INDUKSI MUTASI UNTUK SELEKSI KETAHANAN TERHADAP SALINITAS TANAMAN TEBU (Saccharum officinarum L.) SECARA IN VITRO

PROSIDING

SEMINAR

NASIONAL

T

Reviewer:

Prof.Dr.lr.

Sri

Hartatik,$.

Dr.lr.

Miswar,

MP.

Dr.lr.

Sholeh Avivi,

MSi.

Dt.rer.h0rt.lr.

Ketut

Anom

Wiiaya

lr. Kacung

Hariyono,

MS.,

Ph.D.

lr.

Anang

Syamsunihar,

MSc.,

Ph-D.

rsBH

978-50?-9030-54-9

Ilmu

Pemuliaan

Indonesia

Sumbangsih Pemulia lndonesia

dalam

Mewujudl<an

l(edautatan

Pangan

&

t

&"

DAN PERIPI

KOMDA

JATIM

JEMBER

AGR

17

Indulisi Mutasi

Untuk

Seleksi

Ketahanan Terhadap

Salinitas

Tanaman Tebu

(saccharum

otficinurumL.\

Secara

In

Vitro

Sigit

SoeParjono

Fakultas Pertanian Universitas Jember

s. soeparj ono@gmail.com

Abstrak

Tebu

(Sac

charum

fficinarum L.)

merupakan tanaman

penting yang

bernilai

ekonomi

tinggi

dan dipakai

sebagai

bahan

baku utama

penghasil

gula.

pasir

di

Indonesia. Satafr satu alternatif untuk mencapai swasembada gula adalah meningkatkan

produksi tebu dengan cara perluasan areal tanam ke lahanJahan marginal

yaitu

lahan-iahan

non

subur yarrg

me*punyai

potensi rendah

untuk

dimanfaatkan sebagai lahan

pertanian

karena

adanya cekaman

lingkungan yang

berdampak

pada

penurunan

produktivitas

tanaman

tebu.

Perbaikan

sifat

genetik

tanaman

tebu

dapat

dilakukan

melalui induksi

mutasi dengan menggunakan mutagen

fisik

yaitu

sinar gamma Co-60.

Kemudian mutan-mutan

yang dihasilkan

di

seleksi menggunakan agen seleksi

NaCl

dengan kadar yang berbeda dilakukan secara in

vitro. Melalui

induksi mutasi dan

kultur

in

iitro

diharaplian mampu

menghasilkan varietas

tebu baru yang

tahan

cekaman

salinitas. Penelitian

ini

bertujuan untuk meningkatkan keragaman genetik pada sel kalus

tebu

melalui induksi

sinar

gamma

Co-60 yang

digunakan

untuk

seleksi ketahanan

terhadap salinitas

dan

menghasilkan

plantlet

seffi bibit

tebu kadar

garam

tinggt-Penelitian dua faktor dengan menggunakan

RAL

dalam 4 ulangan masing-masing untuk

meneliti tingkat

radiasi sinar gamma (tanpa radiasi dan

20 Gy)

dan konsentrasi kadar

NaCl (0, 3.

6,

12

gramAiter) pada varietas

tebu

Bulu

lawang.

Data hasil

penelitian

menunjukkan bahwa perlakuan radiasi sinar gamma Co-60 dengan radiasi

20 Gy

dan peningt<atan

kadar

NaCl

dari

3

s/d

12

gran per

liter

pada

media seleksi

in

vtro

t.rprngu*h

nyata terhadap pertumbuhan

dan

keragaman

sel kalus

maupun planflet tebu varietas

Iiulu

Lawang.

Kombinasi

perlakuan radiasi

20

Gy

sinar

gamma

Co{O

dengan kadar

NaCl 3

gramAiter menunjukkan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan

dan

keragaman

sel

kalus

maupun

plantlet

tebu

dibandingkan dengan

kombinasi

perlakuan-lainnya.

Hasil

peneliiian

ini

dapat

disimpulkan

bahwa perlakuan induksi

mutasi

dengan

sinar

gamma

Co-60 pada

sel

kalus

dapat meningkatkan keragaman

ketahanan

ierhadap

rilirrit"r

untuk

iel

kalus

maupun

plantlet tebu

varioetas Bulu

Lawang dengan kadar

salinitas maksimal3

gram per

liter.

Kata

Kunci

: Induksi mtfiasi, salinitas, sel kalus,

plantlet,

keragaman.

Pendahuluan

Tebu

(Sac

charum

fficinarum L.)

merupakan tanaman

penting

yang

bernild

ekonomi

tinggi

dan

dipalai

sebagai

bahan

baku utama

penghasil

gula pasir

d

Indonesia.. Lahan marginal merupakan lahan-lahan non subur yang

mempullai

potensi rendah untuk dimanfaatkan sebagai lahan pertanian karena adanya cekaman

lingkungn

yang berdampak pada penurunan produktivitas tanaman tebu'

Tanaman

yanf

tumbuh

di

lahan

salin

akan

menghadapi

dP

masalah, yang

pertama adalah

p.nyJrup*

air

terhambat karena potensial

air di

dalam tanah negatif,

-

-. _:r..asalat\

ke

_dua

a(alakr.

_{,,qn rq(rL\rrtr.. kanhcs,<t,}

(en

_k-Lsrids

tingqi

\B:\g

-::3cun

bagi

tanaman, sehingga mengakibatkan pertumbuhan abnormal

_dan

: - -

:uktivitas

tanaman

turun,

termasuk tanaman

tebu.

