4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Padi (Oryza sativa L.) Varietas Mentik Wangi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman pangan pokok bagi masyarakat Indonesia. Hampir setengah populasi penduduk didunia menggunakan beras sebagai bahan pangan utama Lebih dari 50% produksi padi nasional berasal dari areal sawah di Pulau Jawa. Sehingga apabila terjadi penurunan tingkat produksi dan produktivitas padi di Jawa secara drastis, maka dapat mempengaruhi ketersediaan beras nasional dan akan berdampak negatif terhadap sektor-sektor lainnya. Padi dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia sebagai tanaman pangan kurang lebih 90% dari keseluruhan penduduk Indonesia untuk makanan pokok sehari-hari. Padi sebagai makanan pokok utama, perlu ditingkatkan dan dijaga stabilitas produksinya agar Bangsa Indonesia dapat memenuhi kebutuhan bahan pangan pokok sendiri
(Donggulo et al. 2017).
Menurut Tjandra (2010), klasifikasi tanaman padi secara lengkap adalah sebagai berikut :
Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Bangsa : Poales
Suku : Gramineae Subfamili : Oryzidae Marga : Oryza
Jenis : Oryza sativa L.
Beras aromatik memiliki senyawa 2-asetil-1-pirolina (2AP) yang berkontribusi terhadap aroma pandan sedangkan heksanal sebagai indikator tengik pada beras. Beras aromatik berbeda dengan beras biasa dalam hal mutu, seperti aroma, cita rasa, dan tekstur nasi (Sofiah 2017). Beberapa varietas padi lokal aromatik yang dibudidayakan di Indonesia adalah Rojolele, Mentik wangi dan Pandan wangi. Aroma pandan pada beras bersifat turun temurun yang dikontrol oleh gen khusus, seperti gen spesifik yang bersifat resesif yang terletak pada kromosom 5 dan 9. Selain gen, kondisi pertanaman juga mempengaruhi aroma khas pada beras baik teksur tanah, hara tanah maupun ketinggian lokasi.
Faktor tanah dapat mempengaruhi senyawa volatil. Senyawa volatil yang paling banyak terkandung pada beras aromatic adalah alkohol, aldehid, aromatic hidrokarbon, hidrokarbon, keton dan senyawa yang mengandung beragam gugus fungsional (Tarigan et al. 2014).
Yulianto (2017) menyatakan, Padi lokal adalah varietas padi yang telah ada dan dibudidayakan secara turun temurun oleh petani serta menjadi milik masyarakat dan dikuasai negara. Varietas padi lokal, di antaranya Mentik Wangi, Pandan Wangi, Cianjur, Rojo Lele sangat populer di tingkat pedagang dan konsumen. Beras dari varietas-varietas lokal tersebut sangat digemari karena cita rasanya yang sesuai dengan selera para konsumen. Oleh karena permintaan pasar yang tinggi, para petani banyak yang selalu menanam varietas-varietas padi lokal tersebut.
Mentik wangi merupakan varietas unggul lokal Magelang, Jawa Tengah.
Padi Mentik Wangi mempunyai aroma yang khas. Selain itu, beras Mentik wangi mempunyai tekstur yang pulen dan cukup tahan penyakit hawar daun (Simangunsong 2013). Menurut Yulianto (2017) Padi Mentik Wangi memiliki ciri- ciri khas sebagai berikut: 1. bentuk beras bulat lonjong, 2. gabah berwarna kuning kecoklatan, 3. aroma beras harum khas Mentik Wangi, 4. sesuai ditanam di lahan sawah, asalkan cukup akan pasokan airnya, 5. sesuai untuk dibudidayakan dalam sistem organik.
Rasa nasi yang pulen disertai aroma yang harum membuat beras Mentik Wangi sangat digemari oleh konsumen, namun kelemahan yang dimiliki Mentik wangi yaitu pada umur panen yang relatif cukup panjang yaitu berumur sekitar 125 hari (4 bulan) sehingga kurang diminati oleh petani untuk ditanam karena melebihi umur panen rata-rata yaitu sekitar 3 bulan. Selain itu, kelemahan Mentik wangi terdapat pada tingkat kerabahannya yaitu mudah roboh
(Yunus et al. 2017)
Menurut Meliala (2016) Tinggi tanaman padi ideal berkisar 90 - 100 cm.
Dengan tinggi tersebut, maka potensi kerebahannya menjadi rendah. Hal itu sejalan dengan preferensi pemulia terhadap varietas padi dengan tinggi 90-100 cm di antara karakteristik lain untuk dijadikan sebagai potensi. donor untuk program pemuliaan NPT (Rebara et al, 2014). Gati (2017) menyatakan kerebahan pada tanaman padi mengakibatkan berkurangnya hasil panen, panen dini, dan penurunan harga gabah. Karakter tidak tahan rebah dapat diperbaiki
dengan metode pemuliaan tanaman sehingga didapatkan varietas padi unggul yang memiliki umur genjah, tahan rebah, dan memiliki produktivitas tinggi.
