BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
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 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).
Mutasi induksi
dengan mutagen fisika lebih banyak memanfaatkan sinar-X dan sinar gamma untuk
menghasilkan varietas mutan. Hal ini terbukti dengan adanya 2250 varietas mutan
yang telah dilepas di seluruh dunia dalam kurun waktu 70 tahun terakhir
(Maluszynki, 1995). Penggunaan sinar gamma dalam pemuliaan telah dilakukan
secara intensif oleh negara-negara di seluruh dunia. Pemanfaatan sinar gamma
dalam merakit varietas mutan telah menghasilkan sekitar 1.585 varietas unggul
mutan, 64% diantaranya berasal dari mutasi dengan radiasi sinar gamma. Di
Indinesia, perakitan varietas mutan dengan induksi mutasi telah dimulai sejak
tahun 1972 oleh Badan Nuklir Nasional (BATAN) dan telah menghasilkan 22
varietas unggul tanaman yang terdiri atas 15 padi, 5 kedelai, 1 kacang hijau,
dan 1 kapas (Anonim, 2011).
Sinar gamma
yang bersumber dari isotop Cobalt-60 (60Co) dan Caesium-137 (137Cs)
lebih banyak digunakan karena (Van Harten, 1998):
i.Mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek (10-0,01 nm)
dibandingkan sinar UV;
ii.Mempunyai spektrum yang luas;
iii.Penetrasi ke jaringan tanaman relatif mudah;
iv.Frekuensi mutasi yang terjadi cukup tinggi;
v.Mudah diaplikasikan.
DNA sangat
sensitif terhadap radiasi, sehingga radiasi sinar gamma dapat menyebabkan
perubahan DNA pada makhluk hidup (Van Harten, 1998).
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.
Dosis iradiasi yang digunakan untuk
menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman
mutan. Kisaran dosis yang digunakan untuk menginduksi keragaman setiap tanaman
berbeda-beda tergantung pada tujuan pemuliaan. Broertjes dan Van Harten (1998)
menuliskan bahwa 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.
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.
Dalam bidang pemuliaan tanaman,
teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga
memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki.
Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen
tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk
sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya. Apabila proses mutasi alami
terjadi secara sangat lambat maka percepatan, frekuensi dan spektrum mutasi
tanaman dapat diinduksi dengan perlakuan bahan mutagen tertentu. Pada umumnya
bahan mutagen bersifat radioaktif dan memiliki energi tinggi yang berasal dari
hasil reaksi nuklir.
Bahan mutagen yang sering digunakan dalam penelitian
pemuliaan tanaman digolongkan menjadi dua kelompok yaitu mutagen kimia (chemical
mutagen) dan mutagen fisika (physical mutagen). Mutagen kimia pada
umumnya berasal dari senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti
ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane
sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya (IAEA,
1977). Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation)
dan termasuk diantaranya adalah sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons,
dan partikel dari aselerators.
Baik mutagen kimia maupun mutagen fisika memiliki energi
nuklir yang dapat merubah struktur materi genetik tanaman. Perubahan yang
terjadi pada materi genetik dikenal dengan istilah mutasi (mutation).
Secara relatif, proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat
genetis tanaman baik ke arah positif maupun negatif, dan kemungkinan mutasi
yang terjadi dapat juga kembali normal (recovery). Mutasi yang terjadi
ke arah “sifat positif” dan terwariskan (heritable) ke generasi-generasi
berikutnya merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya.
Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan
tanaman.
Mutagen kimia dapat menimbulkan mutasi melalui beberapa
cara. Gugusan alkyl aktif dari bahan mutagen kimia dapat ditransfer ke molekul
lain pada posisi dimana kepadatan elektron cukup tinggi seperti phosphate
groups dan juga molekul purine dan pyrimidine yang
merupakan penyusun struktur dioxiribonucleic acid (DNA). Seperti diketahui
umum, DNA merupakan struktur kimia yang membawa gen. Basa-basa yang menyusun
struktur DNA terdiri dari adenine, guanine, thyimine,dan cytosine.
