Induksi Mutasi Melalui Penggandaan Kromosom Nilam (Pogostemon cablin Benth.) Varietas Sidikalang dengan Kolkisin secara In Vitro

(1)

INDUKSI

MUTASI

MELALUI

PENGGANDAAN

KROMOSOM

NILAM

VARIETAS

SIDIKALANG

(

Pogostemon cablin

Benth.)

DENGAN

KOLKISIN

SECARA

IN VITRO

YUDIA

PUTRI

ANNE

A24070138

DEPARTEMEN

AGRONOMI

DAN

HORTIKULTURA

FAKULTAS

PERTANIAN

INSTITUT

PERTANIAN

BOGOR

(2)

INDUKSI MUTASI MELALUI PENGGANDAAN KROMOSOM NILAM VARIETAS SIDIKALANG

(Pogostemon cablin Benth.) DENGAN KOLKISIN SECARA IN VITRO

In Vitro Mutation Induction through Chromosome Doubling of Patchouli (Pogostemon cablin Benth.) using Colchicine

Yudia Putri Anne1_, _Ni _Made _Armini _Wiendi2 1 _Mahasiswa _Departemen _Agronomi _dan _{Hortikultura,} _IPB 2 _Staf _Pengajar _Departemen _Agronomi _dan _{Hortikultura,} _IPB

ABSTRACT

The research aimed to study the in vitro genetic mutation induction

through chromosome doubling of patchouli (Pogostemon cablin Benth) using

colchicine. This research was conducted from February 2011 toDecember 2011 at

Biotechnology and Micro Technique Laboratory, Department of Agronomy and

Horticulture, IPB, Bogor. The research was used factorial design which arranged

with Completely Randomized Design. The research was consist of 2 factors, concentrations of colchicine (0 %, 0,02 %, 0.04 % and 0.06 %) and the long

immersion with colchicine (24 hours, 48 hours, and 72 hours). The experiment

showed that consentrations of colchicine (0.02%, 0.04%, and 0.06%) were

significantly affected to increase number of shoots, leaves, chloroplast, stomatas

and size of stomata.Concentration of 0.04 % colchicine with 24 immer was produced the highest number of shoots and leave. Concentration of 0.02 % colchicine was produced the highest number of chloroplasts per cell and the lowest density of stomata Concentration of 0.06 % of colchicine and 48 hours immersion was produced the biggest size of stomata. Concentration 0.06 %

colchicine with 24 hours immersion and concentration 0.04% colchicine with 72

hour immersion gained chimera. Few shoots had different number of leaves per

bud than control. This experiment also can increased phenotypic variance of number shoots and leaves. Concentration of 0.02 % colchicine with 72 hours

immersion has the highest coefficent of phenotypic variance and concentration of

0 % colchicine with 24 hours immersion has the lowest coefficient of phenotypic

variance. Potential mutant plants which are produced 1189 plants.

(3)

RINGKASAN

YUDIA PUTRI ANNE. Induksi Mutasi Melalui Penggandaan Kromosom

Nilam (Pogostemon cablin Benth.) Varietas Sidikalang dengan Kolkisin

secara In Vitro. (Dibimbing oleh NI MADE ARMINI WIENDI)

Nilam merupakan salah satu penghasil minyak atsiri potensial yang ada di

Indonesia. Minyak nilam bersifat fiktatif (mengikat minyak atsiri lainnya) dan

hingga saat ini belum ada bahan substitusinya. Peningkatan kadar minyak nilam

melalui pemuliaan secara konvensional sulit untuk dilakukan, karena nilam aceh

tidak dapat berbunga di Indonesia. Usaha meningkatkan produksi diperlukan

suatu teknologi yang dapat merakit varietas baru yang memiliki kandungan

minyak atsiri tinggi sehingga dapat meningkatkan produktivitas minyak nilam,

salah satunya dengan induksi mutasi secara in vitro. Perendaman nilam dengan

kolkisin diharapkan mampu melipatgandakan kromosom nilam tersebut dan

menghasilkan ukuran tanaman, khususnya daun, yang lebih besar sehingga

produktivitas minyak nilam juga turut meningkat.

Penelitian ini bertujuan untuk menginduksi terjadinya mutasi kromosom

pada tanaman nilam varietas sidikalang (Pogostemon cablin Benth.). Melalui

penelitian ini diharapkan diperoleh galur Pogostemon cablin Benth. yang unggul.

Bahan tanam yang digunakan adalah planlet Pogostemon cablin Benth

berumur 8 minggu setelah tanam. Planlet diperbanyak pada media dasar MS

dengan tambahan zat pengatur tumbuh (ZPT) berupa 0.5 mg/l sitokinin dan 0.5

mg/l BAP. Penanaman eksplan setelah perendaman dengan kolkisin

menggunakan media dengan tambahan jenis dan konsentrasi ZPT yang sama.

Penelitian disusun menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap

dengan dua faktor. Faktor pertama adalah konsentrasi kolkisin dengan taraf 0 %,

0.02 %, 0.04 % dan 0.06 %. Terdapat 3 taraf pada faktor lama perendaman, yaitu

24 jam, 48 jam dan 72 jam. Setiap perlakuan terdiri dari 20 eksplan yang menjadi

satuan terkecil yang diamati.

Hasil penelitian menunjukkan interaksi antara konsentrasi kolkisin dengan

lama perendaman berpengaruh sangat nyata pada peubah jumlah tunas, jumlah

(4)

menunjukkan hasil yang lebih tinggi dibanding kontrol pada semua peubah,

kecuali peubah ukuran daun. Pogostemon cablin Benth. dengan perlakuan

kolkisin menunjukkan jumlah tunas, jumlah daun dan jumlah kloroplas yang lebih

banyak, ukuran stomata yang lebih besar serta jumlah dan kerapatan stomata yang

lebih rendah.

Konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan perendaman 48 jam memberikan hasil

yang paling optimal bagi peubah jumlah tunas. Perlakuan konsentrasi kolkisin

0.04 % dengan perendaman 24 jam menyebabkan jumlah daun per tunas tertinggi.

Peubah ukuran stomata memberikan hasil yang paling baik pada konsentrasi 0.06%

dengan perendaman 48 jam, tetapi pada peubah jumlah tunas dan daun perlakuan

ini memberikan hasil yang terendah.

Poliploidisasi tanaman dapat diketahui dari jumlah kloroplas, jumlah

stomata dan kerapatan stomata. Tunas yang dihasilkan dari perlakuan perendaman

kolkisin konsentrasi 0.02 % memiliki jumlah kloroplas yang paling banyak, dan

yang paling sedikit pada kontrol. Kerapatan stomata yang paling rendah juga

terdapat pada tunas dari perlakuan konsentrasi kolkisin 0.02 % dan kerapatan

stomata tertinggi diperoleh dari tanaman kontrol.

Perlakuan kolkisin dapat menghasilkan kimera pada tanaman nilam

sidikalang. Terdapat beberapa tunas yang memiliki letak daun berbeda dari

tanaman kontrol, yaitu tunas perlakuan konsentrasi kolkisin 0.06 % dengan

perendaman 24 jam dan perlakuan konsentrasi kolkisin 0.04 % dengan

perendaman 72 jam.

Perlakuan perendaman dengan larutan kolkisin dapat meningkatkan

keragaman fenotipe pada peubah jumlah tunas dan jumlah daun. Keragaman

jumlah tunas tanaman hasil perlakuan perendaman kolkisin termasuk dalam

kategori sempit dan keragaman jumlah daun termasuk dalam kategori luas.

Perlakuan yang memiliki nilai koefisien keragaman fenotipe pada peubah jumlah

tunas dan jumlah daun yang terluas adalah konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan

perendaman selama 72 dan perlakuan dengan keragaman tersempit diperoleh dari

perlakuan tanpa kolkisin dengan perendaman 24 jam.