B. Pemulian Mutasi
Pemuliaan tanaman adalah kegiatan mengubah susunan genetik individu maupun populasi tanaman untuk suatu tujuan sehingga diperoleh tanaman yang lebih bermanfaat. Mengubah susunan genetik individu maupun populasi tanaman dapat dilakukan antara lain dengan mutasi genetik. Pemuliaan mutasi mempunyai karakter spesifik antara lain sangat efektif untuk merubah sedikit sifat dalam perbaikan varietas tanaman. Pemuliaan mutasi berkontribusi besar terhadap perbaikan tanaman di dunia. Di berbagai negara maju, teknik mutasi telah digunakan secara berkelanjutan untuk menghasilkan mutan unggul baru dari berbagai tanaman untuk mendapatkan karakter yang sesuai preferensi pasar (Sanjaya 2015).
Mutasi adalah perubahan struktur genetik suatu makhluk hidup baik sejumlah gen atau susunan kromosom berdampak pada perubahan fenotipe atau sifat yang tampak. Secara molekuler, mutasi terjadi karena adanya perubahan urutan (sequence) nukleotida DNA kromosom yang menyebabkan terjadinya perubahan pada protein yang dihasilkan. Mutasi dapat terjadi pada setiap bagian dan pertumbuhan tanaman, namun lebih sering terjadi pada bagian sel yang aktif membelah, Mutasi dapat terjadi secara spontan di alam (spontaneous mutation) dan dapat juga terjadi melalui induksi (induced mutation). Tujuan dari induksi mutasi adalah untuk meningkatkan laju frekuensi mutasi sehingga diperoleh varian dengan tingkat keragaman yang tinggi yang akan diseleksi sesuai dengan karakter yang diinginkan (Jain 2010).
Mutasi induksi merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mengubah genetika tanaman yang dibuat oleh manusia untuk mendapatkan tanaman dengan sifat yang lebih baik dari tetua tanaman. Pemuliaan tanaman dengan menggunaan mutasi dapat menghasilkan tanaman mutan serta meningkatkan keragaman genetik tanaman. Tidak semua mutan hasil mutasi yang diperoleh dapat bermanfaat dalam peningkatan varietas tanaman tetapi melalui seleksi strain mutan yang ditargetkan akan diperoleh sesuai dengan yang diinginkan (Warman et al. 2015).
Pemuliaan mutasi dapat bermanfaat untuk perbaikan beberapa sifat tanaman saja dengan tidak merubah sebagian besar sifat tanaman aslinya.
Pemuliaan mutasi sangat efektif untuk merubah sedikit sifat tertentu tanpa merubah sifat lain yang sudah disukai sehingga waktu yang diperlukan pada program pemuliaan tanaman secara mutasi relatif lebih singkat (Sobrizal 2016).
Induksi mutasi membantu program pemulian dengan meningkatkan variabilitas dan mendapatkan genotip dengan sifat agronomis penting yang lebih disesuaikan dengan kondisi lingkungan berbeda. Pemuliaan mutasi akan lebih cepat jika perubahan karakter genetik yang diinginkan tersebut dikontrol oleh gen sederhana. Kelebihan teknik mutasi antara lain adalah salah satu sifat dari suatu varietas dapat diperbaiki tanpa merubah sifat yang lain, menimbulkan sifat baru yang tidak dimiliki oleh induknya, dapat memisahkan pautan gen, dan metode ini bersifat komplemen dengan teknik yang lain sehingga teknik tersebut dapat digunakan bersamaan dengan teknik lain seperti hibridisasi dan bioteknologi.
Pemuliaan mutasi sangat bermanfaat untuk perbaikan varietas padi lokal yang sudah populer pada masyarakat daerah tertentu karena rasa nasinya disukai masyarakat setempat dan beradaptasi baik di daerah tersebut, tetapi punya kelemahan umur yang terlalu panjang dan tinggi tanaman yang terlalu tinggi sehingga mudah rebah terutama menjelang panen. Kerebahan ini dapat menurunkan hasil baik secara kuantitas maupun kualitas (Fadilla 2018). Mutasi genetik tanaman dapat diinduksi dengan menggunakan mutagen seperti radiasi sinar gamma. Bagian tanaman yang diradiasi biasanya adalah benih yang akan ditumbuhkan atau bagian tanaman lainnya yang dapat ditumbuhkan.
