Induksi Mutasi Kromosom Dengan Kolkisin Pada Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Klon Zweeteners Secara In Vitro

INDUKSI MUTASI KROMOSOM DENGAN KOLKISIN PADA
TANAMAN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertoni) KLON
ZWEETENERS SECARA IN VITRO

Oleh:
ASEP RODIANSAH
A34302032

PROGRAM STUDI HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

RINGKASAN
ASEP RODIANSAH. Induksi Mutasi Kromosom dengan Kolkisin pada
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Klon Zweeteners secara In vitro.
(Dibimbing oleh Ni Made Armini Wiendi)
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh perendaman
kolkisin terhadap penggandaan kromosom tanaman Stevia rebaudiana Bertoni
secara in vitro. Penelitian in vitro dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi
Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor,

Darmaga Bogor. Uji histologi dilakukan di Laboratorium Sitologi Herbarium
Bogoriense LIPI Bogor.
Bahan tanaman yang digunakan adalah planlet tanaman Stevia rebaudiana
Bertoni M klon Zweeteners. Eksplan yang digunakan adalah mata tunas aksilar
dari planlet in vitro berumur 4 minggu, media MS tanpa zat pengatur tumbuh
untuk perbanyakan eksplan, MS + 1.5 mg/l BAP dan 0.5 mg/l IAA untuk
penanaman eksplan setelah perendaman dengan kolkisin dan MS + 0.1 mg/l
NAA untuk perakaran.
Bahan untuk uji sitologi adalah planlet tanaman stevia, asam asetat 45%,
HCl 1 N, aquades, Orsein 2%, Hidroksikuinolin 0.002 M dan cat kuku yang tak
berwarna
Penelitian disusun dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
faktor tunggal berupa kombinasi konsentrasi kolkisin dengan lama perendaman.
terdapat sebelas perlakuan yaitu: P1 (perendaman dengan air selama 24 jam),
P2 (perendaman dengan air selama 48 jam), P3 (perendaman dengan air selama
72 jam), P4 (perendaman dengan 0.02% larutan kolkisin selama 24 jam),
P5 (perendaman dengan 0.02% larutan kolkisin selama 48 jam), P6 (perendaman
dengan 0.02% larutan kolkisin selama 72 jam), P7 (perendaman dengan 0.04%
larutan kolkisin selama 24 jam), P8 (perendaman dengan 0.04% larutan kolkisin
selama 48 jam), P9 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 24 jam),

P10 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 48 jam) dan
P11 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 72 jam).

Kondisi kultur tanaman stevia pada awal perlakuan secara umum beragam,
terjadi kontaminasi hingga 90% pada perlakuan 0.04% 72 jam, pada minggu
kedua semua eksplan berkalus.
Perlakuan

kombinasi

konsentrasi

kolkisin

dan

lama

perendaman,

berpengaruh nyata terhadap persentase eksplan hidup, jumlah tunas per eksplan,
jumlah daun per eksplan dan persentase tunas yang berakar.Semua eksplan yang
diberi perlakuan kombinasi konsentrasi kolkisin dan lama perendaman
menunjukan hasil yang lebih kecil dibandingkan dengan eksplan yang direndam
air. Perlakuan 0.06% kolkisin selama 72 jam, menghasilkan persentase tunas
berakar yang terkecil pada minggu ke-2 dan ke-3 MST, dibandingkan dengan
perlakuan lain.
Hasil uji sitologi menunjukan bahwa kolkisin dapat menginduksi
terjadinya mutasi kromosom pada sel tunas stevia secara in vitro. Mutasi dengan
kolkisin menghasilkan kimera pada planlet yang terbentuk. Perlakuan yang
menghasilkan planlet dengan jumlah kromosom melebihi jumlah alaminya adalah
perlakuan perendaman 0.02% kolkisin selama 24 jam, 0.04% kolkisin selama
24 jam, kolkisin 0.04% selama 48 jam dan kolkisin 0.06% selama 72 jam. Jumlah
kromosom pada planlet yang dihasilkan beragam, dari 15 hingga 50 kromosom
per sel. Diperoleh 10 planlet yang memiliki sel dengan jumlah kromosom yang
lebih tinggi dari normal dan 39 planlet yang lebih rendah dari normal.

INDUKSI MUTASI KROMOSOM DENGAN KOLKISIN PADA
TANAMAN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertoni) KLON
ZWEETENERS SECARA IN VITRO

Skripsi
Sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
Pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor

ASEP RODIANSAH
A34302032

PROGRAM STUDI HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi

:

INDUKSI

MUTASI

KROMOSOM

DENGAN

KOLKISIN PADA TANAMAN STEVIA (Stevia
rebaudiana

Bertoni)

KLON

SECARA IN VITRO
Nama Mahasiswa

: Asep Rodiansah

NRP

: A34302032

Menyetujui,
Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi, MS
NIP 131 694 525

Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr.Sc.
NIP 130 422 698
Tanggal lulus:

ZWEETENERS

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung, Jawa Barat Pada tanggal 24 Juni 1984,
sebagai putra ke lima pasangan Bapak Sahim dan Ibu Hasanah (Alm.)
Penulis menyelesaikan Pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri
12 Bandung pada tahun 2002. Selama di SMU penulis mendapatkan beasiswa
berprestasi dari Departemen Pendidikan Nasional. Pada tahun yang sama penulis
diterima sebagai mahasiswa Program Studi Hortikultura, Departemen Agronomi
dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk Istitut Pertanian Bogor (USMI).
Selama kuliah, penulis mendapatkan kesempatan magang di PT Aldepos
pada bulan juni 2004. Penulis juga pernah mendapatkan penghargaan sebagai
penyaji terbaik (setara medali emas) pada PIMNAS XVIII Bidang Kewirausahaan
yang diselenggarakan oleh dikti DIKTI

pada tanggal 12-15 Juli

2005 di

Universitas Andalas Padang. Pada tahun 2006 penulis berkesempatan menjadi
asisten praktikum mata kuliah Dasar-dasar Bioteknologi untuk Pemuliaan

Tanaman, Bioteknologi Tanaman dan Dasar-dasar Hortikultura.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kekhadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian ini tanpa hambatan yang berarti. Judul penelitian ini adalah Induksi
Mutasi Kromosom dengan Kolkisin pada Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana
Bertoni) Klon Zweeteners secara In Vitro.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua fihak yang telah
membantu selama melakukan penelitian ini, antara lain :
1. Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi, MS selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah banyak memberikan pengarahan dan penjelasan berkaitan dengan
penelitian ini.
2. Dr. Ir. Agus Purwito, MSc dan Ir. Diny Dinarti, MSi selaku dosen penguji.
3. Dr. Ir. Sobir, MS,selaku dosen pembimbing akademik.
4. Dr. Ir. Yudiwanti, MS dan Muhamad syukur, SP, Msi yang telah membantu
dalam perancangan percobaan.
5. Bapak Ujang Hafid selaku karyawan Laboratorium Sitologi Herbarium
Bogoriense LIPI yang telah membantu dalam analisis sitologi.