Tanaman mutan potensial yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah

(5)

INDUKSI MUTASI MELALUI PENGGANDAAN KROMOSOM NILAM

VARIETAS SIDIKALANG (Pogostemon cablin Benth.) DENGAN

KOLKISIN SECARA IN VITRO

Skripsi sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor

YUDIA

PUTRI

ANNE

A24070138

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

Judul

:

INDUKSI

MUTASI

MELALUI

PENGGANDAAN

KROMOSOM

NILAM

(

Pogostemon cablin

BENTH.)

VARIETAS

SIDIKALANG

DENGAN

KOLKISIN

SECARA

IN VITRO

Nama

:

YUDIA

PUTRI

ANNE

NIM

:

A24070138

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi, MS.

NIP 19610412 198703 2 003

Mengetahui.

Ketua Departemen

Dr. Ir. Agus Purwito, M. Sc. Agr.

NIP 19611101 198703 1 003

(7)

RIWAYAT

HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 19 Juli 1989, sebagai putri

kedua dari lima bersaudara pasangan Bapak Alidanar (alm.) dan Ibu Elfa Yalde.

Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Depok

pada tahun 2007. Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa

Departemen Agronomi dan Hortikultura,Fakultas Pertanian, Institut Pertanian

Bogor, melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).

Selama kuliah, penulis aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa Uni

Konservasi Fauna (UKM UKF IPB). Penulis pernah berkesempatan mengikuti

PKM bidang Pengabdian Masyarakat pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis

menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-dasar Bioteknologi Tanaman dan

(8)

KATA

PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini. Skripsi ini berjudul Induksi Mutasi Kromosom Nilam (Pogostemon

cablin Benth.) Varietas Sidikalang dengan Kolkisin secara In Vitro.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah

membantu selama melakukan penelitian ini, antara lain:

1. Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi,MS selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan bimbingan dan arahan selama pelaksanaan penelitian.

2. Dr. Endang Murniati selaku dosen pembimbing akademik.

3. Prof. Dr. G. A. Wattimena dan Dr. Diny Dinarti selaku dosen penguji.

4. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan doa dan motivasi.

5. Teman-teman Laboratorium Bioteknoogi Tanaman: Tika, Alfia, Indah,

Meyga dan Neneng, serta rekan-rekan AGH 44 atas bantuan dan

kebersamaannya.

6. E. Mochamad Aaf Afnan atas semangat dan doanya.

7. Keluarga besar Uni Konservasi Fauna atas kekeluargaan dan

kebersamaannya.

Semoga penelitian ini dapat berguna bagi masyarakat dan civitas akademika.

Bogor, September 2012

(9)

DAFTAR

ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ··· ii

DAFTAR GAMBAR ...iv

DAFTAR LAMPIRAN ...v

PENDAHULUAN ...1

Latar Belakang ...1

Tujuan ...2

Hipotesis ...2

TINJAUAN PUSTAKA... 4

Botani Nilam ...4

Kultur Jaringan Tanaman Nilam ...5

Mitosis Sel Somatik...6

Mutasi dengan Kolkisin ...6

Uji Sitologi Sel Tanaman...8

BAHAN DAN METODE ...10

Waktu dan Tempat Penelitian ...10

Alat dan Bahan Penelitian...10

Metode Penelitian...10

Pelaksanaan Penelitian... 11

Pengamatan ...14

HASIL DAN PEMBAHASAN ...15

Kondisi Umum Penelitian...15

Jumlah Tunas ...17

Jumlah Daun ...22

Sistem Percabangan...27

Ukuran Daun ...28

Persentase Tunas Berakar ...29

Kerapatan Stomata ...31

Ukuran Stomata...32

Jumlah Kloroplas...35

KESIMPULAN ...37

DAFTAR PUSTAKA ...39

(10)

DAFTAR

TABEL

Nomor Halaman

1. Kesalahan yang banyak terjadi dalam pengamatan mitosis

sel···8

2. Rekapitulasi hasil uji F pengaruh konsentrasi kolkisin dan

lama perendaman terhadap eksplan tunas Pogostemon cablin

Benth. secara in vitro 16

3. Interaksi antara tingkat konsentrasi dan lama perendaman

terhadap jumlah tunas Pogostemon cablin Benth. selama 8

MST secara in vitro . ···18

4. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap jumlah tunas P.

cablin Benth. selama 8 MST secara in vitro 20

5. Pengaruh lama perendaman terhadap jumlah tunas

Pogostemon cablin Benth. selama 8 MST secara in vitro···21

6. Persentase KKF jumlah tunas Pogostemon cablin Benth. 22

terhadap jumlah daun Pogostemon cablin Benth. selama 8

MST secara in vitro···23

8. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun

9. Pengaruh lama perendaman terhadap jumlah daun

10. Persen Koefisien Keragaman Fenotipe Peubah Jumlah Daun

Pogostemon cablin Benth. ···26

11. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap ukuran daun

12. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap jumlah dan

kerapatan stomata Pogostemon cablin Benth. selama 8 MST

secara in vitro ···32

terhadap ukuran stomata Pogostemon cablin Benth. selama 8

(11)

14. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap jumlah kloroplas 35

(12)

DAFTAR

GAMBAR

Nomor Halaman

1. Interaksi tingkat konsentrasi kolkisin dan lama perendaman

terhadap jumlah rata-rata tunas Pogostemon cablin Benth ... 20

2. Interaksi tingkat konsentrasi kolkisin dan lama perendaman

terhadap jumlah rata-rata daun Pogostemon cablin Benth... 24

3. Keragaan tunas nilam di media MS + 0.5 mg/l BAP dan 0.5

mg/l kinetin : (A) tunas tanaman kontrol dengan daun normal, (B) tunas dengan sistem percabangan alternate dan (C) tunas

dengan sistem percabangan alternate dan opposite... 28

4. Persentase eksplan Pogostemon cablin Benth. yang berakar

selama 8 MST ... 30

5. Ukuran stomata Pogostemon cablin Benth. pada beberapa

perlakuan: A: konsentrasi kolkisin 0.02% dengan perendaman

72 jam; B: konsentrasi kolkisin 0.06% dengan perendaman 48

jam; C: tanpa kolkisin dengan perendaman 48 jam dan D: kontrol... 34

6. Kloroplas Pogostemon cablin Benth. A: kontrol; B: perlakuan

konsentrasi 0.02 %; C: perlakuan konsentrasi 0.04% dan D:

(13)

DAFTAR

LAMPIRAN

Nomor Halaman

1. Komposisi media Murashige-Skoog... 44

2. Analisis ragam jumlah tunas pada Pogostemon cablin Benth ...45

3. Analisis ragam jumlah daun pada Pogostemon cablin Benth. ...46

4. Analisis ragam panjang daun pada Pogostemon cablin Benth ...47

5. Analisis ragam lebar daun pada Pogostemon cablin Benth ...47

6. Analisis ragam kerapatan stomata pada Pogostemon cablin Benth .. 47

7. Analisis ragam jumlah kloroplas pada Pogostemon cablin Benth ....47

8. Analisis ragam panjang stomata pada Pogostemon cablin Benth···· 47

(14)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Minyak atsiri merupakan senyawa organik yang berasal dari tumbuhan

dan bersifat mudah menguap, mempunyai rasa getir dan aroma mirip tanaman

asalnya. Minyak atsiri banyak digunakan sebagai bahan baku untuk industri

parfum, bahan pewangi (fragrances), aroma (flavor), obat-obatan, kosmetika dan

aromaterapi. Tanaman penghasil minyak atsiri yang termasuk unggulan adalah

tanaman yang memiliki volume produksi cukup besar di dalam negeri dan hasil

minyaknya telah sangat dikenal di pasar dunia. Tanaman dalam kelompok ini

misalnya nilam, akar wangi, pala, cengkeh, dan sereh wangi (Atsiri Indonesia,

2010).