C. Iradiasi Sinar Gamma
Penggunaan iradiasi sinar gamma dalam aspek pemuliaan tanaman sangat besar manfaatnya dalam mengembangkan varietas atau klon mutan baru.
Mutagenesis fisik dengan sinar gama dapat menginduksi perubahan secara acak pada inti DNA atau organel sitoplasma yang mengakibatkan mutasi gen, kromosom, atau genom (Piri et al. 2011). Melalui kegiatan seleksi, pemulia dapat memilih individu baru yang menghasilkan bunga yang baik dan bernilai ekonomis untuk selanjutnya dikembangkan menjadi varietas baru yang lebih baik. iradiasi gamma mutagen telah banyak digunakan untuk menyebabkan banyak ragam praktis dalam padi dan tanaman lainnya (Harris 2013).
Sinar gamma merupakan radiasi pengion dan merupakan bentuk paling kuat dari radiasi elektromagnetik, yang memiliki tingkat energi mulai dari 10 kilo elektron volt (keV) hingga beberapa ratus keV. Oleh karena itu, sinar gamma lebih mampu untuk menembus dibandingkan jenis radiasi lain seperti sinal alpha dan beta (Borzouei et al 2010). Sinar gamma berinteraksi dengan atom atau molekul untuk menghasilkan radikal bebas dalam sel. Radikal ini dapat merusak atau memodifikasi komponen penting sel tanaman dan telah dilaporkan mempengaruhi morfologi, anatomi, biokimia, dan fisiologi tanaman secara berbeda, tergantung pada tingkat iradiasi. Dalam proses induksi mutas iradiasi gamma memerlukan dosis radiasi tertentu untuk mendapatkan variasi genetik sesuai dengan yang diharapkan.
Dosis iradiasi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi perubahan sifat genetik pada sel tanaman. Dosis iradiasi yang tinggi dapat mengakibatkan kematian jaringan, sedangkan dosis iradiasi rendah akan mengakibatkan perubahan abnormal pada fenotipe tanaman. Tingkat sensitivitas suatu jaringan tanaman terhadap iradiasi sinar gamma berbeda-beda (Yunita et al 2014).
Penentuan dosis radiasi gamma yang sesuai untuk induksi mutasi somatik adalah yang paling penting. Dosis kerja dari beberapa ornamen umum telah ditentukan dengan tepat. Frekuensi mutasi bervariasi dengan kultivar dan dosis sinar gamma. Beberapa kultivar cukup sensitif, beberapa lebih sensitif dan beberapa tahan terhadap mutagen. seperti frekuensi mutasi, spektrum mutasi juga bervariasi dengan kultivar dan dosis sinar gamma (Datta 2012).
Melalui teknik iradiasi untuk menghasilkan mutan atau tanaman yang memiliki mutasi dengan sifat yang diharapkan setelah serangkaian pengujian, seleksi dan sertifikasi. Teknik radiasi ini juga dapat dilakukan sebagai langkah pertama untuk menjadi mutan yang mulai matang dan selanjutnya sebagai bahan untuk seleksi lebih lanjut. Hasil dan uji coba kemampuan beradaptasi di lapangan merupakan bagian integral dari evaluasi varietas sebelum galur baru dirilis sebagai varietas untuk petani, termasuk galur mutan yang dikembangkan dari program pemuliaan mutasi (Harris 2013).
Perlakuan irradiasi sinar gamma terhadap tanaman padi gogo dapat mempengaruhi fenotipik tanaman padi gogo. Perubahan fenotipik tanaman dapat dilihat dari adanya perbedaan pengukuran pada setiap karakter pengamatan yang diamati. iradiasi yang dilakukan menyebabkan terjadinya peningkatan atau
bahkan penurunan karakter pengamatan yang di ukur secara kuantitatif.
Perubahan fenotipik terjadi pada semua dosis iradiasi, perubahan terjadi terhadap karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, panjang malai, luas daun, hasil, persentase gabah bernas dan juga kadar klorofil tanaman
(Meliala 2016).
Hasil pengamatan pada penelitian Keragaan dan Seleksi Mutan Batang Pendek Padi Mentik Wangi Generasi M2 Hasil Iradiasi Sinar Gamma 150 Gy menunjukkan bahwa tanaman padi Mentik Wangi generasi M2 memiliki keragaan batang pendek 101-137 cm, umur berbunga 53-59 HST dan umur panen 88-91 HST lebih baik daripada kontrol (tanpa radiasi) dengan tinggi tanaman 134-170 HST, umur berbunga 65 HST dan umur panen 120 HST. Hasil pengamatan tinggi tanaman menunjukkan tanaman padi Mentik Wangi perlakuan iradiasi sinar gamma lebih pendek daripada perlakuan kontrol (tanpa radiasi) (Yulianti 2019).
