuan

Adapun tujuan dari pemangkasan tanaman kakao adalah membentuk dan mempertahankan habitus pohon yang baik sehingga percabangan tanaman seimbang, dan distribusi daun merata. Selain itu pemangkasan ini bertujuan untuk membuang cabang-cabang yang tidak produktif.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Kakao (Theobroma cacao L.)

Ordo                : Malvales

Famili              : Sterculiaceae

Genus              : Theobroma

Spesies            : Theobroma cacao L.

Botani

Kakao merupakan tumbuhan tahunan (perennial) berbentuk pohon, di alam dapat mencapai ketinggian 10m. Meskipun demikian, dalam pembudidayaan tingginya dibuat tidak lebih dari 5m tetapi dengan tajuk menyamping yang meluas. Hal ini dilakukan untuk memperbanyak cabang produktif.

Bunga kakao, sebagaimana anggota Sterculiaceae lainnya, tumbuh langsung dari batang (cauliflorous). Bunga sempurna berukuran kecil (diameter maksimum 3cm), tunggal, namun nampak terangkai karena sering sejumlah bunga muncul dari satu titik tunas.

Penyerbukan bunga dilakukan oleh serangga (terutama lalat kecil (midge) Forcipomyia, semut bersayap, afid, dan beberapa lebah Trigona) yang biasanya terjadi pada malam hari1. Bunga siap diserbuki dalam jangka waktu beberapa hari.

Kakao secara umum adalah tumbuhan menyerbuk silang dan memiliki sistem inkompatibilitas-sendiri (lihat penyerbukan). Walaupun demikian, beberapa varietas kakao mampu melakukan penyerbukan sendiri dan menghasilkan jenis komoditi dengan nilai jual yang lebih tinggi.

Buah tumbuh dari bunga yang diserbuki. Ukuran buah jauh lebih besar dari bunganya, dan berbentuk bulat hingga memanjang. Buah terdiri dari 5 daun buah dan memiliki ruang dan di dalamnya terdapat biji. Warna buah berubah-ubah. Sewaktu muda berwarna hijau hingga ungu. Apabila masak kulit luar buah biasanya berwarna kuning.

Biji terangkai pada plasenta yang tumbuh dari pangkal buah, di bagian dalam. Biji dilindungi oleh salut biji (aril) lunak berwarna putih. Dalam istilah pertanian disebut pulp. Endospermia biji mengandung lemak dengan kadar yang cukup tinggi. Dalam pengolahan pascapanen, pulp difermentasi selama tiga hari lalu biji dikeringkan di bawah sinar matahari.

Pemangkasan

Pemangkasan ditujukan pada pembentukan cabang yang seimbang dan pertumbuhan vegetatif yang baik. Pohon pelindung juga dilakukan pemangkasan agar percabangan dan daunnya tumbuh tinggi dan baik. Pemangkasan pada tanaman kakao ada beberapa macam yaitu :

a) Pangkas Bentuk, dilakukan umur 1 tahun setelah muncul cabang primer (jorquet) atau sampai umur 2 tahun dengan meninggalkan 3 cabang primer yang baik dan letaknya simetris.

b) Pangkas Pemeliharaan, bertujuan mengurangi pertumbuhan vegetatif yang berlebihan dengan cara menghilangkan tunas air (wiwilan) pada batang pokok atau cabangnya.

c) Pangkas Produksi, bertujuan agar sinar dapat masuk tetapi tidak secara langsung sehingga bunga dapat terbentuk. Pangkas ini tergantung keadaan dan musim, sehingga ada pangkas berat pada musim hujan dan pangkas ringan pada musim kemarau.

d) Pangkas Restorasi, memotong bagian tanaman yang rusak dan memelihara tunas air atau dapat dilakukan dengan side budding.

BAB III BAHAN DAN METODE

Bahan

-          Tanaman Kakao Menghasilkan di Kebun Percobaan Cikabayan

Alat

-          Gunting Pangkas 2 buah

-          Gergaji pangkas 2 buah

Metode Pelaksanan

1. Setiap kelompok mendapatkan bagian 10 tanaman kakao

2. Memotong sebagian tajuk yang rimbun di tajuk tanaman dengan memotong ranting-ranting yang terlindung dan yang menaungi.

3. Memotong cabang-cabang yang sakit

4. Memotong cabang-cabang kering

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Waktu yang dibutuhkan : 2 jam

Jumlah Praktikan : 7 orang

Jumlah tanaman yang dipangkas : 10 tanaman

HOK = 2/7 x 1 = 0.28

Pembahasan

Tanaman kakao yang digunakan pada praktikum kali ini adalah  tanaman yang telah berbuah atau biasa disebut tanaman menghasilkan Pemangkasan tanaman kakao dilakukan terhadap cabang sakit, cabang kering, dan cabang terlindung. Jenis pangkasan yang dilakukan adalah pangkas pemeliharaan yang bertujuan untuk mempertahankan bentuk kerangka yang baik dan untuk sanitasi tanaman.

Pemangkasan kakao merupakan salah satu upaya agar laju fotosintesis berlangsung optimal, hasil bersih fotosintesis maksimal dan distribusinya ke organ-organ yang membutuhkan berlangsung lancar. Besarnya intensitas sinar matahari yang diterima daun merupakan salah satu faktor yang menentukan kegiatan fotosintesis, disamping beberapa faktor lainnya seperti penyediaan dan tingkat difusi CO2, status air, dan nutrisis di dalam daun, kandungan klorofil dan sebagai. Fotosintesis tanaman kakao berlangsung optimal pada penyinaran matahari 60% – 80% penyinaran.

Parameter yang erat kaitannya dengan fotosintesis ini adalah Indeks Luas Daun (ILD). Pemangkasan cabang tidak produktif dapat mengatur ILD kakao selalu mendekati titik optimal. Besranya ILD optimal tergantung pada kultivar dan intensitas penyinaran matahari. Nilai optimum pada kakao dan pada tanaman lainnya umumnya berkisar antara 4 – 6. Dengan dilakukan kegiatan pemangkasan ini diharapkan tanaman kakao yang terdapat di Kebun Percobaan Cikabayan akan memiliki pertumbuhan yang lebih baik.

Pada praktikum kali ini terdapat beberapa kendala dalam melakukan pemangkasan. Kendala tersebut antara lain berasal dari  tanaman kakao dan alat yang digunakan, Tanaman kakao yang digunakan adalah tanaman yang kurang terawat sehingga banyak cabang-cabang tumbuh tidak teratur dan saling bersilangan antara cabang tanaman satu dengan cabang tanaman yang lain. Hal tersebut membuat pemangkasan agak sulit dilakukan karena harus memilih cabang mana yang harus dipangkas. Selain itu, letak cabang target yang tinggi dan sulit dijangkau menghambat kegiatan pemangkasan.

Alat yang digunakan pada praktikum kali ini ada beberapa yang rusak sehingga agak menghambat pelaksanaan kegiatan. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan kegiatan pun menjadi agak lama.

BAB V DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Kakao

http://www.benss.co.cc/budidaya-tanaman/53-kakao.html?start=3

Laporan Kunjungan “MANAJEMEN PRODUKSI DAN PENYIARAN RADIO MEGASWARA 100.8 FM BOGOR”

download pdf Laporan Kunjungan ke Megaswara 100 klik disini..!!!

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Radio merupakan salah satu media yang efektif begi masyarakat karena jangkauannya yang luas dan dapat menembus berbagai lapisan masyarakat. Radio sering ditempatkan sebagai ”sahabat” yang dapat menemani kegiatan sehari-hari para pendengarnya. Selain itu, radio pun dapat berfungsi sebagai alat penghibur, penyampai informasi, dan melaksanakan fungsi pendidikan bagi masyarakat.

Radio Megaswara 100.8 FM merupakan salah satu stasiun radio swasta yang telah lama berdiri di kota Bogor. Radio Megaswara 100.8 FM merupakan salah satu stasiun radio swasta yang sukses. Jangkauan stasiun radio ini meliputi daerah se-JABODETABEK bahkan sampai wilayah Cianjur, Sukabumi, dan Kuningan. Megaswara 100.8 FM terus berkembang dengan pesat sebagai media elektronik (radio). Megaswara 100.8 FM berhasil menduduki posisi jawara di kota Bogor dan meraih peringkat ketiga se-JABODETABEK (survey AC Nielsen 2008).

Keberhasilan suatu stasiun radio, sangat ditentukan oleh manajemen yang dilakukan di stasiun radio tersebut. Manajemen tim kerja, produksi siaran, serta pengaturan keuangan yang baik akan mempu mendukung terbentuknya suatu stasiun radio yang kuat dan besar. Megaswara 100.8 FM merupakan salah satu stasiun radio terbesar pada saat ini, sehingga sangat menarik tentunya mengamati dan mengetahui sistem manajemen yang dilaksanakan di Megaswara 100.8 FM.

2. Tujuan

Pembuatan laporan ini memiliki beberapa tujuan yang ingin dicapai, adapaun tujuan-tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan laporan ini adalah:

1.      Mengetahui sistem manajerial di Megaswara 100.8 FM

2.      Mengetahi teknik penyiaran di Megaswara 100.8 FM, dan

3.      Mengetahui sistem keuangan dan pendanaan Megaswara 100.8 FM

TINJAUAN PUSTAKA

1. Radio dan Perkembangannya

Radio merupakan salah satu bentuk media massa yang banyak digunakan masyarakat untuk mengakses informasi. Radio pertama kali ditemukan oleh Marconi pada tahun 1896. pada awalnya radio berfungsi sebagai alat untuk menyampaikan informasi dan berita ataupun untuk kepentingan kenegaraan secara umum. Radio ublik atau komersil baru muncul pada tahun 1920-an. Sejak itu perkembangannya  berkembang pesat. Radio merupakan sumber informasi yang komleks mulai dari fungsi tradisional, radio sebagai penyampai berita dan informasi, perkembangan ekonomi, pendongkrak popularitas dan kasir, hingga propaganda politik dan ideologi.

Di Indonesia, radio sebagai media yang terkait dengan medium kebutuhan local. Media komunikasi massa yang hanya memiliki skala lokalitas suatu daerah tertentu berbeda dengan televisi dan film yang skalanya nasional.

Perkembangan radio di Indonesia dimulai dari zaman penjajahan Belanda, penjajahan Jepang, masa kemerdekaan, dan zaman orde baru. Radio siaran disebut sebagai “The Fifth Estate” atau memilki lima kekuatan yaitu, fungsi kontrol sosial, memberikan informasi, menghibur, mendidik serta melakukan kegiatan persuasif.

Radio siaran memilki gaya penyiaran sendiri atau yang disebut radio siaran style, yaitu :

  • Imajinatif, pesan yang disampaikan kepada khalayak hanya mengandalkan pendengaran, sehingga menimbulkan imajinasi khalayak, selain itu karena pesan yang disampaikan bersifat selintas maka dapat membangkitkan imajinasi.
  • Audiotori, karena sifat pesan yang ahanya mengandalkan pendengaran, maka harus dikemas sejelas dan semenarik mungkin.
  • Sifat radio yang akrab dan intim karma umumnya radio didengarkan saat kita sedang mengerjakan sesuatu
  • Materi  siaran

Tahun 1960, merupakan era reformasi politik yang muncul suatu peraturan baru  bagi keberadaan  stasiun radio di indonesia yang membatasi dan mengikat radio berbasis kamus dan radio mahasiswa lain.

Pada tahun 1970 radio swasta disahkann oleh pemerintah. Pada tahun 1990 jumlah stasiun radio yang ada di indonesia meningkat, karena perusahaan atau orang konglomerasi banyak yang mendirikan stasiun radio menyiarkan kepentingan mereka.

Radio komunitas mulai berkembang pada tahun 2000. alasan pendirian radio komunitas ialah hanya membutuhkan tekhnologi sederhana, biaya yang murah serta siarannya dapat diajngkau secara gratis.

Radio mudah beradaptasi dan sering dengan kehebatanya menyajikan bentuk siaran “live” (secara langsung), tidak memerlukan pemrosesan film, tidak perlu menunggu proses pencetakan. Bahkan pada saat ini radio digunakan sebagai media pendidikan yang menggunakan konsep dan juga fakta.

2. Siaran Radio

Siaran radio merupakan kombinasi yang menggunakan simbol audio (suara) yang disiarkan dari stasiun pemancar radio dan diterima khalayak melalui pesawat penerima.  Dalam mempersiapkan acara siaran radio harus harus memperhatikan beberapa faktor yang menentukan efektifitasan siaran tersebut, yaitu :

  1. Faktor situasional atau lingkungan
  2. cara atau metode penyampaian
  3. materi siaran itu sendiri

Penyiar radio merupakan seseorang yang bertugas membawakan suatu acara, karenanya seorang penyiar dituntut memiliki keahlian yaitu komunikatif, interaktif, serta kreatif dalam membawakan acara agar acara yang dibawakannya dapat menarik perhatian pendengar. Sikap penyiar yang baik yaitu:

  1. sopan di udara sesuai dengan kebutuhan pendengar
  2. mampu menghargai waktu
  3. tanggung jawab dan rendah hati
  4. tidak menggurui.

Dari segi bahasa dan penuturan seorang penyiar harus memilki vokal yang jelas, pandai memih kata yang relevan dan aktual dengan acar, pandai berimprovisasi, menyesuaikan gaya penyaiaran dengan acara yang dbawakan serta inovatif. Selain itu penyiar juga harus memilki wawasan, yaitu :

  1. memiliki latar belakang sosial pendidikan memadai
  2. bersifat terbuka
  3. menerima kritik
  4. wawasan yang ditampilkan relevan dengan acara yang dibawakan, aktual, serta menyuguhkan informasi segar ke pendengar.

3. Produksi Siaran

Produk siaran merupakan ketrampilam memadukan wawasan kreatif dan kemampuan mengoperasikan peralatan produksi. Produk siaran merupakan hasil produk dari suatu stasiun radio yang merupakan hasil kerja tim sehingga perlu dukungan dan kekompakan.

Program siaran  banyak serta beragam kemasan yaitu :

  1. Berita informasi, dapat berupa siaran langsung dan tunda
  2. Iklan, harus dapat mengandung unsur yang menarik pendengar, berisi informasi, berisi informasi, dorongan untuk berubah, harapan dan
  3. Jinggel ,merupakan gabungan musik dan kata yang mengidentifikasikan kebutuhan stasiun radio
  4. Talk show, merupakan seni berbicara dan wawncara
  5. Infotainment

Keunggulan program siaran radio yaitu:

  1. Materi sesuai pendengar aktual
  2. Kemasan acara interaktif memikat
  3. Penempatan waktu siaran pada jam siar utama
  4. Pembawaan yang kreatif
  5. interaksi/partisipasi pendengar

Program acara yang dibuat harus dikemas semenarik mungkin agar dapat meningkatkan minat khalayak untuk mendengarkannya, syarat program acara yang baik, yaitu:

  1. Sesuai sasaran
  2. Harus utuh
  3. Kemasan bervariasi
  4. Orisini;
  5. Kualitas baik
  6. Bahasa sederhana

Selain memiliki beragam manfaat, radio juga memiliki beberapa kelemahan antara lain :

  1. mudah terganggu oleh cuaca
  2. komunikasinya hanya berlangsung searah
  3. terlalu cepat
  4. kurang autentik
  5. memiliki khalayak yang beragam
  6. tidak mendetail karena komunikasinya hanya disampaikan secara lisan

4. Manajemen Radio

Manajemen adalah rangkaian dari beberapa kegiatan yang dilaksanakan guna mencapai tujuan yang telah ditetapkan dengan menggunakan / mengkoordinasikan kegiatan-kegiatan orang lain. Pelaku kegiatan manajemen dikenal dengan istilah manajer. Tujuan kegiatan manajemen adalah untuk mengetahui apakah pembangunan dan implementasi kegiatan penyiaran radio dapat direncanaakn, dilaksanankan, dan dikendalikan, sehingga rencana bisnis penyiaran radio dapat dunyatakan layak atau sebaliknya. Fungsi fundamental proses manajemen penyiaran radio adalah perencanaan kegiatan, pengorganisasian, pelaksanaan, dan pengendalian penyiaran yang dilaksanakan. Aspek utama dalam kegiatan manajemen penyiaran radio adalah teknik penyiaran radio yang dilaksanakan, pemasaran, keuangan, organisasi, dan lingkungan.

Stasiun radio yang baik pada umumnya memiliki minimal terdapat 3 divisi utama dalam struktur organisasinya, yaitu divisi program, divisiteknis, dan divisi pemasaran. Divisi program bertanggunggung jawab dalam perancangan isi dan produksi siaran. Divisi teknis bertanggung jawab untuk mempersiapkan berbagai saran dan prasarana penunjang untuk kelancaran program siaran. Divisi pemasaran bertanggung jawab terhadapa kelancaran pelaksanaan operasional.

BAHAN DAN METODE

1. Waktu dan Tempat

Kegiatan kunjungan wawancara dilaksanakan pada hari Sabtu, 24 Januari 2009 bertempat di kantor Megaswara 100.8 FM di Jalan Surya Kencana, Bogor.