6. Vina, Urip, Yogo, Ari dan Mas Topan yang telah membantu dalam teknis
pelaksanaan penelitian.
7. Natasya di Kuala Lumpur, Ilham di Wolonggong dan Köhl di Hamburg yang
telah membentu dalam mencari literatur.
8. Yudi dan Ari teman seperjuangan penelitian.
9. Orang Tua beserta keluarga, Ayah, Mama (Alm.), Teh Kokom, Teh Wawat,
Soleha dan semua anggota keluarga atas do’a, dukungan, bantuan dan
motivasi yang selalu diberikan
Akhir kata semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan
civitas akademika.

Bogor, Januari 2007

Penulis

DAFTAR ISI
Halaman

PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang .....................................................................................

Tujuan ..................................................................................................
Hipotesis...............................................................................................

1
1
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................
Tanaman Stevia....................................................................................
Perbanyakan Stevia ..............................................................................
Kandungan Kimia Daun Stevia............................................................
Induksi Mutasi dengan Mutagen Kimia...............................................
Mitosis Sel Somatik .............................................................................
Pengamatan Kromosom ......................................................................

4
5
5
6

6
8
9

BAHAN DAN METODE ..............................................................................
Waktu dan Tempat penelitian ..............................................................
Bahan dan Alat Penelitian....................................................................
Metode Penelitian ................................................................................
Pelaksanaan Penelitian .........................................................................
Pengamatan ..........................................................................................

11
11
11
12
13
16

HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................
Kondisi Umum ....................................................................................
Persentase Eksplan Hidup ..................................................................
Jumlah Tunas ......................................................................................
Jumlah Daun .......................................................................................
Persentase Eksplan Berakar ................................................................
Analisis Sitologi Tanaman Stevia Hasil
Induksi Mutasi dengan Kolkisin .........................................................

17
17
19
20
24
25
26

KESIMPULAN ..............................................................................................
Kesimpulan ..........................................................................................
Saran ....................................................................................................

32
32
32

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

33

LAMPIRAN....................................................................................................

36

DAFTAR TABEL

Nomor

Halaman
Teks

1. Kesalahan yang Banyak Terjadi Dalam Pengamatan
Mitosis dan Penyebabnya (Jurčák 1999) ...................................................

10

2. Rekapitulasi Hasil Uji F Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap
Pertumbuhan Vegetatif Stevia rebaudiana Bertoni Secara In Vitro ..........

17

3. Tingkat Kontaminasi Kultur Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni)
Selama Pengamatan ...................................................................................

18

4. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Eksplan Hidup
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro...................

19

5. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah Tunas
per Eksplan Pada Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ............................................................................................

21

6. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah Daun per Eksplan
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro ................... 24
7. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Tunas berakar
Tanaman Stevia rebaudiana Bertoni Secara In Vitro .................................

25

8. Jumlah kromosom Tanaman Stevia Hasil Induksi Mutasi
dengan Kolkisin ........................................................................................

28

Lampiran
1. Komposisi Media Murashige-Skoog (Gunawan, 1992) ...............................

37

2. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Eksplan
Hidup Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro ……

38

3. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah
Tunas per Eksplan Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ……………………………………………………………

39

4. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah
Daun per Eskplan Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ............................................................................................

40

5. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Tunas
Berakar Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In
Vitro ..........................................................................................................

41

6. Jumlah Kromosom Pada Beberapa Sampel Tanaman Stevia Hasil
Induksi Mutasi dengan Kolkisin .................................................................

41

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Halaman
Teks

1. Stuktur Kimia Kolkisin (Matthew, 1998) …………………….................

7

2. Kontaminasi pada Kultur Stevia: (A) kontaminasi oleh bakteri pada
3 MST (panah biru) dan (B ) kontaminasi oleh cendawan pada 4 MST
(panah biru) ...............................................................................................

18

3. Perkembangan Eksplan Stevia Pada Perlakuan 0.06% Kolkisin selama
72 Jam : (A) eksplan yang berkembang pada 3 MST dan (B) eksplan
yang mati pada 3 MST ..............................................................................

20

4. Keragaan Tunas Stevia Pada Minggu Ke-5 MST : (A) tunas normal dari
perlakuan perendaman dengan air selama 72 jam dan (B) tunas abnormal
dari perlakuan kolkisin 0.06% selama 72 jam ............................................

21

5. Keragaan Tunas Stevia setelah 5 MST di Media MS + 0.1 mg/l IAA
(A) tunas dengan daun normal dari perlakuan perendaman air selama
72 jam (panah merah), (B) tunas dengan jumlah daun perbuku
(panah merah) dan (C) tunas dengan 3 mata tunas aksilar (panah merah)
dan 3 daun dengan dua dari tiga daun petiolnya bersatu (panah biru).
(B) dan (C) dihasilkan dari perlakuan perendaman 0.06% kolkisin
selama 72 jam .............................................................................................

23

6. Waktu Pembelahan Sel Ujung Akar pada Tanaman Stevia: (A) sampel
akar diambil pada jam 06.00 WIB (B) sampel akar diambil pada jam
09.00 WIB .................................................................................................

26

7. Kimera Pada Tingkat Organ yang Terjadi pada Perlakuan Perendaman
0.02% Kolkisin selama 24 Jam : (A) sel dengan 2n = 22 (lingkaran biru)
dan (B) sel dengan 2n = 36 (lingkaran biru). ............................................

27

8. Kimera Pada Tingkat Jaringan yang Terjadi pada Perlakuan Perendaman
0.04% Kolkisin selama 48 Jam : Sel kiri 2n = 36 (lingkaranmerah),
sel kanan 2n = 50 (persegi merah) .............................................................