Nilam merupakan salah satu penghasil minyak atsiri potensial yang ada di

Indonesia. Negara tujuan ekspor seperti USA, Eropa, Australia, Afrika, Cina,

India dan ASEAN. Minyak nilam merupakan salah satu komoditi yang

memberikan pangsa pasar lebih dari 90 % kebutuhan dunia atau sekitar 35-40 %

dari total nilai ekspor minyak atsiri (Atsiri Indonesia, 2010). Minyak nilam, yang

disebut juga patchouli oil, banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri

parfum, kosmetik, antiseptik dan insektisida. Minyak nilam bersifat fiktatif

(mengikat minyak atsiri lainnya) dan hingga saat ini belum ada bahan

substitusinya (Nuryani, 2009). Seluruh bagian tanaman nilam aceh mengandung

minyak atsiri, terutama di bagian daun yang memiliki kandungan minyak atsiri

paling banyak (Krismawati, 2005).

Nilam yang saat ini banyak dibudidayakan di Indonesia adalah nilam aceh

varietas Tapak Tuan, Lhokseumawe dan Sidikalang, karena memiliki kadar

minyak dan patchouli alcohol yang paling tinggi dibanding nilam jawa dan nilam

sabun (Nuryani, 1998). Peningkatan kadar minyak nilam melalui pemuliaan

secara konvensional sulit untuk dilakukan, karena nilam aceh tidak dapat

berbunga di Indonesia. Peningkatan keragaman genetik secara in vitro dapat

digunakan untuk meningkatkan kadar minyak nilam. Suspensi sel nilam yang

(15)

menghasilkan kadar minyak tinggi dan stabil, diantaranya terdapat satu

somaklonal yang menghasilkan kadar minyak mencapai 4 % dan selalu stabil

pada setiap panen (Mariska, 2002).

Swamy et al. (2008) menyebutkan bahwa penggunaan media dasar MS

dengan penambahan 0.5 mg/l BA dapat menginduksi tunas paling banyak hingga

45 tunas per eksplan. Kombinasi 0.5 mg/l BA dan 0.5 mg/l kinetin merupakan

perlakuan yang paling baik untuk multiplikasi tunas.

Kebutuhan akan minyak nilam semakin meningkat, karena itu semakin

meningkat pula kebutuhan akan tanaman nilam. Hanya saja, produksi minyak

nilam di Indonesia cenderung menurun. Tahun 2009 Indonesia mampu

memproduksi 1000 ton minyak nilam atau sebesar 66.66 % kebutuhan minyak

nilam dunia, tetapi pada tahun 2010 Indonesia hanya mampu memproduksi 700-

800 ton minyak (Manurung, 2010). Usaha meningkatkan produksi diperlukan

suatu teknologi yang dapat merakit varietas baru yang memiliki kandungan

minyak atsiri tinggi sehingga dapat meningkatkan produktivitas minyak nilam,

salah satunya dengan induksi mutasi secara in vitro. Perendaman nilam dengan

kolkisin diharapkan mampu melipatgandakan kromosom nilam tersebut dan

menghasilkan ukuran tanaman, khususnya daun yang lebih besar sehingga

produktivitas minyak nilam juga turut meningkat.

Tujuan

1. Mempelajari pengaruh kolkisin serta lama perendaman terhadap

penggandaan kromosom tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth.)

varietas sidikalang.

2. Menghasilkan keragaman genetik baru secara in vitro yang potensial untuk

tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth.) dikembangkan lebih lanjut

menjadi varietas baru.

Hipotesis

1. Perlakuan konsentrasi kolkisin berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan

dan perkembangan tunas serta ploidi tanaman nilam (Pogostemon cablin

(16)

2. Perlakuan lama perendaman kolkisin berpengaruh nyata terhadap

pertumbuhan dan perkembangan tunas, serta ploidi tanaman nilam

(Pogostemon cablin Benth.) varietas sidikalang secara in vitro.

3. Terdapat interaksi konsentrasi dan lama perendaman yang nyata terhadap

pertumbuhan dan perkembangan nilam (Pogostemon cablin Benth.)

(17)

TINJAUAN

PUSTAKA

Botani Nilam

Indonesia memiliki tiga jenis nilam yang sudah dikembangkan, yaitu:

nilam aceh (Pogostemon cablin), nilam jawa (Pogostemon heyneanus) dan nilam

sabun (Pogostemon hortensis). Varietas yang memiliki kadar minyak tertinggi

adalah nilam aceh, sehingga varietas ini paling banyak dibudidayakan (Nuryani,

2009).

Nilam sidikalang adalah salah satu dari tiga varietas unggul nilam aceh.

Varietas ini memiliki produktivitas terna (daun basah) dan kadar minyak paling

tinggi dibanding dua varietas lainnya, yaitu varietas Tapak Tuan dan

Lhokseumawe (Direktorat Budidaya Tanaman Semusim, 2010).

Berikut adalah taksonomi nilam sidikalang:

Kingdom : Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)

Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas : Asteridae

Ordo : Lamiales

Famili : Lamiaceae

Genus : Pogostemon

Spesies : Pogostemon cablin (Blanco) Benth. (Plantamor, 2008)

Nilam sidikalang merupakan terna aromatis dengan tinggi sekitar 0.3

sampai 0.75 m (Dhalimi et al., 1998). Nilam jenis ini tidak berbunga dengan bulu

halus pada daun, dengan kadar minyak 2.5 sampai 5.0 % (Krismawati, 2005).

Berdasarkan sifat tumbuhnya, tanaman nilam adalah tanaman tahunan (perennial).

Tanaman ini merupakan tanaman semak yang tumbuh tegak memiliki banyak

percabangan, bertingkat-tingkat dan mempunyai aroma yang khas.

Daun nilam berbentuk bulat telur sampai lonjong, berbulu pada permukaan

bagian atas dan memiliki ukuran panjang antara 5 sampai 11 cm. Daun terletak

(18)

dan urat daun menonjol keluar. Nilam aceh berwarna hijau tidak mengilap,

berukuran lebih lebar dan lebih berdaging dibanding dua jenis nilam lainnya,

selain itu nilam aceh juga berbulu lebih lebat. Tangkai daun dan batang berwarna

merah kekuningan dan sangat sedikit memiliki bunga. Bunga tumbuh di ujung

tangkai, bergerombol dan berwarna ungu kemerah-merahan. Tangkai bunga

berukuran panjang antara 2-8 cm. Daun mahkota bunga berukuran panjang 8 mm.

Umumnya perbanyakan nilam dengan menggunakan stek batang (Rukmana,

2003).

Kultur Jaringan Tanaman Nilam

Nilam adalah salah satu tanaman penghasil minyak atsiri yang memiliki

nilai ekonomi cukup tinggi. Indonesia adalah salah satu pemasok utama minyak

nilam di dunia. Saat ini, produktivitas minyak nilam di Indonesia semakin

menurun dan peningkatan produktivitas minyak nilam secara konvensional sulit

untuk dilakukan (Mariska, 2002). Di Indonesia, nilam aceh sulit untuk berbunga,

sehingga keragaman genetik akibat persilangan alami tidak dapat terjadi (Mariska

dan Lestari, 2003). Sulitnya pembungaan nilam juga menyebabkan sulitnya

pengembangan nilam yang tahan serangan nematoda (Mariska dan Husni, 2006)

serta sulit mendapatkan bibit dalam jumlah banyak dalam waktu yang relatif cepat

(Amien et al., 2007).

Teknik fusi protoplas dapat digunakan untuk menghasilkan nilam yang

tahan terhadap serangan nematoda Pratylenchus brachyurus. Sifat ketahanan

nematoda tersebut terdapat pada nilam jawa yang produksi minyaknya rendah.

Fusi protoplas antara nilam jawa dan nilam aceh, yang kadar minyaknya tinggi,

dilakukan untuk memindahkan sifat ketahanan tersebut. Tanaman yang tahan

nematoda mempunyai kandungan fenol dan lignin yang lebih tinggi daripada

tanaman yang rentan. Hasil penelitian menunjukkan terdapat nomor-nomor baru

hasil fusi yang memiliki kandungan fenol lebih tinggi dari tetuanya nilam jawa

dan terdapat sepuluh nomor hasil fusi dengan kandungan lignin hampir sama

dengan nilam jawa (Mariska dan Husni, 2006).

