PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN
PADA BENIH SEMANGKA
(Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai)
TERHADAP KERAGAAN TANAMAN
Oleh
Secondary Putri Sejati A34403027
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN
PADA BENIH SEMANGKA
(Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai)
TERHADAP KERAGAAN TANAMAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
Secondary Putri Sejati A34403027
PROGRAM STUDI
PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RINGKASAN
SECONDARY PUTRI SEJATI. Pengaruh Perlakuan Kolkisin pada Benih Semangka (Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai) terhadap Keragaan Tanaman. Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan MEMEN SURAHMAN.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes terhadap keragaan tanaman serta mempelajari pengaruh tersebut terhadap keragaan tanaman pada tujuh genotipe semangka. Penelitian I menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak satu faktor dengan 6 perlakuan kolkisin ditambah satu kontrol, dalam dua ulangan. Penelitian II menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dua faktor dalam dua ulangan. Faktor pertama adalah perlakuan kolkisin dan tanpa kolkisin, faktor kedua adalah 7 genotipe semangka yaitu, 20-2, 17OP, 4-2 lurik, 9-2, 16-2, 29, dan 19OP. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga Agustus 2007 di Ciherang, Darmaga, Bogor pada ketinggian 250 m dpl.
Pertanaman semangka I di persemaian dan lapang kurang baik. Selain akibat kolkisin, dipengaruhi pula oleh faktor lingkungan dan cuaca yang kurang mendukung. Dari hasil uji F diketahui tidak terdapat perbedaan yang nyata di antara perlakuan kolkisin yang diberikan.
Kondisi awal pertanaman semangka penelitian II cukup baik. Hal ini didukung dengan kondisi cuaca yang baik. Tetapi pada fase vegetatif terkena banjir dan gangguan hama. Dari hasil uji F, pada penelitian II terdapat perbedaan yang sangat nyata pada perlakuan genotipe dengan kolkisin (K) saat 3 MST, pada peubah panjang batang tanaman. Perbedaan sangat nyata juga terjadi pada peubah jarak buah saat panen. Perbedaan yang nyata terdapat pada peubah jumlah daun, panjang daun, lebar daun, dan diameter batang, pada perlakuan dengan kolkisin (K). Dilihat dari nilai rataan, genotipe 9-2 memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan genotipe yang lain pada peubah panjang batang tanaman, jumlah daun, panjang daun, dan diameter batang. Warna daunnya juga lebih gelap pada perlakuan dengan kolkisin, dibandingkan tanpa kolkisin.
Kesimpulan dari hasil penelitian I adalah tidak terdapat perbedaan tanaman yang menunjukkan poliploidi akibat perlakuan yang diberikan. Tetapi hanya terdapat kecenderungan pada perlakuan (P3) yang dapat menyebabkan poliploidi pada genotipe yang digunakan. Pada penelitian II terdapat perbedaan atau keragaman pada morfologi (beberapa peubah yang diamati) dari genotipe yang diberi perlakuan kolkisin dengan yang tanpa kolkisin. Genotipe 9-2 menunjukkan kecenderungan terjadi pembentukan tanaman poliploid.
Judul : PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN PADA BENIH SEMANGKA
(Citrullus lanatus (Thunberg.) Matsum & Nakai) TERHADAP KERAGAAN TANAMAN
Nama : Secondary Putri Sejati NRP : A34403027
Program Studi : Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih
Menyetujui, Dosen Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. M. Syukur, SP. MSi. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. NIP : 132258034 NIP : 131878956
Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr. NIP : 131 124 019
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Juni 1985 dari ayah Herukisno dan ibu Suwarni. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.
Penulis mendapatkan pendidikan dasar di SDN inpres II Jakarta Selatan hingga kelas 2, kemudian menyelesaikan pendidikan dasar di SDN Kecapi II Bekasi dan lulus tahun 1997. Pendididikan lanjutan ditempuh penulis di SLTPN 259 Jakarta Timur yang lulus pada tahun 2000. Tahun 2003 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMUN 39 Jakarta Timur.
Selanjutnya pada tahun 2003 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Mahasiswa IPB) pada Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Tahun 2004 penulis memilih program studi kekhususan Pemuliaan Tanaman.
Selama di IPB penulis pernah menjadi anggota DKM Al Hurriyah IPB pada tahun 2003/2004, bendahara di Al Falah (rohis jurusan) bagian dari FKRD pada tahun 2005/2006, anggota KOPMA IPB pada tahun 2006/2007, dan anggota LENSA pada tahun 2006/2007.
Tahun 2006 penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Selama menjadi mahasiswa penulis juga aktif mengikuti kepanitiaan, pelatihan dan lomba.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Salawat serta salam senantiasa kita tujukan kepada nabi besar Muhammad SAW. Ridho dan rahmat-Nya senantiasa pula penulis harapkan.
Skripsi yang berjudul Studi Penggandaan Kromosom Menggunakan Kolkisin pada Benih Semangka ini merupakan prasyarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. selaku pembimbing I dan Dr. M. Syukur, SP, MS. selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan bantuan kepada penulis sejak perencanaan penelitian hingga akhir penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. dan Dr. M. Syukur, SP, MS. atas dukungan dana melalui Proyek Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun anggaran 2006.
3. Willy Bayuardi, SP. MSi selaku penguji atas segala saran dan masukan yang telah diberikan untuk perbaikan skripsi ini.
4. Staf IPB di Laboratorium RGCI dan Laboratorium dik. Pemuliaan Tanaman.
5. Bapak, Mama, Mas Tria, Mba Hera, Rico dan Egi yang telah memberikan doa, dukungan, nasihat, semangat kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Sahabat dan teman-temanku (Karina, Zahro, Kiki, Ema, Umi, Retno, Indah, Danti, Heni, Nisa’a, Saepul, Tedi, dan Yudi) atas segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis selama penelitian.
7. Bapak dan Ibu Acang yang telah membantu dan memberikan saran dalam pelaksanaan budidaya semangka di lapang.
8. Seluruh teman-teman PMTB angkatan 40 atas kebersamaan selama empat tahun dan semangat yang diberikan.
9. Teman-teman di Wisma Mobster atas doa dan dukungannya.
Semoga tulisan ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan mendapatkan ridho Allah SWT. Amin.
Bogor, Januari 2008
DAFTAR ISI
Halaman PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Hipotesis... 2 TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik dan Manfaat Semangka... 3Jenis-jenis semangka... 4
Semangka Tanpa Biji... 5
Penggandaan Kromosom dan Mutasi... 6
Kolkisin... 6
Tetraploid... 9
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat... 10
Bahan dan Alat... 10
Metode Penelitian... 11
Pelaksanaan Percobaan... 13
Pengamatan... 21
Analisis Data... 22
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum... 23
Karakter Kuantitatif... 26
Penelitian I... 26
Penelitian II... 29
Panjang Batang Tanaman dan Jumlah Daun ... 31
Panjang Daun dan Lebar Daun...33
Diameter Batang dan Jarak Buah saat Panen... 34
Karakter Kualitatif...35
Penelitian I...36
Penelitian II... 37
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 39
Saran... 39
DAFTAR PUSTAKA... 40
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Semangka I... 28
2. Perkiraan Persentase Tanaman Mengganda pada Tiap Perlakuan dan Ulangan Penelitian I... 29
3. Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Semangka II... 30
4. Perkiraan Persentase Tanaman Mengganda pada Tiap Perlakuan dan Ulangan Penelitian II... 31
5. Panjang Batang Tanaman Penelitian II... 32
6. Rataan Jumlah Daun Penelitian II... 32
7. Rataan Panjang Daun Penelitian II...33
8. Rataan Lebar Daun Penelitian II... 33
9. Rataan Diameter Batang Penelitian II... 34
10. Rataan Jarak Buah saat Panen Penelitian II...34
11. Rekapitulasi Hasil Pengamatan Peubah Kualitatif Penelitian I... 36
12. Rekapitulasi Hasil Pengamatan Peubah Kualitatif Penelitian II... ...37
Lampiran 1. Sidik Ragam Panjang Batang Tanaman Penelitian I... 43
2. Sidik Ragam Jumlah Daun Penelitian I... 43
3. Sidik Ragam Panjang Daun Penelitian I... 44
4. Sidik Ragam Lebar Daun Penelitian I... 45
5. Sidik Ragam Diameter Batang Penelitian I... 45
6. Sidik Ragam Jumlah Stomata Penelitian I... 46
7. Sidik Ragam Diameter Stomata Penelitian I... 46
8. Sidik Ragam Bobot Buah Penelitian I...46
9. Sidik Ragam Keliling Buah Penelitian I... 47
10. Sidik Ragam Panjang Buah Penelitian I... 47
Lampiran
12. Sidik Ragam Padatan Total Terlarut Penelitian I...47
13. Sidik Ragam Jumlah Biji Penelitian I... 47
14. Sidik Ragam Panjang Batang Tanaman Penelitian II... 48
15. Sidik Ragam Jumlah Daun Penelitian II... 49
16. Sidik Ragam Panjang Daun Penelitian II... 50
17. Sidik Ragam Lebar Daun Penelitian II... 51
18. Sidik Ragam Diameter Batang Penelitian II... 52
19. Sidik Ragam Jumlah Stomata Penelitian II...53
20. Sidik Ragam Diameter Stomata Penelitian II... 53
21. Sidik Ragam Bobot Buah Penelitian II... 53
22. Sidik Ragam Keliling Buah Penelitian II... 53
23. Sidik Ragam Panjang Buah Penelitian II... 54
24. Sidik Ragam Jarak Buah saat Panen Penelitian II...54
25. Sidik Ragam Padatan Total Terlarut Pangkal Buah Penelitian II... 54
26. Sidik Ragam Jumlah Biji Penelitian II... 54
27. Data Klimatologi Darmaga, Bogor Tahun 2007... 55
28. Rataan Panjang Batang Tanaman Penelitian I... 55
29. Rataan Jumlah Daun Penelitian I... 55
30. Rataan Panjang Daun Penelitian I... 56
31. Rataan Lebar Daun Penelitian I... 56
32. Rataan Diameter Batang Penelitian I... 56
33. Rataan Jumlah Stomata dan Diameter Stomata Penelitian I... 57
34. Rataan Bobot Buah dan Keliling Buah Penelitian I... 57
35. Rataan Panjang Buah dan Jarak Buah yang Dipanen Penelitian I... 57
36. Rataan 0Brix Buah dan Jumlah Biji Penelitian I... 58
37. Rataan Jumlah Stomata dan Diameter Stomata Penelitian II... 58
38. Rataan Bobot Buah dan Keliling Penelitian II... 58
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
Teks
1. Skema Tahap Pembuatan Semangka Tanpa Biji... 5
2. Struktur Molekul Kolkisin Murni... 7
3. Kegiatan Penyerbukan pada Bunga Semangka... 20
4. Stomata Anomositik... 21
5. Gejala Serangan Hama dan Penyakit pada Semangka... 25
6. Serangan kutu daun (aphids) pada tanaman... 26
7. Bibit Penelitian I saat Persemaian (Tampak Samping)... 27
8. Bibit Penelitian I saat di Persemaian (Tampak Atas)... 29
9. Bibit Penelitian II di Lapang... 31
10. Warna Kulit dan Daging Buah... 35
Lampiran 1. Munsell Color Chart untuk Pengamatan Warna Daun... 59
2. Handrefraktometer untuk Pengamatan Padatan Terlarut Total (0Brix)... 59
3. Penampang stomata daun semangka pada bidang pandang mikroskop dengan perbesaran 400 kali... 60
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Semangka (Citrullus lanatus L) merupakan tanaman yang berasal dari daerah kering tropis dan sub tropis Afrika. Karena semangka termasuk tanaman tropis, maka dalam pembudidayaannya memerlukan sinar matahari penuh agar produksi optimal. Semangka termasuk ke dalam keluarga Cucurbitaceae, satu keluarga dengan melon, mentimun, dan labu. Semangka merupakan tanaman semusim, tumbuh merambat hingga panjangnya mencapai 3-5 meter (Cahyono, 1996).