Oleh

karena

itu

perlu

_adanya

'::si

untuk

menghadapi

lahan salin

adalah dengan cara perbaikan

kultivar

untuk

-

_{=:.:apatkan tanaman tebu yang tahan terhadap cekaman salinitas.}

Teknik induksi mutasi

dapat

dimanfaatkan

untuk

meningkatkan

keragaman

-:-.-:ik

tanaman,

tetapi

perubahan

sifat

genetik yang dihasilkan

dari teknik

induksi

*

-..si

_{sangat beragam. Oleh karena}

itu,

_{untuk mengarahkan perubahan sifat genetik ke}

", : -. ', ang diinginkan dapat menggunakan metode seleksi in vitro,

Keragaman

genetik

tanaman

yang

dihasilkan

melalui

kultur jaringan

dapat

: _-:.akan sebagai bahan

baku

penemuan varietas

uqggul.

Keragaman

genetik

dapat

::ulkan

oleh induksi radiasi sinar

gamma

Co60

pada

kalus. Induksi

tersebut

-

'::apkan

mampu meningkatkan keragaman

genetik

tanaman.

Induksi

mutasi

yang

-:tbinasikan

dengan

kultur

in

vitro

dapat memperbaiki karakter suatu spesies dan

-

:r..rcu

_{keragaman genetik yang}

lebih

tinggi

_{(Cassells, 2002 dalam Pulungan, 2010).}

;

_{--:.:san masalah yang daat diajukan adalah pemanfaatan lahan marginal seperti lahan}

*- _--. untuk pengembangan tanaman tebu dapat

di

awali

dengan penyediaan

bibit

tebu

*:"--

cekaman salinitas

melalui

perakitan varietas tebu baru dengan metode seleksi ln

:itingkat

sel kalus dengan perlakuan sinar gamma Co60 pada berbagai radiasi serta

:-.-tian

di

media

(MS

+

NaCl)

pada berbagai

konsentrasi.

Diharapkan

melalui

":-.

_::ian

ini

_{dapat menghasilkan teknologi dalam seleksi}

ditingkat

_{sel sehingga dapat}

-

:-.iiaSi

_{masalah yang ada..}

Penelitian

ini

bertujuan

untuk

mendapatkan keragaman

genetik

pada

sel

kalus

:'-

:elalui

induksi

sinar

gamma

Coo' untuk

bahan

seleksi

ketahanan terhadap

".,

-

3s

dan memproduksi planlet tebu serta

bibit

tebu tahan salinitas. Selain

itu

juga

'.---*an

untuk mengetahui pengaruh masing-masing perlakuan dari dosis radiasi sinar

*-

..-4. _{dan konsentrasi}

NaCl

serta

interaksi

dari

kedua perlakuan tersebut terhadap

;

-

-:

_{D&roflleter yang diamati.} ;r, l,uan Pustaka

-

ebu

(Saccharum

fficinarum

L.)

merupakan tanaman

C4

yang

menghendaki

:-

r.3r&I1 matahari secara langsung dengan

lama

penyinaran

7-9

jam per

hari

dan

"'

;-:.iaS

_{cahaya 3000}

-

₄₅₀₀

footcandle.

Fotosintesisnya melibatkan dua kumpulan sel

-

--

,el

mesofil

dan sel

bundle

sheat. Produk

awal fiksasi

CO2nya berupa senyawa

i*:::

atom karbon

yakni malat

dan aspartat yang berlangsung

di

dalam

sel mesofil.

-

-.:

rembatas pertumbuhan tanaman

tebu

adalah cekaman

abiotik,

salah satunya

**

. c€kilr1an salinitas. Tebu sangat sensitif terhadap cekaman salinitas

(Shomeili

er.

-.i,

\futasi

merupakan perubahan

karakter

yang

di

wariskan

(heritable)

yang

:ian

adanya

perubahan

gen atau

kromosom,

perubahan

karyotipe,

susunan

..0m, dan

perubahan sitoplasma.

Hal

ini

disebabkan adanya kerusakan pada

.-benang spindel pada fase anafase dalam mitosis

(Pratiwi,

1995). Variasi genetik

:uncul

antara

lain

sifat

tinggi

tanaman, luas dan bentuk daun, warna daun,

vigor

dan resistensi terhadap ketahan terhadap cekaman abiotik.

\lutasi

buatan adalah

mutasi yang

sengaja

digunakan

untuk

menimbulkan

genetik

tanaman dengan menggunakan

radiasi atau

senyawa

kimia

yang

ik.

Mutagen

kimia

dan

fisik

dapat mempercepat terjadinya mutasi yang berguna

::rbaikan

sifat genetik suatu tanaman. Mutagen

kimia

merupakan mutagen yang

iari

senyawa

kimia

yang mempunyai gugus

alkil

seperti

etil

metan sulfonat,

dietil

sulfat,

metil

metan sulfonat,

hidroksil amina, dan nitrous acid.

Sedangkan mutagen fiq1ka merupakan mutagen yang berasal dari radiasi energi

nuklir

seperti sinar gamma Co60 mempunyai kemampuan dalam menginduksi mutasi pada materi genetik

untuk menimbulkan perubahan komposisi materi genetik suatu tanaman.

Salah

satu sinar

radioaktif

yang

bisa

digunakan

untuk

menimbulkan mutasi

adalah

sinar

gamma

Cou'

sejenis

metal yang mempunyai karateristik

hampir

sama

dengan

besilnikel

(Sinaga,

2000).

Radiasi sinar gamma dipancarkan

dari

isotop radio

aktif,

panjang gelombangnya lebih pendek dari sinar

X

dengan daya tembus

tinggi

Co60.

Radiasi dapat menginduksi terjadinya mutasi karena sel yang terkena paparan

radiasi akan dibebani

oleh

tenaga

kinetik

yang

sangat

tinggi,

sehingga

mampu

mengubah reaksi

kimia

sel tanaman

yang

menyebabkan terjadinya perubahan susunan

kromosom tanaman

(Achron

dan

Hidayat,

2011). Dosis radiasi

tinggi

dapat

menghambat atau mengaktifkan satu set gen yang berhubungan dengan asam nukleat.