27

9. Hasil Uji Sitologi 1: (A) sel dari akar planlet kontrol (MS0) dengan
jumlah kromosom 2n = 22, (B) sel dari akar planlet yang diberi
perlakuan perendaman dengan air selama jam 24 dengan jumlah
kromosom 2n = 22 ..................................................................................

29

10. Hasil Uji Sitologi 2 : (A) sel dari akar planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.02% kolkisin selama 24 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 36 dan (B) sel dari akar planlet dengan perlakuan
0.04% kolkisin 24 jam dengan jumlah kromosom 2n = 50 ...................

29

INDUKSI MUTASI KROMOSOM DENGAN KOLKISIN PADA
TANAMAN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertoni) KLON
ZWEETENERS SECARA IN VITRO

Oleh:
ASEP RODIANSAH
A34302032

PROGRAM STUDI HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

RINGKASAN
ASEP RODIANSAH. Induksi Mutasi Kromosom dengan Kolkisin pada
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Klon Zweeteners secara In vitro.
(Dibimbing oleh Ni Made Armini Wiendi)
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh perendaman
kolkisin terhadap penggandaan kromosom tanaman Stevia rebaudiana Bertoni
secara in vitro. Penelitian in vitro dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi
Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor,
Darmaga Bogor. Uji histologi dilakukan di Laboratorium Sitologi Herbarium
Bogoriense LIPI Bogor.
Bahan tanaman yang digunakan adalah planlet tanaman Stevia rebaudiana
Bertoni M klon Zweeteners. Eksplan yang digunakan adalah mata tunas aksilar
dari planlet in vitro berumur 4 minggu, media MS tanpa zat pengatur tumbuh
untuk perbanyakan eksplan, MS + 1.5 mg/l BAP dan 0.5 mg/l IAA untuk
penanaman eksplan setelah perendaman dengan kolkisin dan MS + 0.1 mg/l
NAA untuk perakaran.
Bahan untuk uji sitologi adalah planlet tanaman stevia, asam asetat 45%,
HCl 1 N, aquades, Orsein 2%, Hidroksikuinolin 0.002 M dan cat kuku yang tak
berwarna
Penelitian disusun dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
faktor tunggal berupa kombinasi konsentrasi kolkisin dengan lama perendaman.
terdapat sebelas perlakuan yaitu: P1 (perendaman dengan air selama 24 jam),
P2 (perendaman dengan air selama 48 jam), P3 (perendaman dengan air selama
72 jam), P4 (perendaman dengan 0.02% larutan kolkisin selama 24 jam),
P5 (perendaman dengan 0.02% larutan kolkisin selama 48 jam), P6 (perendaman
dengan 0.02% larutan kolkisin selama 72 jam), P7 (perendaman dengan 0.04%
larutan kolkisin selama 24 jam), P8 (perendaman dengan 0.04% larutan kolkisin
selama 48 jam), P9 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 24 jam),
P10 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 48 jam) dan
P11 (perendaman dengan 0.06% larutan kolkisin selama 72 jam).

Kondisi kultur tanaman stevia pada awal perlakuan secara umum beragam,
terjadi kontaminasi hingga 90% pada perlakuan 0.04% 72 jam, pada minggu
kedua semua eksplan berkalus.
Perlakuan

kombinasi

konsentrasi

kolkisin

dan

lama

perendaman,

berpengaruh nyata terhadap persentase eksplan hidup, jumlah tunas per eksplan,
jumlah daun per eksplan dan persentase tunas yang berakar.Semua eksplan yang
diberi perlakuan kombinasi konsentrasi kolkisin dan lama perendaman
menunjukan hasil yang lebih kecil dibandingkan dengan eksplan yang direndam
air. Perlakuan 0.06% kolkisin selama 72 jam, menghasilkan persentase tunas
berakar yang terkecil pada minggu ke-2 dan ke-3 MST, dibandingkan dengan
perlakuan lain.
Hasil uji sitologi menunjukan bahwa kolkisin dapat menginduksi
terjadinya mutasi kromosom pada sel tunas stevia secara in vitro. Mutasi dengan
kolkisin menghasilkan kimera pada planlet yang terbentuk. Perlakuan yang
menghasilkan planlet dengan jumlah kromosom melebihi jumlah alaminya adalah
perlakuan perendaman 0.02% kolkisin selama 24 jam, 0.04% kolkisin selama
24 jam, kolkisin 0.04% selama 48 jam dan kolkisin 0.06% selama 72 jam. Jumlah
kromosom pada planlet yang dihasilkan beragam, dari 15 hingga 50 kromosom
per sel. Diperoleh 10 planlet yang memiliki sel dengan jumlah kromosom yang
lebih tinggi dari normal dan 39 planlet yang lebih rendah dari normal.

INDUKSI MUTASI KROMOSOM DENGAN KOLKISIN PADA
TANAMAN STEVIA (Stevia rebaudiana Bertoni) KLON
ZWEETENERS SECARA IN VITRO

Skripsi
Sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
Pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor

ASEP RODIANSAH
A34302032

PROGRAM STUDI HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi

:

INDUKSI

MUTASI

KROMOSOM

DENGAN

KOLKISIN PADA TANAMAN STEVIA (Stevia
rebaudiana

Bertoni)

KLON

SECARA IN VITRO
Nama Mahasiswa

: Asep Rodiansah

NRP

: A34302032

Menyetujui,
Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi, MS
NIP 131 694 525

Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr.Sc.
NIP 130 422 698
Tanggal lulus:

ZWEETENERS

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung, Jawa Barat Pada tanggal 24 Juni 1984,
sebagai putra ke lima pasangan Bapak Sahim dan Ibu Hasanah (Alm.)
Penulis menyelesaikan Pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri
12 Bandung pada tahun 2002. Selama di SMU penulis mendapatkan beasiswa
berprestasi dari Departemen Pendidikan Nasional. Pada tahun yang sama penulis
diterima sebagai mahasiswa Program Studi Hortikultura, Departemen Agronomi
dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk Istitut Pertanian Bogor (USMI).
Selama kuliah, penulis mendapatkan kesempatan magang di PT Aldepos
pada bulan juni 2004. Penulis juga pernah mendapatkan penghargaan sebagai
penyaji terbaik (setara medali emas) pada PIMNAS XVIII Bidang Kewirausahaan
yang diselenggarakan oleh dikti DIKTI

pada tanggal 12-15 Juli

2005 di

Universitas Andalas Padang. Pada tahun 2006 penulis berkesempatan menjadi
asisten praktikum mata kuliah Dasar-dasar Bioteknologi untuk Pemuliaan
Tanaman, Bioteknologi Tanaman dan Dasar-dasar Hortikultura.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kekhadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian ini tanpa hambatan yang berarti. Judul penelitian ini adalah Induksi
Mutasi Kromosom dengan Kolkisin pada Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana
Bertoni) Klon Zweeteners secara In Vitro.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua fihak yang telah
membantu selama melakukan penelitian ini, antara lain :
1. Dr. Ir. Ni Made Armini Wiendi, MS selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah banyak memberikan pengarahan dan penjelasan berkaitan dengan
penelitian ini.
2. Dr. Ir. Agus Purwito, MSc dan Ir. Diny Dinarti, MSi selaku dosen penguji.
3. Dr. Ir. Sobir, MS,selaku dosen pembimbing akademik.
4. Dr. Ir. Yudiwanti, MS dan Muhamad syukur, SP, Msi yang telah membantu
dalam perancangan percobaan.
5. Bapak Ujang Hafid selaku karyawan Laboratorium Sitologi Herbarium
Bogoriense LIPI yang telah membantu dalam analisis sitologi.
6. Vina, Urip, Yogo, Ari dan Mas Topan yang telah membantu dalam teknis
pelaksanaan penelitian.
7. Natasya di Kuala Lumpur, Ilham di Wolonggong dan Köhl di Hamburg yang
telah membentu dalam mencari literatur.
8. Yudi dan Ari teman seperjuangan penelitian.
9. Orang Tua beserta keluarga, Ayah, Mama (Alm.), Teh Kokom, Teh Wawat,
Soleha dan semua anggota keluarga atas do’a, dukungan, bantuan dan
motivasi yang selalu diberikan
Akhir kata semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan
civitas akademika.

Bogor, Januari 2007

Penulis

DAFTAR ISI
Halaman

PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang .....................................................................................
Tujuan ..................................................................................................
Hipotesis...............................................................................................

1
1
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................
Tanaman Stevia....................................................................................
Perbanyakan Stevia ..............................................................................
Kandungan Kimia Daun Stevia............................................................
Induksi Mutasi dengan Mutagen Kimia...............................................
Mitosis Sel Somatik .............................................................................
Pengamatan Kromosom ......................................................................

4
5
5
6
6
8
9

BAHAN DAN METODE ..............................................................................
Waktu dan Tempat penelitian ..............................................................
Bahan dan Alat Penelitian....................................................................
Metode Penelitian ................................................................................
Pelaksanaan Penelitian .........................................................................
Pengamatan ..........................................................................................

11
11
11
12
13
16

HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................
Kondisi Umum ....................................................................................
Persentase Eksplan Hidup ..................................................................
Jumlah Tunas ......................................................................................
Jumlah Daun .......................................................................................
Persentase Eksplan Berakar ................................................................
Analisis Sitologi Tanaman Stevia Hasil
Induksi Mutasi dengan Kolkisin .........................................................

17
17
19
20
24
25
26

KESIMPULAN ..............................................................................................
Kesimpulan ..........................................................................................
Saran ....................................................................................................

32
32
32

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

33

LAMPIRAN....................................................................................................

36

DAFTAR TABEL

Nomor

Halaman
Teks

1. Kesalahan yang Banyak Terjadi Dalam Pengamatan
Mitosis dan Penyebabnya (Jurčák 1999) ...................................................

10

2. Rekapitulasi Hasil Uji F Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap
Pertumbuhan Vegetatif Stevia rebaudiana Bertoni Secara In Vitro ..........

17

3. Tingkat Kontaminasi Kultur Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni)
Selama Pengamatan ...................................................................................

18

4. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Eksplan Hidup
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro...................

19

5. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah Tunas
per Eksplan Pada Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ............................................................................................

21

6. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah Daun per Eksplan
Tanaman Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro ................... 24
7. Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Tunas berakar
Tanaman Stevia rebaudiana Bertoni Secara In Vitro .................................

25

8. Jumlah kromosom Tanaman Stevia Hasil Induksi Mutasi
dengan Kolkisin ........................................................................................

28

Lampiran
1. Komposisi Media Murashige-Skoog (Gunawan, 1992) ...............................

37

2. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Eksplan
Hidup Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In Vitro ……

38

3. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah
Tunas per Eksplan Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ……………………………………………………………

39

4. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Rata-rata Jumlah
Daun per Eskplan Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni)
Secara In Vitro ............................................................................................

40

5. Sidik Ragam Pengaruh Perendaman Kolkisin terhadap Persentase Tunas
Berakar Tanaman Stevia ( Stevia rebaudiana Bertoni) Secara In
Vitro ..........................................................................................................

41

6. Jumlah Kromosom Pada Beberapa Sampel Tanaman Stevia Hasil
Induksi Mutasi dengan Kolkisin .................................................................

41

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Halaman
Teks

1. Stuktur Kimia Kolkisin (Matthew, 1998) …………………….................

7

2. Kontaminasi pada Kultur Stevia: (A) kontaminasi oleh bakteri pada
3 MST (panah biru) dan (B ) kontaminasi oleh cendawan pada 4 MST
(panah biru) ...............................................................................................

18

3. Perkembangan Eksplan Stevia Pada Perlakuan 0.06% Kolkisin selama
72 Jam : (A) eksplan yang berkembang pada 3 MST dan (B) eksplan
yang mati pada 3 MST ..............................................................................

20

4. Keragaan Tunas Stevia Pada Minggu Ke-5 MST : (A) tunas normal dari
perlakuan perendaman dengan air selama 72 jam dan (B) tunas abnormal
dari perlakuan kolkisin 0.06% selama 72 jam ............................................

21

5. Keragaan Tunas Stevia setelah 5 MST di Media MS + 0.1 mg/l IAA
(A) tunas dengan daun normal dari perlakuan perendaman air selama
72 jam (panah merah), (B) tunas dengan jumlah daun perbuku
(panah merah) dan (C) tunas dengan 3 mata tunas aksilar (panah merah)
dan 3 daun dengan dua dari tiga daun petiolnya bersatu (panah biru).
(B) dan (C) dihasilkan dari perlakuan perendaman 0.06% kolkisin
selama 72 jam .............................................................................................