Sunarjo (1996) menyatakan bahwa buah semangka merupakan buah yang digemari segala lapisan masyarakat karena rasa buahnya yang manis dan menyegarkan. Cahyono (1996) menambahkan bahwa buah semangka tanpa biji banyak disukai orang karena memiliki kelebihan yang tidak ditemui jika menyantap buah semangka biasa. Orang akan semakin nyaman mengkonsumsi
buah semangka dengan tidak adanya biji. Saat ini, semangka hibrida (berbiji dan tidak berbiji) juga semakin diminati para petani karena memiliki beberapa keunggulan seperti produksi yang tinggi, rasa yang lebih manis, tahan terhadap hama dan penyakit, serta disukai banyak konsumen sehingga memberikan keuntungan.
Benih hibrida tanpa biji (triploid) merupakan semangka jenis unggul yang pada daging buahnya tidak terdapat biji. Benih semangka diploid (2x) direndam dalam larutan kolkisin sehingga menjadi tanaman tetraploid (4x). Hasil persilangan antara tanaman tetraploid sebagai induk betina dengan diploid sebagai induk jantan akan menghasilkan buah semangka yang berbiji triploid. Benih semangka triploid ini bila ditanam akan menghasilkan buah semangka tanpa biji (Kalie, 2004).
Ada cara lain untuk menghasilkan benih poliploid, yaitu dengan tehnik pemanasan. Namun, kemungkinan cara tersebut menghasilkan benih poliploid yang diinginkan sangat rendah dan dibutuhkan waktu yang lama (Brewbaker, 1983). Oleh karena itu, pada penelitian kali ini akan digunakan senyawa kimia kolkisin untuk menghasilkan benih semangka tetraploid. Meskipun menurut Prajnanta (1999) hasil yang akan diperoleh masih termasuk
rendah yaitu sekitar 10-20% benih poliploid normal, tetapi teknik ini masih dianggap lebih baik dibandingkan dengan teknik induksi poliploid yang lain.
Kolkisin merupakan suatu kristal berwarna kuning yang diisolasi pertama kali tahun 1819 dari bagian biji dan umbi lapis tanaman Autum crocus (Colchicum autumnale L., famili Liliace) suatu tanaman yang berasal dari Eropa Selatan. Tehnik pembenihan semangka tanpa biji dengan kolkisin, ditemukan pertama kali oleh pemulia tanaman berkebangsaan Jepang, Prof. Dr. Hitoshi Kihara. Rumus kimia kolkisin adalah C22H25O6N (Kalie, 1996).
Eigsti dan Dustin (1957) menyatakan bahwa pemberian kolkisin mengakibatkan tidak terbentuknya benang pengikat kromosom yang akan menarik kromosom ke kutub sel pada proses pembelahan sel, sehingga sel tidak membelah dan menimbulkan poliploid. Kolkisin memiliki kemampuan untuk melipatgandakan jumlah kromosom. Larutan kolkisin yang diberikan pada titik tumbuh kecambah tanaman akan menyebabkan kromosom mengganda. Karena pemberian kolkisin terhadap sel yang sedang membelah mengakibatkan kegagalan pembentukan dinding sel baru. Akibatnya, kromosom yang mengganda pada proses pembelahan sel tetap berada di sel induk karena sel anaknya tidak terbentuk (Hartl et al., 1987).
Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mempelajari pengaruh lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes terhadap penampilan tanaman.
2. Mempelajari keragaan tanaman hasil perendaman dan penetesan larutan kolkisin pada tujuh genotipe semangka.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian adalah :
1. Tanaman dari hasil perlakuan lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes menunjukkan penampilan tertentu.
2. Perlakuan perendaman dan penetesan larutan kolkisin terhadap tujuh genotipe semangka menghasilkan keragaan tanaman yang berbeda-beda.
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik dan Manfaat Semangka
Semangka (Citrullus vulgaris L) diperkirakan berasal dari daerah kering tropis dan sub tropis Afrika. Karena termasuk tanaman tropis, maka sinar matahari mutlak diperlukan dalam budidaya semangka agar produksi optimal. Semangka termasuk ke dalam keluarga Cucurbitaceae, satu keluarga dengan melon, mentimun, dan labu. Semangka merupakan tanaman semusim, tumbuh merambat hingga panjangnya mencapai 3-5 meter (Cahyono, 1996).
Tanaman semangka bersifat menjalar, dengan batang membulat, kecil, panjang, dan seluruh permukaan tubuhnya tertutup bulu-bulu halus. Daunnya lebar menjari. Bunga berumah satu (monoceous), tetapi berkelamin satu (unisekual). Bunga jantan berbentuk terompet dan bunga betina mempunyai bakal buah yang bulat sebesar kelereng di bagian bawah mahkotanya. Jumlah bunga jantan lebih banyak dari bunga betina, biasanya dengan perbandingan 1 banding 5. Penyerbukan bunga alami terjadi secara silang (crossing) oleh lebah madu, lalat hijau, atau serangga perantara lainnya. Biasanya tanaman berbunga 45-60 hari setelah tanam (Sunarjo, 1998). Ada pula semangka yang memiliki bunga hermafrodite dan monoceous pada beberapa varietas (Kalie, 2004).
Ukuran buah didasarkan kepada beratnya, buah berukuran besar bila beratnya lebih dari 4 kg, buah berukuran sedang bila beratnya antara 2-4 kg, dan buah dikatakan kecil bila beratnya kurang dari 2 kg. Bentuk buah semangka terdiri dari bulat, oblong, dan oval (Suryo, 2007). Warna daging buah terdiri dari merah tua, jingga, merah jambu, kuning, dan putih tergantung varietasnya. Warna daging yang merah disebabkan oleh pigmen likopen, kuning terutama dari karoten dan xantofil (Rubatzky et al., 1999)
Buah semangka merupakan buah yang digemari segala lapisan masyarakat karena rasanya yang segar (Sunarjo, 1996). Apalagi buah semangka tanpa biji, buah ini banyak disukai orang karena menambah kenyamanan saat menyantapnya. Saat ini semangka hibrida (berbiji dan tidak berbiji) juga makin diminati para petani karena memiliki beberapa keunggulan, seperti produksi tinggi, rasa yang
lebih manis, tahan hama dan penyakit, serta disukai banyak konsumen (Cahyono, 1996).
Semangka yang matang sering dimakan segar sebagai buah meja atau makanan pencuci mulut (Sunarjo, 1996). Kalie (2004) menambahkan bahwa buah yang masih muda dapat dibuat sayur. Kulit buahnya dapat dibuat acar. Bijinya mengandung protein dan lemak cukup tinggi sekitar 30-40% sehingga rasanya gurih bila dijadikan kuaci (makanan kecil yang rasanya gurih dan asin).
Semangka diketahui mengandung zat-zat tertentu yang dapat membunuh sel-sel kanker. Profesor Masatoshi Yamazaki dari Universitas Tokyo memaparkan hasil temuannya. Semangka, pisang, dan rumput laut mengandung zat-zat yang dapat menstimulir phagocyte. Phagocyte adalah suatu sel darah merah yang mampu melindungi sistem darah dari infeksi dengan cara menyerap mikroba untuk mematikan sel-sel penyebab penyakit kanker. Manfaat semangka yang lain adalah dapat berfungsi sebagai diuretik karena kandungan kalori semangka yang sangat rendah. Semangka juga mengandung pigmen karotenoid jenis flavonoid yang menyebabkan warna merah atau kuning. Flavonoid dapat pula berperan sebagai anti alergi. Selain itu, buah semangka juga mengandung vitamin dan mineral (Prajnanta, 2003).