2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan laporan ini berasal dari kunjungan lapang dan hasil wawancara dengan Manajer HRD Megaswara 100.8 FM, selain itu juga digunakan berbagai studi literatur.

3. Metode Pelaksanaan

1.      Mahasiswa dibagi menjadi beberapa kelompok

2.      Setiap kelompok melakukan kunjungan lapang ke Megaswara 100.8 FM

3.      Setiap kelompok melakukan wawancara dengan salah satu staf Megaswara 100.8 FM FM.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. ASPEK KHALAYAK

Salah satu indikator keberhasilan stasiun radio adalah banyaknya jumlah masyarakat yang mendengarkan radio tersebut. Oleh karena itu, penentuan segmentasi khalayak akan sangat penting perannya agar stasiuu radio terkait dapat menampilkan atau menyiarkan program-program yang diminati dan diinginkan oleh pendengar.

Secara umum Megaswara 100.8 FM 100,8 FM melakukan segementasi berdasarkan usia. Segmentasi tersebut adalah program untuk remaja (15-19 tahun), dewasa (20-39 tahun), dan orang tua (40 tahun ke atas). Penentuan segmentasi yang seperti ini dilatarbelakangi oleh beberapa hal, yaitu pertama: kemudahan dalam pembuatan program. Kedua, cakupannya khalaynya tidak terlalu sempit dan tidak terlalu luas. Tiga, kemudahan dalam mendapatkan umpan balik.    Namun, selain segmentasi yang berdasarkan usia juga dilakukan segmentasi berdasarkan hal-hal lainnya, diantaranya adalah jenis kelamin, pendidikan, pekerjaan, dan status sosial.

Umpan balik dari pendengar akan sangat membantu stasiun radio dalam membuat program-program yang menarik dimasa yang akan datang. Oleh karena itulah Megaswara 100.8 FM berusaha sebaik mungkin untuk memperoleh informasi mengenai umpan balik dari para pendengar. Berikut adalah beberapa hasil umpan balik dari para pendengar Megaswara 100.8 FM:

  • Berdasarkan usia, Megaswara 100.8 FM didominasi oleh oleh pendengar dari kalangan usia dewasa (20-39 tahun) yaitu sekitar 65% pendengar.
  • Berdasarkan pendidikan, tidak terdapat dominasi untuk pendengar Megaswara 100.8 FM. Namun dapat dikatakan bahwa para pendengar Megaswara 100.8 FM sebagian besar adalah kalangan berpendidikan yaitu >50% adalah SMU dan Akademi
  • Berdasarkan jenis kelamin, pendengar Megaswara 100.8 FM hampir seimbang antara pendengar pria dan wanita
  • Berdasarkan pekerjaan, pendengar Megaswara 100.8 FM didominasi oleh para pelajar dan mahasiswa.
  • Berdasarkan status sosial ekonomi, pendengar Megaswara 100.8 FM adalah masyarakat ekonomi menegah ke bawah.

Hasil yang lebih lengkap dapat dilihat pada halaman data pendengar pada bagian lampiran laporan. Hasil  umpan balik seperti inilah yang dipakai sebagai bahan pertimbangan dalam pembuatan-pembuatan program-program siara Megaswara 100.8 FM sehingga mampu menjadi stasiun radio terfavotit peringkat 2 se-JABODETABEK.

2. ASPEK TEKNIK PENYIARAN

Pembahasan mengenai produksi siara di Megaswara 100.8 FM tidak dilakukan pada teknis siaran yang akan dilangsungkan, akan tetapi akan dibahas lebih kepada program-program yang disiarkan oleh Megaswara 100.8 FM.

Megaswara 100.8 FM memiliki berbagai program siaran yang menarik. Program-program tersebut dibuat dan terus diperbaiki berdasarkan umpan balik yang didapat dari para pendengar dan prakiraan pendengar dimasa yang akan datang. Salah satu contoh yang dianggap paling berhasil adalah berubahnya format lagu-lagu yang disiarkan oleh Megaswara 100.8 FM. Sebelum tahun 2004 hampir sebagian besar lagu-lagu yang diputar di Megaswara 100.8 FM adalah lagu dangdut, namun dirasakan karena adanya perkembangan zaman yang juga mempengaruhi perkembangan selera konsumen. Maka Megaswara 100.8 FM mengubah komposisi lagu-lagu yang diputarkan. Dangdut Music, yang pada awalnya sangat mendominasi, sampai saat terakhir data pendengar dikeluarkan berubah hanya menjadi 15 %. Perubahan ini dinilai sangat berhasil karena yang pada awalnya Megaswara 100.8 FM yang hanya merupakan radio lokal dapat berkembang menjadi stasiun radio yang besar, bahkan telah mampu mengembangkan sayapnya keberbagai daerah seperti JABODETABEK, Cianjur, Sukabumi, dan Kuningan.

Program-program Megaswara 100.8 FM bersifat Community-Centered Programming”, yaitu program-program yang dibuat berpusat pada masyarakat. Megaswara 100.8 FM memiliki berbagai program yang menarik, yaitu Bogor Hot Channel, Lipstik, Rest Area, Coffee Break, Indo Fresh Music, dan lain-lain.  Program-program teresebut memiliki ciri khasnya masing-masing sehingga menjadi menarik dan saling melengkapi. (Data program Megaswara 100.8 FM dapat dilihat pada halaman jadwal acara radio pada bagian lampiran).

Selain program-program yang menarik, penempatan waktu program pun sangat menentukan program tersebut. Megaswara 100.8 FM dinilai telah mampu menempatkan program-programnya dengan baik. Hal tersebut dapat dilihat dari beberapa siarannya, yaitu Bogor Hot Channel yang menyajikan informasi dan layanan masyarakat dilaksanakan pada pukul 06.00-09.00, program Lipstik yang menyajikan segala informasi mengenai wanita disiarkan pada saat Ibu-Ibu rumah tangga sedang santai yaitu pkl 09.00-12.00, Rest Area program yang disiarkan pada saat istirahat siang, dan program-program lainnya.

3. ASPEK ORGANISASI

Struktur organisasi atau tim kerja yang baik akan mampu meningkatkan hasil dan kinerja suatu instansi. Tim kerja Megaswara 100.8 FM dinilai sudah cukup baik karena telah terdapat 3 divisi yang merupakan jumlah minimal divi yang baik. Divisi – divisi tersebut adalah divisi teknis yang mengurusi persiapan teknis siaran, kemudian divisi program dan marketing yang mengurusi bidang program dan iklan , dan divisi keuangan dan SDM yang mengurusi keluar masuknya keuangan di Megaswara 100.8 FM serta mengurusi jumlah, klsifikasi, dan penambahan jumalah tenaga kerja. Adapun struktur organisasi yang terdapat di Megaswara 100.8 FM adalah sebagai berikut

Struktur Organisasi Megaswara 100.8 FM

Disamping struktur diatas juga terdapat  Divisi program seperti penyiar, reporter serta security termasuk karyawan non regular ( tidak bersifat tetap) atau honorer.

Secara umum manejer memiliki peranan yang cukup besar dalam menentukan keberhasilan stasiun radio Megaswara 100.8 FM ini. Seorang menejer memiliki tugas dalam menetapkan sasaran hasil dan rencana, mengorganisasikan agar terjadi keteraturan, memotivasi agar pegawai maksimal dalam melakukan pekerjaan, mengukur dan mengendalikan kinerja agar pencapaian organisasi, kelompok, dan individu terukur (tercipta pengendalian diri), dan mengembangkan kemampuan pegawai melalui pelatihan-pelatihan agar prestasi kerja dapat tercapai dengan baik. Evaluasi mengenai tim kerja dilakukan sebulan sekali. Megaswara 100.8 FM menggunakan pendekatan kekeluargaan dalam mengatasi berbagai masalah yang terjadi di dalamnya. Prestasi kerja secara umum dilihat dari keberhasilan satu acara yang telah dibuat.

4. ASPEK KEUANGAN DAN KERJASAMA

Segala aktivitas Megaswara 100.8 FM sangat terkait dengan adanya pembiayaan aktivitas tersebut. Megaswara 100.8 FM atau yang badan hukumnya adalah PT. Radio Citra Megaswara 100.8 FM memiliki badan hukum perseroan terbatas. Oleh karena itu, sumber biaya investasi berdirinya Megaswara 100.8 FM berasal dari orang-orang yang duduk sebagai dewan komisaris perusahaan. Sedangkan Biaya operasional Megaswara 100.8 FM, semuanya berasal dari iklan dan sponsor.

Iklan-iklan yang menjadi sumber pemasukan Megaswara 100.8 FM sebagian besar adalah produk-produk yang biasa dikonsumsi oleh khalayak ekonomi menengah kebawah seperti bodrek, makanan, minuman, dan lain-lain. Hal ini berbeda dengan radio-radio besar lainnya seperti Mustang dan Prambors yang sumber pendanaannya berasal dari produk-produk untuk kalangan menengah ke atas. Namun, hal inilah yang menjadi keuntungan tersendiri untuk Megaswara 100.8 FM. Karena walaupun nominal yang diperoleh tidak terlalu besar, namun memiliki tingkat kintinuitas yang tinggi.

Besarnya nilai yang harus diberikan untuk iklan sebagian besar dibagi menjadi 2 kategori, yaitu iklan pada saat promi time dan iklan pada jam-jam biasa. Untuk lebih detail mengenai tarif pemasangan iklan di Megaswara 100.8 FM, dapat dilihat pada Rate Card pada lampiran.

Megaswara 100.8 FM banyak melakukan kerja sama untuk terus berkembang. Kerja sama yang sering dilakukan antara lain adalah kerja sama dengan pemerintah terutama mengenai perizinan, pelegalan, dan informasi dari pemerintah untuk masyarakat. Selain itu ada juga kerja sama dengan masyarakat yang umumnya  terkait dalam program layanan masyarakat, dan yang tidak kalah pentingnya adalah kerja sama dengan perusahaan swasta yaitu terkait promosi, tempat penyiaran, dan lain-lain. Kerjasama yang baik ini sangat membantu Megaswara 100.8 FM untuk terus berkembang untuk mewujudkan cita-citanya guna menjadi stasiun radio no 1 di Indonesia.

KESIMPULAN DAN SARAN

Stasiun Megaswara merupakan salah salah satu stasiun radio besar di JABODETABEK dan sekitarnya. Manajemen yang baik menjadi faktor kunci utama dalam keberhasilan Megaswara 100.8 FM menjadi stasiun terfavorit no 2 se-JABODETABEK. Perbaikan terus-menerus dalam pelaksanaan manajemen menjadi faktor kunci dalam pelaksanaan manajemen penyiaran radio. Terdapat 4 aspek minimal dalam manajemen stasiun radio yang harus diperhatikan, yaitu aspek khalayak, aspek penyiaran, aspek organisasi atau tim kerja, dan aspek keuangan dan kerja sama.

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim], 2008. Sejarah Perkembangan Radio. http://lilikzone.co.cc/?p=6.  [26 Januari 2008]

Hapsari, D. R. 2007. Peranan radio siaran dalam pengembangan masyarakat. Skripsi.. Institut Pertanian Bogor.

Handoko, T. H. 2000.  Dasar-dasar Manajemen Produksi dan Operasi.  Edisi I. BPFE. Yogyakarta. 463 hal

Jubido, B. K. U. 2007. Persepsi mahasiswa terhadap mutu siaran radio agri fm di Institut Pertanian Bogor. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

Nasoetion, A. H. 2007.  Pengantar Ilmu-ilmu Pertanian.  PT Pustaka Litera AntarNusa.  Bogor. 178 hal.

Pusat Penelitian Kelapa Sawit.  1994.  Pengantar Manajemen Perkebunan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit.  Medan. 142 hal.

Rimadias, S. 2005. pola mendengarkan siaran radio kissi 93,4 fm dan pegaruhnya terhadap perilaku remaja. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

Riyanto, S, Richard W.E.L, dan Hadiyanto. 1991. Penyisipan penyiaran informasi pertanian dalam acara hiburan siaran radio di DAS Citanduy, Jawa Barat.

Umar H. 2003.  Studi Kelayakan Bisnis.  Edisi 2.  PT Gramedia Pustaka Utama.  Jakarta. 462 ha

Analisis Mitosis pada Ujung Akar Bawang Merah, Bawang Bombay, dan Aglaonema

Download pdf lengkap Analisis Mitosis klik disini..!!!

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kromosom memiliki peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan suatu makhluk hidup, karena kromosom merupakan alat pengangkutan bagi gen – gen yang akan dipindahkan dari suatu sel induk ke sel anakannya, dari generasi yang satu ke generasi yang lainnya. Pengamatan terhadap perilaku kromosom sama pentingnya dengan mempelajari struktur kromosom. Perilaku atau aktivitas kromosom dapat terlihat dalam siklus sel, termasuk didalamnya adalah pembelahan sel (mitosis atau meiosis). Analisis kromosom, baik mitosis maupun meiosis merupakan langkah awal yang dapat dilaksanakan untuk mempelajari kromosom.

Mitosis merupakan dasar dalam pembiakan vegetatif tanaman, sedangkan meiosis merupakan dasar munculnya keragaman. Oleh karena itu, penting bagi para pemulia untuk mempelajari pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis, agar dapat mendukung program pemuliaan tanaman.

Mitosis adalah pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase (Satrosumarjo, 2006). Kromosom pada metafase mitotik mengalami kondensasi dan penebalan yang maksimal, sehingga  kromosom pada tahap ini dapat diamati dengan lebih jelas panjangnya dan letak sentromernya. Setelah panjang total dan letak sentromernya diketahui, maka dapat dilanjutkan dengan analisis kariotipe.

Pengamatan terhadap jumlah kromosom saat mitosis, sering timbul kesulitan karena kromosom tumpang tindih antara yang satu dan yang lainnya dan kadang masih terlihat samar akibat kondensasi yang belum sempurna. Pra perlakuan sederhana dengan penggunaan hydroxyquinolin merupakan salah satu solusi yang dapat dilakukan. Tjio (1950) menjelaskan bahwa penggunaan 8-oxyquinolin dapat meningkatkan visibilitas saat pengamatan kromosom, dan penambahan dengan grup hidroxy akan membuat pengamatan lebih maksimal lagi.

Pada praktikum ini, digunakan ujung akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum) dan bawang bombay (Allium cepa). Bawang merah sangat menolong dalam mempelajari analisis mitosis karena memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosom yang tidak terlalu banyak, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan (Stack, 1979). Selain itu, juga dilakukan pengamatan terhadap kromosom tanaman hias Aglaonema “Butterfly”.

Tujuan

Tujuan dari pratikum ini adalah:

1.      Mempelajari pengaruh pra perlakuan sederhana dengan 8-hidroxyquinolin terhadap analisis mitosis ujung akar tanaman bawang merah, bawang bombay dan Aglaonema Butterfly.

2.      Menghitung jumlah kromosom tanaman bawang merah, bawang bombay dan Aglaonema Butterfly.

TINJAUAN PUSTAKA

Kromosom Tanaman

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa kromosom merupakan alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum Mendel, sedangkan Masitah (2008) menjelaskan bahwa kromosom adalah susunan beraturan yang mengandung DNA yang berbentuk seperti rantai panjang. Setiap kromosom dalam genom biasanya dapat dibedakan satu dengan yang lainnya oleh beberapa kriteria, termasuk panjang relatif kromosom, posisi suatu struktur yang disebut sentromer yang memberi kromosom dalam dua tangan yang panjangnya berbeda-beda, kehadiran dan posisi bidang (area) yang membesar yang disebut knot (tombol) atau kromomer. Selain itu, adanya perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut satelit, dan sebagainya (Suprihati et.al., 2007).

Fase Mitosis pada Tanaman

Kromosom dibedakan atas autosom (kromosom pada sel somatik) dan kromosom pada sel kelamin (Suryo, 2008). Pembelahan sel yang terjadi pada sel somatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis. Satrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase. Menurut Suryo (2008) fase pada mitosis terdiri dari interfase, profase, metafase, anafase, dan  telofase.

Interfase

Interfase atau stadium istirahat dalam siklus sel termasuk fase yang berlangsung lama karena pada tahap ini berlangsung fungsi metabolisme dan pembentukan dan sintesis DNA. Maka sebenarnya kurang tepat juga jika dikatan bahwa interfase merupakan fase istirahat, karena sebenarnya pada fase ini sel bekerja dengan sangat berat. Interfase dibedakan lagi menjadi tiga fase, yaitu:

1. Fase gap satu (G1)

Pada fase ini terjadi beberapa kegiatan yang mendukung tahap – tahap berikutnya, yaitu:

a.       Trankipsi RNA

b.      Sintesis protein yang bermanfaat untuk memacu pembelahan nukleus

c.       Enzim yang diperlukan untuk replikasi DNA

d.      Tubulin dan protein yang akan membentuk benang spindel

Periode untuk fase G1 membutuhkan waktu yang berbeda – beda antar individu. Adakalanya G1 membutuhkan waktu 3 – 4 jam, namun ada juga yang tidak mengalami fase G1 ini, hal ini terjadi pada beberapa sel ragi. Beberapa ahli lebih suka menggunakan istilah G0 untuk situasi tersebut.