23

6. Waktu Pembelahan Sel Ujung Akar pada Tanaman Stevia: (A) sampel
akar diambil pada jam 06.00 WIB (B) sampel akar diambil pada jam
09.00 WIB .................................................................................................

26

7. Kimera Pada Tingkat Organ yang Terjadi pada Perlakuan Perendaman
0.02% Kolkisin selama 24 Jam : (A) sel dengan 2n = 22 (lingkaran biru)
dan (B) sel dengan 2n = 36 (lingkaran biru). ............................................

27

8. Kimera Pada Tingkat Jaringan yang Terjadi pada Perlakuan Perendaman
0.04% Kolkisin selama 48 Jam : Sel kiri 2n = 36 (lingkaranmerah),
sel kanan 2n = 50 (persegi merah) .............................................................

27

9. Hasil Uji Sitologi 1: (A) sel dari akar planlet kontrol (MS0) dengan
jumlah kromosom 2n = 22, (B) sel dari akar planlet yang diberi
perlakuan perendaman dengan air selama jam 24 dengan jumlah
kromosom 2n = 22 ..................................................................................

29

10. Hasil Uji Sitologi 2 : (A) sel dari akar planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.02% kolkisin selama 24 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 36 dan (B) sel dari akar planlet dengan perlakuan
0.04% kolkisin 24 jam dengan jumlah kromosom 2n = 50 ...................

29

11. Hasil Uji Sitologi 3 : (A) sel dari akar planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.06% kolkisin selama 24 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 20 dan (B) sel dari akar planlet dengan perlakuan air
selama 48 jam dengan jumlah kromosom 2n = 22 ....................................

29

12. Hasil Uji Sitologi 4 : (A) sel dari akar planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.02% kolkisin selama 48 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 18 dan (B) sel dari akar planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.04% kolkisin selama 48 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 43 .....................................................................................

30

13. Hasil Uji Sitologi 5: (A) sel dari planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.06% kolkisin selama 48 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 19 dan (B) sel dari planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan air selama 72 jam dengan jumlah kromosom
2n = 22 .......................................................................................................

30

14. Hasil Uji Sitologi 6 : (A) sel dari planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.02% kolkisin selama 72 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 18 dan (B) sel dari planlet yang diberi perlakuan
0.06% kolkisin 72 jam dengan jumlah kromosom 2n = 42 .....................

30

15. Hasil Uji Sitologi 7: (A) sel dari planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.04% kolkisin selama 72 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 18 dan (B) sel dari planlet yang diberi perlakuan
perendaman dengan 0.02% kolkisin selama 24 jam dengan jumlah
kromosom 2n = 29 ...................................................................................

31

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Konsumsi gula nasional pada periode tahun 2005/2006 mencapai 3.8 juta
ton, sedangkan produksi nasional hanya mencapai 2.2 juta ton/tahun (USDA,
2005). Kekurangan produk gula sebesar 1.6 juta ton diatasi dengan melakukan
impor. Rendahnya daya beli sebagian besar masyarakat Indonesia mendorong
industri makanan dan minuman menggunakan pemanis sintetik untuk menekan
biaya produksi. Pemanis sintetik yang dikonsumsi di Indonesia diperkirakan lebih
dari 5.000 ton/tahun dan umumnya berupa siklamat yang diduga bersifat
karsinogenik (Mubiyanto, 1990). Di sisi lain konsumsi gula yang berlebihan
terjadi pada masyarakat golongan menengah ke atas, hal tersebut mengakibatkan
timbul masalah kesehatan misalnya obesitas, diabetes dan penyakit lain yang
ditimbulkan oleh komplikasi dari kedua penyakit tersebut. Rasa takut dan
kecurigaan masyarakat terhadap pemanis sintetik serta penyakit-penyakit akibat
kelebihan gula menyebabkan masyarakat mencari pemanis alami berkalori rendah.
Stevia merupakan tanaman yang menghasilkan pemanis alami yang aman
untuk dikonsumsi. Menurut Adinegoro (1986) daun stevia mengandung
steviosida, suatu senyawa glikosida yang mempunyai tingkat kemanisan 200-300
kali dibandingkan dengan gula tebu. Mubiyanto (1990) melaporkan bahwa rasa
manis siklamat sebesar 30 kali gula tebu. Jika rendemen glikosida yang didapat
dari daun tanaman stevia sebesar 2.5%, dengan produksi daun kering sekitar 2.5
ton/ha/tahun, maka diperlukan 20.000-30.000 ton daun stevia untuk mengganti
pemanis sintetik di Indonesia.
Menurut

Pratiwi

(1995)

gula

steviosida

pada

tanaman

stevia

diakumulasikan terutama dalam daun, oleh sebab itu salah satu faktor produksi
yang perlu diperhatikan adalah pemilihan klon dengan jumlah daun dan
kandungan steviosida yang tinggi. Faktor lain yang mempengaruhi produksi daun
stevia adalah lamanya penyinaran. Tanaman stevia adalah tanaman hari pendek,
berasal dari daerah subtropika, sehingga klon-klon yang ada di Indonesia
mempunyai masa vegetatif yang lebih pendek dari pada masa vegetatif di daerah
asalnya. Kondisi lingkungan yang berbeda ini menyebabkan produksi daun stevia