Jenis-Jenis Semangka
Saat ini di pasaran telah banyak jenis semangka yang beredar baik lokal maupun impor (hibrida). Semangka hibrida terbagi menjadi semangka hibrida haploid (berbiji) dan semangka hibrida triploid (tanpa biji). Varietas semangka hibrida berbiji contohnya Farmers Giant, New Dragon, South Crimson, Grand Baby, dan masih banyak lagi. Sedangkan semangka hibrida tanpa biji seperti Quality, Sky Bell, Orchid Sweet, Farmers wonderful, dan Fengshan No. 1. Pada umumnya benih-benih semangka hibrida tersebut masih impor dari negara-negara Jepang, Taiwan, dan Amerika (Cahyono, 1996).
Semangka lokal pada umumnya berukuran kecil, rasanya kurang manis, dan banyak mengandung biji. Semangka lokal yang dibudidayakan diantaranya Sengkaling, Bojonegoro, dan semangka hitam dari Pasuruan (Kalie, 1993). Sunarjo (1998) menambahkan bahwa di Indonesia, tanaman semangka banyak
dibudidayakan secara komersial di Indramayu, Cirebon (setelah panen padi), Madiun, Klaten, Madura, Malang, Lombok, dan sebagainya.
Semangka Tanpa Biji
Semangka hibrida adalah semangka yang dihasilkan dari persilangan dua galur murni atau lebih. Kedua induk tersebut memiliki keunggulannya masing-masing. Dari hasil persilangan tersebut akan menghasilkan varietas baru yang hibrid (benih F1) (Kalie, 2004). Sedangkan semangka hibrida triploid (tanpa biji), dihasilkan dari persilangan antara induk betina tetraploid (4x) dengan induk jantan diploid (2x) yang normal. Induk betina tetraploid dihasilkan dengan perlakuan kolkisin terlebih dahulu. Setelah itu benih akan mengalami poliploidi (tetraploid). Persilangan antara tanaman tetraploid (betina) dan diploid/normal (jantan) akan menghasilkan keturunan triploid. Tanaman triploid tersebut adalah tanaman yang menghasilkan semangka tanpa biji/seedless (Cahyono, 1996).
Gambar 1. Skema Tahap Pembuatan Semangka Tanpa Biji
Teknik menghasilkan semangka tanpa biji dengan larutan kolkisin di atas merupakan salah satu cara mutasi buatan yang menginduksi poliploidi secara kimia. Cara lain menginduksi poliploidi adalah dengan pemberian panas. Teknik ini memiliki tingkat keberhasilan lebih rendah dibandingkan mutasi menggunakan
Semangka diploid diberi perlakuan kolkisin 0.2 - 0.4% Semangka tetraploid 2n = 4x = 44 Semangka diploid 2n = 2x = 22 Gamet semangka tetraploid n = 2x = 22 Gamet semangka diploid n = x = 11 Semangka triploid 2n = 3x = 33 (Tanpa biji)
perlakuan perendaman kolkisin (Brewbaker, 1983). Selain itu, waktu yang dibutuhkan lebih singkat pada kolkisin. Sehingga dalam tahap menghasilkan semangka tanpa biji, digunakan kolkisin untuk menginduksi poliploidi.
Penggandaan Kromosom dan Mutasi
Brewbaker (1983) menyatakan, evolusi tanaman tingkat tinggi berlangsung dengan bertambahnya jumlah kromosom sebagai hasil poliploidi, hal tersebut merata terdapat pada golongan lumut, paku-pakuan, dan tanaman berbunga. Salah satu sumber keragaman dalam pemuliaan tanaman adalah dari perubahan jumlah kromosom. Suatu organisme yang memiliki lebih dari dua set kromosom atau genom dalam sel-sel somatiknya biasa disebut poliploidi (Poespodarsono, 1998). Poliploidi adalah perubahan satu set kromosom lengkap. Tanaman pada umumnya memiliki jumlah kromosom 2x, namun karena beberapa sebab ada pula tanaman yang memiliki jumlah kromosom haploid (x) atau triploid (3x), tetraploid (4x), dan seterusnya.
Terdapat beberapa cara untuk menggandakan jumlah kromosom (poliploidi) sebagai sumber keragaman genetik. Salah satu caranya melalui mutasi. Mutasi adalah perubahan dalam struktur gen baik terjadi secara spontan atau buatan menggunakan agensia fisik atau kimia (Nasir, 2001). Mutasi alami berlangsung dalam jangka waktu yang lama (Brewbaker, 1983). Mutagen kimia terdiri dari agen alkilasi yang merupakan bahan kimia yang sangat kuat dan banyak digunakan dalam pemuliaan dengan cara mutasi, serta ada bahan lain seperti basa Nitzchia, peroksida, dan alkaloid tertentu seperti kolkisin yang memiliki sifat-sifat mutagenik. Metode penggandaan kromosom ini sangat penting dalam ilmu pemuliaan tanaman.
Kolkisin
Salah satu alkaloid yang sering dijumpai adalah kolkisin. Menurut Eigsti dan Dustin (1957) kolkisin adalah suatu senyawa yang diekstrak dari umbi dan biji tanaman krokus (Colchicum autumnale). Rumus kimia kolkisin adalah C22H25O6N dan struktur kimia kolkisin adalah :
Gambar 2. Struktur Molekul Kolkisin Murni
Sejak ditemukan senyawa sejenis alkaloida bernama kolkisin yang dapat mengandakan kromosom pada tahun 1937, banyak pemulia yang tertarik untuk mendapatkan tetraploid secara buatan. Tehnik pembenihan semangka tanpa biji menggunakan kolkisin, ditemukan pertama kali oleh pemulia tanaman berkebangsaan Jepang, Prof. Dr. Hitoshi Kihara (Allard 1989; Kalie, 2004).
Eigsti dan Dustin (1957) menyatakan bahwa pemberian kolkisin mengakibatkan tidak terbentuknya benang pengikat kromosom yang akan menarik kromosom ke kutub sel pada proses pembelahan sel. Sehingga sel tidak membelah dan menimbulkan poliploidi. Hartl et al (1987) menambahkan bahwa kolkisin memiliki kemampuan untuk melipatgandakan jumlah kromosom. Larutan kolkisin yang diberikan pada titik tumbuh kecambah tanaman akan menyebabkan kromosom mengganda. Sebab, pemberian kolkisin terhadap sel yang sedang membelah mengakibatkan kegagalan pembentukan dinding sel baru. Akibatnya, kromosom yang mengganda pada proses pembelahan sel tetap berada di sel induk karena sel anaknya tidak terbentuk.
Kolkisin mempunyai pengaruh yang istimewa dalam menghentikan aktivitas benang-benang pengikat kromosom (spindle), sehingga kromosom yang sudah membelah tidak memisahkan diri dalam anafase dari pembelahan sel hewan maupun tanaman. Senyawa ini juga ampuh dalam menyembuhkan penyakit gout. Dengan terhentinya proses pemisahan dalam metafase, maka pemberian kolkisin ini menyebabkan jumlah kromosom di dalam sel menjadi dobel. Penggunaan kolkisin untuk membentuk poliploidi telah diterapkan pada ratusan spesies tanaman dan beberapa spesies hewan (Brewbaker, 1983).
Ada beberapa cara penerapan perlakuan kolkisin, tergantung pada tujuan penelitian, peralatan, dan jenis tanaman. Diantaranya adalah metode imersi biji (seed immersion), metode tetes pada jaringan meristem ujung, metode imersi stek,
metode in vitro, dan metode penyuntikan (injection). Penerapan kolkisin pada semangka ialah dengan metode imersi biji, yaitu suatu metode perendaman benih dalam suatu cawan petri yang telah dilapisi tissue atau kapas. Biji diusahakan tidak terendam seluruhnya agar biji dapat memperoleh oksigen dengan baik (Syukur, 2002).
Teknik perakitan semangka tanpa biji menggunakan kolkisin dalam proses pembentukannya. Caranya adalah benih yang menjadi tetua betina semangka triploid harus digandakan terlebih dahulu dengan merendam benih di dalam larutan kolkisin agar menjadi tetraploid. Persilangan antara semangka tetraploid sebagai induk betina dengan semangka diploid akan menghasilkan benih semangka triploid (Kalie, 2004). Benih semangka triploid ini bila ditanam akan menghasilkan semangka tanpa biji. Proses ini harus diulang setiap kali akan menghasilkan semangka tanpa biji. Karena, semangka tanpa biji (triploid) tidak mempunyai benih yang fertil untuk ditanam kembali.
Tingkat keberhasilan pengaruh kolkisin untuk menghasilkan tanaman semangka tetraploid umumnya berkisar 10-20% (Prajnanta, 1999). Kolkisin akan efektif apabila diteteskan atau direndam pada saat sel membelah. Sebab, kolkisin akan diserap oleh sel dan mempengaruhi pembelahan sel yang sedang berlangsung. Penetesan ini sebaiknya dilakukan pada pagi atau sore hari. Yaitu pada saat suhu udara rendah dan kelembaban tinggi. Hal ini dilakukan karena sifat kolkisin yang mudah menguap (Kalie, 2004). Perendaman dengan air sebelum perlakuan perendaman dengan larutan kolkisin akan lebih mengefektifkan pemberian kolkisin, sebab sel-sel benih sudah berimbibisi terlebih dahulu. Dengan demikian, benih lebih mudah menerima pengaruh kolkisin. Benih semangka yang akan digandakan sebaiknya juga direndam dahulu dalam larutan fungisida agar tidak terkontaminasi penyakit (Priadi et al., 2005).