2. Fase Sintesis (S)

Pada fase ini terjadi replikasi DNA dan replikasi kromosom, sehingga pada akhir dari fase ini terbentuk sister chromatids yang memiliki sentromer bersama. Namun, masih belum terjadi penambahan pada fase ini. Lamanya waktu yang dibutuhkan pada fase ini 7 – 8  jam.

3. Fase Gap dua (G2)

Pada fase ini terjadi sintesis protein – protein yang dibutuhkan pada fase mitosis, seperti sub unit benang gelendong, pertumbuhan organel – organel dan makromolekul lainnya (mitokondria, plastid, ribosom, plastid, dan lain – lain). Fase ini membutuhkan waktu 2 – 5 jam.

Profase

Pada fase profase, terjadi pemadatan (kondensasi) dan penebalan kromosom. kromosom menjadi memendek dan menjadi tebal, bentuknya memanjang dan letaknya secara random di tengah – tengah sel, terlihat menjadi dua untai kromatid yang yang letaknya sangat berdekatan dan dihubungkan oleh sebuah sentromer. Mendekati akhir profase, nukleolus dan membran nukleus menghilang dan terbentuk benang – benang spindel.

Metakinesis

Istilah metakinesis untuk pertama kali digunakan oleh Wasserman pada tahun 1926 dan dipopulerkan oleh Mazia pada tahun 1961. Banyak buku yang menyamakan fase metakinesis dengan fase metafase, dengan memasukkan pembahasan metakinesis ke dalam pembahasan metafase.

Pada fase ini, pergerakan kromosom dibedakan menjadi tiga tingkat, yaitu :

1. Konggresi kromosom

Selama konggresi kromosom, kromosom bergerak menuju bidang equator yang berada di tengah – tengah kutub spindel. Kromosom – kromosom tersebut akan mencapai suatu posisi keseimbangan di bidang equator.

2. Orientasi kromosom

Orientasi kromosom berhubungan dengan orientasi dari tapak – tapak kinetik dari kromosom menuju kutub – kutub yang berlawanan melalui pergerakan – pergerakan yang menuju susunan – susunan yang sesuai di equator. Hal ini dikarenakan setiap kromatid pada metafase memiliki tapak kinetik dan tapak non kinetik.

3. Distribusi kromosom

Setalah sentromer mengalami orientasi, kemudian kromosom – kromosom tersebut terdistribusi pada bidang equator.

Metafase

Pada fase ini, setiap individu kromosom yang telah menjadi dua kromatid bergerak menuju bidang equator. Benang – benang gelendong melekat pada sentromer setiap kromosom. Terjadi kondensasi dan penebalan yang maksimal pada fase ini. Sehingga kromosom terlihat lebih pendek dan tebal dibandingkan pada fase lainnya. Selain itu, kromosom juga terlihat sejajar di tengah – tengah equator. Sehingga sangat baik dilakukan analisis kariotipe pada fase ini. Analisis kariotipe dapat dimanfaatkan untuk : 1) analisis taksonomi yang berhubungan dengan klasifikasi mahluk hidup. 2) analisis galur substitusi dari monosomik atau polisomik, dan 3) untuk studi reorganisasi kromosomal.

Anafase

Fase ini dimulai ketika setiap pasang kromatid dari tiap – tiap pasang kromosom berpisah, masing – masing kromatid bergerak menuju ke kutub yang berlawanan. Pemisahan ini dimulai dari membelahnya sentromer. Sentromer yang telah membelah kemudian ditarik oleh benang gelendong ke kutub yang berlawanan bersama dengan kromatidnya. Pergerakan kromosom ke kutub diikuti pula oleh bergeraknya organel – organel dan bahan sel lainnya. Ciri khusus yang terlihat pada saat anafase adalah kromosom terlihat seperti huruf V atau J dengan ujung yang bersentromer mengarah ke arah kutub. Pada saat ini, jumlah kromosom menjadi dua kali lipat lebih banyak.

Telofase

Pada fase ini, membran nukleus terbentuk kembali, kromosom mulai mengendur dan nukleolus terlihat kembali. Sel membelah menjadi dua yang diikuti oleh terbentuknya dinding sel baru yang berasal dari bahan dinding sel yang lama, retikulum endoplasma, atau bahan baru yang lainnya. Pembelahan ini juga membagi sitoplasma menjadi dua. Pada akhir dari fase ini, terbentuk dua sel anakan yang identik dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan tetuanya.

8-Hydroxyquinolin

Penggunaan pra perlakuan dengan 8-hydroxyqinolin sangat membantu dalam menghitung jumlah kromosom pada saat analisis mitosis. Tjio (1950) menjelaskan bahwa penggunaan 8-oxyquinolin dapat meningkatkan visibilitas saat pengamatan kromosom, sedangkan penambahannya dengan grup hidroxy akan lebih berpotensi lagi. Abele (1958) juga menjelaskan bahwa pra perlakuan dengan 8-hydroxyquinolin sangat membantu saat penyebaran kromosom pada saat metafase, sedangkan Coe and Klitgaard (1959) menjelaskan bahwa 8-hydroxyquinolin merupakan salah satu agen yang membantu dalam kondensasi kromosom.

Bawang Merah (Allium ascalonicum L) dan Bawang Bombay (Allium cepa L)

Bawang merah (Allium ascalonicum L) merupakan salah satu anggota dari familia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga. Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubah bentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merah terbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merah bukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas.

Bawang bombay yang disebut juga bawang timur masih berada dalam satu garis keturunan dengan bawang merah dengan nama ilmiah Allium cepa L. Perbedaan antara bawang merah dan bawang bombay tidak terlalu menyolok, kecuali bentuknya dan aromanya. Bawang bombay memiliki ukuran yang lebih besar dan biasanya berwarna putih. Selain itu, aromanya pun tidak terlalu menyengat seperti bawang merah dan bawang putih.

Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan yang sejak lama telah diusahakan oleh petani secara intensif . Komoditas sayuran ini termasuk ke dalam kelompok rempah tidak bersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap makanan serta bahan obat tradisional. Bawang merah juga merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan di Jawa Tengah yang mempunyai prospek cukup baik dalam pengembangan agribisnis. Hal ini dapat dilihat pada status usaha taninya, oleh petani khususnya di daerah sentra produksi seperti di Kabupaten Brebes bawang merah telah lama diusahakan sebagai usaha tani yang bersifat komersial (Deptan, 2005).

Aglaonema

Aglaonema merupakan salah satu tanaman hias yang berasal dari keluarga Araceae. Tanaman hias yang daun yang berasal dari keluarga Araceae lainnya adalah Caladium, Anthurium, dan Philodendron. Taksonomi dari tanaman Aglaonema adalah sebagai berikut:

Divisi               : Spermatophyta

Sub divisi        : Angiospermae

Kelas               : Monocotyledonae

Ordo                : Arales

Famili              : Araceae

Genus              : Aglaonema

Aglaonema berasal dari daerah Asia beriklim tropis, dan tersebar dari Cina bagian selatan hingga Filipina (Qodriyah dan Sutisna, 2007), dan mulai dari dataran rendah hingga dataran tinggi (Henny et al, 2008).

Aglaonema memiliki akar serabut atau yang disebut juga wild root (akar liar) karena akar tanaman ini tumbuh secara adventif dari akar primer atau batang  (Harjadi,1979). Akar Aglaonema yang sehat berwarna putih, tampak gemuk, dan berbentuk silinder (Budiarto, 2007), sedangkan yang sakit berwarna cokelat.

Batang Aglaonema berbentuk silinder, berwarna putih hingga putih kekuningan, dan termasuk batang basah (herbaceous) yang bersifat lunak dan berair (Budiarto, 2007). Ukuran batang Aglaonema pendek dan tertutup oleh daun yang tersusun rapat antara. Warna batang Aglaonema pada umumnya putih, hijau muda, atau merah muda.

Bentuk daun Aglaonema sangat bervariasi, ada yang berbentuk bulat telur (ovatus), lonjong (oblongus), dan ada yang berbentuk delta (deltoids) (Purwanto, 2006). Bentuk ujung daunnya bervariasi, ada yang runcing (acutus), meruncing (acuminatus), tumpul (obtusus), dan membulat (rotundatus). Daun Aglaonema tersusun berselang-seling dengan tangkai memeluk batang tanaman. Warna daunnya sangat bervariasi, baik motif maupun kombinasi warnanya.

Tanaman Aglaonema mempunyai bunga yang sempurna karena memiliki bunga jantan dan bunga betina (Harjadi, 1979), sedangkan menurut Purwanto, (2006) bunga Aglaonema sangat sederhana dan termasuk bunga majemuk tak terbatas dan tergolong bunga tongkol (spadix). Bunga Aglaonema memiliki waktu kemasakkan yang berbeda antara bunga jantan dan betina, sehingga sulit dilakukannya persilangan pada Aglaonema. Bunga Aglaonema berwarna putih dengan seludang putih kehijau-hijauan. Bunga jantan yang sudah masak akan terlihat serbuk sarinya berwarna putih.

Perbanyakkan tanaman Aglaonema dapat dilakukan secara generatif dan vegetatif. Perbanyakan generatif dilakukan dengan menggunakan biji. Sedangkan perbanyakan Agalonema vegetatif dilakukan dengan menggunakan anakan, setek bonggol, setek tunas dan cangkokkan. Perbanyakan dengan setek dilakukan dengan menggunakan batang Aglaonema yang berukuran 3-4 cm. (Qodriyah dan Sutisna, 2007).

Kromosom Bawang

Kromosom antar tanaman berbeda antara yang satu dan yang lainnya. Baik dari bentuk, jumlah, dan panjangnya. Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam  mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak, memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979).

Kromosom Aglaonema

Aglaonema memiliki jumlah kromosom yang bervariasi. A. crispim memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Eksomtramage, et al. (2007) melaporkan bahwa Aglaonema commutatum var. maculatum (2n = 40), A.modestum (2n = 80), A. pseudobracteatum (2n = 60). Aglaonema yang beredar di masyarakat pada umumnya merupakan aglaonema hibrida hasil persilangan antara aglaonema rotundum (sebagai pemberi warna merah) dengan aglaonema comutatum atau aglaonema spesies lainnya.

BAHAN DAN METODE

Metode tanpa Pra-perlakuan Sederhana

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Praktikum ini dilaksanakan di Lab Microtechnique Dept. AGH, Fakultas Pertanian IPB pada hari Selasa, 26 Oktober 2010

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan :

  • HCl 1 N
  • Aceto orcein 2%
  • Akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum)
  • Akar bawang bombay (Allium cepa)
  • Akar Aglaonema “Butterfly”

Alat-alat yang digunakan :

  • Mikroskop
  • Silet
  • Cawan petri
  • Pinset
  • Gelas objek
  • Gelas penutup
  • Bunsen
  • Pensil dengan ujung berpenghapus
  • Tisu

Metode Pelaksanaan

  • Potong bagian ujung akar sepanjang 0,5 – 1 cm
  • Rendam ujung akar tadi ke dalam HCl 1 N pada cawan petri selama 10 – 15 menit
  • Kemudian, pindahkan ujung akar tersebut ke dalam cawan petri lainnya dengan posisi ujung akar menghadap poros cawan petri
  • Teteskan aceto orcein 2% dan biarkan selama 10 – 15 menit
  • Setelah itu, pindahkan ujung akar tadi ke gelas objek. Lalu, potong ujungnya sepanjang 1 – 2 mm dan teteskan kembali dengan aceto orcein sebanyak 2 tetes, lalu tutup dengan gelas penutup
  • Lewatkan preparat ujung akar di atas api bunsen sebanyak 2 – 3 kali
  • Tekan preparat dengan karet pensil (squash), kemudian tekan lagi dengan ibu jari
  • Amati preparat di bawah mikroskop
  • Foto hasil pengamatan, jika didapat penyebaran kromosom yang baik
  • Kuteks preparat

Metode dengan Pra-perlakuan Lengkap

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pratikum ini dilaksanakan di Lab Microtechnique Departemen AGH, FAPERTA, IPB pada hari Selasa, 2 November 2010

Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan:

  • 8-Hydroxyquinolin 0,002 M
  • Asam asetat 45%
  • HCl 1 N
  • Aceto orcein 2%
  • Akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum)
  • Akar bawang bombay (Allium cepa)
  • Akar Aglaonema “Butterfly”

Alat – alat yang digunakan:

  • Mikroskop
  • Silet
  • Cawan petri
  • Pinset
  • Gelas objek
  • Gelas penutup
  • Bunsen
  • Pensil dengan ujung berpenghapus
  • Tisu

Metode Pelaksanaan

  • Potong bagian ujung akar sepanjang 0,5 – 1 cm
  • Masukan ujung akar tersebut ke dalam botol berisi larutan 8-hydroxyquinolin 0,002 M
  • Masukan botol tersebut ke dalam lemari pendingin (4° C) selama 90 menit
  • Keluarkan, lalu cuci dengan air
  • Rendam ujung akar tersebut dalam asam asetat selama 10 menit
  • Keluarkan, lalu bilas kembali dengan air bersih
  • Rendam kembali ujung akar tersebut ke dalam botol berisi campuran HCl dan asetan 45% dengan perbandingan 3:1
  • Panaskan dalam waterbath dengan suhu 60° C selama 2 menit
  • Kemudian, pindahkan ujung akar tersebut ke dalam cawan petri lainnya dengan posisi ujung akar menghadap poros cawan petri
  • Teteskan aceto orcein 2% dan biarkan selama 10 – 15 menit
  • Setelah itu, pindahkan ujung akar tadi ke gelas objek. Lalu, potong ujungnya sepanjang 1 – 2 mm dan teteskan kembali dengan aceto orcein sebanyak 2 tetes, lalu tutup dengan gelas penutup
  • Lewatkan preparat ujung akar di atas api bunsen sebanyak 2 – 3 kali
  • Tekan preparat dengan karet pensil (squash), kemudian tekan lagi dengan ibu jari
  • Amati preparat di bawah mikroskop
  • Foto hasil pengamatan, jika didapat penyebaran kromosom yang baik
  • Kuteks preparat

HASIL DAN PEMBAHASAN

Metode tanpa Pra-perlakuan (Metode Sederhana)

Ujung akar terdiri dari sel-sel yang bersifat meristematik, artinya sel-selnya sangat aktif membelah. Sehingga penggunaan ujung akar pada praktikum ini diharapkan agar fase-fase mitosis dapat diamati secara lengkap.

Akar bawang merah dan bawang bombay yang digunakan telah terlebih dahulu ditumbuhkan sekitar 3 hari sebelum pengamatan pada wadah yang diberi kapas basah. Sebaiknya digunakan akar yang tidak terlalu panjang, karena akar yang panjang akan mempunyai ukuran sel yang semakin kecil sehingga sulit untuk diamati. Pada metode ini, ujung akar bawang kemudian direndam dengan HCl 1 N selama 10 – 15 menit (gambar 1).

a

b

c

d

Gambar 1. Persiapan Preparat Ujung Akar

a. akar bawang merah       b. akar bawang bombay

c. pengambilan ujung akar  d. perendaman HCl 1 N

Perendaman ujung akar dalam larutan HCl 1 N bertujuan untuk melunakkan dinding sel atau jaringan. Pada tanaman yang lebih keras, konsentrasi HCl dapat ditingkatkan  dan perendaman dapat dilakukan lebih lama. Setelah perendaman, batas antara tudung akar dengan sel-sel diatasnya akan tampak jelas. Tudung akar menjadi berwarna lebih putih  (gambar 2).

Gambar 2. Ujung Akar yang Direndam HCl 1 N

Perlakuan berikutnya adalah pemberian aceto orcein 2% yang berfungsi sebagai pewarna, untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati dibawah mikroskop (gambar 3.)

Gambar 3. Pemberian Aceto Orcein 2% sebagai Pewarna.

Dari hasil pengamatan fase-fase mitosis pada akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum) ini diperoleh 4 fase yaitu profase, metafase, anafase dan telofase (Gambar 4).

c

d

b

a

Gambar 4. Fase-Fase dalam Pembelahan Mitosis pada Akar Bawang Merah

a. profase   b. metafase    c. anafase    d. telofase

Profase, merupakan transisi dari fase G2 ke fase pembelahan inti atau mitosis (M) dari siklus sel.  Tahap profase merupakan tahap awal dalam mitosis. Proses terjadinya profase ditandai dengan hilangnya nukleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal (gambar 4.a). Jumlah kromosom yang tepat merupakan ciri khas dari setiap species, sekalipun pada species yang berbeda dapat mempunyai jumlah kromosom yang sama.  Selain itu pada profase salut inti mulai berdegenerasi dan secara perlahan-lahan inti menjadi tidak tampak, dan terjadilah pembentukan spindel mikrotubul.

Metafase, merupakan fase mitosis, dimana kromosom mulai berjajar di bidang equator (gambar 4.b). Selama metafase, sentromer dari setiap kromosom berkumpul pada bagian tengah spindel pada bidang equator.  Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benang-benang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatid dilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda.  Kadang-kadang benang-benang spindel tidak berasosiasi  dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu kutub ke kutub yang lain.  Pada saat metafase, sentromer-sentromer diduplikasi dan setiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen. Penggunaan metode tanpa pra perlakuan (metode sederhana) mengakibatkan kromosom pada metafase tidak dapat menyebar dengan baik, sehingga jumlah kromosom tidak dapat dihitung dengan tepat.

Anafase, ditandai dengan terjadinya pemisahan sister chromatids membentuk anak kromosom yang bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan (gambar 4.c). Kromosom nampak jelas mengalami penebalan sehingga dapat dilihat jelas dengan mikroskop cahaya sekalipun.

Telofase, merupakan fase terakhir pada mitosis. Pada fase ini nampak adanya dinding pemisah yang berupa sekat yang belum sempurna yang memisahkan kromosom-kromosom yang telah mencapai kutub(gambar 4.d). Sekat belum sempurna dan sel belum benar-benar terpisah tetapi tanda akan terbentuknya dua sel sudah mulai tampak.

Penampakan kembali nukleus, merupakan tanda bahwa mitosis sudah berakhir. Sitokinesis pada sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan, pada sel tumbuhan tidak terbentuk lekuk cleavage.  Hal ini disebabkan karena adanya dinding sel yang kaku.  Sitokinesis pada dinding sel tumbuhan tinggi melibatkan vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi dan mikrotubul-miktotubul yang tersusun paralel dan disebut fragmoplas. Vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi berasosiasi dengan mikrotubula fragmoplas dan ditranslokasikan sepanjang mikrotubula ke arah equator.  Vesikula-vesikula tersebut selanjutnya terakumulasi pada daerah dimana mikrotubula fragmoplas mengalami overlap.  Kemudian  berfusi satu sama lain membentuk lempeng sel (cell plate).  Lempeng sel meluas secara lateral  hingga mencapai membran plasma, dan dua sel baru terpisah secara sempurna dengan terbentuknya dinding sel baru (Schultz-Schaeffer, 1980).

b

a

d

c

Gambar 5. Fase-Fase dalam Pembelahan Mitosis pada Akar Bawang Bombay

a. profase     b. metafase      c. anafase     d. Telofase

Pengamatan fase-fase mitosis terhadap bawang bombay tidak menunjukkan perbedaan dengan bawang merah (gambar 5). Selain bawang merah dan bawang bombay, pengamatan mitosis dengan metode sederhana ini, juga dilakukan terhadap Aglaonema “Butterfly” (gambar 6)

Gambar 6. Metafase pada Aglaonema “Butterfly” dengan metode sederhana

Gambar 6 memperlihatkan kromosom aglaonema butterflay pada saat mitosis. Jumlah kromosom aglaonema butterfly tidak dapat ditentukan karena masih terdapat kromosom yang saling tumpang tindih. Namun, jumlah kromosom butterflu 2n ≥ 16. Hal tersebut, dapat terjadi karena aglaonema butterfly merupakan salah satu aglaonema hibrida yang berasal dari Thailand.

Metode dengan Pra-perlakuan Lengkap

Dengan pra-perlakuan lengkap, nampak kromosom terlihat lebih jelas pada metafase  jika  dibandingkan dengan pra-perlakuan sederhana.  Hal ini disebabkan oleh adanya penambahan 8-Hydroxyquinolin yang dapat meningkatkan visibilitas kromosom dengan meningkatkan kondensasinya. Fungsi 8-Hydroxyquinolin untuk menghambat laju mitosis ke tahap anafase, sehingga dapat diamati pada metafase saja.

Penggunaan asam asetat 45 % juga membantu dalam melunakkan dinding sel, sehingga zat pewarna (aceto orcein) dapat cepat masuk dan menyerap lebih kuat. Selain itu, asam asetat juga menghilangkan bahan-bahan yang akan mengganggu dalam pengamatan kromosom. Metode ini biasanya digunakan untuk tanaman dengan jumlah kromosom yang tidak banyak.

Gambar 7. Metafase Akar Bawang Merah dengan Pra-Perlakuan Lengkap

Kromosom metafase bawang merah yang diamati dengan menggunakan metode ini tampak menyebar dengan lebih baik,sehingga jumlah kromosomnya dapat dihitung yaitu 16 buah kromosom. Sedangkan pada bawang bombay dan Aglaonema, tidak diperoleh preparat metafase yang menyebar dengan baik, kemungkinan karena waktu pengambilan dan akar yang digunakan tidak tepat.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil  pengamatan mitosis pada metode tanpa pra-perlakuan sederhana  memperlihatkan bahwa semua fase mitosis dapat diamati, dengan ciri khas tiap-tiap fase yang berbeda-beda. Kromosom metafase  pada bawang merah dan bawang bombay nampak berjajar dan tumpang tindih di equator, sehingga sulit untuk dihitung jumlahnya. Sedangkan pada Aglaonema justru sebaliknya, kromosom metafase yang diperoleh dengan metode sederhana sudah dapat .

Pada metode pra perlakuan lengkap, metafase pada akar bawang merah dapat menyebar dengan baik, sehingga jumlah kromosom dapat dihitung yaitu 16. Sedangkan pada bawang bombay dan Aglaonema, tidak diperoleh preparat yang bagus.

Saran

Perlu dilakukan analisis mitosis pada berbagai tanaman yang lain, sehingga mahasiswa dapat mengamati berbagai macam kromosom tanaman pada saat mitosis.

DAFTAR PUSTAKA

Abele K. 1959. Cytological studies in genus Danthonia. Trans. Roy. Soc. Aust. 83:162-173.

BPPP Deptan. 2005. Prospek dan rah Pengembangan Agrobisnis Bawamg Merah. Jakarta. hal.25.

Coe G. F. and K. Klitgaard. 1959. Procedur for squash preparation of somatic Sugar Beet tissues. Journal of The A. S. S. B. T. 10(7):609-611.

Sastrosumarjo, S., Yudiwanti, S. I. Aisyah, S. Sujiprihati, M. Syukur, R. Yunianti. 2006. Panduan Laboratorium, hal. 261. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor

Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium, hal. 38 – 63. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor.

Schulz-Schaeffer, J. 1980. Cytogenetics : Plants, Animals, Humans. Springer-Verlag. New York, Heidelberg, Berlin.

Stack S. M., and D. E. Comings. 1979. The cromosomes and DNA of Allium cepa. CHROMOSOMA. 70:161 – 181

Suryo, H. 2007. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. hal 446.

Suprihati, D., Elimasni, E. Sabri. 2007. Identifikasi karyotipe terung belanda (Solanum betaceum Cav.) kultivar Brastagi Sumatera Utara. Jurnal Biologi Sumatera Utara. 2(1): 7 – 11.

Tjio J-H and Levan A. 1950. The use of oxyquinolin in chromosome analysis. Anales Estacion Exper. Aula Dei (Spain). 2:21-64.

Analisis Meiosis pada Tanaman Lili

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Stadium haploid dari siklus seksual dihasilkan dari proses pembelahan inti yang disebut meiosis.  Meiosis berlangsung pada sel-sel yang terdapat di dalam jaringan reproduksi pada suatu organisme.  Seperti halnya dengan mitosis, meiosis berlangsung setelah fase G1, S dan G2 dari interfase dan menentukan distribusi kromosom yang tepat ke dalam sel-sel anak.  Pembelahan meiosis  akan menghasilkan 4 sel anak yang memiliki jumlah kromosom hanya setengah dari kromosom tetuanya. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar jumlah kromosom individu tetap dari generasi ke generasi (Sastrosumarjo, 2006).

Pembelahan meiosis lebih kompleks dibandingkan pembelahan mitosis, karena terjadi dua kali siklus pembelahan. Pada meiosis terjadi perpasangan kromosom homolog dan segregasi kromosom secara bebas. Pembelahan pertama dari meiosis disebut pembelahan reduksi.  Meiosis pertama mengubah inti dari suatu meiosit yang mengandung kromosom diploid menjadi inti haploid yang mengandung kromosom n.  Jumlah kromosom direduksi saat pasangan kromosom homolog terpisah.  Pembelahan kedua disebut equation devision atau meiosis kedua.  Miosis kedua mengubah dua hasil dari pembelahan meiosis pertama menjadi 4 inti haploid.

Lili merupakan salah satu tanaman yang banyak dibudidayakan. Tanaman lili biasa digunakan sebagai tanaman hias, baik sebagai tanaman lanskap ataupun bunga potong. Tanaman lili memiliki ukuran kromosom yang cukup besar, sehingga cukup mudah untuk diamati.

Tujuan

Tujuan dari dilaksakannya pratikum ini adalah untuk mempelajari tahapan – tahapan meiosis tanaman lily di bawah mikroskop.

TINJAUAN PUSTAKA

Pembelahan meiosis terdiri dari tahap, yaitu meiosis I dan meiosis II. Meiosis I dapat dibedakan lagi menjadi interfase I, profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I. Meiosis II juga dibedakan atas interfase II, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Pembelahan meiosis ini merupakan proses yang dinamis, tidak terputus – putus, dan tidak terdapat batas yang kelas antar setiap fasenya.

Meiosis I

Sebelum memasuki meiosis I, terlebih dahulu terjadi interfase. Interfase I pada meiosis I sama dengan interfase pada mitosis, yaitu terjadi sintesis dan replikasi DNA serta terjadi pembentukkan protein – protein yang bermanfaat untuk tahap – tahap setelahnya. Tahap – tahap pada meiosis I adalah:

Profase I

Sebagian besar perbedaan antara mitosis dan meiosis terdapat pada fase ini. Profase I pada meiosis menghabiskan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan profase pada mitosis. Profase I ini dapat berlangsung selama beberapa minggu atau bulan. Profase I terdiri dari beberapa tahap, yaitu:

a. Leptoten

Pada tahap ini, kromosom terlihat seperti benang – benang halus yang panjang, sehingga masing – masing kromosom belum dapat dikenali secara jelas. Benang – benang kromosom yang halus tersebut disebut kromonema. Pada fase ini, struktur kromosom yang dapat terlihat lebih jelas adalah kromomer. Kromomer adalah penebalan yang terjadi pada beberapa bagian kromososm yang tampak seperti manik – manik. Pada fase ini pasangan – pasangan kromatid belum dapat dibedakan.

b. Zigoten

Pada fase ini, mulai terjadi perpasangan antara kromosom yang homolog, sehingga alel – alel akan berhadapan letaknya dan tidak berjauhan seperti pada leptoten. Proses saling berpasangan antara kromosom homolog disebut sinapsis. Namun, sinapsis ini akan lebih jelas terlihat pada fase selanjutnya (pakiten).

c. Pakiten

Fase ini merupakan fase yang paling lama pada profase I ini. Benang – benang kromosom tampak semakin jelas dan perpasangan serta sinapsis antara kromosom homolog semakin dekat dan sempurna. Benang – benang kromosm terlihat double. Hal ini karena setiap pasang kromosom yang homolog terdiri dari dua buah kromatid. Sehingga pada fase ini, terlihat sejumlah perpasangan bivalen yang jumlahnya sama dengan jumlah kromosom haploid dari individu tersebut. Jumlah kromatid pada fase meiosis ini sama banyaknya dengan jumlah kromatid pada profase mitosis. Yang membedakan adalah distribusi kromosom – kromosomnya. Pada profase mitosis, kromosom – kromosom saling terpisah dan tidak berhubungan, sedangkan pada profase I meiosis kromosom – kromosomnys saling berpasangan secara bivalen  Adanya sinapsis yang sempurna pada fse ini memungkinkan terjadinya pertukaran genetik antar kromosom homolog atau antar kromosom yang bukan homolognya (pindah silang / crossing over).

d. Diploten

Fase ini ditandai dengan mulai memisahnya kromatid – kromatid yang tadinya berpasangan secara bivalen. Pemisahan yang paling kuat, terjadi pada bagian sentromer. Akan tetapi, pada bagian – bagian tertentu dari kromosom homolog masih tetap saling berdekatan. Bagian – bagian yang saling berdekatan dan tampak bersilang ini disebut kiasma (banyak : kiasmata) (gambar 4). Pada kiasma tersebut, kromatid – kromatid yang tidak homolog (“nonsister chromatid”) akan putus. Kemudian, ujung – ujung dari kromatid yang putus tadi akan bersambungan secara resiprok (berbalasan). Hal ini menyebabkan gen – gen yang terangkai pada segmen kromatid tersebut akan bertukar secara resiprok juga. Proses tertukarnya segmen – segmen nonsister kromatid dari pasangan kromosom homolognya yang disertai tertukarnya gen – gen yang terangkai pada segmen – segmen tersebut secara resiprok dinamakan pindah silang (crossing over).

Proses pindah silang ini sangat penting karena akan menghasilkan kombinasi – kombinasi yang baru (tipe rekombinasi) yang bermanfaat bagi pemuliaan tanaman. Kromatid – kromatid yang tidak mengalami pindah silang masih memiliki gen – gen yang berasal dari tetuanya. Gamet – gamet yang menerima kromatid yang tidak mengalami pindah silang tersebut disebut gamet tipe parental.

Gambar 8. Kiasma pada Diploten

e. Diakinesis

Fase ini merupakan fase terakhir pada profase I meiosis. Kromosom – kromosom mengalami kondensasi maksimum dan kiasma semakin jelas terlihat. Pada fase ini, nukleolus dan membran nukleus menghilang, dan benang – benang gelendong mulai terbentuk.

Metafase I

Pada fase ini, hampir sama dengan metafase mitosis. Kromosom – kromosom menempatkan dirinya di tengah – tengah sel, yaitu di bidang equator dari sel. Namun, terdapat perbedaan antar metafase I meiosis dengan metafase mitosis. Pada metafase mitosis, yang terdapat pada bidang equator adalah kromosom – kromosom tunggal. Sedangkan pada metafase I meiosis, yang terdapat pada bidang equator adalah pasangan – pasangan kromosom homolog sehingga pada metafase I meiosis tidak terjadi pembelahan sentromer.

Anafase I

Sama halnya dengan yang terjadi pada anafase mitosis, anafase I meiosis dimulai ketika kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan. Tiap kromosom dari pasangan kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Masing – masing kutub menerima setengah jumlah kromosom yang ada, sehingga pada fase inilah dimulai terjadinya reduksi kromosom.

Cara pergerakkan kromosom homolog ke arah kutub yang berlawanan oleh benang gelendong terjadi secara bebas dan kebetulan, tidak ada yang memerintahkan untuk suatu kromosom bergerak ke atas atau ke bawah. Hal ini sesuai dengan hukum mendel yang terkenal, yaitu “The law of segregation of allelic genes” dan “The law of independent assortment of genes”. Sebagai contoh, jika terdapat alel dominan (A) dan alel resesif (a). Maka, mereka akan memisah secara bebas ke kutub yang berlawanan menjadi (A) atau (a). Hal yang sama juga terjadi pada alel dominan (B) dan alel resesif (b) yang akan memisah secara bebas menjadi (B) atau (b). Maka, kombinasi antar keduanya akan terbentuk AB, Ab, aB, atau ab.

Telofase I

Pada fase ini, dinding nukleus dan nukleolus terbentuk kembali seperti pada telofase mitosis. Akan tetapi, pada telofase meiosis, jumlah kromosom haploid lah yang terdapat pada nukleus yang baru ini. Pada masing – masing  nukleus yang baru ini terdapat dua kromosom yang haploid yang terdiri dari empat kromatid. Sehingga menandakan bahwa reduksi jumlah kromosom masih belum berlangsung sempurna. Agar dapat tercapai reduksi yang sempurna, maka diperlukanlah pembelahan meiosis II.

Meiosis II

Apabila dilihat dengan mengguinakan mikroskop cahaya, maka terdapat dugaan bahwa berbagai fase yang berlangsung pada meiosis II ini sama dengan berbagai fase yang terjadi selama mitosis. Bahkan ada orang yang memiliki anggapan bahwa meiosis II adalah pembelahan mitosis. Anggapan yang demikian tidak benar sama sekali dikarenakan beberapa alasan, yaitu:

a.       Kromosom yang double pada profase mitosis merupakan hasil duplikasi dari bahan genetik selama interfase. Sedangkan kromosom yang terlihat dauble pada profase II meiosis bukan merupakan hasil duplikasi bahan genetik.

b.      Kromosom – kromosom yang menyusun kromosom mitosis adalah sister chromatic, sehingga merupakan kromatid yang identik. Sedangkan kromosom yang menytusun kromosom profase II meiosis bukan merupakan sister chromatic sempurna oleh karena adanya crossing over yang terjadi pada meiosis I.

c.       Meiosis II bertujuan untuk memisahkan kromatid – kromatid yang berbeda dari tiap kromosomnya

d.      Meiosis II menghasilkan reduksi yang sempurna

e.       Meiosis II menghasilkan kombinasi yang baru yang dari gen – gen yang berasal tetua jantan dan betina pada generasi sebelumnya

f.       Meiosis II sangat penting untuk proses seksual

Profase II

Fase ini dapat dimulai setelah selesainya interfase I yang berlangsung sangat pendek. Pada beberapa organisme bahkan tidak mengalami interfase, sehingga dari telofase I langsung dilanjutkan ke profase II, dan kadang – kadang juga terjadi dari telofase I langsung ke metafase II.