2

yang rendah dengan kandungan gula yang rendah pula. Penanaman dengan teknik
budidaya dan varietas yang baik seperti di Jepang, rata-rata produksi daun kering
adalah 3 ton /ha untuk tahun pertama, 5 ton/ha untuk tahun kedua, 6 ton /ha untuk
tahun ketiga, dan 4 ton /ha untuk tahun keempat.
Usaha yang dapat dilakukan untuk mendapatkan varietas dengan sifat-sifat
yang lebih baik dari tanaman adalah dengan melakukan pemuliaan (Makmur,
1992). Pemulian tanaman secara konvensional terhambat karena tanaman stevia
bukan tanaman asli Indonesia, sehingga materi genetiknya terbatas. Guna
mendapatkan bahan persilangan, tetuanya harus diintroduksi dari Amerika Latin
terutama Paraguay. Stevia bersifat self incompatible, sehingga menjadi kendala
untuk mendapatkan galur murni dan tanaman hasil silangan yang stabil jika
tanaman ini diperbanyak dengan benih (Mubiyanto, 1990).
Perbaikan kualitas genetik tanaman merupakan salah satu tujuan dari
teknik kultur in vitro, yaitu melalui mutasi. Mutasi dapat terjadi secara alami
maupun buatan. Mutasi buatan bisa diinduksi baik secara fisik maupun kimia.
Mutasi buatan dapat diinduksi secara kimiawi dengan menggunakan kolkisin yang
telah banyak digunakan untuk menginduksi duplikasi kromosom pada beberapa
tanaman (Allard, 1989). Tanaman yang diperlakukan dengan kolkisin menunjukan
ekspresi gen yang lebih besar pada keragaan fenotipe dan kandungan senyawa
kimianya lebih tinggi. Keragaan fenotipe tanaman yang lebih besar ini terjadi
karena adanya penggandaan jumlah kromosom pada tanaman tersebut menjadi 2
kali atau lebih. Contohnya pada Datura, biji yang direndam 0.2% kolkisin selama
satu hari, menunjukan tanaman dengan keragaan lebih besar dan jumlah ploidinya
menjadi 4X (Blakslee and Avery, 1937). Induksi poliploidi pada tanaman stevia
menggunakan kolkisin, diharapkan mampu memperbaiki klon tanaman stevia,
sehingga diperoleh klon baru yang memiliki keragaan morfologi yang lebih besar
dan mampu memproduksi bobot kering daun dalam jumlah yang lebih tinggi,
dengan kandungan steviosida yang tinggi.

3
2

Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh perendaman kolkisin
terhadap penggandaan kromosom tanaman Stevia rebaudiana Bertoni M secara in
vitro.
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan satu galur tanaman baru
yang telah mengalami penggandaan kromosom dengan produksi daun dan
steviosida yang tinggi.

Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah:
1. Paling sedikit terdapat satu perlakuan yang memberikan pengaruh nyata
terhadap penggandaan kromosom tanaman Stevia rebaudiana Bertoni M
secara in vitro.
2. Paling sedikit terdapat satu galur tanaman Stevia rebaudiana Bertoni M
yang mengalami penggandaan kromosom.

TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Stevia
Tanaman stevia (Stevia rebaudiana Bertoni M.) berasal dari distrik
Amabai dan Igaugu, di daerah perbatasan Paraguay, Brazil dan Argentina di
Amerika Selatan. Di Indonesia tanaman Stevia dikenal pada tahun 1977
(Adinegoro, 1986).
Stevia rebaudiana Bertoni M. adalah salah satu spesies tanaman dari
famili Compositae dengan jumlah kromosom 2n = 22. Tanaman ini merupakan
semak semusim berbatang basah, dengan tinggi tanaman sekitar 50-120 cm.
Batang berbentuk bulat, berbulu, bercabang, berwarna hijau, dan semi berkayu.
Daun tanaman stevia merupakan daun tunggal berhadapan, bentuk daun bulat
telur, ujung tumpul, pangkal runcing, tepi daun rata, panjang 3-6.5 cm, lebar 0.81.9 cm. Sistem pertulangan daun menyirip, berbulu, tangkai daun pendek dan
berwarna hijau. Bunga stevia termasuk bunga majemuk, letak malai bunga di
pucuk terminal dan di ketiak daun, satu agregat terdiri dari 2-6 bunga. Bunga
berbentuk terompet, kelopak berbentuk tabung, berbulu, terbagi lima, tangkai
benang sari dan putik pendek dengan kepala sari berwarna putih tetapi self
incompatible. Panjang bunga sekitar 7-15 mm. Buah stevia berbentuk silindris dan
berwarna putih dengan biji berbentuk kotak, tanpa endosperma, berambut dan
berwarna coklat. Akar stevia berwarna putih kotor dengan perakaran dangkal dan
percabangan akar yang keras (Mohede dan Van Son, 1999).
Di daerah asalnya, tanaman stevia tumbuh liar pada iklim tropis dan
subtropis basah, dengan ketinggian tempat di atas 700 m dpl, dengan rata-rata
suhu udara 24oC dan curah hujan rata-rata antara 1400–1600 mm/tahun.
Pertumbuhan tanaman ini akan terhambat jika suhu udara dibawah 15oC.
Tanaman stevia tumbuh baik pada tanah dengan pH 6.5-7.5 dan kedalaman air
tanah yang dangkal (Mohede dan Van Son, 1999).
Stevia dapat ditanam di dalam polybag berkapasitas 5 L, menggunakan
tanah oksisol dengan dosis pupuk 0.9 g urea/tanaman, 0.9 g TSP/tanaman dan
0.75 g KCl/tanaman merupakan dosis pupuk terbaik bagi pertumbuhan dan hasil
tanaman stevia klon BPP 72. Pupuk diberikan pada 3 HST (Gunawan, 1994).

5

Menurut Karsono (1995) pembuatan media tanam untuk penanaman dalam
polybag, dilakukan seminggu sebelum tanam, komposisi media terdiri dari tanah
lapisan atas, pasir dan pupuk kandang yang matang dan dikeringanginkan dan
dicampur dengan perbandingan 3:2:1 (V/V/V). Pupuk dasar yang digunakan
adalah 1 g TSP/polybag diberikan dengan mencampur kedalam media, pupuk
susulan berupa 1 g urea/tanaman dan 1 g KCl /tanaman diberikan satu minggu
setelah tanam (MST). Penyiraman pada minggu pertama dilakukan dua hari
sekali, minggu selanjutnya penyiraman dilakukan satu minggu sekali. Menurut
Mohede dan Van Son (1999) penambahan dosis pupuk pada budidaya stevia
hanya