Teknologi kultur jaringan dalam perbanyakan bibit dapat menghindari

(19)

konsentrasi 0.5 mg/l, 1.0 mg/l, 1.5 mg/l, 2.0 mg.l dan 2.5 mg/l dapat menginduksi

kalus nilam (Amien et al., 2007). Hutami et al. (2006) melaporkan bahwa

perlakuan radiasi sinar gamma dapat meningkatkan keragaman somaklonal nilam.

Terdapat lima somaklonal, dari 411 somaklonal yang diperoleh, yang memiliki

kadar minyak lebih tinggi dibanding tanaman induknya, nilam aceh.

Mitosis Sel Somatik

Mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan

pembelahan sel somatik, atau sel tubuh eukariot. Setiap sel yang membelah secara

mitosis menghasilkan dua sel baru yang jumlah kromosom dan kandungan

genetiknya identik dengan sel asal (Sastrosumarjo, 2006).

Pembelahan mitosis merupakan proses yang kontinyu, namun untuk

memudahkan, para ahli membagi mitosis menjadi lima tingkatan utama yaitu

interfase, profase, metafase, anafase dan telofase. Morfologi kromosom pada

metafase mitosis memperlihatkan panjang kromosom dan tipe sentromer. Kedua

hal ini menjadi dasar analisis kariotipe (Sastrosumarjo, 2006). Pada metafase

mitosis paling mudah menghitung banyaknya kromosom atau mempelajari

morfologinya, karena kromosom tersebar di bidang tengah dari sel (Suryo, 2007).

Mutasi dengan Kolkisin

Mutasi adalah proses suatu gen mengalami perubahan struktur. Gen yang

berubah karena mutasi disebut mutan (Crowder, 2006). Mutasi dapat terjadi

secara alamiah, tetapi peluangnya sangat kecil. Penyebab mutasi alami antara lain

sinar kosmos, batuan radioaktif dan sinar ultraviolet matahari. Mutasi buatan atau

mutasi induksi dapat digunakan untuk meningkatkan peluang terjadinya mutasi.

Mutasi induksi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia atau

mutagen fisik (Aisyah, 2006). Menurut van Harten (1998), mutagen yang

umumnya digunakan adalah radiasi dan bahan kimia. Mutasi dengan cara radiasi

umumnya menggunakan sinar X, sinar gamma dan sinar UV. Mutagen kimia yang

umumnya banyak digunakan adalah kolkisin. Kolkisin banyak digunakan karena

(20)

mempengaruhi susunan DNA, tetapi hanya mengubah jumlah kromosom pada

genom sel.

Kolkisin (C22H25O6N) merupakan suatu alkaloid yang berasal dari umbi

dan biji tanaman crocus (Colchicum autumnale Linn.). Kolkisin bersifat racun

yang terutama pada tumbuhan memperlihatkan pengaruhnya pada nukleus yang

sedang membelah. Larutan kolkisin dengan konsentrasi yang kritis mencegah

terbentuknya benang-benang plasma dari gelendong inti (spindel) sehingga

pemisahan kromosom pada anafase mitosis tidak berlangsung dan menyebabkan

penggandaan kromosom tanpa pembentukan dinding sel (Suryo, 2007).

Menurut Suryo (2007) tidak ada ukuran tertentu mengenai besarnya

konsentrasi larutan kolkisin yang harus digunakan, juga mengenai lamanya waktu

perlakuan. Kedua hal tersebut tergantung dari bahan yang akan dipakai pada

percobaan. Umumnya kolkisin yang harus digunakan akan bekerja efektif pada

konsentrasi 0.01-1.0 %. Lamanya perlakuan berkisar antara 3-24 jam. Setiap jenis

tanaman mempunyai respon yang berbeda tergantung dari bahan yang diberi

perlakuan. Bagian-bagian tanaman yang dapat diberi perlakuan kolkisin antara

lain: benih, primordia, benih yang telah berkecambah direndam dalam larutan

kolkisin dan akar tanaman.

Mariska dan Lestari (2003) melaporkan bahwa terdapat pengaruh interaksi

antara perlakuan kolkisin dengan zat pengatur tumbuh terhadap jumlah tunas

nilam aceh. Perlakuan kolkisin 0.5 % dengan kontrol menghasilkan tunas yang

paling banyak. Lama perendaman juga berpengaruh terhadap tingkat regenerasi

sel. Semakin lama perendaman kolkisin, semakin rendah massa sel yang

beregenerasi. Setelah tanaman ditumbuhkan di rumah kaca, tanaman nilam yang

berasal dari perlakuan kolkisin memiliki daun yang lebih hijau, batang dan daun

yang lebih lebar, lebih kaku dan lebih tegar dibanding tanaman kontrol.

Haryanti et al. (2009) melaporkan bahwa perlakuan kolkisin pada kacang

hijau dapat mempengaruhi pertumbuhan dan ukuran sel metafase kacang hijau.

Kolkisin dengan konsentrasi 0.2 % mengakibatkan penurunan pertumbuhan

kacang hijau, namun dapat meningkatkan kandungan proteinnya.

Induksi kolkisin sering digunakan untuk mendorong terjadinya perubahan

(21)

pada bawang merah (Allim ascalonium L.) mengakibatkan variasi bentuk, ukuran

dan jumlah kromosom. Poliploidi yang terbentuk dapat dikelompokkan menjadi

tetraploid, pentaploid, heksaploid, oktaploid dan nanoploid (Suminah et al., 2002).

Uji Sitologi Sel Tanaman

Pengamatan sitologi kromosom dapat dilakukan dengan pewarnaan DNA

(metode squashing), misalnya dengan bahan pewarna aseto orcein, agar selain

kromosom bagian sel lainnya tidak terwarnai. Tahapan awal adalah pengambilan

sampel sel yang sedang aktif bermeiosis atau bermitosis. Melihat tingkat

kemudahannya studi kromosom lebih banyak dilakukan melalui pengamatan

terhadap sel yang sedang bermitosis dibanding meiosis (Jusuf, 2001).

Pada pengamatan mitosis sel, terdapat beberapa kasus kesalahan yang

sering terjadi. Berikut kesalahan dan penyebabnya dicantumkan dalam Tabel 1

(Jurčák, 1999).

Tabel 1. Kesalahan yang banyak terjadi dalam pengamatan mitosis sel

Kesalahan Penyebab

1. Inti terwarnai dengan jelas, tetapi tahap a. Pemotongan tidak dilakukan pada mitosis tidak terlihat waktu yang tepat

2. Kromosom tidak jelas a. Waktu fiksasi terlalu singkat b. Konsentrasi aseto carmine terlalu

rendah

c. Aseto carmine yang digunakan terlalu lama disimpan

d. Suhu saat pewrnaan terlalu rendah e. Waktu pewarnaan terlalu singkat 3. Beberapa lapisan sel menumpuk a. Waktu maserasi terlalu singkat

b. Pembuatan larutan untuk maserasi tidak tepat

c. Kurang tenaga ketika meneakn gelas objek

4. Sel meristem pecah, tahapan mitosis atau

kromosom tidak dapat diamati a. Gelas penutup bergeser ketika ditekan b. Gelas penutup ditekan berulang-ulang 5. Lensa mikroskop tergores atau pecah a. Permukaan penyangga tidak rata

Sumber: Jurčák (1999)

Bagian tanaman yang dapat digunakan untuk pengamatan kromosom

adalah bagian yang mengandung sel meristematik. Bagian yang mengandung sel

meristematik adalah bagian pucuk dan ujung akar, yang selnya terus aktif

(22)

tersebut tidak berklorofil sehingga lebih mudah menyerap pewarna. Waktu

pemotongan akar merupakan faktor kritis keberhasilan, karena pembelahan sel

tanaman tidak konstan setiap waktunya. Pada bawang bombay dan bawang putih,

(23)

BAHAN

DAN

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2011 hingga Desember 2011.

Percobaan in vitro dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanaman,

Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

Percobaan uji sitologi dilakukan di Laboratotium Ekofisiologi Tumbuhan

Departemen Agronomi dan Hortikultura, IPB, Bogor.