Metafase II

Pada fase ini, kromosom yang terdiri dari dua kromatid berada di bidang equator.  Benang – benang gelendong yang berasal dari masing – masing kutub mengikat sentromer masing – masing kromatid. Keadaan kromosom pada metafase II meiosis hampir mirip pada keadaan kromosom pada metafase mitosis, akan tetapi dengan jumlah kromosom yang hanya setengahnya saja.

Anafase II

Pada fase ini, sentromer terbelah menjadi dua. Masing – masing kromatid tertarik oleh benang – benang gelendong ke kutub yang berlawanan. Pada saat inilah terjadi reduksi kromosom yang sebenarnya, sehingga reduksi kromosom saat ini sudah sempurna. Bergeraknya kromatid ke arah kutub yang berlawanan ini seperti yang terjadi pada anafase mitosis, namun dengan jumlah kromosom yang hanya setengahnya saja.

Telofase II

Pada fase ini terjadi pembelahan sel, sehingga dihasilkan empat sel anak yang haploid (n), yang disebut juga tetrad. Setiap inti dari sel – sel tersebut memiliki hanya setengahnya saja dari jumlah kromosom tetuanya. Pada fase ini pula, terbentuk kembali nukleolus dan membran nukleus. Membran nukleus mengelilingi ke empat inti hasil pembelahan. Kromosom pun mulai mengendur kembali. Setelah itu, terjadi modifikasi lebih lanjut untuk menghasilkan sel gamet. Proses pembelahan meiosis secara lengkap dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 9. Pembelahan Meiosis

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pratikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, 9 November 2010 di Lab Microtechnique Departemen AGH, FAPERTA, IPB.

Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • HCl 1 N
  • Aceto orcein 2%
  • Calon polen tanaman lili

Alat – alat yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • Mikroskop
  • Silet
  • Cawan petri
  • Pinset
  • Gelas objek
  • Gelas penutup
  • Bunsen
  • Pensil dengan ujung berpenghapus
  • Tisu

Metode Pelaksanaan

  • Keluarkan sel induk megaspora dari bunga lili
  • Letakan bagian tersebut di atas gelas objek
  • Teteskan dengan aceto orcein 2%, dan diamkan selama 10-15 menit
  • Lewatkan preparat di atas api bunsen 2 – 3 kali
  • Squash dengan pensil berkaret, kemudian tekan dengan ibu jari
  • Amati dibawah mikroskop
  • Lakukan pemotretan jika didapat penyebaran yang baik.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Metode yang digunakan dalam pengamatan meiosis pada bunga lili adalah metode tanpa larutan former atau larutan fiksatif, karena bunga lili yang digunakan masih segar, baru dipetik. Penggunaan bunga lili karena mempunyai ukuran kromosom yang besar, sehingga akan mempermudah dalam pengamatannya.

Pemilihan umur mikrospora yang tepat sangat penting, karena akan berpengaruh terhadap fase-fase yang dapat diamati pada meiosis. Jika terlalu tua, maka proses meiosis sudah terlewat sehingga tidak dapat diamati secara detail. Apabila terlalu muda, maka proses meiosis belum terjadi (gambar 11).

Gambar 10. Mikrospora Lili yang Digunakan untuk Pengamatan Meiosis

Meiosis I, disebut juga pembelahan reduksi, karena mengubah inti dari suatu meiosit yang mengandung kromosom diploid (2n) menjadi inti haploid yang mengandung kromosom n.

Profase I, kromosom homolog saling berpasangan atau synapsis. Terbentuk kiasma, dan terjadi pindah silang.

Gambar 11. Profase I

Metafase I, pada fase ini apparatus spindel terbentuk seperti pada mitosis, dan tetrad berkumpul pada bidang ekuatorial atau bidang pembelahan atau lempeng metafase.  Kromosom masih dalam pasangan homolognya. Mikrotubula kinetokor dari masing-masing kutub sel melekat pada satu kromosom, sementara itu mikrotubula dari kutub berlawanan menempel pada homolognya pada daerah sentromer.

Gambar 12. Metafase I

Anafase I, seperti pada mitosis, alat gelendong menggerakkan kromosom ke arah kutub sel, akan tetapi kromatid saudara tetap terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama.  Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan.  Berbeda dengan mitosis, kromosom muncul sendiri-sendiri pada lempeng metafase dan bukan dalam pasangan, dan gelendong memisahkan kromatid saudara dari masing-masing kromosom. Dengan kata lain pada meiosis anafase I, kromosom homolog (bukan kromatid saudara) dari setiap tetrad terpisah satu dengan yang lain, dan bergerak ke kutub gelendong (spindle) yang berlawanan.

Telofase I menghasilkan pembelahan miosis I.  Kumpulan kromosom homolog pada akhirnya dipisahkan menuju  kutubnya masing-masing dan terbentuk dua daerah inti yang dapat dibedakan secara jelas.

b

a

Gambar 13. a. Anafase I    b. Telofase I

Interkinesis adalah periode di antara akhir telofase I dan awal profase II.  Periode ini biasanya sangat singkat.  DNA yang dihasilkan dari dua inti pada pembelahan meiosis pertama tidak mengalami replikasi selama fase interkinesis. Selanjutnya meiosis II mengalami siklus yang sama pada proses pembelahan sel mitosis.

Pengamatan terhadap pembelahan meiosis I diperlukan ketelitian, karena kromosom yang diamati dalam keadaan berpasangan secara homolog, tidak seperti pembelahan mitosis yang perilaku kromosomnya lebih mudah diamati karena tanpa perpasangan kromosom homolog.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan terhadap pembelahan meiosis pada bunga Lilium sp, meiosis I dapat diamati fase-fasenya secara lengkap yaitu profase I, metafase I, anafase I dan telofase I. Tetapi meiosis II yang secara teori mirip dengan mitosis tidak dapat diamati fase-fasenya secara lengkap.

Saran

Pada praktikum selanjutnya, mungkin akan lebih baik, apabila juga disediakan preparat meiosis I dan meiosis II awetan yang fase-fasenya lengkap. Sehingga, apabila saat praktikum tidak diperoleh preparat segar yang lengkap fase-fasenya, maka dapat mengamati pada preparat awetan.

DAFTAR PUSTAKA

Sastrosumarjo, S., Yudiwanti, S. I. Aisyah, S. Sujiprihati, M. Syukur, R. Yunianti. 2006. Panduan laboratorium, hal. 261. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor

Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium, hal. 38 – 63. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor.

Suryo, H. 2007. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. 446 hal.

Analisis Kariotipe Kromosom Ujung Akar Tanaman Bawang Merah dan Tembakau

download pdf lengkap analisis kariotipe klik disini…!!!

ANALISIS KARIOTIPE UJUNG AKAR BAWANG MERAH DAN TEMBAKAU

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Analisis kariotipe merupakan gambaran suatu individu atau grup individu yang berkerabat yang ditunjukan oleh bentuk morfologi dan jumlah kromosom Sastrosumarjo (2006). Okumus dan Hassan (2005) menjelaskan bahwa analisis kariotipe sangat penting dalam identifikasi dan desain kromosom hewan dan tumbuhan.

Pengaturan ukuran set pada fotograf dari pita-pita kromosom dapat digunakan untuk melihat penyusunan kromosom. Analisis secara fisik dapat juga dilihat gambaran mikroskopis kromosom kelamin dan kromosom tubuh pada metafase dari proses mitosis (Supriharti 2007). Analisis citra kromosom juga dapat digunakan dalam analisis kariotipe (Sarosa, 2008). Supriharti (2007) menjelaskan bahwa ada dua gambaran kromosom set dari suatu spesies yaitu: (a) Karyogram, merupakan fotomikrograf kromosom dari gambaran tunggal sel somatis metafase yang dipotong dan disusun pada bagian homolog berdasarkan ukurannya. (b) Idiogram, merupakan grafik gambaran dari karyotipe. Secara umum, idiogram merupakan sediaan yang memperlihatkan komplemen kromosom haploid dari suatu spesies, yang mana idiogram ini merupakan ukuran dari kromosom somatis metafase.

Bawang merah (Allium cepa) merupakan salah satu komoditas sayuran yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi (deptan, 2005). Bawang merah pun sangat menolong dalam mempelajari analisis mitosis karena memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosom yang tidak terlalu banyak, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan (Stack, 1979)

Tembakau merupakan salah satu komoditi pertanian yang cukup pening di Indonesia (Abdulah, 2010). Hal ini dikarenakan, tanaman ini merupakan bahan baku utama dalam pembuatan rokok, sehingga banyak petani yang membudidayakan tanaman ini (Prabowo, 2007). Tanaman ini mempunyai jenis yang beragam (Maulidiana, 2008), sehingga penting untuk mengidentifikasi tanaman ini agar tidak terjadi kesalahan saat produksi untuk industri rokok. Analisis kariotipe, merupakan salah satu strategi yang dapat digunakan dalam identifikasi tersebut.

Tujuan

Tujuan dari dilakukannya pratikum ini adalah:

1.      Mengetahui ukuran kromosom tanaman bawang merah dan tembakau

2.      Membuat kariotipe tanaman bawang merah dan tembakau

3.      Membuat idiogram tanaman bawang dan tembakau

TINJAUAN PUSTAKA

Kromosom Tanaman

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa kromosom merupakan alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum Mendel, sedangkan Masitah (2008) menjelaskan bahwa kromosom adalah susunan beraturan yang mengandung DNA yang berbentuk seperti rantai panjang.

Setiap kromosom dalam genom biasanya dapat dibedakan satu dengan yang lainnya oleh beberapa kriteria, termasuk panjang relatif kromosom, posisi suatu struktur yang disebut sentromer yang memberi kromosom dalam dua tangan yang panjangnya berbeda-beda, kehadiran dan posisi bidang (area) yang membesar yang disebut knot (tombol) atau kromomer. Selain itu, adanya perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut satelit, dan sebagainya (Suprihati, et al, 2007).

Analisis Kariotipe

Analisis kariotipe merupakan pengaturan secara standar berdasarkan jumlah, panjang, serta bentuk kromosom dari sel somatik dan sel kelamin (Supriharti, 2007). Kariotipe merupakan penciri spesies. Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa secara umum kariotipe dapat digunakan untuk: 1) Alasan taksonomi yang berhubungan dengan klasifikasi, 2) Analisis galur substitusi dari monosomik atau polisomik, dan 3) Studi reorganisasi kromosomal.

Pengaturan ukuran set pada fotograf dari pita-pita kromosom dapat digunakan untuk melihat penyusunan kromosom. Analisis secara fisik dapat juga dilihat gambaran mikroskopis kromosom kelamin dan kromosom tubuh pada metafase dari proses mitosis (Supriharti 2007). Analisis citra kromosom juga dapat digunakan dalam analisis kariotipe (Sarosa, 2008). Supriharti (2007) menjelaskan bahwa ada dua gambaran kromosom set dari suatu spesies yaitu: (a) Karyogram, merupakan fotomikrograf kromosom dari gambaran tunggal sel somatis metafase yang dipotong dan disusun pada bagian homolog berdasarkan ukurannya. (b) Idiogram, merupakan grafik gambaran dari karyotipe. Secara umum, idiogram merupakan sediaan yang memperlihatkan komplemen kromosom haploid dari suatu spesies, yang mana idiogram ini merupakan ukuran dari kromosom somatis metafase.  Sastrosumarjo (2006) menjelaskan  bahwa idiogram disusun, pertama – tama dimulai dari kromosom SAT yang kemudian disusun berdasarkan panjang satelit. Setelah itu, dilanjutkan dengan menyusun berdasarkan panjang lengan pendeknya.

Bawang Merah (Allium cepa var. aggregatum L) dan Tembakau

Bawang merah (Allium ascalonicum L) merupakan salah satu anggota dari familia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga. Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubah bentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merah terbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merah bukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas. Klasifikasi bawang merah secara jelas, dapat dilihat di bawah ini:

Klasifikasi
Kingdom: Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)

Sub Kelas: Liliidae

Ordo: Liliales

Famili: Liliaceae (suku bawang-bawangan)

Genus: Allium

Spesies: Allium cepa var. aggregatum L.

Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan yang sejak lama telah diusahakan oleh petani secara intensif . Komoditas sayuran ini termasuk ke dalam kelompok rempah tidak bersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap makanan serta bahan obat tradisional (Deptan, 2005). Anwar dan Iriani, menambahkan bahwa bawang merah juga merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan di Jawa Tengah yang mempunyai prospek cukup baik dalam pengembangan agibisnis. Hal ini dapat dilihat pada status usahataninya, oleh petani khususnya di daerah sentra produksi seperti di Kabupaten Brebes bawang merah telah lama diusahakan sebagai usahatani yang bersifat komersial.

Tembakau merupakan tanaman yang termasuk dalam family Solanaceae. Tanaman ini dapat tumbuh sampai dengan 3 m. Daun tanaman tembakau berbentuk bulat lonjong (oval) atau bulat, tergantung pada varietasnya. Daun yang berbentuk bulat lonjong ujungnya  meruncing, sedangkan yang berbentuk bulat, ujungnya tumpul. Daun memiliki tulang-tulang menyirip, bagian tepi daun agak bergelombang dan licin. Lapisan atas daun terdiri atas lapisan palisade parenchyma dan spongy parenchyma pada bagian bawah. Jumlah daun dalam satu tanaman sekitar 28- 32 helai. Berikut adalah klasifikasi tanaman tembakau:

Klass               : Dicotyledonaea
Ordo                : Personatae
Famili               : Solanaceae
Sub Famili        : Nicotianae
Genus               : Nicotianae
Spesies            :Nicotiana tabacum L.

Tanaman tembakau merupakan tanaman berakar tunggang yang tumbuh tegak ke pusat bumi. Akar tunggangnya dapat menembus tanah kedalaman 50- 75 cm, sedangkan akar serabutnya menyebar ke samping. Selain itu, tanaman tembakau juga memiliki bulubulu akar. perakaran akan berkembang baik jika tanahnya gembur, mudah menyerap air,dan subur.

Tanaman Tembakau memiliki bentuk batang agak bulat, agak lunak tetapi kuat, makin ke ujung, makin kecil. Ruas-ruas batang mengalami penebalan yang ditumbuhi daun, batang tanaman bercabang atau sedikit bercabang. Pada setiap ruas batang selain ditumbuhi daun, juga ditumbuhi tunas ketiak daun, diameter batang sekitar 5 cm.

Tembakau merupakan salah satu komoditi pertanian yang cukup pening di Indonesia (Abdulah, 2010). Hal ini dikarenakan, tanaman ini merupakan bahan baku utama dalam pembuatan rokok, sehingga banyak petani yang membudidayakan tanaman ini (Prabowo, 2007). Tanaman ini mempunyai jenis yang beragam (Maulidiana, 2008), sehingga penting untuk mengidentifikasi tanaman ini agar tidak terjadi kesalahan saat produksi untuk industri rokok. Analisis kariotipe, merupakan salah satu strategi yang dapat digunakan dalam identifikasi tersebut.

Kromosom Bawang dan Kromosom Tembakau

Kromosom antar tanaman berbeda antara yang satu dan yang lainnya. Baik dari bentuk, jumlah, dan panjangnya. Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam  mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak. Selain itu, kromosom allium cepa sering digunakan untuk mempelajari analisis mitosis juga karena ia memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979).