Hasil

penelitian menunjukkan bahwa stek batang tebu yang diradiasi dengan dosis

10-15

Gy

sinar gamma menghasilkan mutan tebu yang tahan penyakit, kualitas

nira

dan

kadar gula meningkat, serta berumur genjah (Srivastava et al.1986,Ythan et

al,1999,),

Pengaruh salinitas terhadap tanaman mencakup

tiga

aspek

yaitu

mempengaruhi

tekanan

osmosis, keseimbangan

hara, dan

pengaruh

racun

,

yang dapat

dijelaskan sebagai

berikut

: (a) adanya ion-ion Na* dan Cl- yang terlarut dalam tanah menyebabkan

peningkatan tekanan

osmotik disekitar

perakaran tanaman,

pada kondisi

tersebur

penyerapan

air

terhambat

dan

mengakibatkan

kemampuan

pemanjangan

dan

pembelahan sel-sel tanaman

menurun.

Stres

osmotik

pada tanaman mengakibatkar:

tanaman mengalami

cekaman kekeringan.

(b)

banyaknya

Na*

di

dalam

tanal

menyebabkan ketersediaan unsur Ca*, Mg2*, P, dan

K*

y*g

dapat diserap bagi tanamar

menurun, gejala defisiensi unsur hara dapat

dicirikan

dengan adanya nekrosis, klorosis.

dan

daun gugqr.

(c),

meningkatnya kandungan

Cl-

diikuti

pula oleh

berkurangnl'a kandungan NO3- dalam

tajuk,

dan tingginya

ikumulasi

ion

Na. di

dalam

jaringan

atau

sel tanaman menyebabkan

Na*

dapat menyebabkan disperti

koloid

protoplasma hingga

terjadi disorganisasi.

Dua

mekanisme toleransi tanaman dalam menghadapi cekaman salinitas

yait:

mekanisme

morfologi

dan mekanisme

fisiologi.

Mekanisme

morfologi

tanaman dalar:.

menghadapi cekaman

salinitas

adalah adaptasi

morfologi

dalam bentuk

perubahr.

struktur

antara

lain

ukuran

daun lebih

kecil,

stomata

lebih kecil per

satuan lua-.

penebalan

kutikula

dan lapisan

lilin

di

permukaan daun, dan

lignifikasi

akar lebih au.a.

Mekanisme

fisiologi

tanaman dalam menghadapi cekaman salinitas antara

lain

denga:-membentuk senyawa osmoregulator (senyawa yang berfungsi untuk mengatur potensi' osmosis), kompartementasi, sekresi garam,

dan Integritas Membran.

Tanaman yan.

mengalami cekaman salinitas

akan

mengakumulasi

asam

amino

prolin

di

dala:

jaringan. _{Pada kondisi normal, prolin yang disintesis oleh tanaman bersifat umpan bal:,} Adanya

air

menyebabkan

prolin

dioksidasi

kembali

menjadi asam glutamat, sehin,e-:,

konsentrasi

prolin

tetap

rendah. Pada

kondisi

cekaman

salinitas oksidasi

pro::. terhambat sehingga produksi

prolin

meningkat dalam jaringan tanaman (Fitranty, dli.. 2003).

Seleksi

merupakan

upaya

pemilihan

tanaman

yang

tahan terhadap

cekarn-lingkungan. Seleksi dilakukan

untuk

memperoleh varietas unggul yang tahan terhac":

cekaman lingkungan, termasuk cekaman salinitas. Upaya

untuk

mendapatkan

tanam-yang tahan terhadap cekaman salinitas

dilakukan

dengan cara menumbuhkan

ekspr-tebu pada medium yang salin.

-Mutan tebu yang diperoleh dari induksi radiasi sinar gamma Co60 pada kalus tebu

:erupakan

mutan sejati karena dianggap planlet berasal

dari

sel tunggal _Q.{adar et al.,

- 978). Seleksi dapat dikedakan pada

tingkat

sel

tunggal

in vitro

_{dengan memberikan}

:ekanan seleksi pada medium tumbuh. Keuntungan seleksi

tingkat

sel adalah jutaan sel

:apat

ditumbuhkan pada _{ruang tumbuh yang sempit dan dapat diperlakukan seragam}

:erhadap

cekaman

lingkungan.

Perubahan

genetik pada sifat-sifat yang dapai

_ai

.lentifikasi

di

tingkat sel

dapat

dilakukan

langsung

dalam

kultur

in

vitro,

meliputi

:;etahan terhadap penyakit, herbisida, dan cekaman lingkungan. Fitch dan Moore (1981)

:an

Liu

dan Yeh (1982) berhasil megisolasi sel-sel tebu yang dapat tumbuh pada media

" ang mengandung 1,5%

NaCl.

Sehingga ada harapan untuk mendapatkan varietas baru

'. _{ang tahan terhdaap kadar garam}

tinggi

_melalui

seleksi in vitro.

\letode

Penelitian

Percobaan

ini

dilaksanakan

di

Laboratorium

Kultur

Jaringan

Jurusan

3udidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas

Jember,

selama

6

bulan

l.lenggunakan bahan percobaan

terdiri

dari

pucuk tebu varietas

bulu

lawang

(BL),

:edia

MS, air kelapa,

Nacl,

2,4 D,

kinetin,

GA3,

IBA,

alkohol. Adapun peralatan yang

::gunakan

meliputi

timbangan analitik, hand sprayer, erlenmeyer, gelas piala, dll. Percobaan

ini

terdiri

dari

dua

faktor dengan menggunakan Rancangan Acak -engkap (2x4) dengan empat

kali

ulangan. Faktor pertama adalah Induksi radiasi sinar

.:Irlma

COo' dengan dosis radiasi yang

terdiri

dari

dua taraf

yaitu

: R0:

tanpa radiasi

-=n

Rl

:

20

Gy. Faktor kedua adalah kadar NaCl yang

terdiri

dari empat taraf

yaitu

:N0

:

gr/liter,Nl

:6

grlliter,N2:8

grlliter,N3

: 12

grlliter.