Adenine dan guanine merupakan basa bercincin ganda (double-ring bases)
disebutpurines, sedangkan thymine dan cytosine bercincin tunggal (single-ring
bases) disebutpyrimidines. Struktur molekul DNA berbentuk pilitan
ganda (double helix) dan tersusun atas pasangan spesifik Adenine-Thymine dan Guanine-Cytosine.
Contoh mutasi yang paling sering ditimbulkan oleh mutagen kimia adalah
perubahan basa pada struktur DNA yang mengarah pada pembentukan 7-alkyl
guanine.
Seperti disebut di atas mutagen fisika bersifat sebagai
radiasi pengion (ionizing radiation) yang dapat melepas energi
(ionisasi), begitu melewati atau menembus materi. Mutagen fisika termasuk
diantaranya sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari
aselerators sudah umum digunakan dalam pemuliaan tanaman. Karakteristik untuk
masing-masing jenis radiasi disajikan dalam Tabel di bawah ini. Begitu materi
reproduksi tanaman diradiasi, proses ionisasi akan terjadi dalam jaringan dan
dapat menyebabkan perubahan pada jaringan itu sendiri, sel, genom, kromosom,
dan DNA atau gen. Perubahan yang ditimbulkan pada tingkat genom, kromosom, dan
DNA atau gen dikenal dengan istilah mutasi (mutation).
1.2 Rumusan Masalah
·
Apa yang dimaksud dengan kolkisin ?
·
Bagaimana perbedaan anatara tanaman
radiasi dengan kontrol ?
1.3 Tujuan Praktikum
·
Mengetahui perbedaan pertumbuhan antara
tanaman yang diradiasi dengan yang control
·
Meneliti dan membandingkan pertumbuhan
dan perkembangan tanaman setiap minggu nya.
1.4
MetodePenelitian
Metode penelitian dilakukan dengan cara
menanam dan meneliti serta membandingkan tanaman yang diradiasi dan kontrol,
dengan mengamati setiap minggunya untuk dijadikan bahan pertimbangan dan perbedaan,pengukuran
menggunakan penggaris dan pengukur baju, batas penelitiannya sampai minggu ke
8.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1
Tanaman Jagung
Tabel 1.Tanaman jagung tepung dan jagung manis
NO
|
JENIS TANAMAN
|
Polybag ke-
|
Tanaman ke-
|
Tinggi Tanaman (cm)
|
Jumlah Daun
|
Panjang Daun (cm)
|
|
1
|
JagungManis
|
1
|
1
|
128.4
|
9
|
78.3
|
|
2
|
1
|
77.3
|
9
|
40.2
|
|||
3
|
1
|
140.8
|
8
|
66.3
|
|||
2
|
132.7
|
9
|
57.8
|
||||
Rata-rata
|
119.8
|
8.75
|
60.65
|
||||
2
|
JagungBiasa
|
1
|
1
|
148.2
|
12
|
83.2
|
|
2
|
1
|
140.8
|
16
|
98.2
|
|||
2
|
132.9
|
13
|
87.4
|
||||
3
|
1
|
173.3
|
17
|
93.1
|
|||
2
|
170.2
|
16
|
100.8
|
||||
Rata-rata
|
153.08
|
14.8
|
92.54
|
||||
Grafik
1.Perbandingan panjang daun tanaman jagung tepung dengan manis
TTEST
= 0.021078971
Dari
kurvadi atas Selma 8 minggu menunjukan bahwa panjang daun antara jagung manis dan
jagung tepung perbandingannya berbeda nyata karena ttest menunjukan angka <0,05.
Grafik 2.Perbandingan tinggi jagung
tepung dengan manis
TTEST=0.10175639
Dari
kurva di atas selama 8 minggu menunjukan bahwa tinggi tanaman antara jagung manis
dan jagung tepung perbandingannya tidak beda nyata karena Ttest menunjukan
angka >0,05.
Kesimpulan
: Perbedaan ini disebabkan karenanya kekurangan unsure hara N,P dan K sehingga
tanaman jagung manis pertumbuhan daun dan tinggi tanamannya menjadi terhambat
selain kekurangan unsure hara tersebut tanaman jagung manis lebih sering
terserang hama herbipora yang sering memakan daunnya.
