PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG (BPB)
6 PEMBAHASAN UMUM
Keragaman genetik suatu tanaman dapat ditingkatkan dengan induksi mutasi (Suwarno & Silitonga 2006), salah satunya dengan iradiasi sinar gamma. Tingginya keragaman genetik dapat meningkatkan peluang keberhasilan untuk memperbaiki genetik tanaman. Penelitian ini menggunakan varietas Ciinten yaitu varietas unggul lada yang mempunyai malai panjang dan ukuran biji lebih besar (Setiyono & Udarno 2011). Ciinten memiliki hasil per pohon, malai per tanaman, jumlah biji per malai, bobot dan panjang tangkai malai lebih tinggi dibandingkan dengan lada varietas unggul Petaling-1 (Bermawie et al. 2013), namun hasil pengujian secara in vitro varietas Ciinten ini termasuk moderat tahan terhadap penyakit BPB sehingga diperlukan perbaikan varietas untuk meningkatkan karakter tersebut.
Terdapat perbedaan pada persentase tanaman hidup pada dua fase benih yang berbeda. Pada fase benih, persentase hidup tanaman lada yang diberi perlakuan dosis 25 Gy 85 %, tetapi kemudian menurun menjadi 1.7% pada dosis 100 Gy. Pada benih dengan radikula, persentase hidup pada dosis 25 Gy lebih rendah dari fase benih dan bahkan pada dosis 100 Gy tidak ada satupun tanaman yang hidup. Hal ini menunjukkan bahwa benih dengan radikula lebih sensitive dan pada dosis > 100 Gy mengakibatkan terjadinya kerusakan DNA pada tanaman lada yang menyebabkan tanaman mati. Menurut Medina et al. (2005), peningkatan dosis iradiasi sinar gamma cmnderung menghambat pada pembelahan dan pertumbuhan sel.
Tingkat sensitivitas secara visual ini dapat diamati dari respon yang diberikan tanaman secara morfologi tanaman, sterilitas maupun dosis lethal 50 (LD50). LD50 adalah dosis yang menyebabkan kematian 50% dari populasi yag diiradiasi. Dalam menentukan LD50 atau LD20 dapat menggunakan program best- fitting curve. Dosis yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan. Dosis iradiasi yang digunakan dipengaruhi oleh jenis tanaman yang digunakan, fase tumbuh saat tanaman diiradiasi, ukuran bahan tanam dan tingkat ketebalan bahan yang akan diiradiasi (Shu et al. 2012). Harten (1998) menyatakan bahwa pemberian dosis iradiasi disekitar dosis letal (LD20-LD50) dapat meningkatkan keragaman genetik.
Dosis lethal pada fase benih memiliki nilai LD20 = 25 Gy dan LD50 = 68.2 Gy, sedangkan untuk fase benih dengan radikula memiliki kisaran LD20 = 13 Gy dan LD50 = 30 Gy. Radiosensitivitas pada kedua fase yang berbeda disebabkan pada fase benih dengan radikula memiliki kadar air lebih tinggi karena terjadi imbibisi hingga munculnya radikula saat diletakkan dalam media kertas saring dalam cawan petri, dibandingkan dengan kadar air pada fase benih. Sejalan dengan penelitian Chan (2009) pada benih pepaya yang diimbibisi jauh lebih sensitif terhadap iradiasi (LD50 = 50-87 Gy) dibandingkan benih pepaya kering (LD50 > 300 Gy).
