Kondisi Umum
Pertumbuhan tanaman jahe pada saat aklimatisasi sangat baik, presentase pertumbuhan bibit tanama n jahe mencapai 100 %, namun pada saat 2 MST tanaman jahe yang ditanam pada saat aklimatisasi terkena serangan penyakit bercak daun yang disebabkan oleh patogen Pyliosticta sp. dengan gejalanya antara lain muncul bercak pada daun kemudian daun menguning dan akhirnya mengering (Gambar 3).
Gambar 3. Daun Jahe Emprit yang Terkena Serangan Patogen Pyliosticta sp Menurut Ernawati et al. (1993) persentase keberhasilan aklimatisasi bervariasi di antara asal tanaman yang berbeda. Kematian bibit terutama terjadi pada saat aklimatisasi karena belum adaptif terhadap kondisi yang tidak aseptik, suhu maupun cahaya yang berbeda dari kondisi in vitro sebelumnya. Persentase planlet hasil percobaan yang berhasil dipindahkan ke lapangan umumnya rendah. Rendahnya keberhasilan ini karena terlambatnya waktu mengeluarkan planlet dari botol sehingga akarnya melingkar-lingkar dan kemungkinan besar akar ini akan rusak ketika dikeluarkan dari botol.
Tingkat kematian tertinggi mencapai 50 % saat bibit jahe dipindahkan ke lapangan. Hal ini disebabkan karena kondisi suhu di rumah plastik yang cukup tinggi berkisar 340 C sehingga tanaman mengalami stress karena kekurangan air. Selain itu, kematian bibit jahe tersebut disebabkan karena penyakit bercak daun yang menyerang tanaman jahe dari awal tanam sampai panen.
Secara umum pemberian kolkisin tidak berbeda nyata untuk semua peubah-peubah fenotipe. Pemberian kolkisin berpengaruh terhadap jumlah
16 kromosom dimana perlakuan 0.25 % dan 0.50 % mengalami penggandaan jumlah kromosom.
Tabel 1. Hasil Uji-t Pengaruh Kolkisin terhadap Keragaan Fenotipe Jahe Emprit
Peubah Uraian t P Lebar Stomata K0 vs K1 0.79 0.573 K0 vs K2 0.47 0.722 K1 vs K2 -0.68 0.509 Panjang Stomata K0 vs K1 -0.09 0.944 K0 vs K2 -1.11 0.466 K1 vs K2 -1.40 0.189
Lebar Sel Penjaga K0 vs K1 1.08 0.392
K0 vs K2 0.28 0.796 K1 vs K2 -0.74 0.482 Klorofil a K0 vs K1 -1.61 0.168 K0 vs K2 -0.89 0.426 K1 vs K2 0.51 0.624 Klorofil b K0 vs K1 -1.55 0.183 K0 vs K2 -0.69 0.531 K1 vs K2 0.66 0.525 Klorofil Total K0 vs K1 -1.60 0.171 K0 vs K2 -0.83 0.453 K1 vs K2 0.55 0.596 Bobot Rimpang K0 vs K1 0.49 0.712 K0 vs K2 0.09 0.934 K1 vs K2 -0.36 0.73 Bobot Akar K0 vs K1 0.80 0.571 K0 vs K2 0.17 0.876 K1 vs K2 -0.62 0.55 Bobot Brangkasan K0 vs K1 1.09 0.472 K0 vs K2 1.15 0.456 K1 vs K2 0.22 0.832 Tinggi Tanaman K0 vs K1 0.07 0.957 K0 vs K2 0.22 0.864 K1 vs K2 0.29 0.777 Jumlah Daun K0 vs K1 0.53 0.607 K0 vs K2 1.04 0.356 K1 vs K2 0.39 0.702 Jumlah Anakan K0 vs K1 1.13 0.295 K0 vs K2 0.19 0.859 K1 vs K2 -0.73 0.487 Diameter Batang K0 vs K1 0.44 0.735 K0 vs K2 0.27 0.832 K1 vs K2 -0.21 0.836
17
Pengaruh Kolkisin terhadap Keragaan Fenotipe Jahe Emprit
Pemberian kolkisin secara umum tidak berpengaruh nyata terhadap peubah-peubah yang digunakan untuk mengamati keragaan fenotipe seperti : tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah anakan, diameter batang, ukuran stomata, bobot panen dan kandungan klorofil.
