Penentuan Lethal Dose 50 (Ld50) Iradiasi Sinar Gamma Pada Beberapa Kultivar Heliconia Spp

PENENTUAN LETHAL DOSE 50 (LD50) IRADIASI SINAR
GAMMA PADA BEBERAPA KULTIVAR Heliconia spp.

NURUL AZIZAH RAMADHANI

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

2

3

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Lethal Dose
50 (LD50) Iradiasi Sinar Gamma pada Beberapa Kultivar Heliconia spp. adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015

Nurul Azizah Ramadhani
NIM A24100089

4

ABSTRAK
NURUL AZIZAH RAMADHANI. Penentuan Lethal Dose 50 (LD50) Iradiasi
Sinar Gamma pada Beberapa Kultivar Heliconia spp. Dibimbing oleh
SYARIFAH IIS AISYAH.
Pengembangan pemuliaan tanaman florikultura masih terbatas, sehingga
masih menggantungkan varietas silangan dari luar negeri. Penggunaan induksi
mutasi sinar gamma diharapkan mampu meningkatkan keragaman tanaman
Heliconia spp. sebagai langkah awal dalam pemuliaan tanaman. Tujuan penelitian

ini adalah untuk melihat pengaruh aplikasi iradiasi sinar gamma terhadap
keragaan tanaman serta mendapatkan nilai LD50 iradiasi sinar gamma pada
masing-masing kultivar heliconia. Penelitian menggunakan rancangan acak
lengkap (RAL) faktor tunggal, yaitu perlakuan iradiasi (20, 40, 60 dan 80 Gy)
pada Heliconia cv. Sexy Pink, Heliconia cv. Sexy Scarlet dan Heliconia cv.
Dwarf Jamaican. Aplikasi iradiasi sinar gamma tidak memberikan perubahan
yang berbeda secara statistik terhadap karakter vegetatif tanaman (tinggi tanaman,
jumlah daun, panjang dan lebar daun), tetapi menghasilkan perubahan keragaan
fenotipiknya. Tanaman yang diradiasi mengalami perubahan warna daun menjadi
putih (albino) dan daun variegata dengan ukuran tanaman yang mejadi kerdil.
Nilai LD50 akibat iradiasi sinar gamma pada Heliconia cv. Sexy Pink adalah 37.52
Gy, pada Heliconia cv. Sexy Scarlet sebesar 107.97 Gy dan pada Heliconia cv.
Dwarf Jamaican sebesar 62.86 Gy.
Kata kunci: albino, Dwarf Jamaican, LD50, Sexy Pink, Sexy Scarlet

ABSTRACT
NURUL AZIZAH RAMADHANI. Determination of Lethal Dose 50 (LD50) of
Gamma Ray Irradiation on Some Heliconia spp. Cultivars. Supervised by
SYARIFAH IIS AISYAH.
The development of floriculture plant breeding are still limited and depend

of hybrid varieties from abroad. Induced mutations with gamma ray are expected
to increase the diversity of Heliconia spp. as a first step in plant breeding. The
purposes of this study were to observe the effect of gamma ray irradiation to the
performance of the plant and obtain LD50 value of gamma ray irradiation on each
heliconia cultivar. The study used a completely randomized design (CRD) with
single factor, namely the irradiation treatment (20, 40, 60 and 80 Gy) on
Heliconia cv. Sexy Pink, Heliconia cv. Sexy Scarlet and Heliconia cv. Dwarf
Jamaican. The application of gamma ray irradiation does not give any significant
difference to the character of vegetative plants (height, number of leaves, length
and width leaf), but the results showed a change on some phenotypic characters.
Irradiation changed the color of leaves become white (albino) and variegated with
dwarf performance. The value of LD50 due to irradiation on Heliconia cv. Sexy
Pink, Heliconia cv. Sexy Scarlet and Heliconia cv. Dwarf Jamaican are 37.52 Gy,
107.97 and 62.86 Gy respectively.
Keywords: albino, Dwarf Jamaican, LD50, Sexy Pink, Sexy Scarlet

5

PENENTUAN LETHAL DOSE 50 (LD50) IRADIASI SINAR
GAMMA PADA BEBERAPA VARIETAS Heliconia spp.