Alat dan Bahan Penelitian

Bahan tanaman yang digunakan adalah planlet tanaman nilam varietas

sidikalang (Pogostemon cablin Benth.). Eksplan yang digunakan adalah tunas

terminal dari planlet berumur 8 MST. Media kultur jaringan yang digunakan

adalah media dasar MS, gula 30 g/l serta pemadat agar 7 g/l. Media pertunasan

akan ditambah dengan 0.5 mg/l BAP + 0.5 mg/l kinetin. Tanaman nilam

disterilisasi dengan streptomisin sulfat dan benomil (50 %) masing-masing 4g/l,

serta sodium hipoklorit (5 %) dengan konsentrasi 10 % dan povidone iodine

(10 %) dengan konsentrasi 1 %.

Alat yang digunakan di laboratorium adalah timbangan, labu takar, gelas

kimia, laminar air flow cabinet, pengaduk, autoklaf, pH meter, botol kultur,

magnetic stirer, panci perebus, pipet, cawan petri, gunting, pinset, scalple, toples,

hand sprayer, rak kultur, penggaris, kertas label, alat pengering dan kamera.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial

dengan dua faktor. Faktor pertama yaitu konsentrasi larutan kolkisin dengan 4

taraf (0.00 %, 0.02 %, 0.04 %, 0.06 %) dan faktor kedua lama perendaman di

dalam larutan kolkisin dengan 3 taraf (24 jam, 48 jam, dan 72 jam). Terdapat 12

kombinasi perlakuan dengan masing-masing perlakuan terdiri dari empat ulangan,

(24)

Jumlah total eksplan sebanyak 240 eksplan sebagai satuan amatan. Metode

statistika yang digunakan sebagai berikut:

Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk

Keterangan:

Yijk : nilai pengamatan pada perlakuan konsentrasi ke-i, lama perendaman ke-j

dan pada pengamatan ke-k

µ : nilai tengah umum

αi : pengaruh konsentrasi kolkisin ke-i, i=1,2,3,4

βj : pengaruh lama perendaman dengan kolkisin ke-j, j=1,2,3

(αβ)ij : interaksi antara konsentrasi dan lama perendaman kolkisin εijk : pengaruh galat dari satuan pecobaan ke-i, pada ulangan ke-j

Perlakuan:

K0L1 : Perendaman dengan konsentrasi larutan kolkisin 0 % selama 24 jam

K1L1 : Perendaman dengan konsentrasi larutan kolkisin 0.02 % selama 24 jam

Data yang diperoleh dianalisis dengan uji F pada taraf 5 %. Apabila

terdapat beda nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan DMRT (Duncan

Multiple Range Test) pada taraf 5 %.

Pelaksanaan Penelitian

Pembuatan Media dan Sterilisasi

Pembuatan media tanaman dari komposisi MS sebanyak satu liter adalah

(25)

kemudian dimasukkan ke dalam labu takar. Gula pasir dilarutkan dengan air

kemudian dimasukkan ke dalam labu takar yang telah berisi larutan stok, lalu

ditambahkan BAP dan kinetin masing-masing dengan konsentrasi 0.5 mg/l.

Selanjutnya larutan ditambahkan aquades sampai tanda tera (satu liter).

Kemasaman media (pH) diukur dan diatur agar sesuai dengan kondisi tumbuh

eksplan. Dalam penelitian ini pH yang digunakan adalah 5.9, didapatkan dengan

penambahan KOH 1 N bila pH larutan di bawah 5.9 dan HCl 1 N jika pH larutan

di atas 5.9. Setelah diatur pHnya larutan dituang ke dalam panci dan ditambahkan

agar-agar 7g/l. Larutan media dipanaskan untuk melarutkan agar-agar sambil

diaduk sampai mendidih, kemudian dituang ke dalam botol kultur sebanyak 25

ml/botol (volume botol 200 ml). Selanjutnya botol ditutup plastik dan diikat

dengan karet gelang. Media disterilisasi menggunakan autoklaf dengan tekanan

17.5 psi, 121 ◦C selama 20 menit.

Sterilisasi alat seperti pisau, pinset, scalpel, cawan petri, botol kultur

kosong dan botol berisi air steril disterilisasi menggunakan autoklaf dilakukan

selama satu jam dengan tekanan 17.5 psi, 121 ◦C.

Sub Kultur Planlet

Planlet yang sudah steril disubkultur ke dalam media MS + 0.5 mg/l BAP

dan kinetin 0.5 mg/l. Tunas dipotong-potong pada masing-masing buku dengan

ukuran ± 5 mm kemudian ditanam di dalam media. Pada saat penanaman, semua

peralatan yang digunakan disemprot alkohol 70 % sebelum dimasukkan ke dalam

laminar air flow cabinet.

Alat-alat yang digunakan untuk memindahkan eksplan, sebelum

digunakan dibakar dahulu sampai panas kemudian didiamkan sampai dingin. Pada

setiap botol ditanam 5 eksplan. Inkubasi kultur dilakukan pada ruangan dengan

penyinaran ± 1000 lux, 16 jam/hari dan suhu ± 23 ◦C. Setelah 4 MST planlet yang

dihasilkan dijadikan sumber propagula.

Pembuatan Larutan Kolkisin

Sebelum dibuat larutan kolkisin dengan konsentrasi 0 %, 0.02 %, 0.04 %

(26)

aquabides steril). Pembuatan larutan kolkisin dilakukan di dalam laminar air flow

cabinet. Pada saat kolkisin dibuka blower dimatikan sejenak, lalu kolkisin

dimasukkan ke dalam aquabides steril. Setelah botol berisi kolkisin ditutup,

blower dinyalakan kembali, kemudian larutan dikocok hingga larut. Larutan

disterilkan dengan menggunakan microfilter. Pada waktu membuat larutan stok

kolkisin digunakan juga alat pengaman seperti sarung tangan karet dan masker

khusus dengan filter udara. Larutan kolkisin yang sudah jadi ditempatkan dalam

labu erlenmeyer tertutup dan disimpan pada suhu 4 ◦C.

Perendaman dengan Larutan Kolkisin dan Penanaman Eksplan

Planlet yang telah disubkultur selama 4 MST dipotong-potong dengan 1

buku tunas dengan ukuran ± 5 mm, bagian buku yang mengandung mata tunas

aksilar dipisahkan dan dimasukkan ke dalam larutan kolkisin dengan konsentrasi

masing-masing 0.0 %, 0.02 %, 0.04 % dan 0.06 % kemudian setelah 24 jam

sebagian eksplan diambil dan ditanam di dalam media pertunasan. Media

pertunasan yang digunakan adalah media dasar MS + 0.5 mg/l BAP + 0.5 mg/l

kinetin. Penanaman ke media pertunasan ini diulang 24 jam berikutnya sampai 72

jam setelah perendaman. Alat-alat yang digunakan dibakar dahulu sampai panas

kemudian didiamkan dulu hingga dingin. Pada setiap botol ditanam lima eksplan.

Inkubasi kultur dilakukan pada ruangan dengan penyinaran ± 1000 lux, 16

jam/hari dan suhu ± 23 ◦C.

Analisis Kloroplas dan Stomata

Pengamatan kloroplas dan stomata dilakukan secara bersamaan. Bahan

contoh yang digunakan sebanyak tiga daun per ulangan. Langkah-langkahnya

sebagai berikut:

1. Sehelai daun dipotong dari tiga tunas yang berbeda setiap ulangan.

2. Bagian permukaan bawah daun ditempelkan ke selotip.

3. Bagian permukaan bawah daun dipukul-pukul secara perlahan lalu dikikis

agar tipis dengan menggunakan scalpel,namun tidak merusak organel di

dalam daun.

(27)

% _KKF _Standar _deviasi _populasi _perlakuan

5. Pengamatan di bawah mikroskop dan dilakukan pemotretan pada kloroplas

dan stomata.

6. Dilakukan penghitungan jumlah kloroplas dan jumlah stomata dari hasil

foto.