Tabel 2. Nilai Rata-rata dan Ragam Peubah Pengaruh Kolkisin terhadap Keragaan Fenotipe Jahe Emprit
Konsentrasi Kolkisin (%) Peubah
0 0.25 0.5
Tinggi Tanaman (cm) 50.7 ± 15.1 49.9 ± 11.1 48.2 ± 10.7 Jumlah Daun (helai) 136.5 ± 12.0 126.4 ± 50.3 117.2 ± 36.8 Jumlah Anakan (tunas) 16.0 ± 1.4 13.8 ± 5.1 15.6 ± 4.2 Diameter Batang (mm) 6.5 ± 0.7 6.3 ± 0.7 6.3 ± 0.7 Bobot Rimpang (gram) 61.61 ± 17.52 54.61 ± 22.02 59.99 ± 28.87 Bobot Akar (gram) 43.85 ± 15.89 34.38 ± 11.25 40.93 ± 28.99 Bobot Brangkasan (gram) 76.79 ± 28.93 53.77 ± 14.97 51.84 ± 16.16 Kerapatan Stomata
(per bidang pandang)
14 ± 0 13 ± 2 14 ± 2
Lebar Stomata (mm) 0.0050 ± 0.0360 0.0029 ± 0.0029 0.0038 ± 0.0020 Panjang Stomata (mm) 0.0360 ± 0.0064 0.0365 ± 0.0087 0.0417 ± 0.0053 Lebar Sel Penjaga (mm) 0.0185 ± 0.0280 0.0157 ± 0.0048 0.0177 ± 0.0047
Klorofil a 0.5692 ± 0.0733 0.7095 ± 0.2096 0.6550 ± 0.1827
Klorofil b 0.2421 ± 0.0284 0.2937 ± 0.0802 0.2670 ± 0.0678
Klorofil Total 0.8113 ± 0.1017 1.0032 ± 0.2891 0.9219 ± 0.2505
Tinggi Tanaman
Berdasarkan data Tabel 2, tanaman jahe dengan perlakuan kolkisin 0.25 % dan 0.50 % lebih rendah dibandingkan tanaman dengan perlakuan kolkisin kolkisin 0 %. Tanaman yang tidak diberi kolkisin memiliki nilai rata-rata dan ragam yang lebih tinggi yaitu 50.7 cm dan ragam 15.1 lebih tinggi dibandingkan tanaman yang diberi kolkisin.
18
Gambar 4. Keragaan Fenotipe Jahe Emprit (K0 : kolkisin 0 %, K1 : kolkisin 0.25 % dan K2 : kolkisin 0.50 %)
Menurut penelitian Ramachandran dan Nair (1992), tanaman jahe tetraploid mempunyai daun lebih rindang, rapat dan berwarna lebih hijau dibandingkan tanaman diploid. Sedangkan berdasarkan penelitian ini, keragaan tanaman jahe terlihat pada Gambar 4.
Ketidakstabilan ukuran tinggi tanaman disebabkan karena adanya upaya untuk mencegah penyakit bercak daun dengan memotong daun yang terkena penyakit tersebut.
Jumlah Anakan
Hasil penelitian Dwiningsih (2004) menunjukkan pemberian kolkisin pada tunas jahe emprit dalam kultur in vitro dapat menyebabkan jumlah tunas lebih rendah dibandingkan perlakuan tanpa kolkisin.