meningkatkan

hasil

panen,

tidak

bisa

meningkatkan

rendemen

steviosidanya

Perbanyakan Stevia
Tanaman stevia dapat diperbanyak melalui benih, pisah anakan, stek dan
melalui kultur jaringan. Tanaman stevia yang berasal dari stek dan kultur jaringan
mempunyai pertumbuhan yang lebih seragam dibandingkan tanaman asal biji.
Pusat Penelitian Bioteknologi Perkebunan Bogor telah berhasil memperbanyak
tanaman stevia dengan menggunakan teknik kultur jaringan. Dari tiap ujung tunas
yang dikulturkan dapat diperoleh 10 tunas baru dalam waktu 50 hari (Pratiwi,
1995).
Menurut Gunawan (1992) pada perbanyakan stevia dengan teknik kultur
jaringan, eksplan yang diambil adalah pucuk berukuran 2 mm, dengan komposisi
media Linsmainer dan Skoog. Eksplan ditumbuhkan di dalam media I (media
induksi tunas) yaitu media Linsmainer dan Skoog yang ditambahkan 10 mg/l
kinetin, pucuk diinkubasi selama 50 hari. Pucuk majemuk yang terbentuk,
kemudian dipisah-pisahkan menjadi beberapa kelompok, dengan masing-masing
kelompok terdiri dari 2-4 pucuk dan ditumbuhkan pada media baru dengan
komposisi nutrisi yang sama. Setelah 30 hari, pucuk dipisah-pisahkan lagi,
kemudian dipindahkan ke dalam media II (media pemanjangan pucuk), yaitu
media Linsmainer dan Skoog yang ditambahkan 1 mg/l kinetin. Pucuk yang
panjangnya telah mencapai 3-5 cm, diakarkan pada media III (media pengakaran),
yaitu media Linsmainer dan Skoog yang ditambahkan 0.1 mg/l NAA.

6

Kandungan Kimia Daun Stevia
Menurut Adinegoro (1986) hasil ekstraksi stevia secara umum disebut
sebagai pemanis stevia kasar, karena rasa manisnya dipengaruhi oleh beberapa
komponen glikosida yang terkandung di dalamnya. Glikosida yang berhasil
ditemukan dalam ekstrak daun stevia yaitu steviosida, steviolbisida, rebaudiosida
A, B, C, D, E. Kandungan terbanyak dari glikosida adalah steviosida yaitu sebesar
5-15%, kandungan rebaudiosida A sebesar 3–6%, dan komponen glikosida yang
lain merupakan komponen terkecil.
Pemanis alami yang berasal dari stevia aman bagi kesehatan. Hal ini
dibuktikan dengan laporan mengenai tidak adanya efek negatif pada penduduk
Paraguay yang telah menggunakan daun stevia sebagai bahan pemanis dalam
makanan dan minuman mereka sejak lebih dari seratus tahun yang lalu. Penelitian
di Jepang melaporkan bahwa kelinci dan tikus percobaan yang diberi ekstrak daun
stevia maupun steviosida murni tidak menimbulkan efek negatif terhadap
pertumbuhan, tingkah laku, reproduksi serta sifat lainnya (Adinegoro, 1986).

Induksi Mutasi dengan Mutagen Kimia
Sejumlah zat kimia yang mempengaruhi ploidi dari genom suatu spesies
diantaranya acenapthene, cloral hidrat, cloride ethyl mercury, kolkisin, ethyl
metane sulfonat (EMS) dan sulfanilamida. Kolkisin yang didapat dari ekstrak
tanaman Krokus merupakan zat yang paling efektif dalam menginduksi mutasi
pada genom tanaman. Kolkisin mudah larut dalam air dan bisa menginduksi selsel poliploid pada konsentrasi yang tidak beracun, selain itu kolkisin mempunyai
spektrum yang luas bagi spesies tanaman. Aktifitas kolkisin adalah menggagalkan
pembentukan benang–benang gelendong dalam sitoplasma sehingga kromosom
membelah tapi tidak menuju ekuator, akibatnya pada waktu telofase kromosom
ganda hanya ada pada satu sel sehingga jumlah kromosomnya menjadi 2 kali.
Hanya sel – sel tetraploid atau kadang-kadang oktaploid yang mampu membelah
membentuk jaringan (Allard, 1989). Menurut

Matthew

(1998)

kolkisin

dihasilkan oleh tanaman krokus (Colchicum autumale) yang termasuk famili
Liliaceae dan mempunyai rumus kimia C22H25O6N6, dengan humus bangun
seperti pada Gambar 1.

7

Gambar 1. Stuktur kimia kolkisin (Matthew, 1998).

Poespodarsono (1988) melaporkan bahwa kepekaan masing–masing
spesies tanaman terhadap perlakuan kolkisin sangat berbeda. Larutan pada
konsentrasi 0.5–1.0% dapat diteteskan pada tunas dengan dosis dua atau tiga
minggu sekali. Sulistianingsih et al. (2004) melaporkan bahwa perlakuan waktu
perendaman tanaman anggrek dendrobium hibrida selama 6 jam dengan
konsentrasi kolkisin 0.02% menghasilkan jumlah kromosom yang banyak yaitu
2n=96.667, lebih besar dibandingkan dengan kontrol (2n=28). Pada penelitian
Soejono dan Suskandari (1996) tentang pengaruh waktu

perendaman dan

konsentrasi kolkisin terhadap pertumbuhan protokorm anggek Dendrobium
Jayakarta, menunjukkan bahwa waktu perendaman yang lebih lama dengan
konsentrasi kolkisin yang lebih tinggi memberikan nilai ketegaran yang lebih
tinggi pula. Kombinasi waktu perendaman sembilan hari dengan konsentrasi
kolkisin 0.03% menghasilkan tingkat ketegaran yang tinggi.
Jauhariah (1995) meneliti tentang pengaruh pemberian kolkisin terhadap
perubahan jumlah kromosom, stuktur anatomi daun dan kandungan gula stek
tanaman Stevia rebaudiana Bertoni. Hasil penelitian yang diperoleh adalah
perlakuan perendaman selama satu jam pada konsentrasi kolkisin 0.004% sudah
dapat menginduksi timbulnya tetraploid, tetapi perlakuan perendaman selama dua
jam pada konsentrasi kolkisin 0.02 % akan memberikan pertumbuhan terbaik pada
stek dan kandungan gula Stevia rebaudiana Bertoni. Murfadalina (1997)
melaporkan bahwa konsentrasi larutan kolkisin dan waktu perendaman
berpengaruh terhadap jumlah kromosom, indeks stomata dan kandungan protein
tanaman polong kapri pada konsentrasi 5 ppm dan 10 ppm, dengan lama
perendaman satu jam.