Cara lain menginduksi poliploidi adalah menggunakan Nitrogen-oxida dan pemberian panas. Namun hasilnya lebih rendah jika dibandingkan dengan kolkisin (Brewbaker, 1983). Zat kimia lain yang dapat menginduksi poliploidi yaitu asenaften, kloralhidrat, sulfanilamid, etil-merkuri-klorid, dan heksaklorosik- loheksan. Akan tetapi zat-zat tersebut hanya larut dalam gliserol, tidak seperti kolkisin yang dengan mudah dapat larut dalam air (Suryo, 2007).
Tetraploid
Poliploidi atau penggandaan kromosom dibedakan menjadi autopoliploid dan allopoliploid. Autopliploid adalah apabila genom yang sama mengalami kelipatan (n1 + n1), contohnya triploid dan tetraploid. Allopoliploid adalah apabila genom–genom yang berbeda berkumpul melalui hibridisasi (m1 + m2), contohnya persilangan Nicotiana tabacum (2n = 48) dengan N. glutinosa (2n = 24) menghasilkan N. digluta (2n = 72). Tetraploid juga dibedakan menjadi autotetraploid dan allopoliploid. Tumbuhan autotetraploid didapat dari penggandaan jumlah kromosomnya dengan pemberian perlakuan seperti kolkisin. Tumbuhan allotetraploid adalah tumbuhan tetraploid yang didapat dengan persilangan antar spesis atau genus (Suryo, 2007).
Perlakuan perendaman benih mentimun dalam kolkisin berpengaruh terhadap bentuk morfologi tanaman tetraploidnya, seperti daun dan ukuran biji yang lebih besar (Smith et al, 1973). Sifat-sifat umum dari tanaman tetraploid diantaranya tanaman tampak lebih kekar tetapi kurang tahan terhadap perubahan lingkungan serta serangan hama dan penyakit tanaman. Daun-daun ukurannya lebih besar dan warnanya lebih hijau. Sel-sel epidermis daun dan stomata mempunyai ukuran lebih besar dibandingkan dengan tanaman diploid. Akan tetapi sel-sel penutup ukurannya lebih besar, sehingga jumlah stomata dalam satuan luas jaringan epidermis daun menjadi berkurang (Suryo, 2007).
Stoma (jamak = stomata) adalah celah dalam epidermis yang dibatasi oleh dua sel epidermis yang khusus, yakni sel penutup. Famili Cucurbitaceae memiliki jenis stomata anomositik atau Ranunculaceae. Pada jenis ini, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak berbeda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Jenis-jenis stomata lain diantaranya anisositik (Cruciferae), parasitik (Rubiceae), dan diasitik (Caryophyllaceae). Jumlah stomata beragam pada daun tumbuhan yang sama dan juga pada daerah daun yang sama (Hidayat, 1995).
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman dan Kebun percobaan Petani Ciherang. Kebun ini terletak di Ciherang pada ketinggian 250 m dpl. Berdasarkan penelitian sebelumnya, lahan tersebut mendapat sinar matahari langsung untuk pertumbuhan semangka dan aman dari pencurian. Periode percobaan dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus 2007, dari mulai perlakuan dengan kolkisin di laboratorium sampai pemanenan semangka di lapang.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian I adalah benih F4 genotipe 14 (genotipe 14 selfing pada ulangan satu dan 14 OP pada ulangan dua) dan 24-2 (genotipe 24-2 hijau pada ulangan satu dan 24-2 lurik pada ulangan dua). Benih ini adalah benih hasil persilangan dalam salah satu tahap perakitan semangka tanpa biji tahan penyakit layu fusarium (Kiara x Hokky Star). Pada penelitian II digunakan benih genotipe 20-2, 17OP, 4-2 lurik, 9-2, 16-2, 29, dan 19OP. Bahan lain yang digunakan adalah kolkisin, DMSO (sebagai pelarut), aquades (sebagai pelarut), air, kapas, tissue, cat kuku bening, media tanam, pupuk, dan pestisida. Pupuk dan pestisida yang digunakan adalah pupuk kandang, NPK mutiara, Gandasil D, Kelthine, Furadan, Dithane, Curacron, Decis, Kanon, Suprasid dan herbisida.
Alat-alat yang digunakan selama percobaan adalah alat pembuat larutan kolkisin (pipet, pinset, pisau catter, gelas ukur, pengaduk, erlenmeyer, timbangan digital, sarung tangan, masker), alat perendaman larutan kolkisin (cawan petri, pinset, sendok), alat penetes larutan kolkisin (pipet, suntikan, gelas ukur), tray untuk menyemai benih, alat selfing/crossing (label, kertas minyak untuk sungkup, tali, spidol permanen), alat pengamatan tanaman di lapang (munsell color chart, jangka sorong, meteran), alat pengambilan contoh stomata di lapang (pinset, silotip, preparat, cat kuku bening), alat ekstraksi (saringan, wadah benih, sendok, pisau, kertas label), alat pengamatan pasca panen (handrefraktometer, timbangan
digital, meteran), dan peralatan pengamatan stomata (mikroskop, milimeter mikroskop, preparat), serta sarana produksi tanaman (saprotan).
Metode Penelitian Penelitian ini terdiri dari dua penelitian, yaitu :
1. Penelitian I terdiri dari kombinasi perlakuan lama perendaman dan konsentrasi penetesan larutan kolkisin, yaitu :
P0 = Perendaman dengan air selama 36 jam, tanpa penetesan larutan kolkisin P1 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 12 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1%
P2 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 24 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1%
P3 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 36 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1%
P4 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 12 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2%
P5 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 24 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2%
P6 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 36 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2%
Penelitian I menggunakan dua galur yaitu galur 1 (14) yang diulang tiga kali dan galur 2 (24-2) diulang dua kali. Total terdapat 35 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan menggunakan 30 benih semangka. Total kebutuhan benih galur 1 adalah 630 benih dan galur 2 sebanyak 420 benih.
2. Penelitian II mengkaji keragaan kombinasi perlakuan (P5) pada 7 genotipe semangka dari penelitian I. Percobaan ini terdiri dari dua faktor. Faktor pertama yaitu perlakuan 7 genotipe semangka (G) :
• G1 = Genotipe 20-2 • G2 = Genotipe 17OP • G3 = Genotipe 4-2 lurik • G4 = Genotipe 9-2 • G5 = Genotipe 16-2
• G6 = Genotipe 29 • G7 = Genotipe 19OP
Faktor kedua adalah perlakuan dengan atau tanpa kolkisin (K) : • K0 = Tanpa perlakuan kolkisin
• K1 = Dengan perlakuan kolkisin
Masing-masing perlakuan terdiri dari dua ulangan sehingga secara keseluruhan terdapat 28 satuan percobaan. Masing-masing satuan percobaan terdiri dari 30 benih semangka. Total kebutuhan benih sebanyak 840 benih.
Penelitian I dianalisis menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) satu faktor. Model rancangan yang digunakan adalah :
Yij = µ + Pi + Kj + εij Keterangan :
Yij : Respon dari perlakuan ke-i pada ulangan ke-j µ : Nilai rataan umum
Pi : Pengaruh aditif perlakuan ke-i Kj : Pengaruh aditif ulangan ke-j
εij : Galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Penelitian II dianalisis menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dua faktor (Factorial Design). Model rancangan yang digunakan adalah : Yijk = µ + Ti + Cj + (TC)ij + Gk + εijk
Keterangan :
Yijk : Nilai pengamatan dari perlakuan genotipe ke-i dan perlakuan dengan atau tanpa kolkisin ke-j pada ulangan ke-k
µ : Nilai rataan umum
Ti : Pengaruh aditif perlakuan genotipe ke-i
Cj : Pengaruh aditif perlakuan dengan atau tanpa kolkisin ke-j (TC)ij : Pengaruh interaksi genotipe ke-i dan kolkisin ke-j
Gk : Pengaruh kelompok ke-k
εijk :Pengaruh lingkungan (galat) dari genotipe ke-i, dengan atau tanpa kolkisin ke-j, dan kelompok ke-k
Data diolah dengan sidik ragam dan analisis uji lanjut menggunakan metode Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
Pelaksanaan Percobaan
Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Penelitian I adalah perlakuan lama perendaman dan konsentrasi penetesan larutan kolkisin terhadap dua galur, pengamatan dilakukan secara terpisah. Penelitian II menggunakan perlakuan 7 genotipe semangka yang diberi perlakuan dari penelitian I yang berdasarkan literatur dianggap paling efektif.
Persiapan Laboratorium Penelitian I :
Bahan dan alat yang akan digunakan untuk media semai, pembuatan larutan kolkisin, dan perendaman benih dalam larutan kolkisin disiapkan terlebih dahulu. Media tanam yang akan digunakan untuk menyemai benih disterilkan pada suhu 150oC selama 3 jam. Bahan dan alat untuk pembuatan larutan kolkisin diantaranya serbuk kolkisin, DMSO (pelarut), aquades (pelarut), pipet, pinset, pisau catter, gelas ukur, pengaduk, erlenmeyer, timbangan digital, sarung tangan, dan masker. Jumlah kebutuhan serbuk kolkisin yang akan digunakan, dihitung kemudian ditimbang sesuai perhitungan kebutuhan. Demikian pula dengan DMSO, dihitung dan dicampurkan dengan kolkisin. Kemudian ditambahkan aquades hingga tepat pada tera yang diinginkan.
Perendaman benih semangka dalam larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO sesuai perlakuan, memerlukan larutan kolkisin sebanyak 600 ml yang dibuat dari 0.12 g kolkisin, 12 ml DMSO, dan 587.88 ml aquades. Kemudian pembuatan larutan kolkisin 0.1% dengan 0.2% DMSO untuk perlakuan penetesan kolkisin sebanyak 90 ml, dibutuhkan 0.09 g kolkisin, 1.8 ml DMSO dan 8.11 ml aquades. Sedangkan pembuatan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO untuk perlakuan penetesan kolkisin sebanyak 90 ml, dibutuhkan 0.18 g serbuk kolkisin, 1.8 ml DMSO dan 88.02 ml aquades.
