Karakter Vegetatif Dan Reproduktif Tanaman Mutan Padi Sensitif Aluminium

 
 

KARAKTER VEGETATIF DAN REPRODUKTIF TANAMAN MUTAN
PADI SENSITIF ALUMINIUM

YAN MAULANA

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

 
 

ABSTRAK
YAN MAULANA. Karakter Vegetatif dan Reproduktif Tanaman Mutan Padi Sensitif Aluminium.
Dibimbing oleh MIFTAHUDIN dan TATIK CHIKMAWATI.
Mekanisme toleransi Aluminium (Al) pada tanaman padi belum sepenuhnya dimengerti.

Untuk mempelajari mekanisme toleransi Al dapat digunakan tanaman sensitif Al yang berasal dari
tanaman toleran Al. Penelitian ini bertujuan mempelajari karakter vegetatif dan reproduktif
tanaman mutan padi sensitif Al yang berasal dari padi cv. Hawara Bunar (HB) yang toleran Al.
Biji mutan padi HB generasi ke 2 (M2) ditapis dengan teknik hidroponik berdasarkan karakter
Root Re-Growth (RRG). Kecambah padi umur 5 hari ditumbuhkan pada kultur hara minimum
dengan cekaman Al 15 ppm selama 72 jam dan masa pemulihan (tanpa Al) selama 48 jam. Nilai
RRG ditentukan berdasarkan selisih panjang akar utama setelah pemulihan dan setelah cekaman.
Tanaman terpilih kemudian ditanam di rumah kaca dengan teknik budidaya padi sawah. Hasil
percobaan menunjukkan akar utama tanaman mutan sensitif Al tidak mampu tumbuh kembali
setelah masa pemulihan. Sebanyak 13 nomor mutan sensitif Al diperoleh dari penapisan terhadap
populasi M2. Mutan nomor 20-11 memiliki nilai rata-rata RRG terendah dan memiliki prosentase
mutan yang tinggi. Karakter vegetatif dan reproduktif tanaman mutan M2 sangat bervariasi.
Berdasarkan analisis kemiripan, tanaman mutan yang relatif mirip dengan tipe liarnya yaitu nomor
20-11-5, 16-20-14, dan 20-11-6. Tanaman mutan yang potensial untuk dikembangkan yaitu nomor
20-11-5 dan 20-11-6 karena memiliki sifat sensitif terhadap Al dan memiliki kemiripan karakter
vegetatif dan reproduktif yang tinggi dengan tipe liarnya. Sifat sensitif Al tanaman mutan belum
sepenuhnya stabil hingga generasi ke 3.
Kata kunci: Tanaman mutan, Padi var HB, RRG

ABSTRACT

YAN MAULANA. Vegetative and Reproductive Characters of Aluminum Sensitive Rice
Mutants. Supervised by MIFTAHUDIN and TATIK CHIKMAWATI.
Aluminum (Al) tolerant mechanism in rice has not been fully understood. Aluminum tolerant
mechanism can be studied using Al-sensitive plant originated from Al-tolerant plant. The research
objective was to study the vegetative and reproductive characters of Al-sensitive rice mutant
derived from rice cv Hawara Bunar (HB) that originally tolerant to Al. Seedlings of rice mutant
generation M2 were screened using hydroponic technique based on Root Re-growth (RRG). Five
days old seedlings were grown on minimum culture solution containing 15 ppm of Al for 72 hours
and then transferred to non Al-treated culture solution for 48 hours. The value of RRG was
determined based on the length difference between root seminal length after recovery and after Al
stress. The selected seedlings were grown in green house according to low land rice cultivation
technique. The result showed that the seminal root of Al sensitive rice mutants was not able to
regrow during period of recovery. The screening result obtained 13 numbers of Al-sensitive
mutants in M2 generation. Mutant number 20-11 had the lowest of RRG average value and the
highest percentage of mutants. Vegetative and reproductive characters of rice mutant generation
M2 were varied significantly. Mutant plants similar to wild type were numbers 20-11-5, 16-20-14,
and 20-11-6. The mutant numbers 20-11-5 and 20-11-6 were potential to be developed, because
they were the most similar to the wild type, except the tolerance to Al. Al-sensitive mutant plants
is not fully stable until the third generation.
Keywords: Mutant Plant, Rice var HB, RRG

 
 

KARAKTER VEGETATIF DAN REPRODUKTIF TANAMAN MUTAN
PADI SENSITIF ALUMINIUM

YAN MAULANA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

 
 

Judul skripsi : Karakter Vegetatif dan Reproduktif Tanaman Mutan Padi Sensitif
Aluminium
Nama
: Yan Maulana
NIM
: G34061251

Disetujui:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

(Dr.Ir. Miftahudin M.Si)
NIP 19620419 198903 1 001

(Dr.Ir. Tatik Chikmawati M.Si)

NIP 19640306 199002 2 001

Diketahui:
Ketua Departemen Biologi

(Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si)
NIP 19641002 198903 1 002

Tanggal lulus:

 
 

PRAKATA
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karuniaNya sehingga karya ilimiah ini dapat diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan
Februari 2010 sampai dengan November 2010, bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan
Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Rumah Kaca Kebun
Percobaan Cikabayan Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak Dr. Ir. Miftahudin M.Si dan ibu Dr. Ir.

Tatik Chikmawati M.Si selaku pembimbing yang selalu memberikan semangat, dukungan dan
ilmunya selama penelitian dalam penulisan karya ilmiah ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada keluarga tercinta Ayah, Ibu, Kak Dewi, Kak
Arfan, Kak Wahyu, Adik Lia yang selalu memberikan semangat, do’a, perhatian dan kasih
sayangnya. Terima kasih kepada Mala Setiawati, Risa Swandari, Haekal Miraji, Eko Hadi
Wibowo, Dzulfaqor, Mawardi Bagindo, Iqbal kusnandarsyah, Astri Nur Andini, Sarah Mashaby,
Christine Marsaulina atas dorongan semangat dan persahabatannya. Kak Arif Pambudi, Kak
Andik Wijayanto, dan Ibu Dewi atas konsultasi dan sarannya. Teman-teman Biologi Futsal Club
(BFC) atas do’a dan semangatnya. Putri Emilya Adawiah yang telah memberikan semangat dan
perhatiannya. Adik-adik kelas biologi angkatan 44, 45, dan 46 atas semua dukungannya. Serta
seluruh teman-teman biologi IPB, khususnya angkatan 43 yang telah memberikan semangat tanpa
akhir.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Juni 2011

Yan Maulana

 
 

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta tanggal 11 Januari 1989, merupakan putra ketiga dari empat
bersaudara dari pasangan Bapak Ahyadi dan Ibu Munyati. Penulis lulus dari SMUN 66 Jakarta
pada tahun 2006 dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Seleksi
Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis memilih mayor Biologi, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Biologi
dasar TPB tahun ajaran 2009-2010, mata kuliah fisiologi Tumbuhan tahun 2008-2009, mata kuliah
Anatomi dan Morfologi tumbuhan tahun 2009, mata kuliah Biologi Alga dan Lumut tahun 2009.
Pada tahun 2011 penulis menjuarai turnamen futsal antar jurusan Biologi se-Jabodetabek. Selain
itu penulis juga mengajar biologi SMA di bimbingan belajar LCC-LP3I Bogor tahun 2011.

 
 

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..........................................................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................................................viii
PENDAHULUAN ............................................................................................................................ 1

Latar belakang .............................................................................................................................. 1
Tujuan ........................................................................................................................................... 1
BAHAN DAN METODE ................................................................................................................. 1
Waktu dan Tempat........................................................................................................................ 1
Bahan dan Alat ............................................................................................................................. 1
Kultur hara .................................................................................................................................... 1
Analisis Root re-growth (RRG) .................................................................................................... 2
Penanaman Padi ............................................................................................................................ 2
Analisis Karakter Vegetatif dan Reproduktif................................................................................ 2
Analisis Data................................................................................................................................. 2
HASIL ............................................................................................................................................... 2
Penapisan mutan padi generasi M2 .............................................................................................. 2
Morfologi akar kecambah mutan padi sensitif Al......................................................................... 2
Keragaan Fenotip Tanaman Mutan M2 ........................................................................................ 3
Karakter Vegetatif ........................................................................................................................ 3
Tinggi tanaman ......................................................................................................................... 3
Jumlah daun ............................................................................................................................. 3
Jumlah dan panjang ruas .......................................................................................................... 4
Jumlah anakan .......................................................................................................................... 4
Karakter Reproduktif .................................................................................................................... 4

Anakan produktif dan umur berbunga ...................................................................................... 4
Panjang malai dan daun bendera .............................................................................................. 4
Umur panen .............................................................................................................................. 4
Jumlah biji total per malai ........................................................................................................ 4
Prosentase biji isi per malai ...................................................................................................... 5
Jumlah biji per rumpun ............................................................................................................ 5
Bobot biji isi per malai dan biji seribu butir ............................................................................. 5
Kestabilan Mutan pada Generasi M3 berdasarkan RRG .............................................................. 5
PEMBAHASAN ............................................................................................................................... 6
SIMPULAN ...................................................................................................................................... 7
SARAN ............................................................................................................................................. 7
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................................... 7

viii

 

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Jumlah biji yang ditapis, prosentase mutan dan nilai rata-rata RRG mutan M2 ............................ 2

2 Kisaran rata-rata karakter vegetatif dan reproduktif tanaman mutan M2....................................... 3
3 Nilai uji kemiripan (Sneath & Sokal 1973) tanaman mutan M2 .................................................... 3
4 Komponen vegetatif mutan M2 sensitif Al .................................................................................... 4
5 Panjang ruas mutan M2 sensitif Al ................................................................................................ 4
6 Komponen reproduktif mutan M2 sensitif Al ............................................................................... 5
7 Komponen hasil mutan M2 sensitif Al .......................................................................................... 5
8 Jumlah biji yang ditapis, prosentase mutan, dan nilai rata-rata RRG mutan M3 ........................... 5

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Morfologi akar padi setelah masa pemulihan................................................................................. 3
2 Morfologi daun tanaman mutan nomor 20-11-17. ......................................................................... 3
3 Kurva pertumbuhan tinggi tanaman mutan padi Hawara Bunar sensitif Al per 2 minggu............. 4
4 Tinggi tanaman mutan (A) dan kontrol (B).................................................................................... 4

1

 

PENDAHULUAN

Latar belakang
Tanaman padi (Oryza sativa L) merupakan
tanaman pangan yang penting di Indonesia.
Kebutuhan pangan meningkat seiring
bertambahnya jumlah penduduk. Akan tetapi
lahan subur untuk pertanian semakin
berkurang karena adanya perubahan fungsi
lahan menjadi tempat tinggal dan kawasan
industri. Sebagai alternatif, pertanian tanaman
pangan diarahkan ke pemanfaatan lahan
kering seperti lahan asam.
Pertanian di lahan asam banyak
mengalami masalah. Kendala utama yang
sering dihadapi yaitu cekaman Aluminium
(Al) karena kelarutan yang tinggi (Ismunadji
et al. 1990). Menurut Delhaize dan Ryan
(1995), Al3+ adalah bentuk Al paling beracun
bagi tanaman pada pH rendah. Pengaruh Al
pada tanaman dapat dilihat melalui
perkembangan akar karena akar merupakan
bagian yang sensitif terhadap keracunan Al.
Gejala awal yang tampak pada keracunan Al,
yaitu tidak berkembangnya sistem perakaran
sebagai akibat penghambatan perpanjangan
sel akar. Hal ini disebabkan terjadinya
penggabungan Al dengan dinding sel dan
penghambatan pembelahan sel, sehingga
menghambat penyerapan hara dan air
(Marschner 1995).
Mekanisme toleransi Al tanaman padi
belum sepenuhnya dimengerti. Untuk
mempelajari mekanisme bisa dilakukan
dengan berbagai metode, dan salah satunya
adalah dengan menggunakan tanaman mutan
yang dapat dihasilkan melalui teknik mutasi.
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada
DNA. Menurut Jusuf (2001), mutasi
menyebabkan perubahan pada tingkat basa,
pada ruas DNA, bahkan pada kromosom.
Mutasi pada tanaman dapat terjadi di bagian
aktif sel pembelahan, seperti tunas dan biji
yang sedang berkembang.
Induksi mutasi dengan radiasi sinar
gamma merupakan cara yang efektif untuk
memperluas keragaman genetik. Sifat mutasi
yang bersifat acak menyebabkan struktur gen
berubah. Menurut Poespodarsono (1986) sifat
mutasi akan diwariskan kepada generasi
berikutnya bila terjadi mutasi pada organ
generatif, sedangkan jika mutasi terjadi di sel
somatik, sifat mutan tidak diwariskan.
Penelitian ini merupakan lanjutan dari
hasil penelitian sebelumnya (Rahayu 2009)
yang telah mendapatkan mutan kultivar
Hawara Bunar yang sensitif terhadap cekaman

Al. Padi Hawara Bunar adalah kultivar padi
lokal yang toleran terhadap Al. Melalui
pelaksanaan penelitian ini, diharapkan akan
diperoleh padi kultivar Hawara Bunar yang
sensitif Al yang selanjutnya dapat digunakan
untuk mempelajari mekanisme toleransi Al
dan sumber isoline gen toleransi Al pada
tanaman padi.

Tujuan
Penelitian ini bertujuan mempelajari
karakter vegetatif dan reproduktif dari mutan
padi sensitif Al yang berasal dari padi Hawara
Bunar.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Desember 2009 sampai November 2010
bertempat
di
laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA IPB
dan rumah kaca Kebun Percobaan Cikabayan
IPB.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian meliputi 36 nomor mutan padi
Hawara Bunar (HB) generasi ke 2 (M2), biji
tetua HB dan IR64, larutan NaOCl 0.5%,
KOH, HCL, aquades, larutan hara, tanah
latosol, pupuk kandang, pupuk NPK,
fungisida, dan insektisida.
Alat-alat yang digunakan terdiri dari pH
meter, timbangan, wadah berlubang, balp,
pipet volumetrik, kertas buram, aerator, pipet
mikro, growth chamber, pot, dan meteran.
Kultur hara
Sebanyak 20 biji mutan padi kultivar
Hawara Bunar per nomor generasi M2
direndam dalam larutan NaOCl 0,5% selama
15 menit, kemudian dicuci dengan air destilata
dan direndam dalam air selama 24 jam pada
suhu ruang. Biji kemudian dikecambahkan
selama 2-3 hari pada suhu ruang dalam
kondisi
gelap. Kecambah yang tumbuh
kemudian
diadaptasikan
pada
wadah
berlubang yang diapungkan di atas wadah
plastik berukuran 55 cm x 30 cm x 20 cm
yang berisi media kultur hara minimum
dengan pH 4,0 (Miftahudin et al 2002) selama
24 jam dan diberi aerasi. Selanjutnya
perlakuan cekaman Al dengan pemberian 15
ppm Al3+ dalam bentuk AlCl3.6H2O selama 72
jam. Masa pemulihan dari cekaman Al
dilakukan selama 48 jam dengan cara

2

 
memindahkan kecambah ke larutan hara tanpa
Al.
Analisis Root re-growth (RRG)
Pengukuran Root Regrowth (RRG)
dilakukan dengan cara mengukur panjang akar
pada saat akhir perlakuan cekaman Al dan
pada saat akhir masa pemulihan. Nilai RRG
merupakan selisih antara panjang akar pada
akhir masa pemulihan dan panjang akar pada
akhir perlakuan Al (Miftahudin et al 2005).
Untuk keperluan penapisan, ditentukan batas
nilai
RRG
yang
digunakan
untuk
membedakan tanaman toleran dan sensitif Al.
Jika tanaman memilki RRG < 2.5 cm maka
tanaman tersebut termasuk sensitif Al, kalau
tidak maka tanaman termasuk toleran Al dan
tidak digunakan untuk percobaan selanjutnya.
Penanaman Padi
Kecambah yang terseleksi kemudian
ditumbuhkan pada media kultur hara tanpa Al
sampai berumur 20 hari, selanjutnya
dipindahkan pada pot penanaman yang telah
berisi media tanam berupa 8 kg tanah latosol
Cikabayan yang sebelumnya telah ditambah
pupuk
kandang
dan
dilumpurkan.
Pemeliharaan tanaman dilakukan sesuai
prosedur budidaya tanaman padi, meliputi
penyiraman, penyiangan, pemupukan, dan
penyemprotan dengan insektisida dan
fungisida bila ada serangan hama atau
penyakit.

HASIL
Penapisan mutan padi generasi M2
Hasil penapisan terhadap 36 nomor M2
berdasarkan nilai RRG pada 15 ppm Al
diperoleh 13 nomor yang memiliki nilai RRG
rata-rata < 2.5 cm (Tabel 1).
Tabel 1 Jumlah biji yang ditapis, prosentase
mutan dan nilai rata-rata RRG mutan
M2
RataNomor
∑ Biji
Mutan
rata
No kelompok yang
(%)
RRG
mutan
diuji
(cm)
1
17-12
12
66.7
2.0
2
20-11
19
94.7
0.6
3
20-68
18
44.4
2.3
4
24-81
19
47.4
2.4
5
28-40
12
100
1.5
6
31-19
19
94.7
2.1
7
33-05
12
91.7
1.6
8
35-35
15
93.3
1.6
9
38-67
16
68.8
2.4
10
40-67
10
90.0
1.9
11
41-42
20
85.0
1.8
12
42-84
16
37.5
2.3
13
50-56
30
50.0
2.2

Karakter Vegetatif dan Reproduktif
Karakter vegetatif meliputi pengamatan
tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah ruas,
panjang ruas, dan jumlah anakan.
Karakter reproduktif meliputi pengamatan
anakan produktif, umur berbunga, panjang
malai, panjang daun bendera, umur panen,
jumlah biji total per malai, prosentase biji isi,
jumlah biji isi per rumpun, bobot biji isi, dan
bobot seribu butir.

Nomor 20-11 memiliki rata-rata RRG
terkecil yaitu 0.6 cm dengan prosentase mutan
94.7 % (Tabel 1). Hal ini menunjukkan nomor
padi tersebut berpotensi sebagai sumber
mutan sensitif Al yang stabil. Hasil penapisan
juga menunjukkan beberapa nomor padi yang
sebelumnya tergolong sensitif Al masih
memiliki bersifat toleran Al, sebagai indikasi
bahwa mutan sensitif pada generasi tersebut
belum stabil.

Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan NTSYSpc
versi 2.1 dan pembandingan nilai tiap peubah
dengan melakukan uji kemiripan (Sokal &
Sneath 1963) berdasarkan nilai korelasi antar
peubah dari tiap peubah yang diamati antara
tanaman mutan dan kontrol.

Morfologi akar kecambah mutan padi
sensitif Al
Pada kondisi tercekam Al, morfologi akar
utama padi mutan sensitif Al terlihat pendek
dan menebal, serta menyerupai akar padi IR64
(Gambar 1). Akar utama dari tanaman mutan
setelah masa pemulihan tidak mengalami
pertumbuhan. Hal ini menunjukkan rusaknya
sistem perakaran pada tanaman mutan. RRG
hanya diukur akar utamanya tanpa melihat
perkembangan akar lateralnya, karena
pertumbuhan akar lateral tidak stabil.

3

 
Bentuk strip ini hanya terdapat pada dua
anakan saja, dan tidak terdapat pada tanaman
mutan lainnya. Tanaman mutan nomor 33-0512 memiliki tinggi tanaman 141 cm dan
jumlah anakan sebanyak 25. Selain itu ukuran
bijinya juga kecil dibandingkan dengan biji
mutan lainnya. akan tetapi tanaman mutan ini
hanya menghasilkan biji hampa.

Strip
Gambar 1 Morfologi akar padi Hawara Bunar
kontrol toleran Al (A), Kontrol
sensitif IR64 (B), mutan sensitif
Hawara Bunar (C,D,E) setelah
masa pemulihan (tanpa Al).
Keragaan Fenotip Tanaman Mutan M2
Tanaman mutan sensitif Al yang ditanam
di tanah netral memiliki karakter vegetatif dan
reproduktif yang bervariasi (Tabel 2).
Tabel 2 Kisaran rata-rata karakter vegetatif
dan reproduktif tanaman mutan M2
Kisaran nilai
Karakter vegetatif
pada generasi
No
dan reproduktif
M2
1 Tinggi tanaman(cm)
92-199
2
3
4

Jumlah daun
Jumlah ruas
Jumlah anakan

2.7-5.3
3.3-5.0
1.0-23.0

5

Anakan produktif

1.0-10.0

6

Umur berbunga
(HST)

74-191

7

Panjang malai (cm)

8
9
10
11
12
13
14

Panjang daun
bendera (cm)
Umur panen (HST)
Jumlah biji total per
malai
Prosentase biji isi
per malai (%)
Jumlah biji per
rumpun
Bobot biji isi per
malai (g)
Bobot seribu
butir (g)

16.0-40.2
41.8-72.6
133-206
25.5-277.6
55-89
25-297
0.3-5.7
13.4-38.8

Morfologi daun tanaman mutan nomor
20-11-17 memiliki strip putih kekuningan di
sepanjang pertulangan daun (Gambar 2).