Pengamatan

Pengamatan di laboratorium dilakukan setiap minggu selama 8 MST.

Peubah yang diamati adalah jumlah eksplan terkontaminasi, jumlah tunas, jumlah

daun, persentase eksplan hidup, persentase tunas berakar, jumlah kloroplas pada

sel stomata, ukuran dan jumlah stomata dan kerapatan stomata. Fenotipe tanaman

in vitro yang diamati adalah sistem percabangan, ukuran daun dan koefisein

keragaman fenotipik (KKF).

Menurut Murdaningsih et al. (1999)

Rataan _populasi _perlakuan %

Kategori keragaman berdasarkan % KKF:

0.00 < % KKF ≤ 24.91 sempit

24.91 < % KKF ≤ 49.71 agak sempit

49.71 < % KKF ≤74.71 agak luas

74.71 < % KKF ≤ 99.65 luas

(28)

HASIL

DAN

PEMBAHASAN

Kondisi Umum Penelitian

Eksplan buku yang membawa satu mata tunas aksilar yang digunakan

pada penelitian ini berasal dari tunas adventif yang berumur 8 MST. Tunas

adventif disubkultur dan ditanam ke media perbanyakan yaitu MS + 0.5 mg/l

BAP dan 0.5 mg/l kinetin. Setelah berumur 8 MST, selanjutnya bagian tunas

terminal dipotong dan direndam di dalam larutan kolkisin sesuai perlakuan.

Persentase kultur yang terkontaminasi sebesar 10 % dari total eksplan.

Eksplan yang terkontaminasi adalah eksplan perlakuan konsentrasi kolkisin

0.02 % dengan perendaman 24 jam dan kontrol. Kontaminasi terjadi pada umur

4 minggu setelah tanam (MST), berupa kontaminasi cendawan. Penyebab

kontaminasi diduga karena media tanam yang tidak steril karena kontaminan

tidak muncul dari eksplan tersebut, tetapi dari media tanam.

Pertumbuhan tunas nilam sidikalang kontrol berbeda dengan tunas yang

terlebih dahulu direndam dengan media MS cair. Tanaman yang direndam

dengan media MS cair memiliki lebih banyak tunas. Tanaman dengan

perendaman media MS selama 72 jam memiliki paling banyak tunas. Waktu

proliferasi tunas kontrol juga lebih lambat dibandingkan tanaman dengan

perendaman media MS cair. Eksplan yang direndam media MS selama 24 dan

48 jam mulai berproliferasi pada 2 MST, eksplan yang direndam media MS

selama 72 jam mulai berproliferasi pada 3 MST, dan eksplan kontrol mulai

berproliferasi pada 4 MST. Hal ini dapat disebabkan adanya zat pengatur

tumbuh (ZPT) berupa sitokinin pada media tersebut. Sitokinin merupakan ZPT

yang dapat memacu pembelahan sel, sehingga juga dapat memicu pertumbuhan

tunas. Menurut Marlin (2005) taraf konsentrasi kolkisin dapat mempercepat

pertumbuhan tunas. Pertumbuhan yang dipacu oleh BAP mencakup

pembelahan dan pembesaran sel yang lebih cepat. Sitokinin sangat penting

dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis (Gunawan, 1992).

Eksplan dengan perlakuan perendaman dengan kolkisin tumbuh lebih

(29)

perlakuan kolkisin juga lebih kecil daripada tanaman kontrol, tetapi memiliki

jumlah tunas yang lebih banyak.

Tabel 2. Rekapitulasi hasil uji F pengaruh konsentrasi kolkisin dengan lama

perendaman terhadap eksplan tunas Pogostemon cablin Benth.

secara in vitro

Peubah Umur (MST)

Perlakuan

Konsentrasi Lama kolkisin perendaman

Interaksi KK (%)

 Jumlah tunas 1 ** ** ** 22.87

2 ** ** * 22.46

3 ** * * 27.36

4 ** * tn 25.74

5 ** tn * 30.21

6 * ** ** 36.82

7 tn ** * 41.61

8 tn * * 47.15

 Jumlah daun 1 ** ** * 24.81

2 ** * tn 32.11

3 ** tn tn 36.16

4 ** tn tn 35.93

5 ** tn tn 37.33

6 * ** ** 41.34

7 tn ** * 48.07

8 tn * * 45.32

 Panjang daun ** tn tn 19.48

 Lebar daun * tn tn 17.46

 Jumlah

stomata * tn tn 15.58

 Panjang

stomata ** ** ** 0.43

 Lebar stomata ** ** ** 0.39

 Kerapatan

stomata * tn tn 15.61

 Jumlah

kloroplas ** tn tn 15.45

Keterangan: * : berbeda nyata pada uji F taraf 5 % ** : berbeda nyata pada uji F taraf 1 % tn : tidak berbeda nyata pada uji F taraf 5 % KK : Koefisien Keragaman

Berdasarkan hasil uji F, interaksi antara taraf konsentrasi kolkisin

dengan lama perendaman tidak berpengaruh nyata terhadap peubah jumlah

tunas pada 4 MST, peubah jumah daun pada 2 sampai 5 MST, peubah ukuran

(30)

menunjukkan hasil rekapitulasi uji F pengaruh konsentrasi kolkisin dengan

lama perendaman terhadap eksplan nilam sidikalang.

Beberapa perlakuan kolkisin dapat menyebabkan kematian eksplan.

Eksplan yang hanya direndam oleh media cair dan eksplan kontrol memiliki

persentase hidup sebesar 100 %. Eksplan yang memiliki persentase hidup

paling sedikit adalah eksplan yang diberi perlakuan perlakuan konsentrasi

kolkisin 0.06 % dengan perendaman 48 jam. Setelah minggu ke-5 MST,

persentase kematian tanaman perlakuan konsentrasi kolkisin 0.06 % dengan

perendaman 48 jam meningkat hingga 85 %. Kolkisin bersifat sebagai racun

dan dapat menyebabkan kematian tanaman. Kematian eksplan diduga karena

konsentrasi kolkisin yang terlalu tinggi atau perendaman yang terlalu lama.

Jumlah Tunas

Rata-rata tunas mulai muncul pada umur 1 MST dan mulai

berproliferasi pada umur 2 hingga 3 MST. Tunas yang paling cepat

berproliferasi adalah tunas pada perlakuan tanpa kolkisin dengan perendaman

24 dan 48 jam serta perlakuan konsentrasi kolkisin 0.06 % dengan perendaman

selama 48 jam. Tunas dengan perlakuan konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan

perendaman 48 jam dan perlakuan konsentrasi kolkisin 0.04 % dengan

perendaman 24 jam memerlukan waktu proliferasi tunas yang paling lama,

yaitu 5 minggu. Waktu proliferasi tunas yang lama dapat disebabkan oleh

perlakuan kolkisin.

Interaksi antara konsentrasi kolkisin dengan lama perendaman

berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah tunas (Tabel 3). Tunas yang diberi

perlakuan kolkisin mengalami pertumbuhan tunas yang lebih lambat

dibandingkan tunas kontrol. Tunas pada perlakuan perendaman 24 jam tanpa

larutan kolkisin dan perendaman 48 jam tanpa larutan kolkisin mulai

mengalami penambahan tunas baru pada 2 MST, tetapi tunas dengan perlakuan

kolkisin mulai mengalami penambahan jumlah tunas pada 3 dan 4 MST. Total

jumlah tunas yang diperoleh pada akhir pengamatan adalah 1233 tunas (Tabel

(31)

Jumlah tunas tanaman kontrol dan tanaman hasil perlakuan kolkisin

tidak berbeda nyata hingga 5 MST. Setelah 6 MST jumlah tunas yang

terbentuk dari perlakuan kolkisin lebih baik dibandingkan kontrol, seperti pada

perlakuan konsentrasi kolkisin 0.04 % dengan perendaman 24 jam. Hal ini

diduga karena larutan kolkisin yang bersifat racun dapat merusak sel-sel

tanaman, sehingga dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk recovery dan

mengakibatkan pertumbuhan tunas lebih lama dibandingkan dengan tunas

kontrol. Damayanti dan Mariska (2003) menyebutkan pemberian kolkisin

dapat mengakibatkan penundaan pertumbuhan akibat jaringan yang rusak dan

memerlukan waktu lama untuk tumbuh.