Benih-benih yang akan digunakan dalam perlakuan penelitian, direndam dahulu dalam fungisida selama lima menit. Setelah itu dicuci hingga benar-benar bersih dengan air mengalir. Kegiatan ini dilakukan agar benih terbebas dari jamur yang dapat mengganggu. Perendaman benih dalam larutan kolkisin dilakukan dalam cawan petri sebanyak 30 buah yang didalamnya telah dilapisi kapas,
kemudian dimasukkan larutan kolkisin 0.02% sebanyak 20 ml tiap cawan petri. Tujuan dari pemberian kapas adalah agar benih tidak mengambang pada permukaan larutan saja dan seluruh permukaan benih dapat terkena larutan kolkisin, tetapi diusahakan benih tidak terendam seluruhnya dalam larutan. Hal tersebut dapat membantu keberhasilan penggandaan kromosom, tetapi benih tetap memperoleh oksigen yang cukup.
Penelitian II :
Persiapan penelitian II di laboratorium sama dengan penelitian I, kecuali pada jumlah kebutuhan bahan yang akan digunakan dan genotipe benih yang dijadikan sebagai perlakuan penelitian II ini. Pada penelitian II, dibutuhkan larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO sebanyak 300 ml untuk perendaman benih semangka, yang dibuat dari 0.06 g kolkisin, 0.6 ml DMSO, dan 299.34 ml aquades. Kemudian pembuatan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO sebanyak 110 ml untuk penetesan kecambah semangka. Larutan ini dibuat dari 0.22 g kolkisin, 2.2 ml DMSO, dan 107.58 ml aquades.
Perendaman Kolkisin
Benih yang telah direndam dalam fungisida tersebut kemudian diletakkan dalam cawan petri yang telah berisi lapisan kapas dan larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO. Tiap cawan petri dimasukkan 30 benih semangka. Harus dipastikan seluruh benih semangka tersebut rata memperoleh larutan kolkisin. Setelah itu, cawan petri ditutup dan diletakkan di tempat yang terlindung dari sinar matahari langsung. Benih-benih tersebut direndam sesuai dengan faktor perlakuan dan taraf yang diberikan.
Penelitian I :
Galur 1 (14) terdapat 6 kombinasi perlakuan dengan tiga ulangan dan kontrol tiap ulangan. Yaitu P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 (kontrol). Kontrol ulangan 1 (14 selfing), kontrol ulangan 2 (14 OP), dan kontrol ulangan 3 (14 selfing dan 14 OP). Sehingga digunakan 18 cawan petri untuk perlakuan dan 3 cawan petri untuk kontrol. Galur 2 terdapat 6 kombinasi perlakuan dengan dua ulangan dan kontrol
tiap ulangan. Yaitu P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 (kontrol). Kontrol ulangan 1 (24-2 hijau), dan kontrol ulangan 2 (24-2 lurik). Galur dua menggunakan 12 cawan petri untuk perlakuan dan 2 cawan petri untuk kontrol. Benih kontrol direndam dalam air suling selama 36 jam.
Penelitian II :
Perlakuan genotipe diantaranya G1 (20-2), G2 (17OP), G3 (4-2 lurik), G4 (9-2), G5 (16-2), G6 (29), dan G7 (19OP). Perlakuan kolkisin terdiri dari K0 (kontrol), yaitu genotipe yang tidak diberi kolkisin, dan K1 yaitu genotipe yang diberi kolkisin. Jumlah benih yang digunakan untuk masing-masing genotipe perlakuan dan kontrol sebanyak 30 buah. Sehingga perendaman larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO dilakukan menggunakan cawan petri yang telah disiapkan sebanyak 7 buah perlakuan dengan kolkisin dan 7 buah kontrol (air suling) dengan dua ulangan. Sehingga total terdapat 28 buah satuan percobaan.
Persemaian dan Penetesan
Setelah direndam, benih dari tiap perlakuan dalam cawan petri dicuci beberapa kali hingga benar-benar bersih dengan air mengalir. Hal ini untuk menjaga agar larutan kolkisin yang tersisa tidak mematikan atau menghambat pertumbuhan benih. Sebab, bila direndam terlalu lama penggandaan dapat terus berlangsung dan sel-sel dalam benih terganggu.
Penelitian I :
Benih yang telah bersih segera ditanam dalam tray persemaian yang sebelumnya telah diisi dengan media tanam yang telah disterilkan. Penanaman benih disesuaikan dengan perlakuan lama perendaman, konsentrasi penetesan larutan kolkisin, dan galur yang digunakan. Penanaman benih 12 jam pertama adalah untuk kombinasi perlakuan P1 dan P4 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 (14) serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2 (24-2). Penanaman benih 24 jam perendaman kolkisin adalah untuk kombinasi perlakuan P2 dan P5 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Terakhir adalah
penanaman benih setelah 36 jam perendaman kolkisin, yakni kombinasi perlakuan P3 dan P6 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Benih kontrol ditanam setelah 36 jam perendaman dalam air suling, yaitu kontrol ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan kontrol ulangan 1 dan 2 untuk galur 2.
Benih dibiarkan tumbuh selama kira-kira satu minggu atau sampai daun pertama muncul. Penetesan dilakukan pada titik tumbuh kecambah. Setelah daun pertama muncul, diteteskan larutan kolkisin 0,1% dengan 0.2% DMSO pada kombinasi perlakuan P1, P2, dan P3 ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Kemudian penetesan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO dilakukan pada kombinasi perlakuan P4, P5, dan P6 ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan ulangan 1 dan 2 untuk galur 2.
Penetesan dilakukan selama 4 hari sebanyak 6 kali penetesan dengan dosis tiap penetesan adalah 1 tetes per tanaman pada titik tumbuh kecambah. Sehingga tiap tanaman akan mendapat 6 tetes larutan kolkisin sesuai dengan perlakuan. Penetesan dilakukan menggunakan pipet. Penetesan pertama dilakukan pada sore hari (± pukul 17.00). Penetesan kedua dan ketiga dilakukan pada pagi hari (± pukul 07.00) dan sore hari (± pukul 17.00) pada hari yang sama. Demikian pula untuk penetesan keempat dan kelima. Penetesan hari terakhir yaitu penetesan keenam dilakukan pada pagi hari (± pukul 07.00). Salah satu sifat larutan kolkisin adalah mudah menguap jika terkena panas. Oleh karena itu, penetesan yang dilakukan pada pagi dan sore hari bertujuan agar larutan kolkisin yang diteteskan tidak mudah menguap, sehingga perlakuan penetesan dapat efektif terhadap penggandaan kromosom.
Penelitian II :
Benih-benih tiap genotipe yang telah dicuci bersih langsung ditanam di lapang. Tidak disemai terlebih dahulu dalam tray seperti pada penelitian I. Benih ditanam sesuai dengan perlakuan dan lay out percobaan di lapang. Jumlah, dosis, dan waktu penetesan larutan kolkisin sama seperti penelitian I. Hanya saja, konsentrasi kolkisin untuk penetesan penelitian II adalah 0.2% dengan 0.2% DMSO pada semua genotipe perlakuan, yaitu G1, G2, G3, G4, G5, G6, dan G7.
Penetesan dilakukan menggunakan pipet dan suntikan. Satu kali tetes atau suntik mengandung ± 0.05 ml larutan kolkisin sama seperti pada penelitian I.
Selama beberapa hari setelah penetesan pertumbuhan kecambah akan sangat lemah. Dua minggu kemudian, bibit yang poliploidi sudah dapat diamati untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangannya. Bibit poliploidi daunnya menjadi lebih tebal dan bulat, pertumbuhan daun tampak bergerombol pada titik tumbuh, warna daunnya hijau lebih gelap, daunnya mengandung lilin lebih banyak, dan ukuran tubuhnya lebih besar.
Persiapan Lahan
Lahan dibersihkan dari gulma, sisa-sisa tanaman, atau batu-batu yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, terutama tanaman voluntir, sisa pertanaman sebelumnya. Lahan digemburkan dengan cangkul. Kemudian dipasang mulsa perak hitam. Mulsa dilubangi dengan jarak tanam 1 m antar tanaman dalam satu perlakuan dan 1.5 m antar perlakuan. Lubang yang telah dibuat kemudian diberi pupuk kandang yang telah matang dengan dosis 2 kg per lubang. Kegiatan ini dilakukan dua minggu sebelum tanam.
Penelitian I :
Seluruh bibit tanaman semangka tiap perlakuan yang dapat ditanam, dipindahkan ke lapang. Penanaman galur 1 sebanyak 117 bibit, untuk ulangan 1 dan 2 terdapat dalam satu bedeng, pemisah antar ulangan adalah jarak tanam sebesar 1.5 m. Sedangkan ulangan 3 terdapat pada bedeng yang berbeda. Jarak antar bedeng sebesar 0.5 m. Sehingga total lahan yang dibutuhkan adalah 283.2 m2. Sedangkan untuk galur 2 sebanyak 29 bibit, ulangan 1 dan 2 terdapat pada bedeng yang sama dan dipisahkan dengan jarak tanam sebesar 1.5 m. Luas lahan yang diperlukan adalah 194.7 m2.
Penelitian II :
Persiapan lahan sama seperti pada penelitian I, karena penelitian II dilaksanakan setelah penelitian I ditanam. Perbedaannya adalah jumlah lubang tanam dan luas lahan yang digunakan. Penanaman penelitian II adalah dua benih
per lubang pada 10 lubang untuk masing-masing perlakuan genotipe dan kontrol. Jarak tanam dan jarak antar bedeng sama seperti penelitian I.
