BEBERAPA
EFEK
PERLAKUAN
IRADIASI
GAMMA PADA
SOR-GHUM (Sorghum vulgare)
Soeranto
*
ABSTRAK - ABSTRACT
BEBERAPA EFEK PERLAKUAN IRADlASI GAMMA PADA SORGHUM (Sorghum
vulgare). Benih sorghum varietas lokal yaitu Keris, Katengu, dan No. 339 diiIadiasi dengan dosis
sampai I kGy. Efek iradiasi dipdajari pada pertumbuhan bibit MI' Mutasi klorofil dan gejala perubahan wama biji dipdajari pada tanaman generasi M2• D50 untuk varietas Keris, Katengu, dan No. 339 berturut-turut sekitar 0,50; 0,40: dan 0,70 kGy. Dosis 0,50 kGy memberikan frekuensi mutasi klorofil tertinggi pada varietas Keris.
SOME EFFECTS OF GAMMA IRRADIATION TREATMENT ON SORGHUM(Sorghum
vulgare). Seeds of local sorghum varieties i.e. Keris, Katengu, and No. 339 were irradiated with
doses up to I kGy. Effects of irradiation on MI seedling growth were studied. Chlorophyll mutations and phenomenon of seed colour changes were studied in the M2 plants. The D50 of Keris, Katengu, and No. 339 varieties were found to be around 0.50: 0.40; and 0.70 kGy, respeCtivdy. Irradiation dose of 0.50 kGy gave the highest chlorophyll mutation frequency of Keris variety.
PENDAHULUAN
Tanaman sorghum (Sorghum vulgare) memiliki potensi untuk dibudidayakan di Indonesia. Di beberapa daerah, biji sorghum banyak dikonsumsi untuk mencukupi kebutuhan pangan, baik untuk manusia rnaupun untuk ternak. Di sarnping itu di beberapa negara rnaju, biji sorghum digunakan sebagai bahan baku dalam industri bir dan sirup (1, 2). Menurut BRIGGS dan SHANT yang dikutip olehRlSMUNAN-DAR (1), tanaman sorghum rnempunyai daya adaptasi yang tinggi terhadap kekeringan bila dibandingkan dengan tanaman pangan lain. Dalam usaha menunjang keberhasilan program ekstensifikasi ke arah lahan pertanian kering, tanaman sorghum mungkin merupakan salah satu tanaman pangan altematif yang dapat dikembangkan dalam rangka menuju swasembada pangan bagi rakyat Indonesia. Pengembangan tanaman sorghum ke arag kultivar yang ideal untuk dibudi-dayakan ditempuh melalui pemuliaan tanaman. Prinsip dasar pemuliaan tanaman ialah seleksi terhadap karakter yang dikehendaki di an tara keragaman tanaman yang ada. Salah satu usaha untuk memperluas keragaman genetik tanaman dapat ditem-puh melalui perlakuan dengan mutagen tertentu, baik mutagen kimia maupun fisika (3, 4). Selama beberapa tahun terakhir, pemuliaan mutasi telah banyak membuahkan hasil. Sekitar 500 kultivar tanaman telah dikembangkan, 255 kultivar di antaranya berasal dari tanaman serealia (5).
Pemuliaan mutasi pada tanaman gandum species vulgare telah dilakukan oleh BOROJEVIC (6). Oari hasil penelitian terse but diperoleh beberapa galur tanaman yano memiliki k~ragamiU1diUilmjumlilh Kernel dan tinggi tanaman. D&lam makalah ini disajikan hasil penelitian yang berkaitan dengan pemuliaan mutasi pada Sorghum vulgare. Laporan ini meliputi studi pengaruh mutagen sinar gamma pada pertum-buhan dan perkembangan tanaman sorghum Iokal, mutasi klorof1l, dan gejala perubahan fenotip pada generasi M2.
BAHAN DAN METODE
Oalam penelitian ini digunakan tiga varietas sorghum Iokal, yaitu Keris, Katengu, dan No. 339. Langkah pertama ialah mempelajari efek mutagen iradiasi gamma pada pertumbuhan ketiga varietas tersebut. Sebanyak kira-kira 200 biji benih masing-masing varietas diiradiasi dengan sinar gamma dari'sumber Cobalt-60, dengan dosis berturut-turut 0; 0,20; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; 0,80; dan 1,00 kGy. Setelah diiradiasi, masing-masing benih ditanam dalam bak. Pengaruh perlakuan iradiasi diamati berdasarkan parameter tinggi tanaman M 1. Pengukuran tinggi tanaman dilakukan tujuh hari setelah penanaman.