Tabel 3. Interaksi antara tingkat konsentrasi dan lama perendaman terhadap jumlah tunas Pogostemon cablin Benth. selama 8 MST secara in

vitro

Perlakuan Rata-rata jumlah tunas pada minggu ke- (MST)

Konsentrasi Lama

kolkisin perendaman 1 3 6 8

Total jumlah tunas

(%) (jam)

0 0 0.9 0.9 1.5 2.9 44

0 24 1.0 a 1.0 b 2.6 bcd 4.0 abc 99 0 48 0.9 a 1.6 a 1.9 cde 3.2 bc 65 0 72 0.9 a 1.0 bc 3.7 ab 6.9 ab 139 0.02 24 0.8 ab 0.9 bcd 3.9 ab 6.9 ab 103 0.02 48 0.7 abc 0.7 bcd 3.5 abc 7.6 a 153 0.02 72 0.4 d 0.5 d 2.9 abc 4.7 abc 94 0.04 24 0.9 a 0.9 bcd 4.3 a 7.9 a 159 0.04 48 0.8 ab 0.8 bcd 1.2 de 2.0 c 40 0.04 72 0.6 bcd 0.7 bcd 2.3 bcde 4.9 abc 93 0.06 24 0.9 a 0.9 bcd 2.3 bcde 4.7 abc 90 0.06 48 0.3 d 0.6 cd 0.7 e 1.5 c 18 0.06 72 0.5 cd 0.6 bcd 3.1 abc 6.8 ab 136

Uji F ** * ** *

KK (%) 21.86 27.36 36.82 47.15 1233

Keterangan: tn : tidak berbeda nyata pada uji F taraf 5 % KK : Koefisien Keragaman

Pertumbuhan tunas terbanyak terdapat pada perlakuan konsentrasi

kolkisin 0.04 % dengan perendaman 24 jam, tetapi jumlah tunas tidak berbeda

nyata dengan tunas pada perlakuan perendaman 24 dan 72 jam, perlakuan

konsentrasi 0.02 % dengan perendaman 24, 48 dan 72 jam, konsentrasi kolkisin

(32)

perendaman 24 dan 72 jam. Pertumbuhan tunas paling sedikit terdapat pada

perlakuan konsentrasi 0.06 % dengan perendaman 48 jam. Hal ini diduga

disebabkan konsentrasi kolkisin yang terlalu tinggi atau perendaman yang

terlalu lama. Menurut Suryo (1995) konsentrasi kolkisin yang terlalu tinggi

atau waktu perlakuan yang terlalu lama akan memperlihatkan pengaruh negatif,

seperti sel-sel banyak yang rusak atau bahkan menyebabkan matinya tanaman.

Meningkatnya tingkat ploidi suatu tanaman juga dapat menyebabkan

pembelahan sel yang terlambat (Crowder, 2006). Penelitian pada tanaman

nilam oleh Mariska dan Lestari (2003) menunjukkan bahwa semakin lama

pemberian kolkisin, semakin rendah massa sel yang dapat beregenerasi.

Persentase regenerasi paling tinggi adalah dengan perendaman kolkisin selama

1 hari dan yang paling rendah dengan perendaman selama 7 hari.

Gambar 1 menunjukkan pada perlakuan lama perendaman 24 jam

peningkatan konsentrasi kolkisin hingga 0.04 % menyebabkan jumlah tunas

terus meningkat, tetapi tunas hasil perlakuan kolkisin dengan konsentrasi 0.06 %

memiliki jumlah tunas lebih sedikit. Perlakuan perendaman 48 jam dan

konsentrasi kolkisin 0.02 % dapat meningkatkan jumlah tunas nilam sidikalang,

tetapi peningkatan konsentrasi kolkisin menyebabkan jumlah tunas lebih

sedikit. Konsentrasi kolkisin 0.02 % dan 0.04 % dengan perlakuan perendaman

72 jam memiliki jumlah tunas yang lebih sedikit dibanding tanaman dengan

perendaman 72 jam tanpa larutan kolkisin. Konsentrasi kolkisin 0.06 % dengan

perendaman 72 jam memiliki jumlah tunas lebih banyak dibanding konsentrasi

0.02 % dan 0.04 % tetapi jumlah tunas tersebut masih lebih sedikit

dibandingkan dengan tanaman perlakuan perendaman 72 jam tanpa larutan

kolkisin.

Hasil uji F memperlihatkan bahwa perlakuan konsentrasi kolkisin

dengan beberapa taraf lama perendaman berpengaruh sangat nyata terhadap

jumlah tunas nilam sidikalang,tetapi pada 7 dan 8 MST perlakuan konsentrasi

kolkisin tidak berbeda nyata (Tabel 4). Tunas yang dihasilkan dari perlakuan

konsentrasi 0.02 % menghasilkan tunas yang paling banyak. Pada 6 dan 7 MST

tunas yang dihasilkan perlakuan konsentrasi kolkisin 0.02 % memiliki jumlah

(33)

Jum la h T u nas

Hingga akhir pengamatan, pada 8 MST, eksplan dari perlakuan konsentrasi

kolkisin 0.06 % memiliki jumlah tunas yang paling sedikit dan waktu

kemunculan tunas baru yang paling lama.

9 8 7 6 5 4 3 2

Lama perendaman kolkisin

24 jam

48 jam

72 jam 1

0

0,00% 0,02% 0,04% 0,06% 0,08%

Konsentrasi Kolkisin

Gambar 1. Interaksi tingkat konsentrasi kolkisin dengan lama perendaman

terhadap jumlah rata-rata tunas Pogostemon cablin Benth. pada 8

MST

Pengaruh perlakuan kolkisin dengan perendaman selama 24 jam

ditunjukkan dengan persamaan Y=5.43+5.6X dan nilai R2 _sebesar _0.049.

Pengaruh perlakuan kolkisin dengan perendaman selama 48 jam memiliki

persamaan Y=5.24-54.5X dengan nilai R2_=0.253. _Pengaruh _perlakuan _kolkisin

dengan perendaman selama 72 jam memiliki persamaan Y=5.88-X dengan

nilai R2_=0. _Nilai _R2 _yang _sangat _kecil _menunjukkan _data _yang _diperoleh

keragamannya sangat besar.

Tabel 4. Pengaruh konsentrasi kolkisin terhadap jumlah tunas Pogostemon

cablin Benth. selama 8 MST secara in vitro

Konsentrasi kolkisin (%)

Rata-rata jumlah tunas pada minggu ke- (MST) 1 2 3 4 5 6

0 0.9 a 1.0 a 1.2 a 1.4 a 1.9 a 2.8 ab 0.02 0.7 bc 0.7 c 0.7 b 1.0 b 1.4 b 3.4 a 0.04 0.8 b 0.8 b 0.8 b 1.0 b 1.4 b 2.6 ab 0.06 0.6 c 0.6 c 0.7 b 0.8 b 1.3 b 2.1 b KK (%) 22.87 20.79 27.36 25.74 30.21 36.82

Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5 %

[image:33.612.149.504.163.324.2]

(34)

Hasil uji F menunjukkan lama perendaman kolkisin berpengaruh sangat

nyata terhadap pertambahan jumlah tunas, kecuali pada 8 MST yang

berpengaruh nyata (Tabel 5). Tunas dengan perlakuan perendaman 24 jam

memiliki jumlah tunas yang paling banyak, tetapi hasilnya tidak berbeda nyata

dengan perlakuan perendaman 48 jam dan 72 jam. Eksplan kontrol memiliki

jumlah tunas yang paling sedikit. Perlakuan tanpa kolkisin juga menyebabkan

proliferasi tunas adventif lebih cepat. Tunas pada tanaman kontrol baru

bertambah setelah minggu ketiga, tetapi pada perlakuan perendaman 24 dan 48

jam, tunas mulai bertambah pada 2 MST. Hasil ini berbeda pada tanaman

Anthurium plowmanii Croat. yang diberi perlakuan kolkisin. Tunas hasil

perlakuan perendaman dengan kolkisin pertumbuhannya lebih terhambat

dibanding kontrol. Semakin lama waktu perendaman menyebabkan

pertumbuhan tunas yang lebih lambat pula (Nurwanti, 2010).