Benih ditanam dalam dua kelompok bedeng. Bedeng 1 untuk ulangan 1 dan bedeng 2 untuk ulangan 2. Masing-masing ulangan terdiri dari 7 perlakuan genotipe dan kolkisin yang penanamannya di lapang diacak berdasarkan Tabel Bilangan Teracak. Total lahan yang dibutuhkan adalah sebesar 380.55 m2. Lahan ini berasal dari lahan galur 2 dan galur 1 ulangan tiga pada penelitian I yang tidak dapat bertahan hidup, sehingga ditanami kembali untuk penelitian II.
Penanaman di Lapang Penelitian I :
Bibit berumur 14 hari atau setelah muncul 2-4 daun sejati, ditanam di lapang pada tanggal 20 Mei 2007. Satu bibit untuk satu lubang tanam yang telah disiapkan sebelumnya. Penanaman teratur sesuai dengan perlakuan dan ulangan pada lay out perancangan percobaan.
Penanaman dilakukan pada sore hari agar bibit tidak layu di siang harinya. Bibit diambil hati-hati dengan membawa serta media semai dari dalam tray kemudian ditanam dalam lubang tanam. Setelah itu, ditaburi sedikit furadan pada tanahnya dan disiram dengan air secukupnya, agar tanah yang baru menyatu dengan tanah yang lama dari persemaian. Tiap bedeng dan perlakuan tanaman diberi label atau patok tanda sebagai identitas yang penting untuk pengamatan.
Penelitian II :
Penelitian II penanamannya dilakukan langsung dalam bentuk biji segera setelah perendaman benih dalam larutan kolkisin 0.02% dan 0.2% DMSO pada tanggal 2 Juni 2007. Masing-masing genotipe yaitu G1, G2, G3, G4, G5, G6, dan G7, ditanam 2 benih per lubang dalam 10 lubang, baik untuk perlakuan kolkisin (K1) maupun kontrol (K0). Kemudian ditaburi sedikit furadan di atas tanahnya. Sedangkan 10 benih sisanya digunakan untuk menyulam pada 1 MST. Penanaman dua benih per lubang ditujukan untuk menjaga agar tetap terdapat tanaman tiap perlakuan yang dapat diamati, minimal tiga tanaman tiap perlakuan. Waktu dan cara penanaman sama seperti penelitian I. Tiap bedeng dan perlakuan tanaman
juga diberi label atau patok tanda sebagai identitas yang penting untuk pengamatan.
Pemupukan dan Penyemprotan
Pupuk kandang diberikan pada saat akan tanam. Pupuk lain yang digunakan adalah NPK mutiara. Pemupukan pertama dilakukan pada 10 HST. Dosis setiap pemupukan adalah 5 gram dalam 10 L dan setiap tanaman akan mendapat 200 ml pupuk. Maka dosis pemupukan tiap tanaman per minggu adalah 0.1 gram NPK mutiara. Pemupukan dilakukan satu minggu sekali pada pagi hari. Pemupukan awal dicampur dengan Dithane atau Antracol untuk membunuh jamur yang mengganggu bibit tanaman dan Gandasil D untuk memperkuat daun.
Herbisida digunakan pada saat akan tanam untuk mematikan gulma dan sisa tanaman sebelumnya (voluntir). Penyemprotan pestisida lain dilakukan untuk menjaga agar tidak terserang hama maupun penyakit yang dapat menghambat pertumbuhan atau mematikan tanaman. Penyemprotan pemeliharaan dilakukan satu minggu sekali dan menjadi dua kali seminggu saat serangan hama atau penyakit meningkat. Decis, Curacron, dan Kelthane digunakan untuk menanggulangi serangga seperti oteng-oteng. Kanon dan Suprasid digunakan untuk membasmi kutu yang menyerang. Dosis penyemprotan berdasarkan petunjuk pemakaian pada kemasan.
Pemeliharaan
Sinar matahari penuh sangat dibutuhkan tanaman semangka. Penyiraman dilakukan sesuai kebutuhan. Penyiraman perlu diperhatikan agar jangan sampai tanah terlalu lembab atau bahkan tergenang dan banjir. Sebab, jika hal tersebut terjadi dapat mengakibatkan semangka mudah terserang penyakit, terutama layu fusarium. Bedeng harus selalu dibersihkan dari gulma. Penyiangan dilakukan dua kali selama masa tanam. Perambatan tanaman diatur agar tanaman tidak tumpang tindih atau memasuki lahan di sebelahnya, sehingga tanaman tumbuh dengan baik serta pengamatan buah dan tanaman tiap perlakuan lebih mudah.
Selfing dan Crossing
Selfing dan crossing dilakukan pada tiap satuan percobaan saat bunga betina telah muncul. Selfing dan crossing pertama dilakukan tanggal 27 Juni pada penelitian I (6 MST). Sedangkan pada penelitian II dilakukan 3 minggu kemudian atau pada pertengahan bulan Juli. Selfing dan crossing dilakukan secara rutin yaitu setiap dua hari sekali dan terus menerus sampai mendekati masa panen. Usaha ini dilakukan agar setiap bunga yang mekar dapat menjadi buah, baik buah hasil selfing atau crossing selain diserbuki oleh serangga.
Gambar 3. Kegiatan penyerbukan (selfing dan crossing) pada bunga semangka : A. Pemindahan serbuk sari pada kepala putik, B. Bunga hasil selfing yang telah disungkup.
Pengambilan Stomata
Stomata diambil dari daun pada tiap tanaman yang diberi perlakuan kolkisin, sedangkan untuk kontrol hanya diambil dari tiga tanaman pada tiap kontrol. Pengambilan stomata dilakukan pada akhir bulan Agustus dari pukul 09.00-13.00 WIB. Pengamatan stomata dilakukan menggunakan mikroskop dengan perbesaran 400 kali dan milimeter mikroskop untuk pengukuran diameter stomata.
Pemanenan
Setelah tanaman berumur lebih kurang tiga bulan (70-100 HST), buah semangka dapat dipanen. Buah semangka masak dapat diketahui dari tangkai buahnya yang menguning atau mulai mengering. Cara lain untuk mengetahui matang tidaknya buah semangka, dapat dilakukan dengan mengetuk-ngetuk buah dengan tangan. Bila suaranya bergema, berarti buah telah siap dipanen.
Pemanenan dilakukan hati-hati agar tidak ada buah yang tertukar atau jatuh. Buah diberi label sesuai dengan perlakuan, nomor tanaman, dan tanggal selfing atau crossing.
Pengamatan
Peubah diamati saat perkecambahan, fase vegetatif, fase generatif, dan pasca panen. Pengamatan fase vegetatif dilakukan selama empat minggu berturut-turut, yaitu pada 3, 4, 5, dan 6 MST.
Karakter pengamatan peubah kuantitatif diantaranya :
1. Panjang batang tanaman (cm), diukur dari pangkal batang utama di atas tanah hingga pucuk pada 3, 4, 5, dan 6 MST.
2. Jumlah daun, dihitung dari daun pertama yang tumbuh dekat pangkal hingga pucuk pada 3, 4, 5, dan 6 MST.
3. Panjang daun (cm), diukur dari pangkal tangkai daun hingga ujung daun. 4. Lebar daun (cm), diukur dari tegak lurus panjang daun, pada bagian tengah
daun yang terpanjang.
5. Diameter batang (mm), diukur pada lebih kurang 10 cm dari pangkal batang pada permukaan tanah.
6. Jumlah stomata, dihitung berdasarkan kepadatan stomata pada bidang pandang yang sama dan diukur dengan perbesaran 400 kali.
Gambar 4. Stomata Anomositik
7. Diameter stomata (mm), diukur menggunakan milimeter mikroskop pada mikroskop dengan perbesaran 400 kali, sehingga 1 mm sama dengan 4 satuan pengukuran.
8. Bobot buah (g), diukur dengan menggunakan timbangan digital.
9. Keliling buah (cm), diukur dari bagian lingkar buah yang terbesar, tegak lurus pangkal dan ujung buah.
11. Jarak buah yang dipanen (cm), diukur dari pangkal batang utama di atas permukaan tanah hingga tangkai buah yang dipanen.
12. Padatan terlarut total (0Brix), diukur menggunakan handrefraktometer pada bagian pangkal, tengah, dan ujung buah.
Karakter kualitatif diantaranya :
1. Warna daun, diukur menggunakan Munsell Color Chart dengan skoring tertentu.
2. Warna kulit buah, ditentukan berdasarkan warna dominan dan ada tidaknya lurik.
3. Warna daging buah, ditentukan dari warna buah yang dominan.
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan adalah analisis ragam dengan uji F untuk melihat adanya perbedaan di antara perlakuan pada penelitian I dan genotipe pada penelitian II. Apabila terdapat perbedaan yang nyata pada uji F, maka dilakukan uji lanjut menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) taraf 5% untuk mengetahui perlakuan mana yang berbeda nyata (Gomez dan Gomez 1995). Analisis data menggunakan software SAS 6.12.
Metode transformasi data yang digunakan pada penelitian I adalah log (x + 1) dan penelitian II adalah √(x + 0.5). Transformasi dilakukan pada peubah yang memiliki nilai koefisien keragaman di atas 30%. Pada penelitian I transformasi data dilakukan untuk semua peubah pengamatan karena nilai koefisien keragaman peubah pengamatannya di atas 30%, sedangkan pada penelitian II transformasi data dilakukan pada peubah panjang batang tanaman (4, 5, dan 6 MST), diameter batang (3, 4, 5, dan 6 MST), jumlah daun (6 MST), bobot buah, panjang buah, jarak buah yang dipanen, dan jumlah biji.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Pertanaman
Kondisi bibit tanaman semangka I saat persemaian dalam tray cukup lemah. Bibit yang tumbuh sebagian besar daunnya menguning kemudian layu dan mati. Dari gejalanya, diperkirakan bibit tanaman terserang penyakit layu fusarium atau tidak dapat beradaptasi dengan media tanam yang diberikan. Jumlah bibit yang hidup dan ditanam di lapang hanya sebesar 18.6% pada galur 1 dan 7% pada galur 2. Akan tetapi menurut Priadi et al 2005, pemberian kolkisin juga memberi efek terhadap jumlah benih yang tumbuh, lama perkecambahan benih dan pertumbuhan kecambah.
Saat di lapang, tanaman semangka penelitian I terlihat sulit untuk beradaptasi. Banyak bibit yang ditanam mati yakni sebanyak 38% pada galur 1 dan 66% pada galur 2. Kondisi ini diduga karena suhu udara yang cukup tinggi yaitu berkisar 22.9 - 31.8 0C dan curah hujan yang rendah sebesar 198 mm/bulan pada bulan Mei (BMG, 2007). Cahyono (1996) menyatakan bahwa suhu yang baik untuk perkecambahan tanaman semangka adalah 250C–300C. Hal tersebut mengakibatkan, semua tanaman galur 2 dicabut dan tanaman pada ulangan tiga galur 1 dipindah tanam ke dalam ulangan satu dan dua. Setelah itu, lahan yang tanamannya telah dicabut dan dipindah tanam, digunakan untuk menanam penelitian II.
Kondisi awal tanaman penelitian II cukup baik, yaitu sebesar 70% daya berkecambah dari benih yang ditanam langsung di lapang. Hal ini disebabkan kondisi iklim yang cukup mendukung yaitu suhu yang menurun pada bulan Juni, berkisar antara 22.3 – 31.4 0C dan curah hujan yang menaik cukup tajam dibandingkan bulan sebelumnya yaitu sebesar 274 mm/bulan (BMG, 2007). Akan tetapi curah hujan yang tinggi menyebabkan saluran irigasi meluap dan menggenangi lahan pertanaman, sehingga terjadi banjir. Keamanan lingkungan juga turut mempengaruhi, yakni adanya gangguan hewan anjing pada malam hari yang mengganggu tanaman dan merusak mulsa. Hal ini mengakibatkan pula pada kematian sebagian tanaman.
Hama tanaman juga ikut mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman semangka. Pada tahap vegetatif penelitian I dan II terserang hama oteng-oteng (Aulocophora femoralis Motschulsk) atau disebut juga kumbang daun yang menimbulkan luka pada daun berbentuk lingkaran. Ulat daun (Plutella sp) atau disebut juga ulat tritip, sempat menyerang dan membuat sebagian tanaman daunnya berlubang (Cahyono, 1996). Namun serangan dari kedua hama tersebut tidak begitu hebat sehingga masih dapat ditangani oleh pestisida.
Saat tanaman penelitian I mulai berbuah, hama kutu daun (Aphis gossypii Glov) menyerang. Serangan ini cukup hebat dan sulit
dikendalikan, sehingga berakibat pada pembesaran dan kualitas buah. Setelah tanaman penelitian I mati dan dipanen, maka hama kutu daun berpindah ke pertanaman sebelahnya yaitu penelitian II yang sedang dalam fase generatif. Kutu daun menyerap cairan daun sehingga daun mengerut dan layu karena kekurangan cairan, kemudian timbul bercak-bercak kuning yang meluas pada daun, makin lama daun berubah menjadi coklat. Pada akhirnya daun akan mengering dan gugur. Dampak lebih lanjutnya adalah buah yang dihasilkan menjadi sedikit, kecil-kecil, dan kurang manis karena tanaman tidak mampu lagi melakukan fotosintesis (Cahyono 1996). Serangan hama-hama di atas didukung pula oleh faktor iklim pada bulan Juli dimana curah hujan yang menurun yakni sebesar 134 mm/bulan dan suhu udara yang cukup tinggi yaitu sebesar 21.8 –31.70C (BMG, 2007).
Hama ulat tanah (Agrotis Epsilon sp) juga muncul pada saat buah mulai membesar. Ulat ini memakan daun, bunga, dan bahkan buah yang masih kecil (Cahyono, 1996). Sehingga buah berlubang dan terkadang tidak dapat berkembang lebih lanjut. Ketika pembesaran buah, ulat penggerek buah (Helicovora sp) dan ulat grayak (Spodotera sp) menyerang. Ulat penggerek menyerang buah pada bagian luar, membuat kulit buah terlihat bercak-bercak melingkar karena lapisan luarnya dimakan ulat. Hal ini mengakibatkan penampilan buah kurang menarik. Sedangkan ulat grayak menyerang pada bagian dalam buah. Ulat ini membuat lubang terowongan pada buah dan memakan isi buah, sehingga buah menjadi busuk (Duljapar et al, 2000).
Pada saat mulai panen buah yakni bulan Agustus curah hujan naik menjadi 248 mm/bulan, akan tetapi hari hujan hanya 15 hari per bulan. Hal ini berarti bahwa pada bulan tersebut hujan jarang turun atau cuaca panas, akan tetapi diselingi dengan hujan yang cukup lebat. Keadaan ini mengkondisikan buah dalam perubahan suhu yang ekstrim. Sehingga mengakibatkan banyak buah yang pecah dan akhirnya busuk terserang ulat. Jumlah buah yang pecah sebesar 9% dari total 223 buah yang dipanen pada penelitian I dan II.
Gambar 5. Gejala Serangan Hama pada Semangka : A. Layu saat perkecambahan, B. Mati saat di pindah tanam ke lapang, C. Luka akibat oteng-oteng,
D. Ulat daun (Plusia sp.), E. Kutu daun (aphids), F. Buah pecah, G. Serangan ulat penggerek buah, H. Serangan ulat penggorok buah
(Helicoverpa sp.)
A B
C F D E
Gambar 6. Serangan kutu daun (aphids) pada tanaman
Karakter Kuantitatif
Nilai Koefisien Keragaman pada penelitian I dan II sebagian besar di atas 30%, sehingga harus dilakukan transformasi data untuk semua peubah pada penelitian I dan beberapa peubah pada penelitian II. Nilai Koefisien Keragaman yang besar tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu genotipe yang digunakan adalah keturunan F4, sehingga keragaman yang ada sangat tinggi, kemudian ada tidaknya tanaman yang mengganda pada pertanaman hasil perlakuan kolkisin.
Penelitian I
Hasil sidik ragam penelitian I pada setiap ulangan menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata untuk semua peubah percobaan, pada 3, 4, 5, dan 6 MST. Hasil sidik ragam untuk peubah kuantitatif penelitian I dapat dilihat pada Tabel 1 dan nilai rataan tiap peubah terdapat pada Tabel Lampiran 30 – 38.
Pada awal pertumbuhan tanaman, yaitu sekitar 1-2 MST, pertumbuhan daun tampak bergerombol pada titik tumbuh pada beberapa perlakuan ataupun genotipe perlakuan. Warna daun tampak lebih hijau jika dibandingkan dengan kontrol. Daun juga terlihat lebih tebal pada beberapa tanaman perlakuan kolkisin. Gejala demikian menunjukkan adanya penggandaan kromosom pada tanaman
(kecambah) tersebut (Gambar 7 dan 8). Jumlah buah penelitian I pada ulangan satu sebanyak 36 buah, ulangan dua sebanyak 23 buah. Rata-rata jumlah buah tiap tanaman sebanyak 2 buah.
Gambar 7. Bibit Penelitian I saat Persemaian (Tampak Samping) : A. Bibit dengan Perlakuan Kolkisin, B. Bibit tanpa Perlakuan Kolkisin (Kontrol)
Kalie (2004) menyatakan bahwa dosis penetesan efektif untuk menghasilkan semangka 4x adalah 0.2% dan 0.4% dengan perendaman dalam larutan kolkisin selama 24 jam. Menurut Kalie (2004) dan Priadi et al (2005), tanaman semangka poliploidi memiliki warna hijau lebih gelap, ukuran tubuh lebih besar, daun mengandung lilin lebih banyak, daun lebih tebal dan membulat, dan stomata lebih besar.
Salah satu ciri tanaman mengganda adalah daun yang membulat, dimana panjang dan lebar daun sama besar atau lebar daun lebih besar dari panjangnya (Kalie, 2004). Akan tetapi dalam percobaan ini, tidak ditemukan kecenderungan suatu perlakuan yang menghambat panjang daun dan di lain sisi meningkatkan lebar daun. Suryo (2007) menyatakan bahwa bila konsentrasi larutan masih terlalu rendah atau lamanya waktu perlakuan belum cukup, maka sifat tetraploid belum akan tercapai.
Tabel 1. Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Penelitian Semangka I Hasil Transformasi Peubah Waktu pengamatan Peluang Koefisien Keragaman (%) 3 MST 0.48 31.77 4 MST 0.43 30.69 5 MST 0.54 30.51 Panjang batang tanaman (cm)
6 MST 0.50 29.00 3 MST 0.38 31.13 4 MST 0.38 31.16 5 MST 0.54 33.25 Jumlah daun 6 MST 0.56 32.47 3 MST 0.43 33.06 4 MST 0.45 30.17 5 MST 0.50 29.30 Panjang daun (cm) 6 MST 0.42 27.62 3 MST 0.43 31.96 4 MST 0.46 30.36 5 MST 0.51 29.47 Lebar daun (cm) 6 MST 0.49 28.71 3 MST 0.41 29.42 4 MST 0.51 30.34 5 MST 0.54 30.34 Diameter batang (mm) 6 MST 0.66 32.16 Jumlah stomata 0.61 30.89 Diameter stomata (mm) 0.41 27.43 Bobot buah (kg) 0.72 49.50 Lingkar buah (cm) 0.70 48.84 Panjang buah (cm) 0.68 48.38 Panjang batang buah (cm) 0.60 46.53
Padatan Terlarut Total (0Brix) 0.77 50.72
Jumlah biji 0.70 49.05
Dari data individu tanaman, dapat dibuat perkiraan persentase yang mengganda dari tiap perlakuan dan ulangan (Tabel 2). Perlakuan P6 ulangan 1 diduga mempunyai persentase mengganda paling tinggi.