Gambar 2 Morfologi daun tanaman mutan
nomor 20-11-17.
Berdasarkan uji kemiripan terhadap
karakter vegetatif dan reproduktif tanaman
mutan dengan kontrol, diperoleh 3 nomor
mutan yang relatif mirip dengan kontrol yaitu
nomor 20-11-5, 16-20-14, dan 20-11-6 (Tabel
3). Selanjutnya analisis difokuskan pada 3
nomor mutan tersebut.
Tabel 3 Nilai uji kemiripan (Sneath & Sokal
1973) tanaman mutan M2
Nomor mutan
Nilai kemiripan
20-11-5
0.999
16-20-14
0.998
20-11-6
0.996
Karakter Vegetatif
Tinggi tanaman
Tinggi tanaman mutan nomr 20-11-6 dan
20-11-5 tidak berbeda jauh dengan kontrol
(Gambar 4). Mutan nomor 16-20-14 lebih
tinggi dibandingkan mutan lainnya dan
kontrol. Saat memasuki minggu ke 12-13,
pertumbuhan tinggi tanaman mutan dan
kontrol mengalami fase stasioner (Gambar 3).
Jumlah daun
Jumlah daun ketiga nomor mutan mirip
dengan kontrol. Mutan nomor 20-11-5
memiliki jumlah daun lebih banyak
dibandingkan mutan lainnya dan kontrol
(Tabel 4).

4

 
Tabel 4 Komponen vegetatif mutan M2
sensitif Al
Komponen vegetatif
Nomor
mutan
JD
JR
JA
20-11-5
4.7
5.0
10.0
16-20-14
4.0
5.0
9.0
20-11-6
4.0
5.0
8.0
kontrol
4.3
5.1
7.3
JD= Jumlah daun per anakan, JR= jumlah ruas
per anakan, JA= Jumlah anakan

Tinggi tanaman (cm)

200.0
160.0
120.0
80.0
40.0
0.0
0

2 4 6 8 10 12 14 16
minggu ke ‐ setelah tanam

Gambar 3 Kurva pertumbuhan tinggi tanaman
mutan padi Hawara Bunar sensitif
Al per 2 minggu
16-20-14,
20-11-5,
20-11-6,
kontrol HB.

Tabel 5 Panjang ruas mutan M2 sensitif Al
Nomor
mutan

1

20-11-5
16-20-14
20-11-6
kontrol

48.0
54.0
44.3
52.3

Panjang ruas ke (cm)
2
3
4
29.0
33.0
30.0
33.0

24.7
35.3
27.0
26.0

15.3
21.0
16.8
18.5

5
9.3
4.3
4.7
6.4

Karakter Reproduktif
Anakan produktif dan umur berbunga
Anakan produktif tanaman mutan memiliki
jumlah yang sama dengan kontrol. Umur
berbunga tanaman mutan tidak berbeda jauh
dengan kontrol (Tabel 6), namun mutan
nomor 16-20-14 memiliki umur berbunga
yang lebih cepat dari pada dua mutan lainnya
dan kontrol.

A

B

Gambar 4 Tinggi tanaman mutan padi sensitif
Al (A) dan kontrol (B).
Jumlah dan panjang ruas
Tanaman mutan memiliki jumlah ruas
yang mirip dengan kontrol (Tabel 4). Jumlah
ruas pada tiga nomor mutan memiliki jumlah
yang sama. Ruas pertama tanaman mutan
lebih panjang dibandingkan ruas lainya (Tabel
5).
Jumlah anakan
Jumlah anakan tanaman mutan lebih
banyak dibandingkan dengan kontrol.
Tanaman mutan nomor 20-11-6 memiliki
jumlah anakan yang tidak berbeda jauh
dengan kontrol (Tabel 4).

Panjang malai dan daun bendera
Panjang malai dan daun bendera tanaman
mutan bervariasi. Panjang malai dan daun
bendera ketiga nomor mutan lebih pendek
dibandingkan kontrol, akan tetapi Panjang
malai dan daun bendera mutan nomor 20-11-5
paling pendek. Tanaman mutan 20-11-6
memiliki panjang malai dan daun bendera
yang tidak berbeda jauh dengan kontrol
(Tabel 6).
Umur panen
Umur panen tanaman mutan nomor 20-116 mirip dengan kontrol (Tabel 6), tetapi mutan
nomor 16-20-14 memiliki umur panen lebih
cepat dibandingkan mutan lainnya dan
kontrol.
Jumlah biji total per malai
Jumlah biji total per malai tanaman mutan
tidak berbeda jauh dengan kontrol (Tabel 7).
Mutan nomor 20-11-5 memiliki jumlah biji
total per malai mirip dengan kontrol. Tanaman
mutan nomor 20-11-6 memiliki jumlah biji
per malai paling tinggi dibandingkan kontrol
dan dua mutan lainnya.

5

 
Tabel 6 Komponen reproduktif mutan M2
sensitif Al
Komponen reproduktif
Nomor
mutan
AP UB PM PDB UP
20-11-5
3
81
35.3 54.0 139
16-20-14
3
75
36.7 55.8 136
20-11-6
3
83
36.0 58.3 149
kontrol
3
82
38.8 63.5 147
AP= anakan produktif, UB= umur berbunga
(HST), PM= panjang malai (cm), PDB=
panjang daun bendera (cm), UP= umur panen
(HST).
Prosentase biji isi per malai
Tanaman mutan nomor 20-11-5 memilki
prosentase biji isi paling tinggi dibandingkan
kontrol dan dua mutan lainnya (Tabel 7),
sedangkan prosentase biji isi tanaman mutan
nomor 20-11-6 tidak berbeda jauh dengan
kontrol.
Jumlah biji per rumpun
Karakter jumlah biji per rumpun tanaman
mutan tidak berbeda jauh dengan kontrol.
Tanaman mutan nomor 20-11-6 memiliki
jumlah biji per rumpun yang mirip dengan
kontrol (Tabel 7), sedangkan mutan nomor
20-11-5 memiliki jumlah biji per rumpun
lebih besar dibandingkan kontrol dan dua
mutan lainnya.
Bobot biji isi per malai dan biji seribu butir
Tanaman mutan nomor 16-20-14 mirip
dengan kontrol pada karakter bobot biji isi per
malai dan bobot biji seribu butir (Tabel 7).

Kakrakter bobot biji isi per malai dan bobot
biji seribu butir per malai mutan nomor 20-115 dan 20-11-6 lebih rendah dari kontrol.
Tabel 7 Komponen hasil mutan M2 sensitif Al
Komponen hasil
Nomor
JB
PB
JB
BB
BS
mutan
T
I
R
I
B
20-11-5
215.0 74 413 3.6 25.9
16-20-14 255.0 72 467 4.4 28.5
20-11-6
257.3 69 424 3.6 25.5
kontrol
226.1 71 448 4.3 27.3
JBT= jumlah biji total per malai, PBI=
Prosentase biji isi per malai (%), JBR= jumlah
biji per rumpun, BBI= bobot biji isi per malai
(g), BSB= bobot seribu butir (g).
Kestabilan Mutan pada Generasi M3
berdasarkan RRG
Dari 28 tanaman mutan M2 yang ditapis,
diperoleh 12 nomor mutan sensitif Al.
sebanyak 10 nomor mutan M2 sensitif Al
yang stabil pada generasi M3 dengan
menunjukkan prosentase mutan sensitif Al
paling tinggi yaitu 100% (Tabel 8). Hasil
penapisan juga menunjukkan mutan generasi
M2 nomor 20-11 merupakan mutan
berpotensi, karena memiliki generasi M3 yang
paling banyak berkarakter sensitif Al yang
stabil. Selain itu, tanaman mutan generasi M3
yang berpotensi untuk diteliti lebih lanjut
yaitu mutan nomor 20-11-5 dan 20-11-6.