Berdasarkan penelitian ini, tanaman tanpa perlakuan kolkisin memiliki jumlah anakan yang lebih banyak dibandingkan tanaman dengan pemberian kolkisin 0.50 % dan kolkisin 0.25 %. Sedangkan tanaman dengan perlakuan kolkisin 0.50 % memiliki jumlah anakan yang lebih banyak dibandingkan dengan kolkisin 0.25 %. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2, rata-rata jumlah anakan pada tanaman tanpa kolkisin 16 tunas, sedangka n nilai keragaman tertinggi terdapat pada tanaman dengan pemberian kolkisin 0.25% sebesar 5.1 meskipun secara statistik tidak berbeda nyata.
Faktor penggunaan bibit jahe dan cara perbanyakan berpengaruh terhadap peningkatan jumlah anakan yang dihasilkan. Menurut Rahardjo (1997) penggunaan bibit tunas dapat meningkatkan jumlah anakan dan kadar karbohidrat rimpang, tetapi tidak berpengaruh terhadap peningkatan tinggi tanaman, bobot segar rimpang dan nisbah bobot kering rimpang/brangkasan.
19
Jumlah Daun
Pada peubah jumlah daun, tanaman jahe tanpa perlakuan kolkisin memiliki jumlah daun yang paling banyak dibandingkan perlakuan lain. Berdasarkan Tabel 2, Tanaman tanpa kolkisin memiliki rata -rata jumlah daun 136.5 lebih banyak dibandingkan tanaman jahe pada perlakuan lain. Sedangkan tanaman jahe dengan perlakuan 0.25 % memiliki jumlah daun yang lebih banyak dibandingkan tanaman pada perlakuan lain.
Berdasarkan Gambar 5, pada salah satu tanaman contoh, pemberian kolkisin dengan konsentrasi 0.25 % mengakibatkan tanaman memiliki daun yang lebih lebar dan panjang tetapi lebih jarang dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Tanaman dengan perlakuan kolkisin 0.50 % memiliki daun yang lebar, panjang dan lebih rapat dibandingkan tanaman dengan perlakuan kolkisin 0.25 % sedangkan tanaman dengan perlakuan tanpa kolkisin memiliki daun yang paling kecil tetapi lebih rapat dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
Gambar 5. Bentuk Daun Jahe Emprit pada Berbagai Perlakuan (K0 : kolkisin 0 %, K1 : kolkisin0.25 % dan K2 : kolkisin 0.50 %)
Menurut Rahayu (1999) daun tanaman kacang tanah dengan kolkisin secara umum lebih lebar daripada tanaman tanpa kolkisin walaupun secara statistik tidak berbeda nyata. Sesuai dengan ukuran daun yang menjadi lebih pendek dan lebih lebar, bentuk helai daun tanaman dengan kolkisin menjadi lebih bulat (bulat telur terbalik / obovate hingga lanset terbalik / oblanceolet) dibandingkan dengan tanaman tanpa kolkisin yang bentuk daunnya berbentuk lonjong / elliptik.
20
Diameter Batang
Batang merupakan bagian tubuh tumbuhan yang amat penting, tumbuhan berkeping dua (Dicotyledoneae) pada umumnya mempunyai batang yang dibagian bawahnya lebih besar dan ke ujung semakin mengecil. Jadi batangnya dapat dipandang sebagai suatu kerucut atau limas yang ama t memanjang yang dapat mempunyai percabangan atau tidak. Tumbuhan biji tunggal (Monocotyledoneae) sebaliknya mempunyai batang yang dari pangkal sampai ke ujung dikatakan tidak ada perbedaan besarnya. (Tjitrosoepomo, 2001).
Berdasarkan Tabel 2, pemberian kolkisin secara statistik tidak berpengaruh nyata, namun tanaman tanpa pemberian kolkisin memiliki rata -rata diameter batang lebih besar dibandingkan tanaman dengan kolkisin tetapi keragaman pada setiap perlakuan tidak berbeda. Menurut Arisumi (1973) tanaman tetraploid mempunyai batang, bunga dan daun yang lebih besar dan tebal dibandingkan tanaman diploid.
