Media Tanam Waktu dan Tempat

2.4 Media Tanam

Menurut Yuliarti 2008, media tanam Caladium ada dua macam yaitu media tunggal dan media campuran. a. Media Tunggal Yang dimaksud dengan media tunggal adalah penggunaan satu jenis media tanpa dicampur dengan media tanam jenis lain. Media tanam tunggal yang dapat digunakan untuk Caladium antara lain coco peat, humus andam, atau sekam mentah. b. Media Campuran Penggunaan media tanam campuran dilakukan untuk mengatasi kelemahan yang dimiliki oleh satu jenis media tanam. Beberapa komposisi media tanam campuran yang biasa digunakan untuk Caladium, yaitu: 1. Media tanam berupa campuran tanah, humus, coco peat, sekam bakar dan kompos dengan perbandingan 1:1:1:1. Komposisi campuran ini sangat baik untuk Caladium. Coco peat menjamin media tanam tetap lembab sehingga Caladium dapat tumbuh optimal. Kompos dan humus menyediakan nutrisi untuk pertumbuhan. Sementara itu, sekam bakar membuat aerasi media tanam berjalan dengan baik. 2. Media tanam campuran tanah dan kompos yang berasal dari daun kacang- kacangan. Media tanam campuran ini memiliki drainase dan aerasi baik sehingga mampu membuat Caladium tumbuh subur, dengan perbandingan 2:1. 3. Media tanam berupa campuran sekam mentah, sekam bakar, dan humus daun bambu dengan perbandingan 1:1:1. Sekam mentah dan sekam bakar membuat aerasi media tanam berjalan baik, sedangkan humus dan daun bambu dapat menahan air dalam jumlah banyak sehingga media tanam bersifat porosus. 4. Media tanam berupa campuran kompos atau humus dan pasir kasar perbandingan 2:1. 5. Media tanam berupa campuran humus, pasir kasar, dan sekam mentah dengan perbandingan 1:1:1. Universitas Sumatera Utara 6. Media tanam berupa sekam bakar, coco peat, cacahan pakis, bambu, pupuk organik kompos atau pupuk kandang, pasir dengan perbandingan 2:2:2:2:1,5:0,5.

2.5 Mutasi

Mutasi adalah perubahan yang terjadi secara struktural pada material genetik yang merupakan bagian dari fenomena dasar kehidupan. Berdasarkan sejarah, mutasi telah terjadi secara spontan, yang disebabkan oleh sejumlah fenomena alamiah seperti radiasi kosmik atau sinar ultraviolet Nasir, 2002. Mutasi spontan terjadi dengan laju yang rendah, tetapi dapat diukur, pada semua organisme, mungkin disebabkan oleh kesalahan yang terpaut pada replikasi dan transmisi genom Goodenough, 1988. Sedangkan mutasi induksi adalah mutasi yang diakibatkan oleh pengaruh agen-agen non-alamiah terhadap sel-sel, seperti radiasi senjata nuklir dan pengggunan biomedis dari isotop-isotop radioaktif Pai, 1992. Mutasi merupakan salah satu metode pemuliaan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman, salah satu teknologi alternatif untuk mendapatkan genotipe-genotipe baru Priyono, 2002. Menurut Broetjes 1982, Bhatnagar dan Tiwai 1991, Micke et al., 1993 dalam Soedjono 2003 faktor yang mempengaruhi terbentuknya mutan antara lain adalah dosis irradiasi. Perlakuan dosis tinggi akan mematikan bahan yang dimutasi atau mengakibatkan sterilitas. Pada umumnya dosis rendah dapat mempertahankan daya hidup atau tunas, dapat memperpanjang waktu kemasakan pada buah-buhan dan sayuran, serta meningkatkan kadar pati, protein, dan kadar minyak pada biji jagung dan bunga matahari. Tanaman mutan juga memiliki daya tahan yang lebih baik terhadap serangan patogen dan kekeringan. Warna bunga atau daun dapat berubah pula sehingga diperoleh mutan komersial. Menurut Lubis 2005, mutasi dapat terjadi pada setiap bagian pertumbuhan tanaman, namun lebih banyak terjadi pada bagian yang sedang aktif mengadakan pembelahan sel, misalnya pada tunas, biji dan sebagainya. Mutasi buatan juga berguna dalam pemulian tanaman yang diperbanyak secara vegetatif juga esensial peranannya untuk perbaikan tanaman yang tidak memiliki mekanisme rekombinasi seksual. Umumnya tanaman yang diperbanyak Universitas Sumatera Utara secara vegetatif memiliki siklus reproduksi seksual yang lebih lama, bila ada, dibandingkan dengan tanaman yang diperbanyak dengan biji Nasir, 2002. Universitas Sumatera Utara