Tanaman tembakau memiliki kromosom yang lebih kecil dan lebih banyak dibandingkan dengan kromosom bawang merah. Niizeki (1975) menjelaskan bahwa Nicotiana tabacum memiliki jumlah kromosom 2n = 4x = 48, sedangkan N. sylvestris dan N. glutinosa memiliki jumlah kromosom 2n = 2x 24. Wang and Chen (1988) menambahkan bahwa Nicotiana otophora yang merupakan spesies liar tanaman tembakau namun dekat dengan N. tabacum memiliki jumlah kromosom 2n = 2x = 24.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pratikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, 23 November 2010 di Lab Microtechnique, Departemen AGH, FAPERTA, IPB

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • Foto kromosom bawang merah dan tembakau yang sudah diperbesar

Alat – alat yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • Alat ukur (mistar) dan Benang

Metode Pelaksanaan

  • Perbesar foto preparat kromosom dengan menggunakan mesin fotokopi kemudian diperbanyak beberapa kali
  • Tandai setiap kromosom dengan nomor yang berbeda Gunting tiap kromosom berdasarkan nomor yang telah diberikan
  • Ukurlah lengan panjang dan lengan pendek kromosom. kemudian, hitung panjang total kromosom dan rasio antara lengan panjang dan pendek.
  • Tempatkan data tentang panjang total dan rasio panjang lengan dari setiap kromosom pada diagram pencar (scatter plot), dengan sumbu X = rasio lengan panjang dan lengan pendek; sumbu Y = panjang total kromosom
  • Pasangkanlah kromosom yang terletak berdekatan pada diagram pencar tersebut
  • Urutkan pasangan kromosom berdasarkan panjang total kromosom dari yang terbesar sampai yang terkecil dan rasio panjang lengan dari yang terkecil sampai yang terbesar. Panjang total dan rasio panjang lengan dari sepasang kromosom merupakan nilai rata – rata dari kedua kromosom.
  • Tentukan tipe kromosom dengan rasio panjang lengan (C):

1.      1,0 ≤ C < 1,7 = kromosom metasentrik

2.      1,7 ≤ C < 3,6 = Kromosom submetasentrik

3.      3,0 ≤ C < 7,0 = Kromosom subtelosentrik

4.      ≥ 7,0              = Kromosom telosentrik

  • Membuat idiogramnya

HASIL DAN PEMBAHASAN

Jumlah Kromosom Bawang Merah dan Tembakau

Hasil pengamatan mikroskopis pada kromosom bawang merah dan tembakau yang sudah diperbesar beberapa kali memperlihatkan bahwa jumlah kromosom bawang merah adalah 16 kromosom. Karena bawang merah diketahui diploid maka jumlah kromosom bawang merah dapat ditulis 2n 2x = 16. Hasil ini juga didukung oleh Okumus and Hassan (2000) dan Sastrsumarjo (2006) yang menjelaskan bahwa jumlah kromosom bawang merah adalah 2n = 2x = 16.  Gambar tersebut juga memperlihatkan bahwa jumlah kromosom tembakau adalah 48 kromosom. Karena n = 12, maka jumlah kromosom tembakau dapat ditulis 2n = 4x = 48. Berdasarkan hal tersebut diduga bahwa tembakau yang digunakan merupakan Nicotiana tabacum. Niizeki (1975) dan Wang and Chen (1988) menjelaskan bahwa Nicotiana tabacum memiliki jumlah kromosom 2n = 4x = 48.

Panjang dan Bentuk Kromosom Bawang Merah dan Tembakau

Hasil pengukuran panjang kromosom bawang merah dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1 memperlihatkan bahwa kisaran panjang total kromosom bawang merah adalah 3.5 – 6.3 cm. Kisaran panjang lengan panjang kromosom bawang merah berkisar 2.3 – 3.9 cm, sedangkan kisaran panjang lengan pendek kromosom bawang merah adalah 0.1 – 3 cm. Tabel 1 juga memperlihatkan bahwa tiga tipe kromosom pada bawang merah yaitu metasentrik 11 kromosom, submetasentrik 3 kromosom, dan telosentrik 2 kromosom.

Tabel 1. Panjang Lengan Panjang, Lengan Pendek, Rasio Lengan Panjang dan Pendek Serta Panjang Total Kromosom Bawang Merah

Nomor kromosom p q P total C Tipe kromosom berdasar rasio panjang lengan panjang dan pendek
1 2,1 3,9 6 1,86 submetasentrik
1 2,2 3,8 6 1,73 submetasentrik
2 2,9 3,3 6,2 1,14 metasentrik
2 2,4 2,8 5,2 1,17 metasentrik
3 3 3,2 6,2 1,07 metasentrik
3 3 3,3 6,3 1,10 metasentrik
4 2,7 3 5,7 1,11 metasentrik
4 2,1 2,9 5 1,38 metasentrik
5 1,3 3,5 4,8 2,69 submetasentrik
5 2,8 3,4 6,2 1,21 metasentrik
6 2,3 2,9 5,2 1,26 metasentrik
6 2 2,4 4,4 1,20 metasentrik
7 1,6 2,3 3,9 1,44 metasentrik
7 1,8 2,3 4,1 1,28 metasentrik
8 0,1 3,4 3,5 >7 telosentrik
8 0,1 3,4 3,5 >7 telosentrik

P : Panjang lengan pendek (cm), q : Panjang lengan panjang (cm) P total : panjang total kromosom, C : Rasio panjang lengan panjang dan lengan pendek,

Hasil pengukuran panjang kromosom tembakau dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2 memperlihatkan bahwa kisaran panjang total kromosom tembakau adalah 1 – 2 cm. Sementara itu, kisaran panjang lengan panjang kromosom tembakau adalah 0.5 – 1.3 cm, sedangkan kisaran panjang lengan pendeknya adalah 0.2 – 0.9 cm. Tabel 2. juga memperlihatkan bahwa tembakau memiliki tiga tipe kromosom, yaitu 26 kromosom metasentrik, 11 kromosom submetasentrik dan 11 kromosom subtelosentrik.

Tabel 2. Panjang lengan panjang, lengan pendek, rasio lengan panjang dan pendek serta panjang total kromosom tembakau

Nomor kromosom p q P total C Tipe kromosom berdasar rasio panjang lengan panjang dan pendek
2 0,2 1,3 1,5 6,50 subtelosentrik
1 0,2 0,8 1 4,00 Subtelosentrik
8 0,3 1,1 1,4 3,67 subtelosentrik
9 0,3 1,1 1,4 3,67 subtelosentrik
4 0,3 1 1,3 3,33 subtelosentrik
5 0,3 1 1,3 3,33 subtelosentrik
6 0,3 1 1,3 3,33 subtelosentrik
7 0,3 1 1,3 3,33 subtelosentrik
3 0,3 0,9 1,2 3,00 subtelosentrik
10 0,4 0,6 1 1,50 metasentrik
11 0,4 0,6 1 1,50 metasentrik
12 0,4 0,7 1,1 1,75 submetasentrik
13 0,4 0,8 1,2 2,00 submetasentrik
14 0,4 1 1,4 2,50 submetasentrik
15 0,4 1 1,4 2,50 submetasentrik
16 0,4 1,1 1,5 2,75 submetasentrik
17 0,4 1,12 1,52 2,80 submetasentrik
18 0,4 1,2 1,6 3,00 subtelosentrik
19 0,4 1,4 1,8 3,50 subtelosentrik
20 0,45 1,1 1,55 2,44 submetasentrik
21 0,5 0,5 1 1,00 metasentrik
22 0,5 0,5 1 1,00 metasentrik
23 0,5 0,5 1 1,00 metasentrik
24 0,5 0,6 1,1 1,20 metasentrik
25 0,5 0,6 1,1 1,20 metasentrik
26 0,5 0,6 1,1 1,20 metasentrik
27 0,5 0,6 1,1 1,20 metasentrik
Nomor kromosom p q P total C Tipe kromosom berdasar rasio panjang lengan panjang dan pendek
28 0,5 0,7 1,2 1,40 metasentrik
29 0,5 0,7 1,2 1,40 metasentrik
30 0,5 0,7 1,2 1,40 metasentrik
31 0,5 1 1,5 2,00 submetasentrik
32 0,5 1 1,5 2,00 submetasentrik
33 0,6 0,7 1,3 1,17 metasentrik
34 0,6 0,7 1,3 1,17 metasentrik
35 0,6 0,9 1,5 1,50 metasentrik
36 0,6 1 1,6 1,67 metasentrik
37 0,6 1,1 1,7 1,83 submetasentrik
38 0,7 0,9 1,6 1,29 metasentrik
39 0,7 1 1,7 1,43 metasentrik
40 0,7 1,3 2 1,86 submetasentrik
44 0,8 1,2 2 1,50 metasentrik
43 0,8 1,1 1,9 1,38 metasentrik
41 0,8 1 1,8 1,25 metasentrik
42 0,8 1 1,8 1,25 metasentrik
48 0,9 1,1 2 1,22 metasentrik
47 0,9 1 1,9 1,11 metasentrik
45 0,9 0,9 1,8 1,00 metasentrik
46 0,9 0,9 1,8 1,00 metasentrik

P : Panjang lengan pendek (cm), q : Panjang lengan panjang (cm) P total : panjang total kromosom, C : Rasio panjang lengan panjang dan lengan pendek

Kariotipe Bawang Merah dan Tembakau

Menurut  Swanson  (1957)  kariotipe  adalah  set  kromosom  dasar  suatu  spesies  dan berfungsi  sebagai    karakterasi  yang  lebih  lanjut    terhadap  bentuk,  ukuran  maupun  jumlah kromosom. Kariotipe bawang merah dan tembakau dapat dilihat pada gambar 14 dan 15

Gambar 14. Kariotipe Tanaman Bawang Merah


Gambar 15. Kariotipe Tanaman Tembakau

Idiogram Bawang Merah dan Tembakau

Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa idiogram merupakan gambaran diagramatik dari sel kromosom gametik (n) dari suatu spesies dan digunakan untuk membandingkan kariotipe dari suatu spesies dengan spesies lainnya. Beliau juga menjelaskan bahwa idiogram pertama – tama disusun dari kromosom satelit / SAT (sine acido thymonucleinico) dan dideretkan berdasarkan panjang satelit tersebut. Kemudian kromosom – kromosom lainnya disusun berdasarkan panjang lengan pendeknya.

(a)                                                                    (b)

Gambar 18 (a) Idiogram Tanaman Bawang Merah dan (b) Idiogram Tanaman tembakau

Gambar 18 memperlihatkan bahwa tanaman bawang merah memiliki kromosom SAT pada kromosomnya, sedangkan tembakau tidak memilki kromosom SAT. Berdasarkan letak sentromer dan letak SAT maka rumus kariotipe bawang merah dapat ditulis dengan 2n = 10 m + 1 m (SAT) + 3 sm + 2 t, sedangkan rumus kariotipe tembakau dapat ditulis dengan 2n = 26 m + 11 sm + 11 st.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Bawang merah memiliki jumlah kromosom sebanyak 2n = 2x = 16, sedangkan tembakau memiliki jumlah kromosom sebanyak 2n = 4x = 48.

Kisaran panjang total kromosom bawang merah adalah 3.5 – 6.3 cm, sedangkan kisaran kromosom tembakau adalah 1 – 2 cm.

Bawang merah memiliki rumus kariotipe 2n = 10 m + 1 m (SAT) + 3 sm + 2 t, sedangkan tembakau memiliki rumus kariotipe 2n = 26 m + 11 sm + 11 st.

Saran

Perlu dilakukan analisis kariotipe terhadapa kromosom bawang merah yang telah di iradiasi, sehingga kita dapat melihat perbedaan berbagai bentuk, ukuran, dan jumlah kromosom pada tanaman bawang merah.

PENGARUH KOLKISIN TERHADAP KROMOSOM UJUNG AKAR BAWANG MERAH

Download lengkap pdf Pengaruh kolkisin klik disini

PENGARUH KOLKISIN TERHADAP KROMOSOM UJUNG AKAR BAWANG MERAH


PENDAHULUAN

Latar Belakang

Bawang merah (Allium ascalonicum  L.) merupakan sayuran umbi yang multiguna, dapat digunakan sebagai bumbu masakan, sayuran, penyedap masakan, di samping sebagai obat tradisional karena efek antiseptik senyawa anilin dan alisin yang dikandungnya (Rukmana, 1994). Komoditas sayuran ini termasuk ke dalam kelompok rempah tidak bersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap makanan serta bahan obat tradisional (Deptan, 2005). Bahan aktif minyak atsiri bawang merah terdiri dari sikloaliin, metilaliin, kaemferol, kuersetin, dan floroglusin (Muhlizah dan Hening-S, 2000).

Rata-rata produksi bawang merah nasional saat ini masih rendah. Rendahnya daya produksi bawang merah antara lain disebabkan karena sedikitnya kultivar-kultivar unggul dan proses pengolahan pertanian yang kurang baik (Rukmana, 1994; Wibowo, 1991). Kultivar-kultivar unggul dapat diperoleh melalui pemuliaan tanaman, diantaranya dengan pemuliaan konvensional, induksi mutasi dan prosedur transgenik. Pemuliaan dengan mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan kolkisin pada jaringan meristem (Suryo, 1995). Penggunaan kolkisin dengan konsentrasi yang tepat dapat meningkatkan jumlah kromosom, sehingga tanaman bersifat poliploid. Tanaman yang bersifat poliploid umumnya memiliki ukuran morfologi lebih besar dibandingkan tanaman diploid (Suminah, et al, 2002). Dengan demikian kualitas tanaman yang diberi perlakuan diharapkan lebih baik dibandingkan tanaman diploid.

Setiap jenis tanaman memiliki respon yang berbeda-beda terhadap pemberian kolkisin (Suryo, 1995). Umumnya kolkisin akan bekerja efektif pada konsentrasi 0,01-1% untuk jangka waktu 6-72 jam (Suminah, et al., 2005). Oleh karena itu, penting rasanya untuk mengetahui pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap tanaman, khususnya bawang merah dan bawang bombay.

Tujuan

Tujuan dari dilaksanakannya penelitian ini adalah:

1.      Mengetahui pengaruh pemberian berbagai konsentrasi kolkisisn terhadap jumlah kromosom tanaman bawang merah

2.      Mengetahui pengaruh pemberian berbagai konsentrasi kolkisisn terhadap ukuran sel and inti sel tanaman bawang merah

TINJAUAN PUSTAKA

Bawang Merah (Allium ascalonicum L)

Bawang merah (Allium ascalonicum L) merupakan salah satu anggota dari familia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga. Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubah bentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merah terbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merah bukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas.

Bawang merah (Allium ascalonicum  L.) merupakan sayuran umbi yang multiguna, dapat digunakan sebagai bumbu masakan, sayuran, penyedap masakan, di samping sebagai obat tradisional karena efek antiseptik senyawa anilin dan alisin yang dikandungnya (Rukmana, 1994). Komoditas sayuran ini termasuk ke dalam kelompok rempah tidak bersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap makanan serta bahan obat tradisional (Deptan, 2005). Bahan aktif minyak atsiri bawang merah terdiri dari sikloaliin, metilaliin, kaemferol, kuersetin, dan floroglusin (Muhlizah dan Hening-S, 2000).

Klasifikasi
Kingdom: Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)

Sub Kelas: Liliidae

Ordo: Liliales

Famili: Liliaceae (suku bawang-bawangan)

Genus: Allium

Spesies: Allium cepa var. aggregatum L.

Kromosom Bawang Merah

Kromosom antar tanaman berbeda antara yang satu dan yang lainnya. Baik dari bentuk, jumlah, dan panjangnya. Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam  mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak. Selain itu, kromosom allium cepa sering digunakan untuk mempelajari analisis mitosis juga karena ia memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979).

Kolkisin Menginduksi Poliploidi

Kolkisin (C22H25O6N) merupakan suatu alkaloid berwarna putih yang diperoleh dari umbi tanaman  Colchichum autumnale  L. (Familia Liliaceae) (Suminah, et al., 2002), sedangkan menurut Haryanti, et al. (2009) Kolkisin (C22H25O6N) merupakan alkaloid yang mempengaruhi penyusunan mikrotubula, sehingga salah satu efeknya adalah menyebabkan penggandaan jumlah kromosom tanaman (terbentuk tanaman poliploid).

Kolkisin sering digunakan untuk menginduksi tanaman poliploidi. Menurut Suryo (1995), larutan kolkisin pada konsentrasi kritis tertentu akan menghalangi penyusunan mikrotubula dari benang-benang spindle yang mengakibatkan ketidakteraturan pada mitosis. Suminah (2005) juga menjelaskan bahwa kolkisin ini dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada pembelahan sel sehingga menyebabkan terbentuknya individu poliploidi. Mansyurdin, et al. (2002) memaparkan bahwa semakin tingi konsentrasi kolkisin makin tinggi persentase sel yang tetraploid, tetapi persentase kematian kecambah makin tinggi pula.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pratikum ini dilaksanakan dalam dua tahap, yaitu tahap 1 : pemberian kolkisin pada tanaman, dan tahap 2: pengamatan kromosom ujung akar tanaman. Pemberian kolkisin pada tanaman dilaksanakan tiga hari sebelum pengamatan kromosom. pengamatan kromosom ujung akar tanaman bawang merah dilaksanakan pada hari Selasa, 7 Desember 2010 di Lab Microtechnique Departemen AGH, FAPERTA, IPB.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • Akar bawang merah
  • Akar bawang bombay
  • Kolkisin

Alat – alat yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

  • Mikroskop
  • Silet
  • Cawan petri
  • Pinset
  • Gelas objek
  • Gelas penutup
  • Bunsen
  • Pensil dengan ujung berpenghapus
  • Tisu

Metode Pelaksanaan

  • Mengecambahkan bawang merah pada kapas basah
  • Meneteskan larutan kolkisin 0,0%; 0,01%; 0,1%; dan 0,5% selama tiga hari
  • Mengamati jumlah kromosom sesuai dengan prosedur analisis mitosis
  • Bandingkan jumlah kromosom setiap perlakuan

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Kolkisin terhadap Jumlah Kromosom Tanaman Bawang Merah

Hasil pengamatan mikroskopis terhadap jumlah kromosom sel – sel ujung akar bawang merah dengan berbagai dosis kolkisin dapat dilihat pada gambar 19 dan 20.

Hasil pengamatan pada gambar 19 dan 20 menunjukkan bahwa penggunaan kolkisin konsentrasi 0.05%, 0.1%, dan 0.2% dapat meningkatkan jumlah kromosom dan menghasilkan berbagai tingkat ploidi pada kromosom ujung akar bawang merah. Hal yang sama telah dilaporkan oleh Suminah, et al. (2002) yang melaporkan bahwa pemberian kolkisin 1% menyebabkan variasi bentuk, ukuran, dan jumlah pada kromosom ujung akar bawang merah.