8

Hindarti (2002) melaporkan bahwa terdapat pengaruh nyata antara lama
perendaman dan konsentrasi kolkisin pada jumlah kromosom, lebar daun, tinggi
tanaman, bobot segar, diameter umbi, volume umbi, bobot siung, dan kandungan
protein, tetapi tidak berpengaruh terhadap jumlah siung bawang putih.
Handro et al. (2003) melaporkan bahwa perlakuan perendaman kolkisin
dengan konsentrasi 10-3 M selama 72 jam pada kultur agregat sel Stevia
rebaudiana menghasilkan sel poliploid yang tertinggi. Terdapat hubungan antara
ukuran agregat sel dengan keragaan distribusi kromosom, semakin kecil ukuran
agregat sel maka semakin besar poliploidi yang terjadi. Keragaan distribusi
kromosom menunjukan bahwa dalam satu garis terdapat sel yang tetap diploid dan
ada yang mengalami tetraploid bahkan aneuploid.
Hansen et al. (1995) meneliti tentang pengaruh konsentrasi kolkisin (0.40.6%) dan lama perendaman 0-5 hari terhadap penggandaan kromosom pada
kultur ovul tanaman bit gula. Hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi
kolkisin yang terbaik untuk menghasikan tanaman diploid adalah sebesar 0.4%
dengan lama perendaman 2.5 hari. Konsentrasi kolkisin yang tinggi dan waktu
perendaman yang lama menunjukan efek toksik terhadap pembentukan embrio.

Mitosis Sel Somatik
Kromosom adalah bagian inti sel yang mengandung materi genetik yang
berperan dalam pewarisan sifat suatu individu. Kromosom terbuat dari benangbenang kromatin yang berisi untaian basa nukleotida yang membentuk untaian
DNA. Pada fase pembelahan sel bagian kromatin akan terkondensasi, menebal
dan dapat menyerap senyawa acetoorcein atau acetocarmine sebagai pewarna.
Kromosom dapat dilihat setelah pewarnaan dibawah mikroskop cahaya biasa
(Shepperd, 2006).
Syukur (2006) melaporkan bahwa mitosis merupakan proses yang
kontinyu, guna memudahkan pengamatan para ahli sitologi membagi menjadi
lima fase utama yaitu interfase, profase, metafase, anafase dan telofase. Pada
tahap metafase kondensasi kromosom berlanjut terus sampai mencapai batas
maksimal, kromosom terlihat lebih pendek dan lebih tebal dibanding fase lain,
sehingga merupakan fase paling ideal untuk studi sitotaksonomi. Morfologi

9

kromosom pada metafase mitosis memperlihatkan panjang kromosom, posisi
sentromer dan jumlahnya dapat dihitung dan menjadi dasar analisis kariotipe.

Pengamatan Kromosom
Menurut Jurčák (1999) Pengamatan kromosom memerlukan waktu dan
teknik yang tepat untuk mendapatkan hasil yang baik. Metode untuk pengamatan
kromosom dapat menggunakan teknik pewarnaan yang dikenal dengan metode
squashing. Metode tersebut menggunakan aceto carmine sebagai pewarna.
Larutan jenuh aceto carmine di buat dengan memanaskan 100 ml asam asetat
45%, setelah mencapai suhu 90-95 0C ditambahkan 1-2 g serbuk carmine dan
digoyang-goyangkan selama 10 menit dan disaring untuk mendapatkan larutan
tanpa penggumpalan serbuk carmine. Menurut Sarsidi (2006) larutan pewarna
dapat digunakan aceto orcein dengan mengganti serbuk carmine dengan serbuk
orcein dengan prosedur yang sama dengan pembuatan larutan aceto carmine.
Materi biologi yang digunakan untuk pengamatan kromosom pada
tanaman adalah ujung akar dan ujung pucuk. Ujung akar merupakan bagian yang
terbaik untuk pengamatan mitosis, karena akar tidak berklorofil dan mudah
menyerap pewarna aceto carmine. Pada pengamatan mitosis untuk menghitung
jumlah kromosom, waktu pemotongan akar merupakan faktor kritis yang sangat
menentukan keberhasilan. Waktu pembelahan sel tiap tanaman berbeda-beda dan
tidak konstan sepanjang hari, sebagai contoh untuk bawang bombay, waktu
pemotongan dan fiksasi ujung akar yang baik adalah pada pagi hari. Beberapa
spesies tanaman memerlukan suhu tertentu dan lama penyinaran yang berbeda,
sehingga untuk mendapatkan waktu yang tepat diperlukan pengamatan yang
berulang-ulang pada waktu yang berbeda (Jurčák 1999).
Keahlian dalam menguasai teknik pewarnaan mempengaruhi hasil
pengamatan, diperlukan ketelitian dalam mengerjakan tahapan pewarnaan
sehingga menghasilkan preparat amatan. Beberapa kasus kesalahan dan
penyebabnya dalam pengamatan mitosis sel dicantumkan dalam Tabel 1 (Jurčák
1999).

10

Tabel 1. Kesalahan yang Banyak Terjadi Dalam Pengamatan Mitosis Sel dan
Penyebabnya (Jurčák 1999).
Kesalahan

Penyebab

Inti terwarnai dengan jelas, tetapi Pemotongan material tanaman tidak
tahapan mitosis tidak terlihat.
pada waktu yang tepat.
Kromosom tidak jelas.

1. Waktu fiksasi terlalu pendek.
2. Konsentrasi

pewarna

terlalu

rendah.
3. pewarna yang digunakan sudah
rusak

atau

terlalu

lama

disimpan.
4. Suhu selama pewarnaan terlalu
rendah.
5. Waktu

pewarnaan

terlalu

pendek .
Beberapa sel menumpuk satu sama
lain.

1. Waktu

melunakan

jaringan

terlalu pendek.
2. Pembuatan

larutan

untuk

maserasi tidak tepat.
3. Kurang tenaga ketika menekan
gelas objek.
Sel

meristem

pecah,

tahapan

mitosis atau kromosom tidak dapat
dilihat.

1. Gelas penutup bergeser jauh
ketika ditekan.
2. Gelas penutup ditekan terlalu
keras atau berulang-ulang.

Lensa mikroskop tergores atau Permukaan peyangga tidak rata.
pecah

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari 2006 sampai dengan bulan
September 2006. Percobaan in vitro dilakukan di Laboratorium Bioteknologi
Tanaman, Departemen Agonomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.
Percobaan uji sitologi yaitu penghitungan jumlah kromosom dilakukan d