Ukuran Stomata
Stomata pada permukaan daun tanaman mengatur pertukaran gas antara atmosfer dengan tanaman sehingga berpengaruh terhadap fotosintesis dan transpirasi. Kadang stomata hanya terdapat di permukaan bawah daun, tapi sering ditemui di kedua permukaan meskipun lebih banyak terdapat di bagian permukaan bawah daun (Salisbury dan Ross, 1995). Oleh karena itu pada penelitian ini bagian yang diamati adalah bagian bawah.
Hasil penelitian Rahayu (1999) ukuran stomata dan sel penjaga tanaman dengan kolkisin menjadi lebih lebar dibanding tanaman tanpa kolkisin. Berdasarkan Tabel 2, tanaman tanpa pemberian kolkisin memiliki lebar stomata dan lebar sel penja ga lebih besar dibandingkan tanaman dengan pemberian kolkisin. Pemberian kolkisin 0.50 % memiliki panjang stomata lebih besar dibandingkan tanaman pada perlakuan lain meskipun secara statistik tidak berbeda nyata.
Perlakuan kolkisin dengan konsentrasi yang lebih tinggi lebih banyak jumlah stomatanya dibandingkan tanaman dengan konsentrasi kolkisin yang lebih rendah dan tanaman tanpa kolkisin. Berdasarkan penelitian Arisumi (1973),
21 tanaman Impatiens tetraploid mempunyai stomata dan polen yang lebih besar dibandingkan tanaman diploid. Menurut Lu dan Bridgen (1997), tanaman
Alstroemaria diploid mempunyai 39 stomata per mm2 dan yang tetraploid mempunyai kerapatan stomata lebih rendah, yaitu 22 stomata per mm2. Sel penjaga stomata tanaman tetraploid lebih besar daripada yang diploid.
Rendahnya jumlah stomata pada penelitian ini, diduga dikarenakan pengaruh suhu yang tinggi pada rumah plastik. Hasil penelitian Woodword (1987) menunjukkan bahwa kerapatan stomata sangat bergantung pada konsentrasi CO2, yaitu bila CO2 tinggi, jumlah stomata persatuan luas lebih sedikit. Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari terbit dan menutup pada saat hari gelap sehingga memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2 yang rendah di daun juga membuat stomata membuka. Jika udara bebas CO2 yang dihembuskan melalui daun sekalipun pada malam hari, maka stomata yang terbuka sedikit akan membuka lebih lebar. Sebaliknya, konsentrasi CO2 yang tinggi di daun menyebabkan stomata menutup sebagian dan ini terjadi saat terang maupun gelap. Bila stomata tertutup sama sekali (keadaan yang tak lazim terjadi) udara luar yang bebas CO2 tidak berpengaruh lagi. Selain itu, suhu tinggi (30 sampai 350C) biasanya menyebabka n stomata menutup.
A B C
Gambar 6. Bentuk Stomata Tanaman Jahe Emprit pada perlakuan A.Tanpa kolkisin B.0.25% dan C.0.50%
22
Bobot Rimpang, Akar dan Brangkasan Jahe Emprit
Menurut Ramachandran dan Nair (1992)tanaman jahe tetraploid memiliki rimpang yang lebih rapat, internodenya lebih panjang dan kurang bercabang dibandingkan tanaman diploid.
Berdasarkan Tabel 2, tanaman tanpa kolkisin memiliki bobot rimpang, akar dan brangkasan yang paling besar dibandingkan tanaman dengan perlakuan kolkisin walaupun secara statistik tidak berbeda nyata. Diduga faktor naungan di lapangan berpengaruh terhadap pembentukkan rimpang. Goldy dan Lyrene (1984) berpendapat bahwa rumah kaca yang digunakan untuk menanam tanaman autopoliplodi dapat menurunkan vigor dan memperlambat pertumbuhan.
Bentuk rimpang, akar dan brangkasan setelah panen ditunjukkan pada gambar 7 dan Gambar 8 menunjukkan rimpang jahe setelah panen.