Hasil analisis ragam dengan rancangan split plot menunjukkan adanya interaksi pada karakter tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, tebal daun, tebal batang, jumlah daun dan jumlah ruas. Pada karakter jumlah cabang tidak ada interaksi antara perlakuan benih dan dosis. Dosis 25Gy pada fase benih dapat meningkatkan tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, tebal daun, tebal batang, jumlah daun dan jumlah ruas, sedangkan dosis 50 Gy memiliki panjang daun,
tebal batang dan jumlah ruas tidak berbeda nyata dengan kontrol dan dosis 25 Gy, tetapi berbeda nyata dengan perlakuan dosis (75-100) Gy. Fase benih dengan radikula pada dosis 25 Gy memiliki nilai tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, tebal daun, tebal batang, jumlah daun dan jumlah ruas berbeda nyata dengan kontrol. Perlakuan iradiasi dosis 25-50 Gy pada benih menghasilkan mutan dengan panjang, lebar dan jumlah daun yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Mutan tersebut diharapkan memiliki daya hasil yang tidak berbeda nyata atau lebih baik dibanding kontrol lada yaitu varietas Ciinten yang tidak diberi perlakuan iradiasi sinar gamma.
Hasil pengamatan pada jumlah stomata dan kerapatan stomata fase benih pada dosis (25, 50 dan 75) Gy tidak berbeda nyata dengan kontrol, tetapi berbeda nyata dengan dosis 100 Gy, sedangkan pada fase benih dengan radikula dosis 25 Gy tidak berbeda nyata dengan kontrol dan perlakuan lainnya. Indeks stomata fase benih pada dosis 50 Gy berbeda nyata dengan kontrol dan perlakuan dosis lainnya, sedangkan fase benih dengan radikula dosis 25 Gy tidak berbeda nyata dengan kontrol. Iradiasi berpengaruh terhadap penurunan fisiologis lada sehingga daun lada memiliki stomata yang lebih sedikit pada dosis 100 Gy. Pada penelitian ini perlakukan benih dengan radikula dosis 25 Gy yang menghasilkan jumlah stomata tidak berbeda nyata dengan kontrol. Pada pisang Cv. Ampyang hasil iradiasi sinar gamma memiliki densitas stomata (jumlah stomata per mm2) terendah terdapat pada tanaman yang berasal dari hasil iradiasi 25 Gy yaitu sebesar 115.88 stomata per mm2 (Indrayanti et al. 2012) dan pada tanaman kedelai hasil iradiasi sinar gamma memiliki jumlah stomata menurun dan berbeda nyata dengan kontrol (Celik et al. 2014).
Hasil analisis hubungan kekerabatan antar individu genotipe hasil iradiasi menunjukkan terdapat tingkat kesamaan 18.15% antara nomor 15 (kelompok I) dengan lainnya (kelompok II). Tanaman nomor 15 membentuk kelompok tersendiri karena memiliki karakter tinggi tanaman tertinggi dibandingkan kontrol dan tanaman hasil iradiasi lainnya. Pada tingkat kesamaan 70%, tanaman mutan terbagi menjadi dua sub kelompok dengan karakter panjang daun sebagai pemisah, yaitu sub kelompok I dengan tiga individu (3, 9 dan 17) dan sub kelompok II dengan 24 individu, yaitu nomor (1, 12, 7, 18, 19, 28, 27, 4, 22, 26, 2, 24, 16, 8, 13, 10, 6, 20, 14, 21, 11, 23, 25, 5). Salah satu tanaman yang termasuk kelompok sub sub II adalah tanaman kontrol varietas asal Ciinten (28). Diantara mutan putatif lada (sub II) pada tingkat kesamaan 75 % terbagi menjadi dua sub sub kelompok dengan karakter jumlah ruas sebagai pemisah, yaitu sub sub I dengan 14 individu, dan sub sub kelompok II dengan 10 individu.