2.5.1 Pembagian Mutasi

Berdasarkan efeknya pada protein kodon Elrod Stansfield 2006 membagi mutasi kedalam: a. Mutasi bisu silent-perubahan pada sebuah kodon biasanya pada posisi ketiga yang tidak mempengaruhi asam amino yang dikodekan. b. Mutasi nonsense-perubahan pada sebuah kodon dari pengkode asam amino menjadi kodon stop; mengakibatkan terminasi prematur rantai asam amino saat translasi. c. Mutasi salah-makna misense-perubahan sebuah kodon yang mengubah spesifiknya sebuah asam amino yang berbeda; mengubah sekuens primer rantai polipeptida dan mengubah fungsi protein. d. Mutasi netral-perubahan pada kodon sedemikian rupa sehingga dispesifikasikan sebuah asam amino yang berbeda; akan tetapi, asam amino yang baru itu berlaku serupa dengan asam amino yang asli misalnya, memiliki gugus fungsional yang mirip dan tidak mengubah fungsi protein. e. Mutasi bergeser kerangka frameshift-pergeseran bingkai pembacaan yang disebabkan oleh delesi atau insersi dari satu atau beberapa nukleotida; menghasilkan banyak kodon misense dan nosense ke arah hilir peristiwa mutasional. Menurut Nasir 2002, ada sejumlah agensia yang dapat menimbulkan efek mutasi pada tanaman. Agensia-agensia tersebut disebut dengan mutagen dan beberapa diantaranya terdapat di alam dan dapat menimbulkan mutasi “spontan”. Mutagen secara umum dikelompokkan dalam mutagen kimia dan mutagen fisik. 1. Mutagen fisik Mutagen fisik adalah berbagai tipe radiasi. Para pemulia tanaman umumnya sering menggunakan sinar-X, gamma, ultraviolet, atau neutron sebagai mutagen. Mutasi dapat ditimbulkan oleh irradiasi dapat dikaitkan dengan radiasi yang menabrak molekul-molekul dalam material biologis atau secara tidak langsung melalui bahan kimia yang dihasilkan oleh radiasi yang mengionisasi tersebut. Dalam sel tanaman ada daerah-daerah tertentu yang lebih peka terhadap radiasi dibandingkan dengan daerah Universitas Sumatera Utara lain. Daerah-daerah ini, yang sering disebut target radiosensitif, secara umum berhubungan dengan lokasi DNA dalam sel. Irradiasi dapat mempengaruhi baik 1 satu sel atau kedua untai DNA dalam heliks gandanya. Bila patahan DNA terdiri dari 1satu untai tunggal, maka integritas linier molekul DNA masih tetap utuh dan perbaikan patahan tersebut membentuk DNA normal kembali. Bila patahan melibatkan kedua untaian, maka perbaikannya tidak dapat terjadi dengan cepat. Hal ini merupakan efek radiasi yang paling penting yang menimbulkan kerusakan DNA yang membentuk mutasi yang dapat diamati. 2. Mutagen Kimia Di antara 40 empat puluh kategori mutagen kimia, beberapa diantaranya merupakan mutagen yang cukup berguna dan handal, antara lain etil metanasulfonat EMS, dietilsulfat DES, etilinimin EI, N-metil uretan NMUT, dan N-nitro-N-etil urea NEU. Perhatian yang saksama dalam penggunaan senyawa-senyawa ini perlu dilakukan, karena senyawa-senyawa ini ternyata diketahui memberi efek karsinogen. Meskipun secara eksperimen telah dibuktikan bahwa zat-zat kimia dapat menyebabkan mutasi, namun tidak ada perlindungan yang serupa terhadap zat-zat kimia yang akan melindungi individual dari kemungkinan terjadinya mutagen. Dan analisis kuantitatif terhadap zat-zat kimia tersebut sangat sulit dilakukan. Sumber- sumber mutagenesis kimiawi ini tidak terbatas, karena berbagai macam zat-zat kimia yang masuk dalam lingkungan dan sengaja dimakan sebagai obat yang terus meningkat secara tetap Pai, 1992 .

2.6 Radiasi

Ada banyak macam radiasi, seperti sinar-X dan sinar gamma, yang merupakan radiasi elektromagnetis Pai, 1992. Menurut Crowder 1990, tipe-tipe radiasi adalah sebagai berikut: 1. Sinar-X, dari tabung sinar-X yang tegangannya lebih rendah, panjang gelombang agak panjang 150-0,15 A o , disebut sinar lemah, penting untuk menginduksi perubahan-perubahan genetik. Universitas Sumatera Utara 2. Sinar gamma, dipancarkan dari isotop radioaktif, panjang gelombang lebih pendek dari sinar-X, lebih kuat daya tembusnya, dikenal sebagai sinar kuat, penting untuk menginduksi perubahan genetik. 3. Sinar ultraviolet, panjang gelombang berbeda-beda 3800-150 A o , terletak antara sinar-X 150-0,15 A o dan cahaya yang terlihat 7.800-3.800 A o , daya tembus rendah; menyebabkan perangsangan elektron perubahan susunan atom dalam orbitnya. Panjang gelombang yang paling efektif untuk membuat mutasi adalah 2.600 A o . Panjang gelombang ini sama dengan penyerapan maksimum oleh DNA.