Gambar 7. Keragaan Fenotipe Jahe Emprit Setelah Panen(K0 : kolkisin 0 %, K1 : kolkisin 0.25 % dan K2 : kolkisin 0.50 %)
Gambar 8. Rimpang Jahe Emprit Setelah Panen
(K0 : kolkisin 0 %,
K1 : kolkisin 0.25 % dan K2 : kolkisin 0.50 %)23
Kandungan Klorofil Jahe Emprit
Klorofil a dan b merupakan sebagian besar pigmen yang berada didalam lamela kloroplas, selain juga karotenoid (Gardner, Pearce, dan Mitchell dalam Rahayu, 1991).
Berdasarkan Tabel 2, Tanaman dengan perlakuan kolkisin 0.25 % memiliki kandungan klorofil a dan b lebih besar dibandingkan dengan tanaman pada perlakuan lain. Pengamatan secara visual juga mendukung hal tersebut, yaitu tanaman jahe yang diberi kolkisin 0.25 % lebih hijau dibandingkan dengan yang lainnya. Hal ini disebabkan karena kloroplas muda aktif membelah yang sehingga terpengaruh oleh perlakuan kolkisin (Salisbury dan Ross, 1995).
Pengaruh Kolkisin terhadap Jumlah Kromosom Jahe Emprit
Penggunaan kolkisin pada titik tumbuh dari tanaman akan mencegah pembentukkan serabut-serabut gelendong dan pemisahan kromosom pada anafase dari mitosis menyebabkan penggandaan kromosom tanpa pembentukkan dinding sel. Perlakuan ini dapat menyebabkan peningkatan jumlah kromosom sebelum terjadi penggandaan kromosom dapat terlihat jelas selama tahap-tahap tertentu dari pembelahan inti. Biasanya kromosom digambarkan pada tahap metafase (Crowder, 1997).
Menurut Eigsti dan Dustin (1955) sel tanaman cenderung lebih tahan terhadap konsentrasi kolkisin yang lebih tinggi. Kolkisin dapat berdifusi cepat melalui jaringan tanaman dan dapat diedarkan melalui sistem pembuluh. Konsentrasi yang aktif kontak dengan sel dalam waktu yang lama. Diduga toksisitasnya rendah dan penyimpanan dalam sel yang lama dapat menyebabkan penggandaan jumlah kromosom.
Sel akar diploid tanaman jahe mempunyai 22 kromosom, dan pada meiosis terlihat 11 bivalent pada metafase I. Sel akar tanaman tetraploid mempunyai 44 kromosom dan pada saat meiosis bentuk kromosom bervariasi (Ramachandran dan Nair, 1992) Berdasarkan penelitian ini, pemberian kolkisin pada tanaman jahe berpengaruh terhadap jumlah kromosom. Tanaman jahe kontrol (K0) memiliki kisaran jumlah kromosom 2n = 22 - 27, sedangkan tanaman yang diberi kolkisin 0.25 % mengalami penggandaan kromosom dengan kisaran 2n = 36 – 48 dan
24 tanaman yang diberi perlakuan kolkisin 0.50 % memiliki kisaran jumlah kromosom 2n = 43 – 84 (Gambar 9).
Menurut Sutjajo et al. (1993) hasil analisis sitologi terhadap jumlah kromosom sel ujung akar dari keturunan ke dua varietas semangka yang diberi perlakuan kolkisin menunjukkan bahwa jumlah set kromosom (ploidi) dari tanaman tersebut mengalami perubahan (mutasi) dengan frekuensi total antara 0 % sampai 25 % bergantung tingkat konsentrasi kolkisin yang digunakan.
A B C
Gambar 9. Kromosom jahe emprit pada beberapa perlakuan A.Tanpa kolkisin B. Kolkisin 0.25% dan C. Kolkisin 0.50%
Menurut Poespodarsono (1988) dengan bertambahnya jumlah kromosom dapat mengakibatkan meningkatnya ukuran sel dan produksi. Namun ternyata dapat terjadi sebaliknya karena menurunnya fertilitas.