Pelaksanaan

percobaan

meliputi

:

a)

Membuat media

jenis

MS :enggunakan larutan stok yang telah disiapkan.

b)

Induksi kalus tebu dilakukan selama

-i

hari pada media MS + 3 ppm 2,4

D +

3Yoair kelapa + 30

g/l

gula

+

8

g/l

agar,

pH

7.

; r _{Induksi radiasi dilakukan pada kalus yang berumur 45}

hari

_{setelah inisiasi. Radiasi}

-:nggunakan sinar gamma Cobalt isotop 60. d) Kalus yang telah diradiasi

di

sub

kultur

,;

media tanam

MS +

3 ppm

2,4D +

3%

air

kelapa

+

30

gfl

gula

+

8

g/l

agar,

pH

7.e)

'l:ltan kalus

yang

kemudian

di

sub

kultur

ke media regenerasi yaitu medium

MS

+

1,5

:

g 1 GA3 + 0,5

mg/l kinetin

+

IBA

I

grll

+

Nacl

sesuai

d.nguniuraf

perlakuan

--{asil Dan Pembahasan

Semua

kalus yang

diradiasi dengan dosis

20

Gray hidup dan

mampu

:.:lroliferasi

100%. Planlet yang tumbuh

dari

hasil kalus radiasi, setelah berumur 1,5

:

-.an

di

media pertunasan,

dilakukan

pengamatan terhadap persentase

planlet

hidup,

-:lah

tunas,

tinggi

tunas,

jumlah

akar dan

panjang

akar. Data pada

Tabel

1.

--::lunjukkan

bahwa

interaksi

antara

faktor

dosis

radiasi sinar

gamma Co60 dengan

-::sentrasi NaCl

memberikan pengaruh sangat nyata terhadap persentase kalus hidup,

:::.

memberikan pengaruh nyata terhadap

volume

kalus, persentase

proliferasi

kalus,

:":::]un memberikan pengaruh berbeda

tidak

nyata

terhadap warna

kalus.

Perlakuan

---:asi sinar

gamma Co60

memberikan pengaruh sangat

nyata

terhadap persentase

--

ls

hidup, dan

memberikan

pengaruh

nyata

terhadap

warna kalus tebu,

nzunun

,

=rberikan

_{pengaruh berbeda}

tidak

nyata

terhadap

volume kalus dan

persentase

:::.iferasikalustebu.

_{PerlakuankonsentrasiNaCl memberikan pengaruh sangat nyata}

.::adap

persentase

kalus

hidup, volume kalus, persentase proliferasi kalus, dan wama

-'--ls.

:

- sisi Tabel 1l

: - _{.:'.Cing Seminar Nasional Pemuliaan, Universitas}

Gambar 1,

menunjukkan bahwa

kalus

yang

mempunyai adaptasi

fisiologis

pada

saat

cekaman

NaCl

di

media MS

I

menyebabkan sel-sel mengalami kematian.

Sedangkan

sel

yang

mempunyai

gen

tahan

salinitas mampu

berdiferensiasi

membentuk tunas.

Hasil

penelitian

Andreu (2012)

melaporkan

bahwa radiasi dosis

rendah

cenderung menyebabkan aberasi

kromosom

dan mutasi.dan sel kalus tebu

dapat bertahan hidup pada dosis rendah 20

-

30 Gray (Solichatun, 1999). Hasil pengamatan

visual

yang

dilakukan

pada

2 hari

setelah radiasi menunjukkan bahwa

radiasi

sinar

gamma Co60 berpengaruh terhadap perubahan warna

kalus. Karyanti,

dkk

(2012),

menyatakan

bahwa

perubahan warna kalus merupakan salah satu

indikator

adanya respon yang disebabkan oleh radiasi sinar gamma Co60. Radiasi

20

Gray menimbulkan

kerusakan

sel yang ditandai

dengan

bercak-bercak

hitam (nekosis) pada

kalus,

Menurut

Kov6cs

and

Keresztes

(2002) dalam Andreu, et

al

(2012), paparan radiasi sinar gamma pada sel menyebabkan terbentuknya radikal bebas

di

dalam

sel.

Radikal

bebas

tersebut

dapat

menyebabkan

kerusakan

sel

atau kerusakan komponen

penting

di

dalam sel. Wama

kalus

juga

dipengaruhi

oleh

konsentrasi

NaCl.

Hasil

analisis

varian

menunjukkan

bahwa konsentrasi

NaCl

memberikan

pengaruh

sangat

nyata

terhadap

warna kalus tebu.Timbulnya

perbedaan penampilan fenotipe

kalus

tersebut disebabkan

oleh

perbedaan

perlakuan dosis radiasi pada

kalus

dan

konsentrasi

NaCl

dalam media

seleksi. Semakin

tinggi

konsentrasi

NaCl

di

dalam

media akan

menyebabkan penampilan kalus semakin

jelek,

artinya warna kalus lebih

banyak

coklat

sampai

hitam dan

struktur

kalus

semakin lengket (remah

lengket),

Menurut

Soeparjono (1983),

kalus

yang

tahan terhadap cekaman salinitas

tinggr

adalah

kalus yang

mempunyai

wama

putih

kekuningan

dan

stuktur

remah.

Sebaliknya

kalus

yang

tidak

tahan terhadap salinitas

tinggi

mempunyai

wama

hitam dan

berstuktur

lengket.

Dalam

hal

ini,

dosis

radiasi

20

Gray mampu

menghambat

penurunan degradasi

warna

kalus tebu

pada lingkungan salinitas

tinggi.

