Iradiasi Terhadap Tanaman Induksi Mutasi In vitro

2.4.2. Iradiasi Terhadap Tanaman

Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis iradiasi sinar gamma dengan dosis yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifat-sifat yang seperti hasil tinggi, umur pendek, tahan terhadap penyakit tetapi kenyataan yang ditimbulkan tidak semuanya memenuhi harapan Suryowinoto, 1987. Berbagai faktor dapat mempengaruhi keberhasilan penggunaan iradiasi pada tanaman, antara lain genotip, bagian tanaman yang digunakan, stadia perkembangan sel tanaman, jumlah kromosom, umur jaringan, oksigen, temperatur dan dosis radiasi. Kepekaan dari jaringan tanaman terhadap radiasi tidak hanya dipengaruhi oleh dosis radiasi, tetapi juga dipengaruhi oleh tingkat ontogeni sel dan fase dari siklus sel. Selain itu juga dipengaruhi oleh kemampuan sel-sel dalam jaringan tanaman untuk memperbaiki diri dari kerusakan yang disebabkan oleh iradiasi Hendro, 1981. Pengaruh iradiasi sinar gamma pada tanaman ada 4 macam yaitu : 1. Kematian tanaman 2. Pertumbuhan terhambat 3. Perkembangan morfologi yang abnormal 4. Perubahan genetik Iradiasi sinar gamma dapat berpengaruh terhadap perubahan fisiologis tanaman. Perubahan tersebut berkaitan dengan energi iradiasi yang diserap oleh jaringan tanaman sehingga menyebabkan stimulasi sintesis auksin endogen terganggu. Selain perubahan fisiologis, perubahan genetik dapat terjadi akibat iradiasi sinar gamma. Perubahan fisiologis dan genetik dapat diekspresikan dengan adanya perubahan penampilan fenotip tanaman yang sangat bervariasi. Pada umumnya, ukuran tanaman regeneran sangat pendek dan ukuran daun kecil, bahkan ada tunas albino yang muncul. Pada generasi selanjutnya, kerusakan fisiologis berangsur pulih. Sel-sel yang mengalami kerusakan mengalami recovery, sedangkan gen termutasi dapat diwariskan pada generasi berikutnya Maluszynski et al., 1995. Mutasi dapat terjadi pada setiap bagian tanaman dan fase pertumbuhan tanaman, namun lebih banyak terjadi pada bagian yang sedang aktif mengadakan pembelahan sel seperti tunas, biji dan sebagainya. Secara molekuler, dapat dikatakan bahwa mutasi terjadi karena adanya perubahan urutan sequence nukleotida DNA kromosom, yang mengakibatkan terjadinya perubahan pada protein yang dihasilkan Oeliem, 2008. Mutasi tidak dapat diamati pada generasi M1, kecuali yang termutasi adalah gamet haploid. Adanya mutasi dapat ditentukan pada generasi M2 dan seterusnya. Semakin tinggi dosis, maka semakin banyak terjadi mutasi dan makin banyak pula kerusakannya. Hubungan antara tinggi bibit dan kemampuan hidup tanaman M1 dengan frekuensi mutasi, membuktikan bahwa penilaian kuantitatif terhadap kerusakan tanaman M1 dapat digunakan sebagai indikator dalam permasalahan pengaruh dosis pada timbulnya mutasi Mugiono, 2001. Kerusakan fisiologis kemungkinan dapat disebabkan karena kerusakan kromosom dan kerusakan sel di luar kromosom. Kedua kerusakan tersebut sukar dibedakan karena keduanya terjadi pada generasi M1 sebagai akibat dari perlakuan mutagen. Kerusakan tersebut merupakan gangguan fisiologis bagi pertumbuhan tanaman. Besarnya kerusakan fisiologis tergantung pada besarnya dosis yang digunakan dan semakin tinggi dosis yang digunakan makin tinggi kerusakan fisiologis yang timbul dan berakhir kematian lethalitas. Kerusakan fisiologis hanya terjadi pada generasi M1 sedangkan mutasi gen, mutasi kromosom dan mutasi sitoplasma akan diturunkan pada generasi berikutnya Mugiono, 2001. Perlakuan iradiasi akan menyebabkan kerusakan sel atau terhambatnya metabolisme sel karena adanya gangguan sintesa RNA sehingga sintesis enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan terhambat. Dengan adanya gangguan struktur DNA akan menyebabkan enzim yang dihasilkan kehilangan fungsinya. Perlakuan radiasi dapat menyebabkan enzim yang merangsang pertunasan menjadi tidak aktif, sehingga pertumbuhan tanaman terhambat Cassaret,1961. Pengaruh peningkatan dosis mutagen terhadap kerusakan fisiologis memberikan kurva sigmoid, dimana kerusakan atau kematian tidak terjadi sekaligus sesuai dengan meningkatnya dosis. Hal ini menunjukkan bahwa suatu molekul atau sel yang peka maka molekul atau sel tersebut akan rusak atau mati. Sebaliknya apabila yang terkena radiasi adalah molekul atau sel yang tidak peka maka sel atau molekul tersebut tidak mati. Makin tinggi dosis makin banyak terjadi mutasi dan makin tinggi pula kerusakannya Mugiono, 2001. Iradiasi sinar gamma 10 rad dapat mempengaruhi 3 macam keragaman morfologi tanaman Anthurium hookeri yaitu batang pendek, warna daun hijau kekuningan dan ukuran daun lebih kecil. Iradiasi sinar gamma 20 rad dapat mempengaruhi 4 keragaman morfologi tanaman Anthurium hookeri yaitu batang pendek, lingkar batang kecil, warna daun hijau kehitaman dan ukuran daun lebih kecil Astuti, 2007. Pada penelitian Sanjay et al., 2004 Iradiasi sinar gamma mengakibatkan penurunan daya hidup tanaman, tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun dan peningkatanpenurunan jumlah bunga pita dan bunga tabung serta abnormalitas bunga. Perubahan bentuk dan warna bunga terdeteksi pada tanaman yang diiradiasi dengan sinar gamma diatas 15 GY. Handayani et al., 2001 menjelaskan bahwa induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma pada tanaman mawar mini dapat menimbulkan keragaman genetik yang terekspresikan pada warna dan jumlah kelopak bunga. Misniar 2008 dalam penelitiannya menjelaskan bahwa iradiasi tunggal pada dosis 10 –50 Gy memberikan pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman Aglaonema costatum dan Aglaonema “Dona Carmen”. 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN