HASIL DAN PEMBAHASAN
4. Pertumbuhan Regeneran Mutan
dalam pemecahan pati oleh enzim amylase serta mengaktifkan auksin pada ujung batang. Perkecambahan embrio somatik dapat distimulasi dengan menambahkan GA3 pada media kultur. Pada beberapa tanaman, GA3 dapat menginduksi tumbuhnya akar pada embrio somatik (Santalum album dan Panax ginseng), pada tanaman yang lain dapat menginduksi regenerasi tunas (George et al., 2008). Gambar 8 menunjukkan perkembangan embrio somatik jeruk siam Pontianak dari tahap pendewasaan hingga perkecambahan menjadi tanaman yang lengkap.
Gambar 8. Perkembangan embrio somatik, a) dan b) tahap pendewasaan, c) tahap perkecambahan embrio somatik jeruk siam Pontianak.
4. Pertumbuhan Regeneran Mutan
Regeneran yang mampu berkecambah selanjutnya disubkultur kedalam media pembesaran tunas yaitu MW + 500 mg/l EM selama 4 minggu. Setelah 4 minggu regeneran mutan menunjukkan adanya perbedaan morfologi masing-masing individu pada karakter tinggi planlet (tinggi, sedang, pendek), jumlah daun, bentuk ujung daun (runcing, membulat, roset), bentuk daun (normal, roset), ketegapan tanaman (terkulai dan tegak), dan warna daun (hijau tua, hijau muda) akibat radiasi sinar gamma.
A
K-0/1 K-0/2 K-0/3
K-0/4 K-0/5 K-0/6
K-0/7 M-10/1 M-10/2
M-10/3 M-10/4 M-10/5
M-10/6 M-10/7 M-10/8
Gambar 9. Karakter morfologi regeneran mutan dalam media pembesaran ( MW + 500 mg/l EM).
Sinar gamma banyak bersifat merusak namun dari hasil penelitian ini terdapat regeneran yang mampu tumbuh dan berkembang dengan baik. Terdapat 15 tanaman yang morfologi tunas dan daun mengalami perubahan (Gambar 9). Tanaman hasil perlakuan radiasi memperlihatkan respon yang berbeda-beda.
36
perubahan terhadap beberapa peubah hasil perlakuan radiasi sinar gamma (Tabel 8). Dari hasil penelitian terdapat regeneran yang mampu tumbuh dan memiliki karakter agronomi yang diharapkan, yaitu tanaman tinggi, tegak, dan jumlah daun relatif banyak.
Tabel 7. Keragaman regeneran jeruk siam Pontianak secara in vitro hasil perlakuan sinar gamma.
regeneran
Perubahan setelah 4 MST
Karakter khusus mutant Tinggi Planlet Jumlah Daun Jumlah Akar
K-0/1 0.1 1 1 Daun sedikit, pendek, daun hijau tua, bentuk
normal,ujung daun membulat, tegap,berakar
K-0/2 0 0 0 Daun sedikit, pendek,daun hijau tua, bentuk
daun keriting,ujung daun membulat, tegap
K-0/3 0 8 0 Daun banyak, pendek, daun hijau tua, normal,
membulat, tanaman tegap
K-0/4 0 5 0 Daun banyak, pendek, daun hijau muda,
keriting, ujung membulat, tanaman tegap
K-0/5 0 1 0 Daun sedikit, pendek, daun hijau muda,
normal, runcing, tanaman tegap
K-0/6 0.1 0 0 Daun sedikit, pendek, daun hijau muda,
keriting, runcing, tanaman tegap
K-0/7 0 4 1 Daun banyak, pendek, daun hijau muda,
normal, membulat, tanaman tegap,berakar
M-10/1 0.4 3 0 Daun sedikit, tinggi, daun hijau muda, bentuk
daun normal, membulat, tanaman tegap
M-10/2 0 2 1 Daun sedikit, pendek, daun hijau tua, normal,
membulat, tanaman tegap,berakar
M-10/3 0.2 0 1 Daun sedikit, pendek, daun hijau muda,
keriting, membulat, tanaman tegap,berakar
M-10/4 0 2 2 Daun sedikit, tunas pendek, daun hijau muda,
keriting, membulat, tanaman tegap,berakar
M-10/5 0.2 3 1 Dua batang menempel, berakar
M-10/6 0 1 1
Daun sedikit, tanaman pendek, daun hijau muda, normal,membulat, tanaman tegap,berakar
M-10/7 0.4 1 0 Daun sedikit, hijau muda, keriting,dan
membulat, tanaman tegap dan tinggi
M-10/8 1.4 0 0 Tanaman tegap dan tinggi, daun sedikit, hijau
tua, keriting, runcing
Regeneran M-10/7 memiliki jumlah daun yang sedikit dengan bentuk daun keriting roset, dan tanaman tinggi. Keragaman yang diinduksi dari iradiasi sinar gamma dan kultur in vitro bersifat spontan dan random sehingga sifat yang dimunculkan dari suatu karakter tertentu terkadang tidak dikehendaki karena
bersifat merugikan, seperti yang terjadi pada tanaman nanas yang diiradiasi sinar gamma dalam kultur in vitro menyebabkan terjadinya abnormalitas daun bahkan daun tidak dapat tumbuh sama sekali sehingga tanaman tidak dapat tumbuh dengan sempurna (Suminar, 2010). Mutasi dapat menyebabkan perubahan karakteristik seperti ukuran, proses fisiologi, kandungan kimia atau produktivitas, yang sulit diidentifikasi. Pengaruhnya kadang-kadang pengukuran sulit dilakukan karena seringkali suatu populasi tanaman lebih baik daripada tanaman secara individual (Sleper & Poehlman dalam Suminar, 2010).