Interaksi

antara perlakuan salinitas

dan

gamma dapat

menetralkan

efek

salinitas

terhadap

penunrnan konsentrasi

klorofil

atau

degradasi

klorofil

pada

jeruk

limon. Ketahanan

salinitas pada kalus tebu diduga berhubungan dengan kemampuan sel kalus mengatur

konsentrasi

ion Na*

dan

Cl-

di

dalam

sitoplasma.

Kalus yang

tidak

tahan terhadap

salinitas

ditunjukkan

dengan penampilan struktur

kalus

lembek atau remah

lengket,

Hal

ini

diduga

disebabkan adanya akumulasi

ion

Na*

dan

Cl'

yang berlebihan di

dalam

sel

dan

ketidakmampuan

sel

dalam

mengatur

konsentrasi

ion

di

dalam

sitoplasma

sehingga

terjadi

palsmolisis sel

yaitu

keluarnya

air

dari

sel.

Tan

(1991),

menyatakan

bahwa

konsentrasi

NaCl

(garam)

yang

tinggi

akan menyebabkan sel

tanaman mengalami

plasmolisis, sehingga

air

dalam sel

tanaman

bergerak

keluar menuju larutan

tanah (media tanam),

.

Gambar

i,

menunjukkan

bahwa

peningkatan konsentrasi

NaCl

diikut:

dengan penunman

volume

kalus tebu. Gejala

cekaman salinitas pada kalus tebu

mulai

tampak pada konsentrasi

NaCl 3

g4,.. Peningkatan konsentrasi

NaCl

dari

3

g _"

sampai dengan

12

gA menyebabkan penurunan

volume

kalus

tebu.

Hasil

ini

sesua dengan penelitian Soeparjono (2003) yang melaporkan bahwa peningkatan konsentras:

NaCl

(0.5 % - 2,0 %) menurunkan berat basah dan berat kering kalus tebu, hal ini juga

mengindikasikan adanya penurunan volume kalus tebu. Peningkatan osmotik

di

sekita:

kalus mengakibatkan terjadinya hambatan penyerapan

air

dan hara

melalui difusi

dc

efeknya

terlihat

adanya

hambatan pembelahan

sel

yang

berpengaruh

_terhadap penurunan

nilai

_volume

kalus.

Sel

kalus

_yang

tidak

mengalami

...-ku*un

salinitas

mampu

tumbuh ke

arah

vertikal

dan

horizontal,

sedangkan

lalus

yurg Jiiu*buhkan

pada media salin

menuljukkan

_{pertumbuhan ke arah}

u.,iikul

aan horiso"ntal terhambat, sehingga mempengaruhi penebalan

koloni

_{sel kalus di permukaan media.}

Kalus yang mengalami _{cekaman konsentrasi}

Nact

₃

g/l

_{dan 6 gA}

menunjukkan

bahwa

kalus

mampu

tumbuh

ke

arah vertikal dan

horisontal

tetalipaaa

_konaisis

ini

terjadi

penurunan pertumbuhan _{sel yang berpengaruh terhadap penurunan volume} kalus' Perlakuan konsentrasi

NaCl

12' gfr-

meiyeuibkan

pertumbuhan

sel kalus

_ke

arah

horisontal dihambat

dan

koloni.

sel

yang kontak langsung

aengan

media

mengalami kematian, _{sedangkan sel lapisan}

uiu,

f,tup

_{tumbuh t<e}

aritr vertital.

hal

ini

disebabkan

sel kalus

pada lapisan

_a-tas

tidak

mengalami

kontak

langsung dengan

media salin. Peningkatan konsentrasi 12 gA

NaCl

melyebabkan

pertumuirrran

_{sel ke}

arah

vertikal

dan horizontal _{terhambat dan-sel banyak mengatami kematian keadaan}

ini

menyebabkan _{volume kalus sangat}

rendah

Hasil

_{analisis varian menunjukkan} bahwa terdapat interaksi _{yang nyata antara}

radiasi sinar

_{gamma co60}

dun

k;;;r;asi

Nacr

terhadap

volume

kalus

tebu. Data

keragaman

volume kalus tebu pada

_perlakuan

dosis

radiasi

dan konsentrasi

Nacl.

rimbulnya

perbedaan

,oiu*."

r.^ius

_tersebut

disebabkan

oleh

perbedaan

perlakuan

dosis iadiasi dan

konsentrasi

Nacl

dalam

mediatumbuh. Menurut

wels

(1991) dalam Farid,

akk

lzooo), apabila

_terdapat

perbedaan

antara dua individu

pudl

lingkungan

iu"*

sama

dan dapat

diukur,

maka

perbedaan

tersebut beiasal

daii

tJ.ug**

genotipe kedua

tanaman

tersebut' Dengan demikian, ketahanan

salinitis

pada-

kalus

tebu

_tampaknya

herhubungan

dengan adanya

gen tahan salinitas yang

dimiliki

oleh kalus

tebu.

Ketahanan _{cekaman salinitas G',lacl)}

juga_berhubrniun'd.ngan

ketidakmampuan _sel

kalus rentan

untuk.mengurangi

p"ngurgkrtan

ion

kedalam

sel. Dosis radiasi

20

Gray

memberikan

ketahanan

terhadap.la]iqtas_

tinggi Jika

dibandingkan

dengan

perlakuan

tanpa

_{dosis radiasi.}

Dosis radiasi

20

ctray"rilmiliki

volume

Lt*

paling

tinggi

pada cekaman

salinitas diberbagai

_konsentrasi

l.tuct.