Tabel 5. Pengaruh lama perendaman terhadap jumlah tunas Pogostemon cablin

Benth. selama 8 MST secara in vitro

Lama perendaman (jam) Rata-rata jumlah tunas pada minggu ke- (MST)

1 3 6 7 8

24 0.9 a 0.9 ab 3.2 a 3.9 a 6.1 a 48 0.7 b 1.0 a 1.9 b 2.4 b 3.6 b 72 0.6 b 0.7 b 3.0 a 3.9 a 5.9 a

KK (%) 22.87 27.36 36.82 41.61 47.15

Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5 % KK: Koefisien Keragaman

Berdasarkan tabel 6 dapat disimpulkan bahwa perlakuan aplikasi

kolkisin dapat meningkatkan keragaman fenotipe tanaman nilam sidikalang.

Nilai koefisien keragaman fenotipe (KKF) tunas nilam semakin meningkat

setiap minggunya. Semakin tinggi nilai koefisien keragaman fenotipe,

keragaman yang terjadi juga semakin tinggi.. Tanaman yang dihasilkan dari

perlakuan perendaman kolkisin memiliki nilai KKF yang lebih tinggi

dibanding tanaman tanpa perendaman kolkisin.

Umumnya tingkat keragaman mulai meningkat pada umur 3 MST,

tetapi pada tanaman kontrol tingkat keragaman fenotipe mulai meningkat

(35)

perlakuan konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan perendaman selama 72 jam,

yaitu sebesar 19.19 %. Walaupun memiliki persentase KKF tertinggi, tingkat

keragaman tersebut masih termasuk dalam kategori keragaman sempit.

Tabel 6. Persentase KKF jumlah tunas Pogostemon cablin Benth.

Konsentrasi (%)

Lama

perendaman (jam)

1 2 3 4 5 6 7 8

0 0 0.50 0.50 0.50 0.00 0.00 3.36 4.94 8.15 0 24 0.00 0.47 0.50 1.26 1.50 3.65 3.37 5.62 0 48 0.50 0.47 2.76 2.76 3.20 3.20 4.99 12.74 0 72 0.50 0.47 0.00 0.50 1.89 3.50 5.50 6.70 0.02 24 0.50 0.47 0.58 1.50 3.36 1.54 6.16 12.1 0.02 48 1.50 1.39 1.50 0.50 1.00 1.92 7.04 15.18 0.02 72 0.50 4.65 0.5 1.26 1.50 10.91 10.91 19.19 0.04 24 0.58 0.54 0.58 1.29 2.06 5.92 10.78 11.44 0.04 48 0.96 0.89 0.96 0.00 2.87 3.47 6.03 9.20 0.04 72 0.72 0.67 0.52 0.58 3.30 7.41 8.28 9.85 0.06 24 0.50 0.47 0.5 0.82 2.49 1.71 6.25 10.71 0.06 48 1.50 1.32 2.17 2.38 2.16 4.35 7.14 15.00 0.06 72 1.26 1.17 0.50 0.50 1.71 2.06 4.66 13.39

Keragaman fenotipe diperlukan dalam proses seleksi, karena seleksi

dilakukan berdasarkan karakter fenotipe yang merupakan ekspresi genetik dari

suatu karakter. Apabila keragaman fenotipenya sempit, maka kurang leluasa

untuk melakukan proses seleksi (Budianto et al., 2009).

Jumlah Daun

Interaksi konsentrasi kolkisin dengan lama perendaman terhadap

jumlah daun hanya terdapat pada minggu ke-1, 6, 7 dan 8 MST (Tabel 7).

Secara umum, perlakuan yang menunjukkan jumlah daun paling banyak adalah

perlakuan konsentrasi kolkisin 0.04 % dengan perendaman 24 jam dan

perlakuan konsentrasi 0 % dengan perendaman 72 jam, tetapi kedua perlakuan

ini tidak berbeda nyata hasilnya dengan tanpa dengan perendaman 24 jam,

konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan perendaman 24, 48 dan 72 jam, konsentrasi

kolkisin 0.04 % dengan perendaman 72 jam, konsentrasi kolkisin 0.06 %

[image:35.612.136.511.172.407.2]

(36)

Tanaman perlakuan konsentrasi kolkisin 0.04 % dengan perendaman 24

jam memiliki 46.7 daun dan tanaman perlakuan tanpa kolkisin dengan

perendaman 72 jam memiliki 44.5 daun. Tanaman perlakuan tanpa kolkisin

dengan perendaman 72 jam memiliki jumlah tunas yang lebih sedikit dibanding

perlakuan konsentrasi kolkisin 0.02 % dengan perendaman 48 jam, tetapi

memiliki jumlah daun yang lebih banyak. Hal ini dapat disebabkan tunas yang

terbentuk dari perlakuan tanpa kolkisin dengan perendaman 72 jam memiliki

jumlah buku tunas yang lebih banyak. Jumlah daun yang lebih banyak juga

dapat disebabkan perbedaan letak daun pada tanaman hasil perlakuan kolkisin.

Tunas kontrol memiliki dua daun per buku tunas, tetapi sebagian tunas yang

mendapat perlakuan kolkisin memiliki tiga daun per buku tunas. Tanaman

yang memiliki jumlah daun paling sedikit dihasilkan dari perlakuan konsentrasi

0.06 % dengan perendaman 48 jam, yaitu sebanyak 9.6 daun. Jumlah daun

meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah tunas. Tanaman perlakuan

konsentrasi kolkisin 0.06 % dengan perendaman 48 jam memiliki jumlah tunas

yang paling sedikit sehingga jumlah daunnya pun sedikit.

Tabel 7. Interaksi antara tingkat konsentrasi dan lama perendaman terhadap jumlah daun Pogostemon cablin Benth. selama 8 MST secara in vitro

Perlakuan Rata-rata jumlah daun pada minggu ke- (MST) Konsentrasi

kolkisin (%)

Lama perendaman

(jam) 1 6 7 8

0 0 2.0 8.3 11.9 17.1

0 24 2.1 a 15.0 abc 20.8 abc 32.7 abc 0 48 1.9 a 12.2 bcd 13.4 bcd 19.9 bc 0 72 2.0 a 20.3 ab 29.9 a 44.5 a 0.02 24 1.7 ab 17.2 abc 26.7 ab 40.2 ab 0.02 48 1.6 abc 15.4 abc 27.2 ab 41.5 ab 0.02 72 0.9 d 11.2 cde 16.9 abcd 25.7 abc 0.04 24 1.8 a 22.8 a 30.6 a 46.7 a 0.04 48 1.8 ab 4.5 de 8.4 cd 17.9 bc 0.04 72 1.2 bcd 11.1 cde 18.2 abcd 32.0 abc 0.06 24 1.9 a 10.8 cde 17.6 abc 28.3 abc 0.06 48 0.8 d 2.9 e 4.9 d 9.6 c 0.06 72 1.1 cd 13.6 bc 22.3 abc 38.5 ab

Uji F * ** * *

KK (%) 24.81 41.34 48.07 45.32

[image:36.612.125.514.440.696.2]

(37)

Jum

lahDaun

Chulalaksananukul dan Chimnoi (1999) melaporkan pegagan (Centella

asiatica) poliploid hasil aplikasi kolkisin memiliki jumlah daun yang lebih

banyak,hingga tiga kali lipat, dibanding tanaman diploidnya.

Gambar 2 menunjukkan pada perlakuan perendaman 24 jam, jumlah

daun terus meningkat dengan peningkatan konsentrasi kolkisin hingga 0.04