H
o
+ O
2
HO
2 o
Jika terdapat oksigen, maka H
o
atau e
-
aq akan membentuk radikal HO
2 o
. Hydrogen peroksidase H
2
O
2
dan OH
-
merupakan agen pengoksida yang pada reaksi kimia berikutnya dengan molekul-molekul lebih besar akan merusak fungsi
sel. Selain itu juga terbentuk radikal bebas seperti H
o
yaitu ion yang labil sehingga banyak menghasilkan benturan ke berbagai arah, yang akibatnya akan membuat
perubahan atau mutasi di tingkat DNA, tingkat sel, maupun jaringan, bahkan sampai kematian pada tanaman Ahnstroem 1977; Datta 2001.
Iradiasi sinar gamma telah banyak digunakan pada berbagai tanaman dalam rangka peningkatan keragaman genetik untuk toleransi cekaman abiotik
dan biotik serta peningkatan kuantitas dan kualitas hasil, diantaranya: tomat Ishfaq et al. 2012, wortel Nagananda et al. 2013, kentang Ahmad et al. 2010,
kedelai Alify et al. 2013, padi Shanthi et al. 2010, sorghum Soeranto Sihono 2010, dan gandum Singh Balyan 2009; Borzouei et al. 2010;
Plamenov et al. 2013.
2.5 Radiosensitivitas
Radiosensitivitas adalah tingkat sensitivitas tanaman terhadap iradiasi Harten 1998; Datta 2001. Keberhasilan radiasi untuk meningkatkan keragaman
populasi sangat ditentukan oleh radiosensitivitas tanaman Banerji Datta 1992. Beberapa hal yang mempengaruhi radiosensitivitas, di dalam IAEA 1977
disebutkan adanya dua faktor utama yang mempengaruhi radiosensitivitas yaitu faktor lingkungan dan faktor biologi. Faktor lain yang juga mempengaruhi
radiosensitivitas seperti genotipe, bagian tanaman yang digunakan dengan memberikan perlakuan terhadap organ reproduksi tanaman seperti benih, stek
batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya, stadia perkembangan sel tanaman, jumlah kromosom, umur jaringan, oksigen,
temperatur, penyimpanan pasca iradiasi dan dosis iradiasi. Nilai radiosensitivitas tanaman juga berkaitan erat dengan kandungan air di dalam sel tanaman Herison
et al. 2008.
Tingkat sensitivitas secara visual ini dapat diamati dari respon yang diberikan tanaman secara morfologi tanaman, sterilitas maupun dosis lethal 50
LD
50
. LD
50
adalah dosis yang menyebabkan kematian 50 dari populasi yag diiradiasi. Dalam menentukan LD
50
atau LD
20
dapat menggunakan program best- fitting curve. Harten 1998 menyatakan bahwa pemberian dosis iradiasi disekitar
dosis letal LD
20
-LD
50
dapat meningkatkan keragaman genetik. Dosis yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan
terbentuknya tanaman mutan. Dosis iradiasi yang digunakan dipengaruhi oleh jenis tanaman yang digunakan, fase tumbuh saat tanaman diiradiasi, ukuran bahan
tanam dan tingkat ketebalan bahan yang akan diiradiasi Shu et al. 2012.
2.6 Marka Genetik
Terdapat tiga jenis marka genetik yang dapat digunakan untuk analisa genom dan populasi, yaitu marka morfologi, marka biokimia dan marka
molekuler. Marka morfologi adalah penanda yang dapat diamati secara langsung seperti jumlah anakan, karakteristik batang, daun, bunga, biji. Keuntungan dari
penanda jenis ini adalah pengamatannya mudah dan langsung dapat dilihat dengan mata, tetapi memiliki kelemahan karena dipengaruhi oleh tahap perkembangan
tanaman dan lingkungan. Jumlah marka morfologi sangat terbatas sehingga kadang sulit membedakan antar genotipe yang diamati, secara morfologi kelihatan
sama tetapi sebenarnya berbeda akibat adanya interaksi intra dan inter gen.
Marka biokimia, seperti isozim merupakan marka yang sangat efektif, pewarisannya bersifat kodominan, sehingga dapat membedakan individu yang
homosigot dan heterosigot McDonald McDermont 1993 dan dapat dapat diaplikasikan dengan mudah dan murah Bermawie Pool 1991; Mondini et al.
2009. Marka isozim dapat digunakan untuk menganalisis keragaman genetik populasi maupun mengidentifikasi perbedaan genetik antar aksesi Crawford
1990, tetapi marka isozim jumlahnya terbatas, ekspresinya dipengaruhi oleh lingkungan dan tahap perkembangan tanaman McDonald McDermont 1993;
Mangolin et al. 1997; Garkava et al. 2000 serta tingkat polimorfisme yang relatif rendah.
Marka molekuler sering kali dikenal sebagai sidik jari DNA karena mengacu pada pita polimorfisme berupa fargmen DNA. Keunggulan utama
penanda molekuler adalah i keakuratan yang tinggi dan tidak dipengaruhi oleh lingkungan yang mempengaruhi ekspresi gen, ii dapat diuji pada semua tingkat
perkembangan tanaman, iii pada pengujian ketahanan hama dan penyakit tidak tergantung pada organisme pengganggu tersebut, iv seleksi pada tingkat
genotipe ini dapat mempercepat proses seleksi dan hemat pada pengujian selanjutnya di lapangan Kasim et al. 2002.
Marka molekuler DNA yang ideal memiliki kriteria sebagai berikut: a memiliki tingkat polimorfisme yang sedang sampai tinggi, b terdistribusi merata
diseluruh genom, c memberikan resolusi perbedaan genetik yang cukup, d pewarisan bersifat kodominan dapat membedakan kondisi homozigot dan
heterozigot dalam organisme diploid, e berprilaku netral, f secara teknik sederhana, cepat dan murah, g butuh sedikit jaringan dan DNA sampel, h
berkaitan erat dengan fenotipe, i tidak memerlukan informasi tentang genom organisme, dan j data mudah dipertukarkan antar laboratorium Mondini et al.
2009; Agarwal et al. 2008; Weising et al. 2005.
Marka molekuler DNA tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu, penanda DNA tanpa PCR non-PCR based techniques seperti RFLP, dan
penanda DNA berdasarkan PCR yang meliputi RAPD, AFLP, SSR, CAPS, SCAR, SSCP dan DNA Barkoding Zulfahmi 2013. Pemulia menggunakan
marka DNA untuk identifikasi keragaman plasma nutfah, identifikasi genotipe, galur, kultivar dan varietas untuk melihat kemurnian benih, memecahkan
ketidakpastian tetua, penelusuran tetua dan juga untuk melindungi varietas tanaman yang dikembangkan melalui identifikasi individu.
2.6.1 Marka SSR Marka Simple Sequens Repeat SSR atau microsatelit merupakan sekuens DNA
yang bermotif pendek dan berulang secara tandem. Pengulangan berulang dua, tiga, empat dan lima unit nukleotida yang tersebar di sepanjang genom eukariot
Powel et al. 1996. Variasi jumlah pengulangan suatu batasan lokus di antara genotipe yang berbeda dengan mudah dapat dideteksi dengan teknik PCR