_Sedangkan

kalus

yang

tidak

diberi _{perlakuan radiasi tergolong}

tidak

_{tahan (peka) terhadap cekaman salinitas.}

Hal

ini

menunjukkan bahwa perlakuan

radiasi sinar

_gammu

coio

pada kalus

tebu dapat memberikan _{ketahanan lerhadap cekaman}

salinids tinggi.

p..r.ntur.

proliferasi

kalus mencerminkan pertumbuhan dan pembelahan sel kalus tebu.

proliferasi

_diartikan

pertumbuhan

!1n

pertambahan sel secara cepat _{dalam keadaan abnormal. Hasil analisis} varian menunjukkan _{bahwa konsentrasi}

Nait

,r.*g"ritun

pengaruh sangat

nyata

terhadap penurunan

persentase

proliferasi

kalus

tebu.

peningkatan _konsentrasi

Nacl

secara _{nyata menurunkan persentase proliferasi kalus tebu.}

Hasil

analisis varian menunjukkan bahwa terdapat interaksi _{nyata antara radiasi}

sinar gamma Co60 dengan konsentrasi

NaCl

_{terhadap persentase proliferasi}

kalus

_tebu.

Hal

ini

berarti bahwa kombinasi perlakuan dosis radiasi

_{dan konsentrasi}

NaCl nyata menimbulkan _{keragaman terhadap persentase}

proliferasi

kalus

tebu.

Hal

ini

mengindikasikan

bahwa

kalus yang aiueri

perlakuan

,uaiuri lebih

tahan

terhadap

cekaman _{salinitas. Dengan demikian, ketahan^}

salinitas pada

kalus tebu

tampaknya

berhubungan dengan adanya gen tahan salinitas yang

aimiliki

_{oleh kalus tebu. Kalus} yang mempunyai _{ketahanan terhadap salinitas}

tinggi

_{adalah kalus yang}

dihasilkan dari perlakuan dosis radiasi 20

Gay. rtal ini dibuktikai

_dengan

nilai

_persentase

froliferasi

pada kalus yang

diberi

perlakuan dosis radiasi

20

_CrrZy

pada

_konsentrasi

NaCl

4

Prosiding _{seminar Nasional} pemuliaan, _IJniversitas

g1

16

g/l mempunyai

nilai

persentase

proliferasi

yang

lebih

tinggi

jika

dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

Hasil analisis

uji

DMRT

taraf 5Yo menunjukkan bahwa cekaman salinitas dapat

menurunkan

kualitas wama kalus

tebu,

volume, dan

persentase

proliferasi

kalus.

Konsentrasi

NaCl

12

gll

digunakan sebagai batas

untuk

seleksi ketahanan salinitas

tingkat

kalus.

Hal

ini

terlihat

pada konsentrasi

NaCl

12

g/l

kalus tebu masih mampu

tumbuh

dan

berproliferasi

membentuk

sel

baru,

sedangkan

peningkatan

konsentrasi

NaCl 16 gn

menyebabkan

semua genotipe yang

diuji

mengalami

penekanan pertumbuhan

dan

banyak mengalami

kematian

sel. Hasil

penelitian ini

sesuai

dengan

penelitian

Farid,

dkk

(2006), melaporkan bahwa

konsentrasi NaCl

12

gA

dapat digunakan sebagai batas ketahanan

untuk

seleksi

tingkat

ketahanan tebu terhadap salinitas. Regenerasi

tebu diawali

dengan pembentukan

daun

kecil

yang

disebut

thallus

like

structure

(tls).

Pada

tepi f/s

terdapat

titik+itik

tumbuh

yang nantinya akan berkembang menjadi

plantlet).

Perlakuan

radiasi sinar gammu

Co60

pada

kalus tebu

dapat

menurunkan regenerasi tunas.

IAEA

(2001)

melaporkan

bahwa

pemberian perlakuan

radiasi

sinargamma

dapat

menurunkan

regenerasi

sel kalus.

Selain radiasi, rendahnya

kemampuan regenerasi tunas tebu

juga disebabkan

oleh

cekaman salinitas

(NaCl).

Soeparjono.,

(2003)

melaporkan

bahwa

NaCl

dapat

menghambat regenerasi kalus

tebu,

perlakuan

cekaman

salinitas pada

konsentrasi

NaCl

0.5%

menyebabkan regenerasi

dari

kalus

tebu

(genotipe missan) hanya mencapai 4.9oh dan peningkatan konsentrasi

NaCl

1.5% menyebabkan kalus tidak mampu beregenerasi.

Sinar

gamma dapat

mempengaruhi

morfologi,

anatomi,

biokimia,

fisiologi

tanaman,

dan

mengakibatkan perubahan pertumbuhan

dan

perkembangan tanaman. Semakin rendah respon regenerasi dapat dikaitkan dengan efek racun akibat

induksi

radiasi

sinar

gamma.

Radiasi

menyebabkan kerusakan

sel

dan

mengalami

mutasi lethal

(mutan atau

keturunan

mitosis

tidak

tahan

hidup). Ketika

dilakukan

induksi

radiasi, sinar gamma yang dipancarkan diserap oleh bahan biologis dan terjadi interaksi dengan atom atau

molekul

(terutama

air)

yang menghasilkan radikal bebas di

dalam

sel. Radikal

ini

dapat

memodifikasi

senyawa

penting

di

dalam

sel

dan

meyebabkan kerusakan sel, yang berdampak terhadap pertumbuhan dan perkembangan

sel-sel

vegetatif. Terjadi

kematian beberapa tunas

mutan

yang

bisa

disebabkan oleh

stres,

cidera ireversibel,

ganggvan

lokal,

dan

kecocokan

kondisi

regenerasi yang

diprovokasi oleh radiasi sinar

gamma

yang

dapat

melebihi

kapasitas

sel

untuk

memperbaiki

kerusakan

Selain radiasi,

terhambatnya pembentukan

tunas

juga

disebabkan oleh cekaman salinitas

(NaCl).