Hasil seleksi morfologi kualitatif dan kuantitatif dari 144 tanaman yang telah diiradiasi, didapatkan 27 individu lada Ciinten hasil iradiasi sinar gamma yang tidak berbeda secara fenotipik dengan satu kontrol. Individu tersebut berada diantara dosis LD20 dan LD50 yaitu dosis 25 Gy dan 50 Gy pada fase benih, sedangkan dosis 25 Gy pada fase benih tanpa radikula. Beberapa individu hasil iradiasi ini akan dianalisa keragaman genetiknya berdasarkan penanda SSR. Hasil seleksi sembilan primer didapatkan lima primer yang menghasilkan pita polimorfis yaitu primer Psol10, Psol15, Psol16, Psol17, Psol18. Hasil PCR yang sudah di visualisasi dengan menggunakan PAGE menunjukkan pita polimorfis pada primer Psol 10 dan Psol 16. Primer Psol10 menghasilkan perbedaan pita pada kontrol (nomor 28) dengan individu nomor 2, 7, 26. Ini menandakan
terjadinya delesi atau berkurangnya beberapa basa pada mutan putatif sehingga hanya menghasilkan satu pita. Primer Psol16 menghasilkan perbedaan pita pada kontrol (nomor 28) menghasilkan satu pita, sedangkan individu nomor 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. Ini menyebabkan terjadinya penambahan pita. Perbedaan pita ini disebabkan oleh perlakuan iradiasi sinar gamma.
Jumlah pita yang dihasilkan tergantung pada berapa banyak potongan DNA yang dihasilkan dari PCR. Pita DNA yang polimorfisme menunjukkan terjadinya mutasi. Muhammad & Othman (2005) menyatakan bahwa polimerfisme pita DNA berdasarkan muncul dan tidaknya pita dapat disebabkan terjadinya delesi atau insersi. Keragaan pola pita menunjukkan keragaman regeneran lada kontrol dan mutannya pada tingkat DNA. Mohr & Schoffer menyatakan bahwa radiasi pengion (iradiasi gamma) akan menghasilkan ion dan radikal dalam bentuk hidroksil (OH-). Jika radikal hidroksil menempel pada rantai nukleotida dalam DNA, maka utas tunggal atau ganda DNA akan patah, sehingga akan mengalami perubahan gen.
Hasil dendogram terdapat dua kelompok besar yang membedakan antara tetua asal lada Ciinten (nomor 28) (kelompok I) dengan 27 mutan hasil iradiasi sinar gamma pada tingkat kesamaan 63% (kelompok II). Kelompok II dibagi menjadi dua sub kelompok yaitu sub I dan sub II pada tingkat kesamaan 65%. Sub II terdiri dari individu nomor 1 dan 8, sedangkan Sub I terdiri dari dua kelompok yaitu sub sub I dan sub sub 2 dengan tingkat kesamaan 69%. Sub sub I terdiri dari individu nomor 2, 12, 23, sedangkan dan sub sub II terdapat 22 mutan putatif, yang diantaranya terdapat mutan putatif lada yang memiliki tingkat kesamaan 100% yaitu nomor 4 dengan 25; nomor 11, 16 dan 24; nomor 20, 21 dan 22 serta nomor 15 dan 19.
Hasil iradiasi menghasilkan mutan dengan luas bercak yang nyata lebih rendah dari kontrol. Ini menunjukkan bahwa iradiasi sinar gamma dapat meningkatkan keragaman pada tanaman lada varietas Ciinten. Terdapat 14 mutan yang memiliki luas bercak < 1 mm2, tetapi hanya 10 mutan yang memiliki nilai luas bercak daun yang berbeda nyata dengan kontrol. Sembilan mutan memiliki nilai luas bercak daun lebih rendah dibandingkan kontrol pada kisaran 0.17-0.60 mm2 yaitu MP11, MP16, MP17, MP18, MP19, MP20, MP23, MP25, MP26 sehingga termasuk kategori sangat tahan, sedangkan satu mutan putatif memiliki nilai luas daun lebih tinggi dibandingkan kontrol yaitu MP 2 (6.34 mm2) termasuk kategori sangat peka. Berdasarkan klasifikasi terdapat 14 mutan putatif bersifat sangat tahan, 6 mutan putatif bersifat tahan, 5 mutan putatif yang bersifat moderat tahan seperti kontrol, serta dua individu lainnya bersifat sangat peka terhadap P.capsici. Namun hasil uji ketahanan secara in vitro merupakan pengujian awal, sehingga memerlukan uji lanjut pada bagian pangkal batang dan uji di daerah endemik/lapang.
7 SIMPULAN DAN SARAN