Tabel 2. Perkiraan persentase Tanaman Mengganda pada Tiap Perlakuan dan Ulangan Penelitian I Persentase Mengganda Perlakuan Ulangan 1 Ulangan 2 P0 0 0 P1 7 20 P2 11 0 P3 7 12 P4 0 10 P5 16.7 6 P6 25 12
Gambar 8. Bibit Penelitian I saat di Persemaian (Tampak Atas) : A. Bibit Tanpa Perlakuan Kolkisin, B dan C. Bibit dengan Perlakuan Kolkisin Menunjukkan Pertumbuhan Daun yang Bergerombol pada Titik Tumbuh dan Warna Daun Lebih Hijau (B).
Penelitian II
Pada penelitian II perlakuan kolkisin berpengaruh sangat nyata terhadap peubah panjang batang tanaman, sedangkan perlakuan genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap jarak buah saat panen. Kemudian perlakuan kolkisin berpengaruh nyata terhadap peubah jumlah daun, panjang daun, lebar daun, dan diameter batang. Sementara itu, perlakuan tidak berpengauh nyata terhadap jumlah stomata, diameter stomata, bobot buah, keliling buah, panjang buah, dan Padatan Terlarut Total (PTT). Jumlah buah pada ulangan I sebanyak 97 buah, sedangkan ulangan II sebanyak 66 buah. Jumlah buah rata-rata tiap tanaman adalah 2 buah per tanaman.
Tabel 3. Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Penelitian Semangka II Peubah Waktu Pengamatan K G KG Koefisien Keragaman (%) 3 MST 0.002** 0.50 0.97 27.03 4 MST 1.00 0.52 0.64 20.11 5 MST 0.28 0.43 0.77 18.87 Panjang batang tanaman (cm) 6 MST 1.00 0.55 0.84 17.22 3 MST 0.051 0.15 0.60 14.91 4 MST 0.03* 0.18 0.62 21.71 5 MST 0.011* 0.18 0.35 26.54 Jumlah daun 6 MST 0.03* 0.28 0.80 18.08 3 MST 0.77 0.30 0.73 24.95 4 MST 0.08 0.64 0.63 25.46 5 MST 0.014* 0.80 0.83 24.43 Panjang daun (cm) 6 MST 0.07 0.58 0.76 16.65 3 MST 0.96 0.24 0.78 23.24 4 MST 0.13 0.37 0.75 23.41 5 MST 0.02* 0.62 0.73 22.39 Lebar daun (cm) 6 MST 0.053 0.25 0.62 15.82 3 MST 0.33 0.87 0.76 45.35 4 MST 0.15 0.47 0.86 26.72 5 MST 0.05* 0.58 0.59 22.30 Diameter batang (mm) 6 MST 0.78 0.64 0.76 24.23 Jumlah stomata 0.78 0.89 0.98 15.06 Diameter stomata (mm) 0.13 0.32 0.13 6.11 Bobot buah (kg) 0.95 0.25 0.56 22.41 Lingkar buah (cm) 0.96 0.13 0.19 12.53 Panjang buah (cm) 0.37 0.44 0.61 15.86 Jarak buah yang dipanen (cm) 0.44 0.01** 0.54 17.19
Padatan Terlarut Total (0Brix) 0.63 0.25 0.32 11.90 Jumlah biji 0.24 0.37 0.97 25.39
Keterangan : * = menunjukkan terdapat perbedaan nyata pada taraf 5% ** = menunjukkan terdapat perbedaan sangat nyata pada taraf 1% K = Nilai peluang perlakuan kolkisin
G = Nilai peluang perlakuan genotipe
KG = Nilai peluang interaksi perlakuan kolkisin dan genotipe
Data transformasi pada peubah panjang batang tanaman (4, 5, dan 6 MST), diameter batang (3, 4, 5, dan 6 MST), jumlah daun (6 MST), bobot buah, panjang buah, jarak buah yang dipanen, dan jumlah biji.
Berdasarkan data individu tanaman, maka dapat dibuat perkiraan persentase tanaman yang mengganda pada penelitian II dari tiap genotipe dan ulangan (Tabel 4). Pada pengamatan tanaman secara individu saat perkecambahan, yaitu sekitar 1-2 MST, dapat ditemukan ciri penggandaan kromosom pada beberapa tanaman yang diberi perlakuan kolkisin. Ciri tersebut
seperti pertumbuhan daun yang bergerombol pada titik tumbuh, warna daun lebih hijau dibandingkan kontrol, dan daun yang terlihat lebih tebal (Gambar 9).
Tabel 4. Perkiraan persentase Tanaman Mengganda pada Tiap Perlakuan dan Ulangan Penelitian II Persentase Mengganda Perlakuan Keterangan Ulangan 1 Ulangan 2 G1 20-2 17.9 15.6 G2 17OP 10.7 6.3 G3 4-2 lurik 10.7 11.4 G4 9-2 12.5 17.3 G5 16-2 13.6 18.8 G6 29 13.9 17.8 G7 19OP 22.1 17.8
Gambar 9. Bibit Penelitian II di Lapang : A. Tanpa Perlakuan Kolkisin, B. Dengan Perlakuan Kolkisin Warna Daun Lebih Hijau, C. Dengan
Perlakuan Kolkisin Menunjukkan Pertumbuhan Daun yang Bergerombol pada Titik Tumbuh
Panjang Batang Tanaman dan Jumlah Daun
Berdasarkan uji F, perlakuan kolkisin berpengaruh sangat nyata terhadap panjang batang tanaman pada 3 MST dan berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada 4, 5, dan 6 MST (Tabel 3). Berdasarkan uji lanjut Duncan, panjang batang tanaman berbeda nyata pada perlakuan kolkisin pada 3 MST (Tabel 5) dan jumlah daun pada 4, 5, dan 6 MST (Tabel 6). Sementara itu, perlakuan genotipe tidak berpengaruh nyata terhadap panjang batang tanaman maupun jumlah daun.
Nilai rata-rata panjang batang tanaman dan jumlah daun tertinggi adalah pada genotipe 9-2 dan 29 (Tabel 5 dan 6).
Tabel 5. Rataan Panjang Batang Tanaman Penelitian II
Perlakuan Panjang Batang Tanaman (cm) 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Kolkisin
Tanpa Kolkisin 4.69b 22.59 51.12 108.76 Dengan Kolkisin 6.98a 22.14 43.32 86.20 Genotipe 20-2 6.16 23.01 49.90 95.22 17OP 6.36 22.53 49.04 91.66 4-2lurik 4.47 16.37 32.25 75.21 9-2 6.83 29.04 61.30 114.09 16-2 5.45 19.71 42.33 89.62 29 5.57 25.22 51.19 118.36 19OP 5.98 20.67 44.50 98.19
Tabel 6. Rataan Jumlah Daun Penelitian II
Perlakuan Jumlah Daun
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Kolkisin
Tanpa Kolkisin 4.66 10.50a 22.79a 54.34a Dengan Kolkisin 4.13 8.57b 16.92b 39.08b Genotipe 20-2 4.54 8.50 17.68 38.67 17OP 4.60 10.34 20.29 49.64 4-2lurik 3.60 7.27 15.46 31.69 9-2 5.11 11.55 25.77 56.01 16-2 4.18 9.45 18.36 43.77 29 4.37 10.34 23.01 60.35 19OP 4.36 9.36 18.43 46.85
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama pada masing-masing perlakuan tidak berbeda nyata pada uji Duncan 5%
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama pada masing-masing perlakuan tidak berbeda nyata pada uji Duncan 5%
Panjang Daun dan Lebar Daun
Berdasarkan uji F, perlakuan kolkisin berpengaruh nyata terhadap panjang daun dan lebar daun pada 5 MST (Tabel 3). Berdasarkan uji lanjut Duncan, poerlakuan kolkisin berbeda nyata pada terhadap panjang dan lebar daun pada 5 MST (Tabel 7 dan 8). Nilai rata-rata panjang daun tertinggi adalah pada genotipe 17, 9-2, dan 29 (Tabel 7), sedangkan nilai rata-rata lebar daun tertinggi adalah pada genotipe 9-2 dan 17 (Tabel 8).
Tabel 7. Rataan Panjang Daun Penelitian II
Perlakuan Panjang Daun
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Kolkisin
Tanpa Kolkisin 4.95 6.93 8.76a 10.37 Dengan Kolkisin 4.81 5.76 6.73b 9.17 Genotipe 20-2 5.27 6.76 8.38 10.49 17OP 5.37 6.64 7.59 10.29 4-2lurik 3.58 5.22 7.41 9.29 9-2 5.76 7.12 8.56 9.87 16-2 4.69 6.32 7.01 8.75 29 4.93 6.76 8.28 10.61 19OP 4.53 5.62 8.97 9.09
Tabel 8. Rataan Lebar Daun Penelitian II
Perlakuan Lebar Daun
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Kolkisin
Tanpa Kolkisin 4.87 6.73 9.50a 11.32 Dengan Kolkisin 4.85 5.83 7.62b 9.92 Genotipe 20-2 5.08 6.57 8.61 11.05 17OP 5.59 7.48 9.58 12.14 4-2lurik 3.58 5.01 7.58 10.16 9-2 5.57 6.09 9.45 10.33 16-2 4.79 6.40 7.96 9.39 29 5.02 6.79 9.07 11.65 19OP 4.42 5.63 7.69 9.62
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama pada masing-masing perlakuan tidak berbeda nyata pada uji Duncan 5%
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama pada masing-masing perlakuan tidak berbeda nyata pada uji Duncan 5%