Tabel 8 Jumlah biji yang ditapis, prosentase mutan, dan nilai rata-rata RRG mutan M3
No

Populasi

Σ biji
yang diuji

Σ
mutan

Mutan
(%)

Rata-rata
RRG (cm)

RRG Min
(cm)

RRG Max
(cm)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

12-77-3
20-11-1
20-11-4
20-11-5
20-11-6
20-11-7
20-11-11
20-11-13
20-11-15
20-11-16
20-11-17
20-11-18

17
19
19
19
18
10
20
19
17
18
20
15

17
19
19
19
18
9
20
19
17
18
20
13

100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
90.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
87.0

0.7
1.1
1.3
1.0
0.9
1.3
1.2
1.0
1.0
1.0
0.8
1.4

0.1
0.5
0.6
0.4
0.4
0.4
0.1
0.4
0.5
0.2
0.2
0.7

1.5
1.8
1.9
1.6
1.7
2.9
2.2
1.7
2.0
1.8
1.4
2.7

6

 

PEMBAHASAN
Tanaman padi mutan sensitif Al diseleksi
dengan karakter RRG, vegetatif dan
reproduktif. Nomor mutan yang ditapis
merupakan generasi hasil seleksi M1 dengan
metode RRG dan ternyata tidak semua galur
menunjukkan sifat sensitif Al. Bahkan
beberapa nomor masih menunjukkan sifat
toleran Al dengan nilai RRG > 2.5 cm. Hal ini
sesuai dengan harapan karena menurut
Harsatni & Ishak (1999), tanaman mutan akan
konsisten pada generasi ke-4 dan ke-5. Hanya
satu
nomor
kelompok
mutan
yang
menunjukkan kestabilan karakter sensitif Al
yaitu nomor 20-11.
Mutasi pada tanaman mutan sensitif Al
ditunjukkan dengan hilangnya kemampuan
akar untuk tumbuh setelah mendapat cekaman
Al. Gen pengontrol sifat toleran Al tanaman
padi HB bermutasi menjadi sensitif terhadap
Al. Mutasi atau perubahan struktur gen dapat
diketahui dengan membandingkan tipe mutan
dan tipe liarnya (tetua). Perbedaan morfologi
akar mutan dan tetua terlihat jelas pada seleksi
RRG. Mutan merupakan Individu yang
memperlihatkan perubahan sifat (fenotip)
yang berbeda dari karakter tetuanya (Jusuf
2001).
Pertumbuhan akar utama padi mutan
sensitif Al terhambat dan tidak mengalami
pemanjangan setelah masa pemulihan 48 jam.
Terjadinya penghambatan pertumbuhan akar
juga terdapat pada akar padi IR64. Fenomena
ini tidak terjadi pada akar padi HB yang
akarnya mampu tumbuh dan berkembang
setelah masa pemulihan. Menurut Zhang et al
(1999), tanaman yang sensitif terhadap Al
dapat diketahui dari perkembangan akar
setelah mendapat perlakuan cekaman Al.
Pembentukan akar tanaman sensitif Al
disebabkan terhambatnya pemanjangan sel-sel
pada ujung akar. Menurut Matsumoto (1991)
Al berikatan dengan DNA pada ujung akar
sehingga dapat menghambat pembelahan sel.
Akumulasi Al yang tinggi pada inti sel tudung
akar yang menghambat pertumbuhan akar
merupakan akibat dari kerusakan sel tudung
akar (Matsumoto 1991).
Karakter vegetatif dan reproduktif tanaman
mutan M2 sangat beragam. Bahkan beberapa
tanaman M2 memiliki hasil reproduktif lebih
baik dari pada tanaman kontrol. Hal ini
disebabkan adanya mutasi yang berbeda
terjadi pada setiap tanaman mutan sehingga
menimbulkan
karakter
yang
berbeda.
Keragaman
ditunjukkan pada 2 nomor
tanaman mutan yaitu nomor 20-11-17 dan 33-

05-12. Tanaman mutan nomor 20-11-17
mengalami perubahan pada morfologi daun,
sedangkan nomor 33-05-12 menyerupai
perawakan IR64. Mutasi tidak dapat
diprediksi, demikian juga ketidakstabilan
sifat-sifat genetik pada generasi berikutnya.
Menurut Wulan (2007) Induksi mutasi
menyebabkan keragaman tanaman meningkat.
Tanaman mutan padi sensitif Al yang
diharapkan adalah tanaman yang memiliki
karakter vegetatif dan reproduktif yang mirip
dengan tipe liarnya. Berdasarkan banyaknya
karakter yang mirip dengan kontrol, diperoleh
3 nomor tanaman mutan yaitu 20-11-5, 16-2014, dan 20-11-6. Akan tetapi, letak kemiripan
karakter ketiga tanaman mutan tersebut
dengan kontrol berbeda-beda.
Lubis et al (1995) mengklasifikasikan
tanaman padi menjadi 3, yaitu pendek (< 110
cm), sedang (110-125 cm), dan tinggi (> 125
cm). Mengacu pada klasifikasi tersebut, maka
tinggi tanaman mutan tergolong tanaman padi
yang tinggi. Tinggi tanaman mutan hampir
mencapai 2 meter. Menurut Herawati et al
(2009) tinggi tanaman dan anakan produktif
merupakan karakter agronomi penting dan
dapat dijadikan identitas penting suatu
genotip. Mutan nomor 16-20-14 memiliki laju
pertumbuhan dan fase stasioner tinggi
tanaman yang lebih cepat dibandingkan mutan
lainnya. Kestabilan tinggi tanaman mutan
terjadi pada minggu ke 12-13, karena pada
waktu itu sudah dimulai proses pengisian biji.
Akan tetapi, saat memasuki fase pengisian
bulir, tanaman padi mutan lebih mudah rebah.
Jumlah daun dan ruas tanaman mutan tidak
berbeda jauh dengan kontrol. Daun
merupakan organ penting untuk fotosintesis.
Semakin banyak daun, kemampuan untuk
menghasilkan fotosintat semakin besar
sehingga pembentukan organ-organ vegetatif
tanaman akan lebih baik (Sahila 2006).
Tanaman mutan memiliki jumlah ruas yang
sama, karena tinggi tanaman mutan mirip.
Panjang ruas tanaman mutan dari ruas
pertama ke 5 semakin kecil. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Sahila (1995) bahwa ruas
yang terpanjang adalah ruas teratas dan
panjangnya semakin menurun sampai ruas
yang terbawah dekat permukaan tanah.
Jumlah anakan tanaman mutan lebih banyak
dibandingkan kontrol. Tanaman mutan nomor
20-11-5 memiliki jumlah anakan yang lebih
banyak dibandingkan mutan lainnya karena
kemungkinan adanya korelasi dengan jumlah
daun. Menurut Vergara (1985), jumlah anakan
dipengaruhi oleh faktor genetik dan
ketersediaan air yang cukup.