Studi mutasi klorof1l dilakukan pada pertumbuhan bib it sorghum varietas Keris generasi M2. Oalam hal ini benih diiradiasi dengan dosis berturut-turut 0; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; dan 0,50 kGy. Pengamatan mutasi klorof1l dilakukan berdasarkan perubahan warna daun pada saat tanaman M2 berumur satu minggu. Selanjutnya dilakukan pula pengamatan terhadap gejaia perubahan fenotip, dalam hal ini diamati perubahan yang tampak (visible mutant) pada warna biji. Mutan-mutan hasil seleksi dipelajari pada generasi berikutnya untuk pengujian homogenitasnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengukuran tinggi tanaman rata-rata ketiga varietas sorghum dari masing-masing perlakuan disajikan dalam TabeI1. Pengaruh perlakuan iradiasi gamma pada pertumbuhan tinggi tanaman secara jelas dapat dilihat pada Gambar 1. Dari gambar tersebut terlihat bahwa ketiga varietas sorghum memberikan respon yang berbeda terhadap perlakuan iradiasi. Varietas Katengumenunjukkan respon Iebih sensitif, kemudian disusul oleh varietas Keris dan No. 339. Berdasarkan data tinggi tanaman tersebut maka dapat ditentukan dosis yang dapat memberikan reduksi pertumbuh-an bibit 50 % (050). 050 ini penting untuk menentukan selang dosis yang dapat memberikan kemungkinan terjadinya mutasi yang optimal (7). Dari gambar terse-but juga terlihat bahwa 050 untuk varietas Keris, Katengu dan No. 339 berturut-turut sekitar 0,50; 0,50; dan 0,70 kGy.
Warna yang tampak pada pengamatan mutasi klorof1l ternyata bervariasi antara putih (albina), kuning (xantha) dan hijau kekuningan (veridis). Frekuensi mutasi dan frekuensi mutan dari masing-masing perlakuan iradiasi pada varietas Keris dapat dilihat dalam Tabel 2. Dari tabel terse but terlihat bahwa dosis 0,50 kGy memberi-kan angka tertinggi, baik dalam frekuensi mutasi maupun frekuensi mutan. Nampak
Tabel 1. 1inggi tanaman rata-rata (em) ketiga varietas sorghum setelah perlakuan iradiasi.
Varietas
Dosis iradiasi (kGy) Katengu Keris
No.339
°
(kontrol) 8,97 13,59 6,37 0,20 7,71 10,27 7,97 0,40 6,06 5,80 4,36 0,50 4,82 3,30 5,31 0,60 3,42 2,09 4,48 0,70 3,30 1,63 2,72 0,80 1.65 1,41 2,12 1,00 0,51 1,06 1,20di sini bahwa baik frekuensi mutasi maupun frekuensi mutan dalam batas dosis yang digunakan cenderung semakin meningkat dengan meningkatnya dosis iradiasi.
Pengaruh mutagen sinar gamma pada sorghum juga diamati pada perubahan warna biji tanaman M2' Varietas Keris yang tidak diiradiasi merniliki biji berwarna merah kecoklatan. Dari tanaman M2 ternyata muncul beberapa galur mutan yang menunjukkan adanya gejala perubahan warna biji. Munculnya perubahan warna tersebut hanya teramati pada dosis iradiasi 0,30 kGy. Galur tanaman yang mengalami perubahan warna biji dapat djlihat pada Tabel 3. HOUSE (2) menyata-kan bahwa warna biji sorghum juga menentumenyata-kan keunggulan varietasnya. Bila biji sorghum digunakan untuk konsumsi pangan bagi manusia, maka sorghum dengan biji berwarna putih adalah jenis yang paling disukai. Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa galur No. 66, 67,68 dan 69 berbiji putih. Dengan demikian terbukti bahwa kemungkinan memperbaiki kualitas biji varietas Keris dengan mutasi buatan dapat memberikan harapan untuk berhasil.
o 0,1 10,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Dosis (kGy)
Pertumbuhan relatif tanaman sorghum setelah perlakuan iradiasi gamma.
-
-,
,
.•.
'\
.;,
,,~-
,,
\
,
\
\
,
,
,
,
\
.
,
.
\
.
..
.
.
.
..
. .
..
. .
\
...
.
•...
No. !I!I 9 Ken. Katengu,,
,
"-,
•.••....•-.-.-
..
....
\,-.
'
..
,
.
,
.
\
•....,
80 90 100~
70"
c:: ...:..
o·.. 60 bI> 50 c:: :.sc:: 40 «I .CI :.s -!l0"
c:: 20 «I E«I H 10 "So bI> 0 C.~
Gambar 1.KESIMPULAN
HasH penelitian ini menunjukkan bahwa iradiasi gamma sampai dosis 1,0 kGy dapat mempengaruhi pertumbuhan dan menimbulkan mutasi pada tanamn sorghum. Varietas Katengu menunjukkan respon lebih sensitif terhadap perlakuan iradiasi, kemudian disusul oleh varietas Keris dan No. 339. D50 untuk varietas Keris, Katengu dan No. 339 berturut-turut sekitar 0,50; 0,40 dan 0,70 kGy.