Perubahan jumlah kromosom ini disebabkan oleh pemberian kolkisin dengan konsentrasi kritis. Pemberian kolkisin pada konsentrasi kritis tersebut dapat mencegah terbentuknya benang – benang mikrotubuli dari gelendong inti (benang – benang spindel) sehingga perpindahan tahap metafase ke anafase tidak berlangsung dan menyebabkan penggandaan kromosom tanpa terjadi penggandaan dinding sel. Jika konsentrasi tersebut terus dipertahankan, makan penggandaan tersebut dapat terus terjadi. Hal inilah yang pada akhirnya menyebabkan jumlah kromosom dalam inti menjadi lebih banyak dibandingkan sebelumnya dan menghasil variasi tingkat ploidi pada kromosom ujung akar bawang merah. Suryo (2005) menjelaskan bahwa apabila konsentrasi kritis kolkisin terus dibiarkan maka akan terus terjadi pertambahan genom yang penambahannya mengikuti deret ukur.

(a)                                           (b)                                             (c)

Gambar 19. Hasil Pengamatan Mikroskopis Tanpa Pra Perlakuan Sederhana terhadap Kromosom Ujung Akar Bawang Merah pada Dosis (a) 0.05%, (b) 0.1%, dan (c) 0.2%

(a)                                           (b)                                             (c)

Gambar 20. Hasil Pengamatan Mikroskopis dengan Pra Perlakuan Sederhana terhadap Kromosom Ujung Akar Bawang Merah pada Dosis (a) 0.05%, (b) 0.1%, dan (c) 0.2%

Gambar 19 dan 20 juga memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah kromosom tidak terjadi pada semua sel ujung akar bawang merah, khususnya pada dosis 0.05%. Daryono (1998) menjelaskan bahwa pemberian kolisin pada konsentrasi 0.01% dengan lama 3, 6, dan 12 jam belum dapat menginduksi pembentukan sel – sel tetraploid pada tanaman melon. Hal ini dapat terjadi pemberian kolkisin pada konsentrasi yang rendah belum dapat menghambat pembentukkan beang – benang gelendong , sehingga proses pemisahan kromosom pada stadium anafase tetap berlangsung dan pada akhirnya, sel tersebut akan tetap diploid. Pemberian kolkisin dengan konsentrasi yang tepat akan dapat mencegaah terpbentuknya benang – benang gelendong yang mengakibatkan perambahan jumlah kromosom (Suryo, 2005).

Pengaruh Kolkisin terhadap Ukuran Sel Tanaman Bawang Merah

Selain mengamati jumlah kromosom ujung akar bawang merah, pada pratikum ini juga dilakukan pengamatan terhadap ukuran sel ujung akar bawang merah. Pengamatannya sendiri hanya membandingkan antar gambar sel ujung akar bawang merah, tanpa dilakukan pengukuran terhadap sel tersebut.

Gambar 21 Kromosom Ujung Akar Bawang Merah dengan Kolkisin 0.1%

Gambar 21 memperlihatkan bahwa sel yang sudah mengalami penggandaan kromosom memilki ukuran sel yang lebih besar dibandingkan sel yang belum mengalami penggandaan kromosom. Daryono (1998) menjelaskan bahwa pemberian kolkisin dapat meningkatkan luas permukaan sel melon 1.7 – 3.4 kali sel semula. Pemberian kolkisin dapat meningkatkan jumlah kromosom pada sel. Peningkatan jumlah kromosom ini dapat menekan dinding sel ke arah luar sehingga semakin lama akan membuat sel semakin besar.

Gambar 22 Kromosom Ujung Akar Bawang Merah yang Pecah

Apabila peningkatan jumlah kromosom terus terjadi, maka dapat menyebabkan dinding sel pecah karena tidak mampu menampung jumlah kromosom yang terlalu banyak. Pecahnya dinding sel akibat peningkatan jumlah kromosom dapat dilihat pada gambar 23.

Gambar 23 Pembesaran pada Akar Bawang Merah akibat Pemberian Kolkisin

Peningkatan ukuran sel akibat pemberian kolkisin juga dapat dilihat dari terjadi pembesaran pada ukuran akar tanaman bawang. Pembesaran pada akar bawang merah akibat pemberian kolkisin dapat dilihat pada gambar ….. Haryanti (2009) menjelaskan bahwa pemberian kolkisin menyebabkan ukuran sel tanaman kacang hijau lebih besar namun menjadi lebih pendek.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Pemberian kolkisin pada ujung akar bawang merah dapat mempengaruhi jumlah kromosom ujung akar bawang merah. Pemberian kolkisin tersebut meningkatkan jumlah dan menyebabkan variasi ploidi kromosom ujung akar bawang merah

Pemberian kolkisin mempengaruhi ukuran sel ujung akar tanaman bawang merah. Pemberian kolkisin tersebut meningkatkan ukuran sel ujung akar bawang merah dan membuat akar bawang merah lebih besar namun lebih pendek.

Saran

Perlu dilakukan penanaman bawang merah yang sudah diberi perlakuan kolkisin di lapang, agar dapat melihat pengaruh pemberian kolkisin tersebut terhadap pertumbuhan tanaman bawang merah.

Perlu dilakukan percobaan mengenai teknik pemberian kolkisin dan lama waktu pemberiannya terhadap bawang merah, sehingga didapatkan hasil yang optimal dalam penggunaan kolkisin pada tanaman bawang merah.

DAFTAR PUSTAKA

BPPP Deptan. 2005. Prospek dan rah Pengembangan Agrobisnis Bawamg Merah. Jakarta. 25 hal.

Daryono B. S. 1998. Pengaruh kolkisin terhadap pembentukan sel – sel melon tetraploid. Buletin Agro Industri. (5) : 2 – 11.

Mansyurdin, Hamru, dan D. Murni. 2002. Induksi tetraploid pada tanaman cabai merah keriting dan cabai rawit dengan kolkisin. Stigma. 12 (3) : 297 – 300Sastrosumarjo, S., Yudiwanti, S. I. Aisyah, S. Sujiprihati, M. Syukur, R. Yunianti. 2006. Panduan laboratorium, hal. 261. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor

Sri, H., R. B. Hastuti, N. Setiari, dan A. Banowo. 2009. Pengaruh kolkisin terhadap pertumbuhan, ukuran sel metafase dan kandungan protein biji tanaman kacang hijau (Vigna radiata (L) Wilczek). Jurnal Penelitian Sains & Teknologi. 10 (2) : 112 – 120.

Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium, hal. 38 – 63. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor.

Stack S. M., and D. E. Comings. 1979. The cromosomes and DNA of Allium cepa. CHROMOSOMA. 70:161 – 181

Suminah, Sutarno, A. D. Setyawan. 2002. Induksi poliploidi bawang merah (Allium ascalonicum L.) dengan pemberian kolkisin. BIODIVERSITAS. 3 (1) : 174 – 180.

Suprihati, D., Elimasni, E. Sabri. 2007. Identifikasi karyotipe terung belanda (Solanum betaceum Cav.) kultivar Brastagi Sumatera Utara. Jurnal Biologi Sumatera Utara. 2(1): 7 – 11.

Suryo, H. 2007. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. 446 hal.

PENGARUH INDUKSI MUTASI IRADIASI SINAR GAMMA PADA PADI, CABAI, SORGUM, DAN KEDELAI

download lengkap pdf Pengaruh Iradiasi klik disini….!!!

PENGARUH INDUKSI MUTASI IRADIASI SINAR GAMMA PADAPADI, CABAI, SORGUM, DAN KEDELAI

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Padi, sorgum, kedelai, dan cabe merupakan termasuk komoditi penting di Indonesia. Luas pertanaman padi di Indonesia diperkirakan mencapai 11–12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), ladang (1,20 juta ha), dan lahan pasang surut (Susanto, et al., 2003). Sorgum merupakan merupakan salah satu komoditi unggulan untuk meningkatkan produksi bahan pangan dan energi, karena keduanya dapat diintegrasikan proses budidayanya dalam satu dimensi waktu dan ruang (Sungkono, et al., 2009). Kebutuhan   kedelai secara nasional per tahun 2004 sebanyak 2.955.000 ton sedangkan produksi dalam negeri hanya 1.878.898 ton (PDIN BATAN). Pada  saat  tertentu,  kebutuhan  cabai  sangat tinggi  sehingga  produksi  nasional  tidak  mampu memenuhi  permintaan  yang  selalu  bertambah  dari  tahun ke tahun (Suharsono, et al., 2009).

Pengembangan varietas unggul pada tanaman padi, sorgum, kedelai, dan cabai perlu terus dilakukan agar dapat memenuhi kebutuhan masyarakat. Salah satu cara yang dapat dilakukan dalam pengembangan varietas unggul adalah dengan melakukan induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma. Induksi mutasi dengan iradiasi sinar gama dapat digunakan dalam pengembangan varietas unggul tanaman anyelir (Aisyah, et al., 2009), dan sorgum.

Mutasi adalah perubahan materi genetik, yang merupakan sumber pokok dari semua keragaman genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam (Aisyah, 2006). Mutasi dapat terjadi secara spontan di alam, namun peluang kejadiannya sangat kecil, yaitu sekitar 10-6 (Aisyah, 2009). Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia seperti EMS (ethylene methane sulfonate), NMU (nitrosomethyl urea), NTG (nitrosoguanidine), dan lain-lain) atau mutagen  fisik  (seperti  sinar gamma,  sinar X, sinar neutron dan lain-lain). Akan tetapi mutasi dengan iradiasi pada bagian vegetatif  tanaman memperlihatkan hasil  yang  lebih  baik  dibandingkan  perlakuan  dengan mutagen  kimia (Aisyah, 2009).

Dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan. Broertjes  dan  Van  Harten  (1988)  melaporkan kisaran  dosis  radiasi  sinar  gamma  pada  berbagai  jenis tanaman hias,  dan  untuk  tanaman  anyelir  kisaran  yang telah  dicobakan  berada  pada  selang yang masih  cukup lebar, yaitu  antara 25-120 gray. Jika iradiasi dilakukan pada benih, pada umumnya kisaran dosis yang  efektif lebih tinggi dibandingkan jika dilakukan pada bagian tanaman lainnya. 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). Untuk  itu maka perlu dicari  dosis  optimum  yang  dapat  efektif menghasilkan tanaman mutan  yang pada  umumnya  terjadi  pada  atau  sedikit  dibawah  nilai LD50  (Lethal  Dose  50).  LD50  adalah  dosis  yang menyebabkan  50%  kematian  dari  populasi  yang diradiasi.

Tujuan

Tujuan dari dilakukannya pratikum ini adalah:

1.      Mengetahui pengaruh berbagai dosis iradiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan benih tanaman padi, kedelai, sorgum, dan cabai

2.      Mengetahui tingkat radiosensitivitas benih tanaman padi, kedelai, sorgum, dan cabai

3.      Mengetahui LD50 benih tanaman padi, kedelai, sorgum, dan cabai

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Padi

Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun. Tanaman ini berasal daru dua benua, yaitu Asia dan Afrika Barat tropis dan subtropis. Luas pertanaman padi di Indonesia diperkirakan mencapai 11–12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), ladang (1,20 juta ha), dan lahan pasang surut (Susanto, et al., 2003). Padi merupakan bahan makanan yang menghasilkan beras. Bahan makanan ini merupakan makanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia.

Terdapat 25 spesies Oryza. Jenis yang paling terkenal adalah O. sativa dengan dua subspesies. Pertama, adalaj Japonica (padi bulu) yang ditanam di daerah subtropis. Kedua, indica (padi cere) yang ditanam di daerah tropis. Adaptasi Japonica yang berkembang di beberapa daerah di Indonesia disebut sebagai subspesies javanica.

Kegiatan penelitian tanaman padi sawah dengan teknik mutasi telah banyak dilakukan, institusi BATAN sendiri telah berhasil menciptakan varietas baru melalui pemuliaan dengan teknik mutasi ini. Contoh keberhasilan tersebut adalah dilepaskannya beberapa varietas padi diantaranya adalah; Atomita 1, Atomita 2, Atomita 3, Atomita 4, Situgintung, Cilosari, Woyla, Meraoke, Kahayan, Winongo, Diah Suci, Yuwono dan Mayang. Beberapa varietas unggul tersebut telah dimanfaatkan dalam program persilangan padi.

Tanaman Kedelai

Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar (Glycine ururiencis) merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang ada pada saat ini, yaitu (Glycine max (L) Merril). Kedelai  merupakan   komoditas   pertanian   yang   sangat   penting.  Kedelai dapat dikonsumsi langsung dan dapat juga digunakan sebagai bahan baku agroindustri  seperti   tempe, tahu, tauco, kecap,susu kedelai  dan untuk keperluan industri pakan ternak. Kebutuhan kedelai nasional Indonesia meningkat tiap tahunnya. Saat ini kebutuhan perkapita  mencapai   13,41 kg.   Kebutuhan   kedelai   secara   nasional   per   tahun   2004 sebanyak 2.955.000 ton sedangkan produksi dalam negeri hanya 1.878.898 ton (PDIN BATAN).

Jumlah ketersediaan varietas unggul kedelai di Indonesia hingga sekarang masih terbatas. Karena itu BATAN dalam peran sertanya memperbanyak varietas unggul   terus melaksanakan kegiatan penelitian untuk memecahkan masalah nasional tersebut. pemuliaan mutasi  kedelai  dimulai  pada  tahun 1977.  Sampai  dengan  tahun 1998 dengan memanfaatkan teknik mutasi radiasi  telah dihasilkan 3 vareietas unggul  kedelai yaitu Muria dan Tengger, yang dirilis pada tahun 1987 dan varietas Meratus yang dirilis pada tahun 1998. Hasil dari kegiatan litbangyasa di bidang kekacangan ini agak lambat karena penelitian  lebih difokuskan pada varietas padi  yang merupakan bahan pangan utama dan lebih memerlukan perhatian untuk mencukupi kebutuhan pangan nasional.

Pada tahun 2004 yang lalu BATAN kembali merilis varietas unggul baru kedelai setelah  beberapa tahun tidak merilis varietas sejak tahun 1998. Varietas baru ini merupakan   hasil   persilangan   dari   galur  mutan   No.214 dengan  Galur  Mutan 23-D (dihasilkan dari iradiasi   sinar Y terhadap varietas Guntur). Varietas  ini  diberi  nama Rajabasa dan dilepas sebagai varietas unggul melalui SK Menteri Pertanian No. 171/KPTS/LB 240/3/2004.

Tanaman Sorgum

Sorgum (Sorghum bicolor L.) adalah tanaman serealia yang potensial untuk dibudidayakan dan dikembangkan, khususnya pada daerah-daerah marginal dan kering di Indonesia. Keunggulan sorgum terletak pada daya adaptasi agroekologi yang luas, tahan terhadap kekeringan, produksi tinggi, perlu input lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman pangan lain. Selain itu, tanaman sorgum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi, sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan ternak alternatif. Terkait dengan energi, di beberapa negara seperti Amerika, India dan Cina, sorgum telah digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar etanol (bioetanol). Sorgum merupakan merupakan salah satu komoditi unggulan untuk meningkatkan produksi bahan pangan dan energi, karena keduanya dapat diintegrasikan proses budidayanya dalam satu dimensi waktu dan ruang (Sungkono, et al., 2009).

Sejumlah galur mutan tanaman sorgum dengan sifat-sifat agronomi unggul  seperti tahan rebah, genjah, produksi tinggi, kualitas biji baik, dan lebih tahan terhadap kekeringan telah dihasilkan dan dikoleksi sebagai plasma nutfah di PATIR-BATAN. Bekerjasama dengan Departemen Pertanian, penelitian dilanjutkan untuk pengujian secara multi lokasi dan multi musim, sebelum akhirnya galur-galur mutan diusulkan untuk dilepas menjadi varietas sorgum baru. Pengujian dilakukan di beberapa Propinsi termasuk Jabar, Jateng, DIY, Jatim, NTB, NTT, Sultra, Sulut, and Gorontalo.

Tanaman Cabai

Cabai (Capsicum spp.) berasal dari dunia baru, spesies C. annum berasal dari meksiko, C. frutescens, C, baccatum, C. chinense, dan C. pubescens berasal dari Amerika Selatan. Lebih dari 100 spesies Capsicum telah diidentifikasi. Klasifikasi speies – speies tersebut berdasarkan pada karakter morfologi (utama bunga), dan dapa tidaknya dilakukan persilangan antar spesies, serta biji hibrida yang fertil. Pemuliaan cabai pertama dilakukan di Amerika tropis untuk kultivar cabai manis, sedangkan untuk cabai pedas, pemuliaannya baru berkembang akhir – akhir ini (Sanjaya, et al., 2002) .