7

 
Karakter reproduktif meliputi jumlah
anakan produktif, umur bunga, panjang malai,
panjang daun bendera, dan umur panen.
Jumlah anakan tanaman mutan tergolong
banyak, namun anakan yang berproduktif
hanya 3 anakan. Hal ini menunjukkan
banyaknya jumlah anakan tidak berpengaruh
terhadap jumlah anakan produktif. Tanaman
mutan mulai berbunga saat berumur 75-83
HST. Umur berbunga ini termasuk umur yang
cukup dalam. Percobaan di rumah kaca
memiliki pengaruh terhadap umur bunga
karena pada umumnya tanaman akan berumur
lebih pendek bila ditanam di lahan terbuka
(Herawati et al 2009). Umur berbunga
tanaman mutan nomor 16-20-14 lebih cepat
dibandingkan
mutan
lainnya
karena
kemungkinan lebih dulu memasuki fase
stasioner tinggi tanaman. Malai tanaman
mutan termasuk kategori malai panjang
karena > 30 cm. Hal ini berdasarkan data dari
Deptan (1983) yang mengklasifikasikan
panjang malai menjadi 3, yaitu malai pendek
(30 cm). Malai tanaman mutan yang
panjang belum tentu memiliki daun bendera
yang panjang juga. Hal ini terlihat dari
tanaman mutan nomor 16-20-14 dan 20-11-6.
Mutan nomor 16-20-14 memiliki malai yang
lebih panjang daripada mutan nomor 20-11-6,
tetapi panjang daun benderanya lebih pendek.
Umur panen tanaman mutan berkisar 136-149
HST dan tergolong umur yang cukup panjang.
Umur panen tanaman mutan nomor 16-20-14
lebih cepat dibandingkan mutan lainnya
karena lebih dulu waktu berbunganya.
Komponen hasil meliputi jumlah biji total
per malai, prosentase biji isi per malai, jumlah
biji per rumpun, bobot biji isi per malai, dan
bobot biji seribu butir. Jumlah biji total per
malai antara tanaman mutan 16-20-14 dan 2011-6 mirip karena memiliki panjang malai
yang mirip. Jumlah biji total yang tinggi
kemungkinan disebabkan malai yang panjang.
Menurut Grist (1975), bahwa panjang malai
merupakan karakter yang diasosiasikan
dengan produksi. Jumlah biji total yang tinggi
tidak diimbangi dengan biji yang terisi. Hal
ini terlihat dari prosentase biji isi tanaman
mutan yang bervariasi. Tanaman mutan
nomor 20-11-5 tergolong sedang dengan
prosentase biji isi yaitu 74%. Padahal jumlah
biji total per malai tanaman mutan nomor 2011-5 lebih sedikit dibandingkan dua mutan
lainnya. Hal ini menunjukkan semakin sedikit
jumlah biji total per malai tanaman mutan
semakin tinggi prosentase biji isinya. Selain
itu, prosentase biji isi tanaman mutan yang

kecil juga disebabkan adanya pengaruh hama
kutu. Hama ini menyebabkan malai menjadi
hitam tertutup serabut seperti jamur sehingga
malai terisi sebagian atau hampa. Jumlah biji
per rumpun tanaman mutan nomor 16-20-14
lebih tinggi dibandingkan dua mutan lainnya,
karena memiliki jumlah biji total per malai
yang lebih baik. Bobot biji isi antara tanaman
mutan nomor 20-11-5 dan 20-11-6 sama,
tetapi bobot biji seribu butir mutan nomor 2011-5 lebih tinggi dibandingkan 20-11-6. Hal
ini menunjukkan ukuran biji mutan nomor 2011-5 lebih besar dibandingkan 20-11-6.
Tanaman mutan yang diharapkan adalah
tanaman padi kultivar HB sensitif Al yang
memiliki kemiripan karakter vegetatif dan
reproduktif seperti tetuanya. Berdasarkan
seleksi RRG M3 terdapat dua nomor mutan
yang diharapkan yaitu 20-11-5 dan 20-11-6.
Tanaman mutan tersebut diharapkan menjadi
bahan dasar untuk mempelajari gen-gen yang
terlibat dalam mekanisme toleransi tanaman
terhadap Al, sehingga dapat merakit kultivar
baru ke sasaran yang tepat.

SIMPULAN
Tanaman mutan M2 nomor kelompok
mutan 20-11 berpotensi sensitif Al
berdasarkan karakter RRG. Akar tanaman
mutan padi HB sensitif Al tidak mampu
berkembang setelah masa pemulihan dan
menyerupai akar IR64. Karakter vegetatif dan
reproduktif tanaman mutan M2 memiliki
keragaman variasi yang tinggi. Tanaman
mutan M2 yang diharapkan adalah mutan
nomor 20-11-5 dan 20-11-6.

SARAN
Perlu adanya pengujian karakter fisiologi,
biokimia, molekular terhadap tanaman mutan
yang berpotensi untuk mendapatkan isoline
gen toleran Al yang tepat.

DAFTAR PUSTAKA
Delhaize E, Ryan PR. 1995. Aluminum
toxicity and tolerance plants. J Plant
Physiol 107:315-321.
Deptan [Departemen Pertanian]. 1983.
Pedoman bercocok tanam padi,
palawija, dan sayur-sayuran. Jakarta:
Departemen Pertanian.
Harsanti L, Ishak. 1999. Evaluasi sifat
Agronomis galur mutan padi Arias

8

 
(Oryza sativa L) pada generasi R3M4
dan
R4M5.
Penelitian
dan
Pengembangan Aplikasi Isotop dan
Radiasi. Jakarta: BATAN.
Grist DH. 1975. Rice 5th edition. London:
Longman 691 p.
Herawati R, Purwoko SB, Dewi SI. 2009.
Keragaman genetik dan karakter
agronomi galur haploid ganda padi gogo
dengan sifat-sifat tipe baru hasil kultur
antera. Jurnal Agro Indonesia 37:87-94.
Ismunadji M, Soejtipto P, Sudrajat AR. 1990.
Pengelolaan agrohara tanaman pangan
dilahan surut dan rawa. Risalah Seminar
Usahatani. Bogor, 19-21 September
1989. Badan Litbang Pertanian.
Jusuf M. 2001. Genetika I, Struktur dan
Ekspresi Gen. Jakarta: Sagung Seto.
Lubis E, Harharap Z, Diredja M, Kustianto B.
1995. Perbaikan varietas padi gogo.
Prosiding
simposium
penelitian
tanaman pangan III. Jakarta-Bogor.
Puslitbang Tanaman Pangan.
Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of
higher plants. 2nd ed. Academic Press.
San Diego. 889p.
Matsumoto H. 1991. Biochemical mechanism
of toxicity of aluminum and the
sequesteration of aluminum in plant cell,
Wright RJ edition plant soil interaction
at low pH. Netherlands: Kluwer
Academic Publisher.
Miftahudin, Scholes GJ, Gustafson JP. 2002.
AFLP markers tightly linked to the
alumunium-tolerance gen ALT3 in rye
(Secale cereal L.) Theor Appl Genet
104:626-631.
Miftahudin, Chikmawati T, Ross K, Scoles
GJ, Gustafson JP. 2005. Targeting the
alumunium-tolerance gen ALT3 region
in rye, using rice/rye micro-colinearity.
Theor Appl Genet 110:906-913.
Poespodarsono S. 1986. Dasar Ilmu
Pemuliaan tanaman. Bogor: Institut
Pertanian Bogor.
Rahayu SY. 2009. Induksi mutasi dengan
radiasi sinar gamma pada padi (Oryza
sativa L.) sensitif dan toleran Al. [Tesis].
Bogor. Institut Pertanian Bogor. Sekolah
Pascasarjana.
Sahila l. 2006. Evaluasi karakter agronomi
beberapa populasi padi gogo (Oryza
sativa L) generasi f4 hasil persilangan
ganda. [Skripsi]. Institut Pertanian
Bogor.
Sokal RR, Sneath PHR. 1963. Principles of
numeric taxonomy. San Fransico:
Freeman.