Persentase

tunas yang dihasilkan

sangat

sedikit (Tabel

2),

hasil

tersebut

menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi NaCl

tinggi (6

gn

*

D

gD

menyebabkan sel mengalami stress berat sehingga menyebabkan

diferensiasi tunas

terhambat.

Menurut

Farid,

dkk.,

(2006)

menyatakan

bahwa

konsentrasi

NaCl

(12

gA) menyebabkan semua genotipe mengalami stress berat dan menyebabkan proses

diferensiasi

ke

arah

pembentukan

organ

terhambat,

hal

ini

disebabkan adanya

molekul

NaCl

yang mengalami ionisasi menjadi

Na+

dan

Cl-

menyababkan peningkatan salinitas

media

yang dapat menginduksi terjadinya

cekaman ion dan mengakibatkan kematian sel-sel

kalus.

Penampilan

tls

yang mampu beregenerasi membentuk tunas disajikan pada Gambar 2.

t7'-Tabel

2

menunjukkan

bahwa inisiasi

plantlet

terjadi pada

umur

l0

hari

setelah

subkultur

ke

mEdia

regenerasi.

pada

saat

cekaman

salinita

s

plantlet

mengalami kematian pada

umur

satu

bulan. Tetapi

setelah

plantlet mati,

muncul

tunas baru yang mampu tumbuh _{dan berdiferensiasi membentuk tunas baru yang tahan}

terhadap cekaman 3 g/l NaCl.

Berdasarkan pengamatan

visual,

kondisi

mutan

yang

dihasilkan

_yaitu

pertumbuhan

tunas

hampir

normal

tetapi

mempunyai

daun

yang

menggulung.

IGtahanan mutan

ini

tergolong toleran terhadap salinitas pada konsentrasi

NaCl

3 g/1.

Untuk _{mengetahui dan memastikan adanya gen ketahan salinitas pada tunas tebu yang} aihasilkan _{dari perlakuan radisi dosis 20 Gray dan konsentrasi}

Nacl,

Kesimpulan

Perlakuan induksi mutasi dengan sinar gamma CO-60 dosis

20

Gray

pada sel

talus

_{dapat meningkatkan keragaman ketahanan terhadap}

salinitas

untuk sel

_kalus

Daupun

plantlet tebu

varietas

Bulu

Lawang.

Konsentrasi

NaCl

12 gA

memberikan

&kanan

stres

paling

tinggi

terhadap

pertumbuhan

kalus

maupun

plantlet

tebu.

Kombinasi

radiasi

sinar gamma

20

dengan

kadar

NaCl

3fl

memberikan pengaruh

baik terhadap pertumbuhan

dan

ketahanan salinitas mutan tebu

Ihftar

Pustaka

Achrom,

M.

Dan J. Hidayat.2011.

Pengaruh

lrradiasi Sinar

Gamma

(Cobalt

₆₀₎

Terhadap

Mikrofloro

Umbi Bawang Merah

(Allium

ascalonicum).Balaiuji

Terap

Teknik dan Metode Karantina Pertanian.

Fadd,

M.;

Y.Musa;Nasruddin;

dan Darmawan. 2006.

Variasi

Somaklonal Tebu Tahan Salinitas

Melalui

Mutagen In

Vitro. Agrivigor

5

(3)

: 247

-ZSg.

Finanty,

N., F.

Nurilmala,

D.

Santoso,

dan

H.

Minarsih. 2003.

Efektifitas

Agrobacterium Mentransfer

gen

P5CS

ke

dalam

Kalus Tebu

Klon

pS

851.

Menaro Perkebunan

7l (l)

: 16-27.

&machin,

M.

1988. Pemuliaan Tanaman dengan

Mutasi

buatan. Pusat

Aplikasi

Isotop Radiasi,

BATAN.

Jakarta

Xaryanti,

A.,

Purwito., dan

A.Husni

2012. Pengaruh induksi mutasi sinar gammma pada

regenerasi

kalus embriogenik keprok garut Citrus reticulum

L).

_Prosiding

simposium

dan

seminar

bersama

PERAGI-PERHORTI-PERIPI-HIGI

Mendukung kedaulatan pangan dan energi

yang

berkelanjutan.

BPPT- IPB-BB

Biogen.Kementan.

lehay,

_{R. R. 2009. Pemuliaan Tanaman Tebu.IBP. Bogor.}

l,fariska,

I.

dan S. Rahayu. 2011. Pengadaan

Bibit

Tebu

Melalui Kultur

Jaringan.

hat

Penelitian _{Gula Indonesia. 2004. Deskripsi Tebu Varietas}

Bl

_{(Bululawang). p3GI.}

Pasuruan. Online www.sugarresearch.org.

Itatiwi,

T.

1995. Pengaruh

Radiasi Sinar

Gamma Terhadap

Variasi

Somaklonal Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana

Bertoni).IPB.

Bogor.

hlungaan,

S;

I.,

dan

N.

M.

A.

Wiendi.

2010. Indut<si Keragaman

Genetik

Tanaman

Anthurium

Wave

Of Love

(Anthurium

Plowmanii Croat) Dengan

_{Rodiasi Sinor}

Gamma

Dari

60co Secara

In

Vitro. Makalah Seminar IPB. Bogor.

g

ml Et

ilri m,

d[

d

h,

p

lch

mg

ffi

trr

F

rC

kE,

hsc'

drn

:;

LI.L

.t!r

:',s[ding _{Seminar Nasional Pemuliaon,lJniversitos}

Riduan,

A,

2012.

Variasi

Somaklonal Sebagai Salah Satu Sumber Keragaman Genetik untuk Perbaikan Sifat Tanaman. Agronomi 11

(2) :107-112,

Sipayung,

R.

2003.

Stress

Garam

dan

Mekanisme

Toleransi

Tanaman. Universitas

Sumatera Utara. Sumatera Utara.

Situmorang,

A.,

A.

Zannati,

D.

Widyajayantie,

dan S.

Nugroho. 2011.

Identifikasi

Galur-Galur

Padi Mutan

Insersi Toleran

dan

Rentan Cekaman

Salinitas

Berdasarkan

Karakter

Multivariat

Pertumbuhan

dan

Biokimia pada

Fase Vegetatif. Berita

Biologi

10

(4)

:471-

480.

Shomeili,

M.; M.

Nabipour

;

M.

Meskarbashee;

H. R.

Memari.

2011', Evaluation

of

Sugarcane (Saccharum

fficinarum

L.)

Somaclonal Variants Tolarance

to

Salinity

In

Vitro

and In

Vivo

Culturcs.

African Journal

of Biotechnolog,t 10

(46)

: 9337

-9343,

Sugiyarta,

E.,

dan

G.

Soepardi. 1991 .

Kultur

In

Vitro

di

Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia. P3Gl. Pasuruan.

Soeparjono.S

((1983)

Peningkatan ketahanan tanaman

tebu

terhadap

kadar

salinitas

melalui

kultur

in vitro.Tessis. Program Pasca Sarjana, IPB Bogor/

Wahyudi,

P;

U.

Suwahyono;

Harsoyo;

A.

Mumpuni;

dan

D.

Wahyuningsih.

2005. Pengruh Pemaparan Sinar Gamma Isotop Cobalt-60 Dosis

0,25-l k

Gy

Terhadap

Trichoderma harzianum pada Fusarium oxysporum. Berk. PeneL

Hayati

10

:

143-151,

Yulianti.,

FC.Martasari.,

Karsiinah dan

T

Hartono.20l0.Keragaman Genetik

Jeruk

Keprok

SoE.

Hasil

radiasi sinar gamma menggunakan penannda ISSR.Buletein

Plasma

Nutfah

16 (2).

DAtr'TAR

ISI

KEYNOTE

SPEAKER: Strategi

Riset

Pemuliaan

Untuk

Mendukung Ketahanan Pangan

Berkelanjutan -

Sumamo...

...,...,4

lnventarisasi

Jenis Hijauan

Pakan Ternak

Di

Daerah Kintamani

Guna

Mendukung

Pengembangan Ternak Sapi Potong - Ida Ayu Putu Parwati, N.

Suyasa

...14

Dampak

Keterbatasan Tenaga Kerja terhadap Pendapatan Usahatani Padi (Studi Kasus di

Subak Gubug I) - _{Nyoman Ngurah Arya,} Suharyanto, I Ketut Mahaputra...21

Kajian Penggunaan Beberapa Metode untuk Penentuan

Kriteria

Seleksi Kakao (Theobroma

cacao L.) Asal

Biji

- Bayu Setyawan, Taryono, Suyadi Mitrowihardjo...,.,....,...29 Tingkat Ketahanan Pangan Rumahtangga Petani Berbasis Agroekosistem Lahan Sawah Irigasi

-Suharyanto, Widyantoro, K Mahaputra, N Ngurah Arya, J

Rinaldi

36

Kajian

Potensi

Ekonomi

dan

Keberlanjutan Usahatani

Singkong

Guna

Mendukung

Pengembangan Agribisnis Singkong di Kabupaten Pacitan - Triana Dewi Hapsari, Muhammad

Hadi Makmur, Anwar, Alfian Futuhul

Hadi...

...46

Faktor Penentu Dalam Adopsi Teknologi Pemeliharaan Sapi Bali Pada Program

Simanhi

Di

Bali - I Nyoman Suyasa, [AP. Parwati, I Nyoman

Sugama...

...58

Variasi Genetik Karakter Kuantitatif Plasma Nutfah Kedelai Dan Korelasinya Dengan Hasil

-Ratri Tri Hapsari, Heru Kuswantoro, Mudji

Rahayu

...66 Peran Pupuk Mg Terhadap Serapan Mg, Efisiensi Mg, Dan Biomassa Pada Bibit Kelapa Sawit

(Elaesis guineensis Jacq.) di Pembibitan Utama

-

Eltis Panca Ningsih, Sudradjat, Supijatno ...73

Efek Suplai

N

pada Berat Panen dan Kadar Nitrat dalam Jaringan Tanaman Selada (Lactuca

sativa L.) - Ketut Anom

Wijaya

...79 Pengaruh Jarak Tanaman Pada Sistem Sri (System of Rice Intensifications) dan Dosis Pupuk Kalium

Nitrat

Secara Foliar Feeding terhadap Perrumbuhan dan Hasil Padi

-

Gatot Subroto, Setiyono dan Rizki Aditya

Pradana...

,.,...82

Kajian Perubahan Sifat Fisiologis Tamanan Padi dalam Kondisi Tergenang Berlebih Terhadap

Aplikasi Formula Pupuk Silikon - Sundahri, S.N.W.T. Ningrum dan R. Soedradjad...,.,...92

Penggunaan Ekstrak Bahan

Alami

untuk

Pertumbuhan Plantlet Anggrek

Tipe

Simpodial

(Orchidaceae) - ParawitaDewanti, Soetilah Hardjosoedarmo, Jazilatur Rosyidah ...98 Induksi Mutasi

Untuk

Seleksi Ketahanan Terhadap Salinitas Tanaman Tebu (Saccharum Pengaruh pemberian senyawa humik pada penggunaan lahan yang berbeda terhadap produksi

kedelai - Sugeng

Winarso...

...116 Ketahanan Beberapa Varietas Lokal Singkong (Manihot esculenta) Terhadap Cekaman Salinitas - Halimatus Sa'diyah, Sholeh

Avivi...

....122 Teknik Penyilangan Anggrek Dendrobium sp dalam Upaya

untuk

Meningkatkan Keragaman

Anggrek - Didik Pudji Restanto, Parawita Dewanti, Slameto dan Budi Kriswanto - ...129