Wama yang tampak pada mutasi klorof1l ter?yata bervariasi antara putih (albina), kuning (xantha) dan hijau kekuningan (veridis). Baik frekuensi mutasi maupun frekuensi mutan cenderung bertambah besar dengan semakin meningkat-nya dosis iradiasi sampai batas 0,5 kGy.
Gejala perubahan warna biji varietas Keris pada tanaman M2 muncul dan hanya teramati pada dosis iradiasi 0,30 kGy. Beberapa galur mutan sorghum menghasilkan biji berwarna putih, sehingga dapat disimpulkan bahwa mutasi buatan dapat memperbaiki kualitas biji varietas Keris.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada Bapak Dr. Moch. Ismachin dan Dr. K. Mikaelsen atas segala dorongan, bimbingan dan pengarahan yang telah diberikan dalam pelaksanaan penelitian ini. Ucapan yang sarna penulis sampaikan juga kepada Sdr. Sarjiyo yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian di
lapangan. 150
DAFTAR PUSTAKA
1. RISMUNANDAR, Sorghum tanaman serba guna, Sinar Baru, Bandung (19 ..). 2. HOUSE, L.R., A Guide to Sorghum Breeding, lerisat, Andhra Pradesh, India. 3. ISMACHIN, M., "Increasing the genetic variance of rice protein through mutation breeding techniques", Kesimpulan dan Kertas-Kertas Kerja Lokakarya Pemuliaan Mutasi Ke II (Loka Karya Yogyakarta, 1974), BATAN, Jakarta (1975)36.
4. MIKAELSEN, K., "The role of mutations in plant breeding", Seminar Depar-temen Pertanian, Jakarta (1983), Belum diterbitkan.
5. DONINI, B., KAWAI, T., and MICKE, A., "Spectrum of mutant characters utilized in developing improved cultivars", Selection in Mutation Breeding (proc. Panel Vienna, 1982). IAEA, Vienna (1984) 7.
6. BOROJECIV, K., and BOROJEVIC, S., "Stabilization of induced genetic variability in irradiated populations of vulgare wheat", Indiced Mutations in Plants (proc. Symposium Pullman, I969),IAEA, Vienna (1969)399. 7. MILKAELSEN, K., and BRUNNER, H., "Effect of fast neutrons and gamma
radiation in seedling and root growth of barley varieties", Neu tron Irradia-tion of Seeds II (Technical Reports ~eries No. 92). IAEA, Vienna (1968) 79.
-
\.II1-,)
Tabe1 2. Jumlah tanaman M I' M2, mutan pada M2 dan mutasi klorofil.
Frekuensi Frekuensi
Dosis iradiasi
lumlah tanamanMutan mutasi/IOOmutan/IOOO (kGy) MI M2 Mutasi pada M2 tanaman M Itanaman M2
o
(kontrol) 35 3392 0,10 33 16092 3,03 I 1,24 0,20 35 333736II ,434 10,79 0,30 37 263338 18,927 14,43 0,40 34 229310 5,882 4,36 0,50 35 19173531,43II 18,26Tabd 3. Variasi perobahan warna biji sorghum vanetas Kens pada tanaman M2 akibat iradiasi. Gal ur Kontrol No.45 No.46 No.58 No.59 No.60 No.62 No. 63 No.64 No.65 No.66 No.67 No.68 No.69 No. 76 No. 77 No.91 NO.92 No~ 93 Warna biji merah kecoklatan merah muda merah muda kuning kuning kuning merah merah merah merah putih putih putih putih coklat kekuningan coklat kekuningan kuning merah merah 153
DISKUSI
RlV AlE RA1MA :
1. Mengapa varietas Katengu lebih sensitif terhadap dosis radiasi dibandingkan dengan varietas Keris dan varietas 339 ?
2. Faktor·faktor apa yang membedakan kesensitifan dosis radiasi terhadap ketiga varietas sorghum yang Anda teliti?
SOERANTO:
Setiap varietas memiliki sifat genetik yang berbeda, dan unsur-unsur genetik, misal-nya ukuran chromosome yang berbeda akan menyebabkan sensitivitas yang berbeda pula.
C.J. SOEGlARTO :
Apakah mengiradiasi dengan laju dosis yang lebih rendah atau membasahi biji pada waktu iradiasi akan menaikan frekuensi mutasi sorghum.
SOERANTO:
Penelitian ini justru ingin mengetahui efek iradiasi gamma mulai dosis rendah sampai tinggi pada biji sorghum. Ternyata frekuensi mutasi semakin meningkat dengan semakin tingginya dosis yang digunakan.