Cabai merah (Capsicum annum) merupakan salah satu jenis  sayuran penting yang bernilai ekonomis tinggi dan cocok untuk dikembangkan di  daerah tropika seperti di Indonesia. Cabai sebagian besar digunakan untuk konsumsi rumah tangga dan sebagiannya untuk ekspor dalam bentuk kering, saus, tepung dan lainnya. Pada  saat  tertentu,  kebutuhan  cabai  sangat tinggi  sehingga  produksi  nasional  tidak  mampu memenuhi  permintaan  yang  selalu  bertambah  dari  tahun ke tahun (Suharsono, et al., 2009).

Induksi Mutasi Fisik 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 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 mutagen fisik atau mutagen kimia.  Pada umumnya mutagen fisik dapat menyebabkan mutasi pada tahap kromosom, sedangkan mutagen kimia umumnya menyebabkan mutasi pada tahapan gen atau basa nitrogen (Aisyah, 2006)

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  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).

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.

Dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan. Broertjes  dan  Van  Harten  (1988)  melaporkan kisaran  dosis  radiasi  sinar  gamma  pada  berbagai  jenis tanaman hias,  dan  untuk  tanaman  anyelir  kisaran  yang telah  dicobakan  berada  pada  selang yang masih  cukup lebar, yaitu  antara 25-120 gray. Jika iradiasi dilakukan pada beni, pada umumnya kisaran dosis yang  efektif lebih tinggi dibandingkan jika dilakukan pada bagian tanaman lainnya. 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). Untuk  itu maka perlu dicari  dosis  optimum  yang  dapat  efektif menghasilkan tanaman mutan  yang pada  umumnya  terjadi  pada  atau  sedikit  dibawah  nilai LD50  (Lethal  Dose  50).  LD50  adalah  dosis  yang menyebabkan  50%  kematian  dari  populasi  yang diradiasi.

Radiasi 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.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penanaman benih hasil iradiasi berbagai konsentrasi ditanam pada hari Selasa, 13 Desember 2010 di Lab Pemuliaan Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA, IPB.

Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1.      Benih cabai

2.      Benih padi

3.      Benih sorgum

4.      Benih kedelai

5.      Media tanam jadi

Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1.      Tray perkecambahan

2.      Label

3.      Alat tulis

4.      Alat ukur

5.      Gamma chamber 4000A

Metode Pelaksanaan

1.      Masukkan benih padi, cabai, sorgum, dan kedelai ke dalam plastik

2.      Radiasi benih – benih tersebut ke dalam gamma chamber 4000A dengan sumber radiasi Co60

3.      Kecambahkan benih dalam tray perkecambahan

4.      Amati daya tumbuh dan tinggi tanaman

5.      Bandingkan antar perlakuan

6.      Buat kurva respon LD50

HASIL DAN PEMBAHASAN

LD50 pada Benih Padi, Kedelai, Sorgum, dan Cabai

Nilai LD50 dapat diperoleh dengan mengetahui pola respon daya tumbuh tanaman terhadap berbagai dosis iradiasi. Gambar 24 memperlihatkan berbagai respon daya tumbuh benih tanaman padi, kedelai sorgum, dan cabai.

(a)                                                                    (b)

(c)                                                                      (d)

Gambar 24. Kurva Respon Daya Tumbuh Brnih (a) Padi, (b) Kedelai, (c) Sorgum, dan (d) Cabai.

Gambar 24 memperlihatkan bahwa semakin tingi dosis iradiasi, dapat menurunkan daya tumbuh tanaman. Menurunnya daya hidup tanaman disebatkan karena adanya efek deterministik akibat iradiasi sinar gamma. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi (PPIN BATAN, 2008) (gambar 25). 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 ambang.

Gambar 25. Tanaman Cabai yang Gagal Tumbuh Akibat Iradiasi Sinar Gamma

Gambar 24 juga memperlihatkan respon daya tumbuh benih sorgum dan cabai sama – sama menghasilkan respon linear, sedangkan benih padi dan kedelai menghasil respon daya tumbuh kuadratik dan modified power. Persamaan masing – masing respon daya tumbuh, dan LD 50 nya dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. LD50 pada Pada Benih Tanaman Padi, Kedelai, Sorgum, dan Cabai

Tanaman Persamaan Kurva Respon Kurva LD50 (Gy)
Padi y = 87.200424 – 0.026250303x- 0.00012054545 (x2) Quadratic Fit 515.298
Kedelai y = 70.751567 (0.99771429x) Modified Power 260.284
Sorgum y = 87.6975 – 0.10383333x Linear Fit 422.397
Cabai y = 102.13376 – 0.126588x Linear Fit 457.285

Tabel 3 memperlihatkan bahwa benih padi menghasilkan LD50 yang paling besar diantara yang benih lainnya yaitu 515.296 Gy. LD50 terkecil dihasilkan oleh benih kedelai, yaitu 260.284 Gy. Benih padi varietas Super Basmati memiliki LD50 sebesar 223 Gy (Cheema and Atta, 2003). Karthika and Lakshmi (2006) menjelaskan dalam laporannya bahwa benih kedelai CO1 dan CO2 memiliki LD50 sebesar 620 dan 583 Gy. Human and Sihono (2010) melaporkan bahwa benih sorgum memiliki LD50 sebesar 504 Gy.

LD50 pada benih di atas pada umunya tinggi, hal ini mengindikasikan bahwa baenih – benih tersebut memiliki radiosensitivitas yang rendah. Hal ini diduga karena kandungan air pada benih – benih tersebut sudah sangat rendah. 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). Rendahnya LD50 pada benih kedelai diantara benih lainnya diduga karena benih kedelai lebih cepat mengalami kerusakan. Hal ini karena benih kedelai memiliki kandungan protein yang tinggi dibandingkan benih – benih lainnya.

Tinggi Tanaman

Tinggi tanaman padi, kedelai, sorgum, dan cabai pada 14 MST dapat dilihat pada gambar 26. Gambar 26 memperlihatkan bahwa pada semua tanaman, semakin tinggi dosis iradiasi dapat menurunkan tinggi tanaman. Wuryan (2009) mengemukakan bahwa iradiasi sinar gamma berpengaruh nyata menurunkan rata-rata tinggi planlet beberapa genotipe krisan. Aisyah (2006) juga menjelaskan bahwa menurunnya tinggi kecambah adalah indikator yang paling umum digunakan untuk melihat efek mutagen, baik fisik maupun kimia.

Gambar 26. Grafik Tinggi Benih Padi, Kedelai, Sorgum, dan Cabai pada Berbagai Dosis Iradiasi.

Penurunan tinggi tanaman tersebut dapat terjadi karena iradiasi dapat menyebabkan rusaknya kromosom tanaman, sehingga mengakibatkan terganggunya tanaman tersebut. Ionisasi akibat iradiasi dapat menyebabkan pengelompokan molekul – molekul sepanjang jalur ion yang tertinggal karena iradiasi yang dapat menyebabkan mutasi gen atau kerukan kromosom (Aisyah, 2006).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Iradiasi sinar gamma dapat menurunkan daya hidup padi, kedelai, sorgum, dan cabai. Terdapat 3 pola respon daya hidup yang dihasilkan dalam percobaan ini, yaitu: linear pada benih sorgum (y = 87.6975 – 0.10383333x ) dan cabai (y = 102.13376 – 0.126588x), kuadratik pada benih padi (y = 87.200424 – 0.026250303x – 0.00012054545 (x2)), dan modified power pada benih kedelai (y = 70.751567 (0.99771429x)).

Benih padi menghasilkan LD50 yang tertinggi yaitu 515.298, sedangkan LD50 terendah dihasilkan oleh benih kedelai, yaitu 260.284. Benih sorgum dan cabai menghasil LD50 yang hampir sama, yaitu 422.397 dan  457.285 Gy. Iradiasi sinar gamma juga dapat menurunkan tinggi kecambah benih padi, kedelai, sorgum, dan cabai.

Saran

Perlu dilakukan pengamatan sitologis terhadapa kecambah benih – benih yang diiradiasi, agar dapat terlihat jika terdapat mutasi baik pada tingkat gen atau tingkat kromosom.

DAFTAR PUSTAKA

Aisyah, S. I. 2006. Mutasi induksi, hal. 159 – 178. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor.

Aisyah, S. I., H. Aswidinoor, A. Saefuddin, B. MArwoto, dan S. Sastrosumarjo. 2009. Induksi mutasi pada stek pucuk anyelir (Dianthus caryophyllus Linn.) nelalui iradiasi sinar gamma. J. Agron. Indonesia. 37 (1) : 62 – 70.

BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/organisasi/kerjasama.php. 19 Desember 2008.

Cheema, A. A. and B. M. Atta. 2003. Radiosensitivity studies in Basmati rice. Pak. J. Bot. 35 (2) : 197 – 207.

Crowder, L. V. 1986. Mutagenesis. Hal 322 – 356. Dalam Soetarso (Ed). Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Jogjakarta.

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.

Human, S. and Sihono. 2010 Sorghum breeding for improved drought tolerance using induced mutation wiyh gamma irradiation. J. Agron. Indonesia. 38 (2) : 95 – 99

Karhika, R. and B. S. Lakshmi. 2006. Effect of gamma rays and EMS on two varieties of soybean. Asian Journal of Plant Sciences. 5 (4) : 721 – 724.

PDIN BATAN. Kedelai Varietas Unggul Baru Hasil Pemuliaan Mutasi Radiasi. http://www.warintek.ristek.go.id/nuklir/kedelai.pdf. [9 Januari 2011].

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 LSI-IPB. Bogor. 168 hal.

PPIN BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/FAQ/faq_radiasi.php. [31 Oktober 2009]

Sanjaya, L., G. A. Wattimena, E. Guharja, M. Yusuf, H. Aswidinnoor, dan P. Stam. 2002. Keragaman ketahanan aksesi Capsicum terhadap antraknose (Colletotrichum capsici) berdasarkan penanda RAPD. Jurnal Bioteknologi Pertanian. 7 (2) : 37 – 42.Susanto, U., A. A. Daradjat, dan B. Suprihatno. 2003. Perkembangan pemuliaan padi sawah di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 22(3):125-131

Soedjono, S. 2003. Aplikasi mutasi induksi dan variasi somaklonal dalam pemuliaan tanaman. Jurnal Litbang Pertanian. 22(2) : 70-78.

Suharsono, M. Alwi, A. Purwito. 2009. Pembentukkan tanaman cabai haploid melalui induksi ginogenesis dengan menggunakan serbuk sari yang diiradiasi sinar gamma. J. Agron. Indonesia. 37 (2) : 123 – 129.

Sungkono, Trikoesoemaningtyas, D. Wirnas, D. Sopandie. S. Human. M. A. Yudiarto. 2009. Pendugaan parameter genetik dan seleksi galur mutan sorgum (Sorhum bicolor (L.) Moench) di Tanah Masam. J. Agron. Indonesia. 37 (3) : 220 – 225.

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.

MAPKs Tanaman : Transduksi Informasi Rangsangan Cekaman

Oleh: G. A. Wattimena, AGH-IPB

1. Interaksi Genom dan Lingkungan

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah hasil interaksi antara genom (genotip) dengan lingkungannya yang dikenal dengan istilah fenotip. Rangsangan lingkungan berada di luar sel tanaman, sedangkan genom berada di dalam sitoplasma sel. Terdapat pemisah antara rangsangan lingkungan dan genom, yaitu berupa dinding sel, membran sel, sitoplasma, dan membran genom (nukleus/mitokondria/kloroplas)

Informasi lingkungan, baik berupa pendorong atau cekaman harus dapat sampai di genom target baru akan muncul respon. MAPKs adalah sederetan senyawa – senyawa pengantar yang mengantar informasi lingkungan dari penerima (reseptor) ke gen target.

2. Pengantar Informasi Rangsangan Lingkungan pada Manusia dan Tanaman

Manusia dapat bergerak dan mempunyai panca indera, otak, dan sumsum tulang belakang. Rangsangan lingkungan diterima oleh panca indera yang kemudian diteruskan ke otak atau sumsum tulang belakang dan akhirnya terjadilah respon. Rangsangan – panca indera – saraf – respon. Jika salah satu indera tidak berfungsi maka manusia itu cacat. Cacat pada indera pendengaran maka manusia itu masih dapat membedakan goyang inul dan goyang jupe akan tetapi manusia itu tidak dapat mendengarkan musiknya.

Tanaman tetap ditempat dan tidak memiliki panca indera akan tetapi tanaman memiliki sensor dan molekul perantara yang mampu menghantarkan rangsangan dari sensor dan reseptor melalui molekul senyawa pengantar ke objek target.

3. MAPKs dan Fungsi

MAPKs merupakan singkatan dari Mitogen Activated Protein Kinase yang berfungsi sebagai pengantar informasi (rangsangan) dari reseptor ke genom target yang juga biasa dikenal dengan sebutan “Signal Transduksi”. Signal transduksi merupakan deretan senyawa – senyawa pengantar yang berfungsi secara intraseluler dari reseptor ke genom target. MAPKs berfungsi dalan transduksi cekaman biotik dan abiotik dari reseptor ke genom target. Cekaman biotik dan abiotik itu berupa : infeksi patogen, pelukaan, suhu, kekeringan, iradiasi, polusi, dll. Rangsangan – resptor – MAPKs – faktor transkipsi (aktivasi gen) – respon fenotip. Fungsi dari MAPks juga dapat dilacak melalui namanya:

Mitogen adalah senyawa – senyawa yang berfungsi dalam pengaturan siklus sel, mitosis, dan ekspresi gen. Protein kinase adalah enzim yang mentransfer gugus fosfor dari ATP ke substrat pada asam amino khusus (thi, tyr, ser, gly) yang dikenal dengan nama “dual fosforilisasi”. Fosforilisasi pada asam amino tyr dan thi dalam susunan tripeptida tyr – x – thi (x = glu, gly, pro, atau asp). Aktivasi protein kinase tersebut terjadi secara berurutan (estafet) dari MAPKs (MAPKKK – MAPKK – MAPK) sampai aktivasi dari gen. berikut contoh serangan bakteri / fungi pada Arabidopsis thaliana

Pathogen (PAMP) – Reseptor (FLS2 / BAK1) – MAPKKK (MEKK 1) – MAPKK (MKK 1) – MAPK (MPK4) – Faktor Transkipsi (WRKY 53) _ Ekspresi gen (PR – Protein, )

Keterangan (  ) = reseptor, MAPK, faktor transkipsi, dan ekspresi gen dari Arabidopsis thaliana.

4. Pohon Filogenik MAPKs pada Tanaman

Pada tanaman Arabidopsis thaliana telah ditemukan 110 gen yang mengkode gen – gen pada jalur MAPKs, yaitu: 80 gen MAPKKK, 10 gen MAPKKs, dan 20 gen MAPKs. Gen – gen MAPKs ini selain pada tanaman Arabidopsis juga terdapat pada tanaman lain, diantaranya tembakau dan gandum. Berdasarkan sekuens asam amino maka (wrzaczek an Hiat, 2001):

  • MAPkkk dibagi atas 3 kelompok, yaitu: PMERK (21 anggota), PRAF (13 anggota) dan P2IK (11 anggota)
  • MAPKK terdiri atas 4 kelompok, yaitu PMKK1, PMKK2, dan PMKK4 yang masing – masing terdiri dari 3 anggota, sedangkan PMKK3 terdiri dari 1 anggota
  • MAPK terdiri atas 4 kelompok, yaitu PERK 21-4 (9 anggota), PERK 25 (4 anggota), PERK B (10 anggota), dan AtMPK 24 (1 anggota)

5. Proses Transduksi Informasi Cekaman

Pertahanan tanaman terhadap cekaman biotik dan abiotik mulai dari penerima informasi rangsangan cekaman sampai pada respons ketahanan adalah suatu proses bertingkat yang menyangkut deretan fosforilisasi senyawa – senyawa perantara pengantar informasi (transduksi) dan senyawa – senyawa aktivator dan regulasi ekspresi gen ketahanan.

Pustaka

Zhang S.Klessing D. F. 2001. MAPK cascades in plant defense signaling. Trends Plan Sci 6(11):520-527

Wrzaczek H, Hrit H. 2001. Plant MAP kinase pathways how many and what for? Biol. Cell. 93 : 81 – 87.

Nakagami H, Pitzschke A, Hrit H., 2005. Emerging MAP kinase pathways in plant…. Signaling. Trends Plan Sci. 10 (7) : 339 – 346.

Pitzschke, A., Schikora, A., Hrit, H. 2009. MAPK cascade signaling network inplant defense. Current Opinion Plant Biol. 12 ; 1 – 6.

PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP KERAGAAN PLANLET TANAMAN GLOXINIA

DOWNLOAD LENGKAP Laporan pratikum IRADIASI GLOXINIA klik disini..!!

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) 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.

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 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).

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”.

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.

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

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

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.

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 ambang.

Gambar 3. Grafik Persentase Tanaman Gloxinia Hidup pada 4 MSI

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.

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).

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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 LSI-IPB. 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.

Wuryan. 2009. Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap penampilan dan viabilitas planlet lima genotipe krisan potong. http://wuryan.wordpress.com/[10 April 2009]

Performance Optimization WordPress Plugins by W3 EDGE