2.6.1 Radiasi Ultraviolet

Radiasi digunakan untuk penelitian genetika, keperluan medis dan juga untuk streilisasi karena dapat membunuh bakteri. Ultraviolet banyak dijumpai pada sinar matahari, tetapi sinar ultraviolet ini dipancarkan keluar oleh ozon di atmosfer Snustad Gardner, 1984. Semua radiasi sinar ultraviolet mengionisasi atom dalam jaringan dengan melepaskan elektron dari atom tersebut Nasir, 2002. Radiasi sinar ultraviolet tidak memiliki cukup energi untuk menginduksi ionisasi seperti sinar-X, walaupun demikian ultraviolet dapat menyerap substansi tertentu seperti basa purin dengan derivatnya guanine dan sitosin, dan pirimidin dengan derivatnya adenine dan timin. Karena energi ultraviolet rendah, maka hanya dapat menembus bagian permukaan sel pada organisme multiseluler. Namun ultraviolet mempunyai kemampuan sebagai mutagen dan pada dosis tinggi dapat membunuh sel Lewis, 1997. Radiasi sinar UV pada panjang gelombang dibawah 280 nm termasuk kedalam UV-C mempunyai tekanan yang rendah dan hampir semua tekananya dipancarkan pada panjang gelombang 253,7 nm. Kemampuan makhluk hidup untuk menyerap sinar UV berbeda-beda, namun penyerapan maksimum terjadi pada panjang gelombang 260-265 nm. Semakin tinggi panjang gelombang, kemampuan DNA untuk menyerap radiasi itu akan makin berkurang Valtonen, 1961. Pemberian radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang yang tinggi, lama penyinarannya harus pendek dan sebaliknya apabila pemberian radiasi sinar ultraviolet dengan panjang gelombang Universitas Sumatera Utara yang pendek, maka lama penyinarannya harus panjang Harm, 1980. Mutasi akibat sinar ultraviolet umumnya berupa pergantian basa, adisi basa, pertukaran atau delesi satu atau lebih basa Freifelder, 1987. Keseluruhan atau bagian dari suatu tanaman dapat diperlakukan dengan radiasi. Namun demikian, karena ada kendala fisik, maka diperlukan instalasi khusus untuk mengirradiasi keseluruhan tanaman atau bagian tanaman yang relatif besar. Butiran serbuk sari seringkali diirradiasi dengan radiasi ionisasi dan sinar ultraviolet. Keuntungan utama irradiasi butiran serbuk sari dibandingkan dengan radiasi biji atau tanaman yang sedang tumbuh adalah bahwa serbuk sari jarang sekali menghasilkan kimera atau sektor yang termutasi. Sedangkan kelemahannya adalah biasanya viabilitas serbuk sari relatif singkat. Sejumlah besar studi telah dilakukan terhadap berbagai faktor biologis, lingkungan dan kimia yang dapat memodifikasi pengaruh perlakuan radiasi. Faktor-faktor ini dapat memodifikasi efektivitas mutagenik jumlah mutasi per unit dosis dan efisiensi mutagenik rasio jumlah mutasi terhadap kerusakan, seperti sterilitas, pertumbuhan kerdil, dan lain-lain dari mutagen fisik dan kimia pada sel tanaman tingkat tinggi Nasir, 2002. Selain itu dosis radiasi yang diberikan untuk mendapatkan mutan tergantung pada jenis tanaman, fase tumbuh, ukuran, kekerasan, dan bahan yang akan di mutasi Soedjono, 2003. Umumnya pengaruh perlakuan radiasi pada suatu karakteristik tanaman telah stabil secara genetik setelah generasi MV3, sehingga proses seleksi dan hasilnya dapat diperoleh lebih cepat jika dibandingkan pemuliaan secara konvensional Handayati, 2008. Walaupun bukan radiasi yang mengionisasi pada panjang gelombang yang umum digunakan untuk mutasi, sinar UV sering digunakan sebagai mutagen untuk memperlakukan biji-bijian dan serbuk sari Nasir, 2002. Tipe keragaman yang timbul pada tanaman akibat mutasi dapat berupa tanaman yang kerdil, berdaun belah, berbunga rangkap, dan berbunga putih berasal dari mutasi tunggal. Sifat mutan ini timbul tiba-tiba dan sering disebut sports. Mutasi dalam satu gen tunggal sering terlihat pada sel epidermis dari mahkota bunga atau daun. Pembelahan sel mutan mengakibatkan jaringan mempunyai susunan genetik sama. Hal ini menyebabkan bercak yang lebih besar blotches, misalnya mahkota bunga berbintik-bintik; kulit pada kentang Crowder, 1990. Universitas Sumatera Utara BAB 3 BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan mulai April sd November 2009 di Laboratorium Genetika dan Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.

3.2 Bahan