2.2
Gandum
Tabel 2.Tanaman gandum radiasi dan kontrol
NO
|
JENIS TANAMAN
|
Lahan ke-
|
Tanaman ke-
|
Tinggi Tanaman (cm)
|
Jumlah Daun
|
Panjang Daun (cm)
|
||
4
|
Gandum Radiasi
|
6
|
1
|
37.4
|
9
|
18
|
||
2
|
45.6
|
10
|
19.1
|
|||||
3
|
42.3
|
11
|
17.2
|
|||||
41.76666667
|
10
|
18.1
|
||||||
Gandum Tanpa Radiasi
|
5
|
6
|
54.2
|
12
|
22.2
|
|||
7
|
33.7
|
15
|
16.6
|
|||||
Rata-rata
|
43.95
|
13.5
|
19.4
|
|||||
Grafik
3.Perbandingan panjang daun gandum radiasi dengan kontrol
Ttest
= 0.723431024
Dari
kurva di atas selama 8 minggu menunjukan bahwa panjang daun tanaman antara gandum
radiasi dengan gandum control perbandingannya beda nyata karena Ttest
menunjukan angka >0,1
Grafik 4.Perbandingan tinggi
tanaman gandum radiasi dengan kontrol.
Ttest
= 0.86712878
Dari
kurva di atas selama 8 minggu menunjukan bahwa tinggi tanaman antara gandum
radiasi dengan gandum kontrol perbandingannya beda nyata karena Ttest
menunjukan angka > 0,1.
Kesimpulan
: Karena gandum yang diradiasi mengalami penghambatan pertumbuhan hal ini
merupakan salah satu kerusakan fisiologi dari sifat radiasi.
2.3
Jewawut
Tabel 3.Tanaman jewawut radiasi dan kolkisin
NO
|
JENIS TANAMAN
|
Lahan ke-
|
Tanaman ke-
|
Tinggi Tanaman (cm)
|
Jumlah Daun
|
Panjang Daun (cm)
|
|
5
|
Jawawut Radiasi
|
1
|
1
|
62.3
|
14
|
45.4
|
|
2
|
2
|
65.4
|
17
|
45.2
|
|||
3
|
3
|
40.22
|
14
|
41
|
|||
4
|
4
|
65.7
|
13
|
40.9
|
|||
5
|
5
|
60.3
|
16
|
40.7
|
|||
6
|
6
|
70.3
|
17
|
41.8
|
|||
Rata-rata
|
60.7
|
15.17
|
42.5
|
||||
Jawawut Kolkisin
|
1
|
1
|
78.2
|
16
|
48
|
||
2
|
2
|
74.3
|
19
|
42
|
|||
3
|
3
|
78.2
|
16
|
35.7
|
|||
4
|
4
|
73.7
|
15
|
43.6
|
|||
5
|
5
|
76.2
|
21
|
45.7
|
|||
6
|
6
|
80.2
|
17
|
47.8
|
|||
Rata-rata
|
76.8
|
17.3
|
43.8
|
||||
Grafik
5.Perbandingan tinggi tanaman jewawut radiasi dengan kolkisin
Ttest = 0.012647432
Dari
kurva di atas selama 8 minggu menunjukan bahwa tinggi tanaman antara jewawut radiasi
dengan jewawut kolkisin perbandingannya tidak beda nyata karena Ttest menunjukan angka >
0,01.
Grafik
6.Perbandingan panjang daun jewawut dengan kolkisin
Ttest = 0.55221009
Dari
kurva di atas selama 8 minggu menunjukan bahwa panjang daun tanaman antara jewawut
radiasi dengan jewawut kolkisin perbandingannya beda nyata karena Ttest
menunjukan angka > 0,5.
Kesimpulan
: Dari perbandingan diatas menunjukan bahwa tanaman jewawut pada tinggi tanaman
menunjukan perbedaannya sangat sedikit tetapi pada panjang daun hal ini
menunjukan perbedaan yang sangat berbeda jauh anatara jewawut radiasi dan
kolkisin.
2.4 Anova
Anova perbandingan gandum radiasi
dan control antara kelompok 1,2 dan 3 dengan radiasi 100,200 dan 300.
NO
|
GENOTIPE
|
Panjang Tanaman Gandum
|
Total
|
Rata-rata
|
|||
Kontrol
|
Radiasi 100
|
Radiasi 200
|
Radiasi 300
|
||||
1
|
kelompok 1 radiasi 100
|
0
|
32
|
34.5
|
40.5
|
107
|
35.6667
|
2
|
kelompok 2 radiasi 200
|
43,95
|
37.4
|
45.6
|
42.3
|
125.3
|
41.7667
|
3
|
kelompok 3 radiasi 300
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Anova: Single Factor
|
||||||
SUMMARY
|
||||||
Groups
|
Count
|
Sum
|
Average
|
Variance
|
||
Radiasi 100
|
3
|
69.4
|
23.13333333
|
408.6533
|
||
Radiasi 200
|
3
|
80.1
|
26.7
|
565.47
|
||
Radiasi 300
|
3
|
82.8
|
27.6
|
572.13
|
||
ANOVA
|
||||||
Source of Variation
|
SS
|
df
|
MS
|
F
|
P-value
|
F crit
|
Between Groups
|
33.48222222
|
2
|
16.74111111
|
0.032481
|
0.96821
|
5.143253
|
Within Groups
|
3092.506667
|
6
|
515.4177778
|
|||
Total
|
3125.988889
|
8
|
||||
Ftabel
|
5.14325285
|
|||||
Fhitung
|
0.032480663
|
|||||
Pengambilan keputusan :
|
||||||
berbeda nyata
|
||||||
Dari hasil data di atas menunjukan
perbandingan perkembangan dan pertumbuhan gandum radiasi dan kontrol pada
kelompok 1,2 dan 3 hasilnya ‘berbeda nyata’ hal ini dikarena oleh faktor-faktor
berikut :
·
Iklim dan cuaca
·
Penanaman biji terlalu dalam
·
Terserang oleh hama, terutama hama herbivora
·
Kondisi tanah
·
Dll.
BAB III
KESIMPULAN
Dosis radiasi yang digunakan untuk
menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan,
hasil yang telah terbukti dilapangan menunjukan tanaman yang diradiasi
pertumbuhan dan perkembangannya sangat terhambat hal ini dikarena kan tanaman
yang diradiasi ada sedikit gangguan pada jaringan tanaman yang terkena radiasi
tersebut, tetapi tanaman yang diradiasi maupun kolkisin tanaman tersebut tahan
terhadap sebagian hama dan penyakit saja. Selain itu ada faktor-faktor lain
yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman yaitu seperti
faktor iklim dan cuaca,penanam biji yang terlalu dalam, kondisi lahan,dll.
DAFTAR
PUSTAKA
Akhadi,
M., 2003. Dasar-Dasar Proteksi Radiasi. Rineka Cipta, Jakarta.
Chaisson, E. and S. McMillan, 1996. Astronomy Today. Second
Edition. Prentice Hall, New Jersey.
Daldjoeni,
N., 1983. Pokok-Pokok Klimatologi. Penerbit Alumni, Bandung.
Fitter, A. H. and R. K. M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan
Tanaman. Penerjemah Sri Andani dan E. D. Purbayanti. Gadjah Mada University
Press, Yogyakarta.
Kartasapoetra, A. G., 1988. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap
Tanah dan Tanaman. Bina Aksara, Jakarta.
Wikipedia.com, 2008. Energi Surya. Dikutip dari http://www.wikipedia.com.
Diakses pada 16 Mei 2015.
Wikipedia.com, 2008. Radiasi Surya. Dikutip dari
http://www.wikipedia.com. Diakses pada 16 Mei 2015.
Wiryosimin, S., 1998. Mengenal Asas Proteksi Radiasi. Penerbit
ITB, Bandung.
Wisnubroto, S., 2006. Meteorologi Pertanian Indonesia. Mitra Gama
Widya, Jakarta.
Anonim. 2012. Penggunaan Teknologi Radiasi Sinar Matahari http://arietos.blogspot.com
Diakses pada 20 Mei 2015
Anonim. 2013. Kolkisin. http://jai.staff.ipb.ac.id. Diakses pada 20 Mei 2015
Anonim. 2011. Tanaman Gandun. https://guncitorvum.wordpress.com. Diakses pada 20 Mei 2015
Tidak ada komentar:
Posting Komentar