Hasil uji t-student tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap karakter tinggi tunas, namun berpengaruh nyata terhadap jumlah daun (Tabel 10). Rata-rata jumlah daun pada regeneran yang tidak diberikan iradiasi sinar gamma lebih banyak (8.20) dari pada jumlah daun regeneran yang diberi perlakuan iradiasi dengan dosis 10 Gy (3.88). Semakin tinggi dosis radiasi sinar gamma menyebabkan jumlah daun berkurang bahkan tidak tumbuh samasekali. Jika radiasi merusak materi genetik dan sel, akan menyebabkan proses transkripsi tidak dapat berjalan normal sehingga molekul organik yang diperlukan untuk pembelahan sel tidak dapat disintesis, akhirnya pembelahan sel akan terhenti dan sel kehilangan viabilitasnya (Neary et al.dalam Tangpong et al., 2009).
5. Evaluasi Keragaman Genetik
Analisis stomata
Pengamatan terhadap anatomi daun umumnya mengutamakan pengamatan terahadap jumlah stomata persatuan luas, panjang, lebar, dan jumlah kloroplas di dalam sel penjaga. Stomata adalah porus atau lubang-lubang yang terdapat pada epidermis yang masing-masing dibatasi oleh sel-sel penutup (guard cell). Stomata mulai berkembang menjelang aktifitas meristematik pada epidermis usai dan terus berkembang selama beberapa waktu, disaat daun memanjang dan meluas karena pembesaran sel.
Hasil uji t-student pada populasi planlet yang diiradiasi dan tidak untuk karakter kerapatan, panjang, dan lebar stomata, serta jumlah kloroplas di dalam sel penjaga tidak memberikan pengaruh yang nyata (Tabel 10). Hal tersebut
38
Berdasarkan rata-rata dosis iradiasi dapat meningkatkan kerapatan stomata dan jumlah kloroplas di dalam sel penjaga, namun mempunyai ukuran stomata (panjang dan lebar) yang lebih lebih kecil dibanding kontrol. Stomata berfungsi sebagai pintu masuknya CO2 ke dalam daun untuk berlangsungnya fotosíntesis dan menguapkan air (transpirasi). Semakin banyak stomata pada daun atau semakin tinggi kerapatan stomata, maka semakin besar ruang pada daun untuk melepaskan air. Hasil penelitian Usman et al. (2008) panjang dan lebar stomata dapat secara langsung mempengaruhi tingkat ploidi pada tanaman jeruk. Tanaman poliploid mempunyai ukuran stomata yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman diploid.
kloroplas (16) Length 18511.19 nm
(17) Length 20023.88 nm
Gambar 10. Panjang dan lebar stomata serta kloroplas di dalam sel penjaga pada stomata jeruk siam Pontianak.
Pengamatan jumlah kloroplas dilakukan di daerah sel penjaga (guard cell) pada stomata (Gambar 10). Kloroplas berbentuk butiran-butiran yang berwarna hijau yang berperan dalam proses fotosíntesis. Kromosom mempunyai molekul unit DNA, selain kromosom organel kloroplas juga mengandung DNA. Jumlah kromosom pada suatu sel identik dengan jumlah kloroplas pada sel penjaga stomata.
Hasil uji-F memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah kloroplas di dalam sel penjaga pada setiap individu dari regeneran-regeneran mutan terseleksi (Tabel 9). Rata-rata jumlah kloroplas tertinggi berdasarkan uji lanjut DMRT terdapat pada regeneran M-10/1 namun tidak berbeda nyata dengan regeneran K-0/6, M-10/2, dan M-10/6. Rata-rata jumlah kloroplas terendah terdapat pada
regeneran K-0/7, namun tidak berbeda nyata dengan regeneran K-0/2, K-0/4, M-10/3, M-10/4, dan M-10/5. Tanaman yang memiliki jumlah kloroplas lebih banyak berpengaruh pada penyerapan energi cahaya yang lebih banyak. Pertumbuhan tanaman akan lebih optimal karena semakin efektifnya proses mekanisme fotosíntesis. Rata-rata jumlah kloroplas di dalam sel penjaga pada stomata telah digunakan untuk menduga jumlah kromosom pada jeruk ‘Kinnow’ mandarin (Citrus reticulata L.) dan ‘Succari’ sweet oranges (Citrus sinensis L. Osbeck) oleh Usman et al. (2008). Regeneran M-10/1 dengan rata-rata jumlah kloroplas pada salah satu sel penjaganya 13.4 diduga tanaman triploid (2n=3x=27).
Tabel 8. Jumlah kloroplas didalam sel penjaga pada regeneran mutan terseleksi.
Nomor Regeneran ∑Kloroplas dalam Sel Penjaga
K-0/1 7.4cdef K-0/2 4.2fg K-0/3 6.8def K-0/4 5.8efg K-0/5 9.6cbd K-0/6 11.0ab K-0/7 4.0fg M-10/1 13.4a M-10/2 10.4abc M-10/3 4.6fg M-10/4 6.0efg M-10/5 4.4fg M-10/6 11.6ab M-10/7 8.4bcde M-10/8 6.4def
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom yang sama berarti berbeda nyata berdasarkan uji DMRT dengan alfa 0,05
Pengujian Keragaman Genetik Mutan Terseleksi dalam MW + EM 500 mg/l dengan Menggunakan Pengamatan Morfologi
Pengamatan yang dilakukan terhadap karakter morfologi jumlah daun, bentuk tunas, bentuk ujung daun, tinggi tunas, kedudukan daun, dan warna daun yang diubah menjadi data biner dengan skoring data berdasarkan kriteria-kriteria
40