NURUL AZIZAH RAMADHANI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

6

2

3

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan dengan baik.
Skripsi yang berjudul Penentuan Lethal Dose 50 (LD50) Iradiasi Sinar Gamma
pada Beberapa Kultivar Heliconia spp. ini merupakan hasil penelitian yang
dilaksanakan selama 7 bulan sejak bulan Februari 2014. Penulisan skripsi ini
ditujukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB.
Terima kasih penulis ucapkan kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan moril dan
materil serta do’a yang tulus kepada penulis.
2. Ibu Dr Ir Syarifah Iis Aisyah, Msc Agr selaku pembimbing skripsi yang
telah menuntun dan mengarahkan penulis dalam penyusunan skripsi ini
sehingga dapat diselesaikan dengan baik.
3. Bapak Prof Dr Ir Sudirman Yahya Msc selaku dosen pembimbing akademik
atas arahan dan masukannya selama penulis melaksanakan studi di Institut
Pertanian Bogor.
4. Bapak Prof Dr Muhammad Syukur, SP Msi dan Ibu Dr Ir Diny Diniarti, Msi
selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan.

5. Bapak Prayitno beserta staf Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi
Isotop dan Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional yang telah membantu
dalam aplikasi perlakuan.
6. Staf Klinik Tanaman IPB yang telah membantu menganalisis penyakit.
7. Teman-teman Agronomi dan Hortikultura 47 (Edelweiss) yang telah
membantu dan memberikan masukan dalam penyelesaian penelitian dan
skripsi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2015

Nurul Azizah Ramadhani

4

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Heliconia
Heliconia chartacea Lane x Barreiros cv. Sexy Pink
Heliconia chartacea cv. Sexy Scarlet
Heliconia stricta Huber cv. Dwarf Jamaican
Syarat Tumbuh
Mutasi
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Rancangan Penelitian
Pelaksanaan Penelitian
Pengamatan Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Nilai Lethal Dose 50 (LD50)
Karakter Kuantitatif

Tinggi Tanaman
Jumlah Daun
Panjang Daun dan Lebar Daun
Karakter Kualitatif
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vii
vii
vii
1
1
2
2
2
2

3
3
3
3
4
5
5
5
5
6
6
7
7
10
12
12
14
15
16
21

21
21
22
25
27

5

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6

Persentase tanaman hidup pada 30 MST (minggu setelah tanam)
10
Nilai LD50 pada beberapa kultivar heliconia
11

Tinggi tanaman pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia
13
Jumlah daun pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia
14
Ukuran daun pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia pada
umur 30 MST
15
Pengaruh masing -masing dosis iradiasi sinar gamma pada warna daun
beberapa kultivar Heliconia spp.
17

DAFTAR GAMBAR
1

Kondisi umum pertanaman heliconia pada saat 18 MST (a), gejala
tanaman akibat suhu tinggi (b), hama belalang (c) dan tanaman yang
terserang (d)
8
2 Hama yang menyerang tanaman heliconia
9
3 Gulma yang ditemukan pada tanaman heliconia
9
4 Persentase tanaman hidup pada heliconia cv. Sexy Pink (a), cv. Sexy
Scarlet (b) dan cv. Dwarf Jamaican (c) akibat iradiasi sinar gamma hasil
analisis curve fit
12
5 Tinggi tanaman heliconia pada beberapa kultivar akibat iradiasi sinar
gamma pada 7 BST.
14
6 Perubahan warna daun heliconia cv. Sexy Pink dosis 40 Gy serta
perbandingan keragaannya dengan tanaman kontrol 0 Gy
18
7 Perubahan warna daun cv. Sexy Pink dosis 80 Gy
18
8 Perubahan warna daun cv. Sexy Pink dosis 80 Gy, keragaan tanaman
daun albino dan perbandingannya dengan tanaman kontrol 0 Gy
19
9 Tanaman cv. Sexy Scarlet dosis 40 Gy dengan daun hijau muda
transparan (a) dan kematiannya (b), serta perbandingan keragaan
tanaman 80 Gy dengan tanaman kontrol (c)
20
10 Tanaman cv. Dwarf Jamaican dosis 60 Gy (a) dan kondisi saat mati (b)
serta perbandingan tanaman dosis 80 Gy dengan kontrol (c)
20