Vergara BS. 1985. A farmer primer growing
upland rice. IRRI. Los Banos.
Wulan MT. 2007. Peningkatan keragaman
bunga sepatu (Hibiscus rosa-sinensis
Linn.) melalui induksi iradiasi sinar
Gamma. [skripsi]. Bogor. Institut
pertanian Bogor.
Zhang X, Jessop RS, Ellison F. 1999.
Inheritance of Root Regrowth as an
indicator of Apparent Aluminum
Tolerance in Triticale. Euphytica
108:97-103.

 
 

ABSTRAK
YAN MAULANA. Karakter Vegetatif dan Reproduktif Tanaman Mutan Padi Sensitif Aluminium.
Dibimbing oleh MIFTAHUDIN dan TATIK CHIKMAWATI.
Mekanisme toleransi Aluminium (Al) pada tanaman padi belum sepenuhnya dimengerti.
Untuk mempelajari mekanisme toleransi Al dapat digunakan tanaman sensitif Al yang berasal dari
tanaman toleran Al. Penelitian ini bertujuan mempelajari karakter vegetatif dan reproduktif
tanaman mutan padi sensitif Al yang berasal dari padi cv. Hawara Bunar (HB) yang toleran Al.
Biji mutan padi HB generasi ke 2 (M2) ditapis dengan teknik hidroponik berdasarkan karakter
Root Re-Growth (RRG). Kecambah padi umur 5 hari ditumbuhkan pada kultur hara minimum
dengan cekaman Al 15 ppm selama 72 jam dan masa pemulihan (tanpa Al) selama 48 jam. Nilai
RRG ditentukan berdasarkan selisih panjang akar utama setelah pemulihan dan setelah cekaman.
Tanaman terpilih kemudian ditanam di rumah kaca dengan teknik budidaya padi sawah. Hasil
percobaan menunjukkan akar utama tanaman mutan sensitif Al tidak mampu tumbuh kembali
setelah masa pemulihan. Sebanyak 13 nomor mutan sensitif Al diperoleh dari penapisan terhadap
populasi M2. Mutan nomor 20-11 memiliki nilai rata-rata RRG terendah dan memiliki prosentase
mutan yang tinggi. Karakter vegetatif dan reproduktif tanaman mutan M2 sangat bervariasi.
Berdasarkan analisis kemiripan, tanaman mutan yang relatif mirip dengan tipe liarnya yaitu nomor
20-11-5, 16-20-14, dan 20-11-6. Tanaman mutan yang potensial untuk dikembangkan yaitu nomor
20-11-5 dan 20-11-6 karena memiliki sifat sensitif terhadap Al dan memiliki kemiripan karakter
vegetatif dan reproduktif yang tinggi dengan tipe liarnya. Sifat sensitif Al tanaman mutan belum
sepenuhnya stabil hingga generasi ke 3.
Kata kunci: Tanaman mutan, Padi var HB, RRG

ABSTRACT
YAN MAULANA. Vegetative and Reproductive Characters of Aluminum Sensitive Rice
Mutants. Supervised by MIFTAHUDIN and TATIK CHIKMAWATI.
Aluminum (Al) tolerant mechanism in rice has not been fully understood. Aluminum tolerant
mechanism can be studied using Al-sensitive plant originated from Al-tolerant plant. The research
objective was to study the vegetative and reproductive characters of Al-sensitive rice mutant
derived from rice cv Hawara Bunar (HB) that originally tolerant to Al. Seedlings of rice mutant
generation M2 were screened using hydroponic technique based on Root Re-growth (RRG). Five
days old seedlings were grown on minimum culture solution containing 15 ppm of Al for 72 hours
and then transferred to non Al-treated culture solution for 48 hours. The value of RRG was
determined based on the length difference between root seminal length after recovery and after Al
stress. The selected seedlings were grown in green house according to low land rice cultivation
technique. The result showed that the seminal root of Al sensitive rice mutants was not able to
regrow during period of recovery. The screening result obtained 13 numbers of Al-sensitive
mutants in M2 generation. Mutant number 20-11 had the lowest of RRG average value and the
highest percentage of mutants. Vegetative and reproductive characters of rice mutant generation
M2 were varied significantly. Mutant plants similar to wild type were numbers 20-11-5, 16-20-14,
and 20-11-6. The mutant numbers 20-11-5 and 20-11-6 were potential to be developed, because
they were the most similar to the wild type, except the tolerance to Al. Al-sensitive mutant plants
is not fully stable until the third generation.
Keywords: Mutant Plant, Rice var HB, RRG

1

 

PENDAHULUAN
Latar belakang
Tanaman padi (Oryza sativa L) merupakan
tanaman pangan yang penting di Indonesia.
Kebutuhan pangan meningkat seiring
bertambahnya jumlah penduduk. Akan tetapi
lahan subur untuk pertanian semakin
berkurang karena adanya perubahan fungsi
lahan menjadi tempat tinggal dan kawasan
industri. Sebagai alternatif, pertanian tanaman
pangan diarahkan ke pemanfaatan lahan
kering seperti lahan asam.
Pertanian di lahan asam banyak
mengalami masalah. Kendala utama yang
sering dihadapi yaitu cekaman Aluminium
(Al) karena kelarutan yang tinggi (Ismunadji
et al. 1990). Menurut Delhaize dan Ryan
(1995), Al3+ adalah bentuk Al paling beracun
bagi tanaman pada pH rendah. Pengaruh Al
pada tanaman dapat dilihat melalui
perkembangan akar karena akar merupakan
bagian yang sensitif terhadap keracunan Al.
Gejala awal yang tampak pada keracunan Al,
yaitu tidak berkembangnya sistem perakaran
sebagai akibat penghambatan perpanjangan
sel akar. Hal ini disebabkan terjadinya
penggabungan Al dengan dinding sel dan
penghambatan pembelahan sel, sehingga
menghambat penyerapan hara dan air
(Marschner 1995).
Mekanisme toleransi Al tanaman padi
belum sepenuhnya dimengerti. Untuk
mempelajari mekanisme bisa dilakukan
dengan berbagai metode, dan salah satunya
adalah dengan menggunakan tanaman mutan
yang dapat dihasilkan melalui teknik mutasi.
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada
DNA. Menurut Jusuf (2001), mutasi
menyebabkan perubahan pada tingkat basa,
pada ruas DNA, bahkan pada kromosom.
Mutasi pada tanaman dapat terjadi di bagian
aktif sel pembelahan, seperti tunas dan biji
yang sedang berkembang.
Induksi mutasi dengan radiasi sinar
gamma merupakan cara yang efektif untuk
memperluas keragaman genetik. Sifat mutasi
yang bersifat acak menyebabkan struktur gen
berubah. Menurut Poespodarsono (1986) sifat
mutasi akan diwariskan kepada generasi
berikutnya bila terjadi mutasi pada organ
generatif, sedangkan jika mutasi terjadi di sel
somatik, sifat mutan tidak diwariskan.
Penelitian ini merupakan lanjutan dari
hasil penelitian sebelumnya (Rahayu 2009)
yang telah mendapatkan mutan kultivar
Hawara Bunar yang sensitif terhadap cekaman

