4 PENINGKATAN KERAGAMAN GENETIK JERUK
4.3.1 Respons Kultur Jeruk Keprok SoE Akibat Iradiasi Gamma
Induksi mutasi untuk meningkatkan keragaman genetik yang diterapkan pada kalus embriogenik menggunakan sinar gamma dosis 0, 65, 75 dan 85 Gy menghasilkan perubahan-perubahan sifat morfologi yang dapat diamati pada individu kontrol R0 dan mutan harapan generasi MV1 (R65, R75 dan R85), seperti perubahan warna, struktur dan perkembangan kalus embriogenik, jumlah planlet normal dan abnormal, serta bentuk daun.
4.3.1.1 Warna, Struktur dan Perkembangan Kalus Embriogenik
Perubahan warna kalus embriogenik sebelum dan setelah diiradiasi dengan sinar gamma (4 dan 8 minggu setelah iradiasi) dapat dilihat pada Tabel 6 dan Gambar 13. Kalus embriogenik sebelum diiradiasi dengan sinar gamma, strukturnya remah dan berwarna kuning mengkilap. Setelah dilakukan iradiasi, kalus umur 4 minggu setelah iradiasi (MSI), pada dosis 65 Gy, struktur kalus nampak remah, sedikit berkembang dan berwarna kuning pucat. Pada dosis 75 Gy, kalus nampak remah, perkembangannya bagus dan berwarna kuning keputihan, dan pada dosis 85 Gy, kalus nampak remah tapi tidak berkembang dan berwarna kuning tua. Kalus embriogenik yang tidak diiradiasi, pada 4 MSI, strukturnya tetap remah dan berwarna kuning tapi tidak mengkilap.
Pada 8 MSI, dosis 65 Gy, struktur kalus masih remah dan berwarna kuning pucat. Pada dosis 75 Gy, struktur kalus remah dan berwarna kuning keputihan. Dosis 85 Gy, struktur kalus masih remah, tidak berkembang dan berwarna kecoklatan agak hitam. Kalus embriogenik yang telah menghitam, tidak terjadi pertumbuhan dan perkembangan sama sekali. Struktur dan warna kalus yang tidak diiradiasi, bila dibandingkan dengan struktur dan warna kalus yang telah diiradiasi, adalah masih remah dan tetap berwarna kuning.
Tabel 6 Perubahan struktur dan warna kalus embriogenik jeruk keprok SoE sebelum dan setelah iradiasi dengan sinar gamma (4 dan 8 minggu setelah iradiasi).
Waktu Objek Dosis Iradiasi
R0 R65 R75 R85
Sebelum diiradiasi
Struktur Remah Remah Remah Remah
Warna Kuning mengkilap Kuning mengkilap Kuning mengkilap Kuning mengkilap 4 minggu setelah iradiasi Struktur Remah Remah, sedikit berkembang Remah, bagus berkembang Remah, tidak berkembang Warna Kuning Kuning pucat Kuning putih Kuning tua 8 minggu setelah iradiasi
Struktur Remah Remah Remah Remah
Warna Kuning Kuning pucat
Kuning putih
Coklat kehitaman
Gambar 13 Penampilan perkembangan kalus embriogenik jeruk keprok SoE hasil iradiasi gamma (8 MSI).
R0 R65
R75 R85
Gambar 14 Pengaruh dosis sinar gamma terhadap persentase perubahan warna kalus embriogenik jeruk keprok SoE (8 MSI).
S = 6.7 56513 11 r = 0.9 892765 1
Dosis Sinar Gamma (gray)
P e n c o k la ta n W a rn a K a lu s 8 M S S k ( % ) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 RD50
Kalus embriogenik dari sampel kontrol (tanpa iradiasi) selain warnanya kuning muda dan strukturnya remah, juga pertumbuhan kalusnya tidak terhambat. Jumlah kalus yang dihasilkan lebih banyak (Gambar 13.R0). Kalus embriogenik dari perlakuan dosis sinar gamma 65 Gy pertumbuhannya nampak terhambat dan warna kalusnya kuning tua tapi terlihat lebih cepat membentuk embrio somatik (Gambar 13.R65). Untuk kalus embriogenik dari perlakuan dosis sinar gamma 75 Gy, pertumbuhan kalus nampak subur, tidak terhambat, dengan warna kuning tua (Gambar 13.R75). Kalus embriogenik dari perlakuan dosis sinar gamma 85 Gy, pertumbuhan kalusnya nampak terhambat, berwarna coklat, tapi masih memperlihatkan struktur kalus yang remah (Gambar 13.R85).
Analisis kurva tiga dosis sinar gamma yang digunakan (65, 75 dan 85 Gy) dan kontrol (tanpa iradiasi) dan hubungannya terhadap perubahan warna kalus dapat dilihat pada Gambar 14. Grafik menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis yang digunakan warna kalus semakin berubah menjadi coklat. Perubahan warna kalus jeruk keprok SoE (RD50) tersebut hampir mendekati dosis 75 Gy.
4.3.1.2 Jumlah Planlet Normal dan Abnormal
Tabel 7 menunjukkan perbandingan planlet normal dan abnormal yang dihasilkan dari empat perlakuan dosis iradiasi. Pada setiap perlakuan dosis sinar gamma diambil secara acak sampel sejumlah 120 planlet. Hasilnya menunjukkan bahwa planlet kontrol yang tidak diiradiasi menghasilkan planlet normal berbanding planlet abnormal (1:1,5). Pada dosis iradiasi sinar gamma LD50 (75 Gy) perbandingan planlet normal dan abnormal adalah sama (1:1).
Tabel 7 Jumlah planlet normal dan abnormal individu sampel kontrol dan mutan harapan jeruk keprok SoE.
Dosis iradiasi
sinar gamma 0 (Kontrol) 65 Gy 75 Gy 85 Gy
Kondisi planlet Normal Abnormal Normal Abnormal Normal Abnormal Normal Abnormal
Jumlah sampel 120 120 120 120
Jumlah planlet 47 73 79 41 62 58 27 93
Pembulatan 50 70 80 40 60 60 30 90
Perbandingan 1 1.5 2 1 1 1 1 3
Individu mutan harapan yang dihasilkan dari perlakuan dosis iradiasi gamma di bawah dosis LD50 (65 Gy) menghasilkan lebih banyak individu planlet normal daripada planlet abnormal (2:1). Sebaliknya, mutan harapan yang dihasilkan dari perlakuan dosis di atas LD50 (85 Gy) menghasilkan planlet normal dengan jumlah kurang dari planlet abnormal (1:3). Hal tersebut menunjukkan bahwa iradiasi sinar gamma mempengaruhi perbandingan jumlah individu planlet normal dan abnormal yang dihasilkan, karena iradiasi sinar gamma dengan dosis yang rendah dari LD50 tidak menimbulkan kerusakan berat pada susunan gen tanaman sehingga mutasi genetik tidak menyebabkan perubahan yang nyata pada fenotipe planlet atau yang disebut dengan silent mutation ataupun dapat terjadi
diplontic selection. Dosis iradiasi sinar gamma yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan berat pada susunan genetik yang dapat menyebabkan perubahan yang nyata dan permanen pada fenotipe planlet. Pengamatan secara langsung saat kultur dalam ruang inkubasi, kondisi individu-individu mutan harapan R85, selain nampak abnormal, individu-individu ini juga lebih banyak terjadi kematian daripada individu-individu mutan harapan R65 dan R75 lainnya.
4.3.1.3 Bentuk Daun
Gambar 15 memperlihatkan bentuk daun jeruk keprok SoE individu- individu kontrol R0 dan mutan harapan R65, R75 dan R85. Bentuk daun dari individu kontrol R0 memiliki empat macam bentuk daun, yaitu elliptic, obovate, lanceolate dan obcordate. Bentuk daun individu mutan harapan R65 hanya menghasilkan satu macam bentuk daun yang sama dengan R0 yaitu bentuk elliptic. Individu-individu mutan harapan R75 memiliki empat macam bentuk daun, tiga daun sama dengan individu-individu R0 (elliptic, obovate dan lanceolate), tapi satu macam tidak sama, diberi kode 99(lainnya). Untuk individu-individu mutan harapan R85, memiliki dua macam bentuk daun yang sama dengan individu R0 (elliptic dan obcordate). Hasil tersebut menunjukkan bahwa individu-individu
Gambar 15 Bentuk daun jeruk keprok SoE hasil kultur in vitro via embriogenesis somatik. Skala □= 1 mm. R0: individu kontrol, R65, R75 dan R85: mutan harapan 65, 75 dan 85 Gy. a) elliptic, c) obovate, d) lanceolate, f) obcordate, dan 99 (lainnya).
mutan harapan MV1 (R65, R75 dan R85) telah memiliki susunan gen/genom individu yang berbeda dari asalnya (individu-individu kontrol R0).
4.3.1.4 Kondisi Stomata
Kerapatan stomata berbanding terbalik dengan luas stomata (Tabel 9). Semakin renggang kerapatan stomata, semakin luas ukuran stomata. Individu- individu mutan harapan R85 memiliki kerapatan stomata yang lebih rendah, ukuran stomata yang lebih luas, dan beberapa stomatanya memiliki sel penjaga dengan warna yang lebih tua dibandingkan stomata dari individu-individu pada tiga perlakuan dosis iradiasi yang lain.
Gambar 16 Kerapatan stomata per luas bidang pandang (pembesaran 40X) individu-individu sampel kontrol dan mutan harapan jeruk keprok SoE.