Al. Padi Hawara Bunar adalah kultivar padi
lokal yang toleran terhadap Al. Melalui
pelaksanaan penelitian ini, diharapkan akan
diperoleh padi kultivar Hawara Bunar yang
sensitif Al yang selanjutnya dapat digunakan
untuk mempelajari mekanisme toleransi Al
dan sumber isoline gen toleransi Al pada
tanaman padi.

Tujuan
Penelitian ini bertujuan mempelajari
karakter vegetatif dan reproduktif dari mutan
padi sensitif Al yang berasal dari padi Hawara
Bunar.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Desember 2009 sampai November 2010
bertempat
di
laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA IPB
dan rumah kaca Kebun Percobaan Cikabayan
IPB.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian meliputi 36 nomor mutan padi
Hawara Bunar (HB) generasi ke 2 (M2), biji
tetua HB dan IR64, larutan NaOCl 0.5%,
KOH, HCL, aquades, larutan hara, tanah
latosol, pupuk kandang, pupuk NPK,
fungisida, dan insektisida.
Alat-alat yang digunakan terdiri dari pH
meter, timbangan, wadah berlubang, balp,
pipet volumetrik, kertas buram, aerator, pipet
mikro, growth chamber, pot, dan meteran.
Kultur hara
Sebanyak 20 biji mutan padi kultivar
Hawara Bunar per nomor generasi M2
direndam dalam larutan NaOCl 0,5% selama
15 menit, kemudian dicuci dengan air destilata
dan direndam dalam air selama 24 jam pada
suhu ruang. Biji kemudian dikecambahkan
selama 2-3 hari pada suhu ruang dalam
kondisi
gelap. Kecambah yang tumbuh
kemudian
diadaptasikan
pada
wadah
berlubang yang diapungkan di atas wadah
plastik berukuran 55 cm x 30 cm x 20 cm
yang berisi media kultur hara minimum
dengan pH 4,0 (Miftahudin et al 2002) selama
24 jam dan diberi aerasi. Selanjutnya
perlakuan cekaman Al dengan pemberian 15
ppm Al3+ dalam bentuk AlCl3.6H2O selama 72
jam. Masa pemulihan dari cekaman Al
dilakukan selama 48 jam dengan cara

1

 

PENDAHULUAN
Latar belakang
Tanaman padi (Oryza sativa L) merupakan
tanaman pangan yang penting di Indonesia.
Kebutuhan pangan meningkat seiring
bertambahnya jumlah penduduk. Akan tetapi
lahan subur untuk pertanian semakin
berkurang karena adanya perubahan fungsi
lahan menjadi tempat tinggal dan kawasan
industri. Sebagai alternatif, pertanian tanaman
pangan diarahkan ke pemanfaatan lahan
kering seperti lahan asam.
Pertanian di lahan asam banyak
mengalami masalah. Kendala utama yang
sering dihadapi yaitu cekaman Aluminium
(Al) karena kelarutan yang tinggi (Ismunadji
et al. 1990). Menurut Delhaize dan Ryan
(1995), Al3+ adalah bentuk Al paling beracun
bagi tanaman pada pH rendah. Pengaruh Al
pada tanaman dapat dilihat melalui
perkembangan akar karena akar merupakan
bagian yang sensitif terhadap keracunan Al.
Gejala awal yang tampak pada keracunan Al,
yaitu tidak berkembangnya sistem perakaran
sebagai akibat penghambatan perpanjangan
sel akar. Hal ini disebabkan terjadinya
penggabungan Al dengan dinding sel dan
penghambatan pembelahan sel, sehingga
menghambat penyerapan hara dan air
(Marschner 1995).
Mekanisme toleransi Al tanaman padi
belum sepenuhnya dimengerti. Untuk
mempelajari mekanisme bisa dilakukan
dengan berbagai metode, dan salah satunya
adalah dengan menggunakan tanaman mutan
yang dapat dihasilkan melalui teknik mutasi.
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada
DNA. Menurut Jusuf (2001), mutasi
menyebabkan perubahan pada tingkat basa,
pada ruas DNA, bahkan pada kromosom.
Mutasi pada tanaman dapat terjadi di bagian
aktif sel pembelahan, seperti tunas dan biji
yang sedang berkembang.
Induksi mutasi dengan radiasi sinar
gamma merupakan cara yang efektif untuk
memperluas keragaman genetik. Sifat mutasi
yang bersifat acak menyebabkan struktur gen
berubah. Menurut Poespodarsono (1986) sifat
mutasi akan diwariskan kepada generasi
berikutnya bila terjadi mutasi pada organ
generatif, sedangkan jika mutasi terjadi di sel
somatik, sifat mutan tidak diwariskan.
Penelitian ini merupakan lanjutan dari
hasil penelitian sebelumnya (Rahayu 2009)
yang telah mendapatkan mutan kultivar
Hawara Bunar yang sensitif terhadap cekaman

Al. Padi Hawara Bunar adalah kultivar padi
lokal yang toleran terhadap Al. Melalui
pelaksanaan penelitian ini, diharapkan akan
diperoleh padi kultivar Hawara Bunar yang
sensitif Al yang selanjutnya dapat digunakan
untuk mempelajari mekanisme toleransi Al
dan sumber isoline gen toleransi Al pada
tanaman padi.

Tujuan
Penelitian ini bertujuan mempelajari
karakter vegetatif dan reproduktif dari mutan
padi sensitif Al yang berasal dari padi Hawara
Bunar.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Desember 2009 sampai November 2010
bertempat
di
laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA IPB
dan rumah kaca Kebun Percobaan Cikabayan
IPB.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian meliputi 36 nomor mutan padi
Hawara Bunar (HB) generasi ke 2 (M2), biji
tetua HB dan IR64, larutan NaOCl 0.5%,
KOH, HCL, aquades, larutan hara, tanah
latosol, pupuk kandang, pupuk NPK,
fungisida, dan insektisida.
Alat-alat yang digunakan terdiri dari pH
meter, timbangan, wadah berlubang, balp,
pipet volumetrik, kertas buram, aerator, pipet
mikro, growth chamber, pot, dan meteran.
Kultur h