DAFTAR LAMPIRAN
1 Pengukuran warna daun setiap dosis dan kultivar tanaman heliconia
2

Keragaan setiap dosis dan kultivar tanaman heliconia

25
26

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Heliconia merupakan tanaman hias perdu yang termasuk dalam kelompok
pisang-pisangan serta termasuk ke dalam keluarga Heliconiaceae dan ordo
Zingiberales. Heliconia merupakan tanaman khas daerah tropis yang berasal dari
Amerika tropis, Asia Tenggara dan Kepulauan Pasifik (Bryant et al. 1999).
Terdapat 120-250 spesies dan lebih dari 350 varietas heliconia yang telah
diidentifikasi. Heliconia banyak digunakan sebagai tanaman hias untuk halaman
rumah, kantor, perhotelan, maupun area pedestrian. Heliconia tidak hanya
digunakan dalam desain lanskap sebagai penghias taman atau sebagai tanaman
pagar, saat ini heliconia juga dimanfaatkan sebagai bunga potong (Rimando 2001;
Marouelli et al. 2010). Bunga pada heliconia merupakan rangkaian braktea yang
memiliki warna dan bentuk yang beragam. Berdasarkan rangkaian bunganya
heliconia terbagi menjadi dua jenis, yaitu heliconia dengan braktea mengarah ke
atas dan heliconia dengan braktea menggantung (Sheela 2008).
Perhatian masyarakat Indonesia terhadap tanaman hias tropis semakin
meningkat dari tahun ke tahun sejalan dengan perkembangan preferensi pasar.
Heliconia sebagai tanaman hias tropis merupakan salah satu dari 117 komoditas
florikultura yang dikembangkan di Indonesia. Produksi heliconia Indonesia pada
tahun 2011 adalah 2 791 257 tangkai dan meningkat pada tahun 2012 sebanyak
3 306 604 tangkai dengan laju pertumbuhan sebesar 18.46% (BPS 2012).
Menurut Ditjen florikultura (2012), hasil pemuliaan tanaman florikultura
yang dihasilkan oleh pemulia baik yang berasal dari pelaku usaha maupun peneliti
masih terbatas dan belum berorientasi bisnis. Hal ini menyebakan florikultura
Indonesia masih bergantung pada varietas silangan dari luar negeri karena
memiliki sifat-sifat yang unggul, sehingga impor produk florikultura Indonesia
semakin meningkat setiap tahunnya, termasuk heliconia. Pada tahun 2010, volume
impor florikultura sebesar 448 348 kg atau senilai 1 650 037 dolar. Peningkatan
volume dan nilai impor florikultura terus terjadi hingga pada tahun 2011 sebesar
701 955 kg dengan nilai 2 579 193 dolar AS dan pada 2012 sebesar 561 957 kg
dengan nilai 5 219 502 dolar AS (Asbindo 2012).
Mutasi merupakan salah satu cara pemuliaan yang dapat meningkatkan
keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi
genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki (Nasir 2002).
Mutasi dapat terjadi secara alami melalui radiasi kosmik atau sinar ultraviolet
maupun buatan. Mutasi buatan dapat dilakukan dengan menggunakan zat-zat
kimia mutagenik atau sinar-sinar gelombang pendek, baik yang radioaktif (sinarX dari alat Rontgen, sinar gamma dari Cobalt 60, sinar beta dari radio isotop, dan
sinar neutron dari reaktor atom) maupun yang tidak radioaktif (Aisyah 2006).
Akan tetapi menurut Aisyah et al. (2009), mutasi dengan iradiasi (mutasi fisik
atau menggunakan sinar) pada tanaman memperlihatkan hasil yang lebih baik
dibandingkan perlakuan mutagen kimia. Tingkat keberhasilan iradiasi dalam
meningkatkan keragaman populasi sangat ditentukan oleh radiosensitivitas yang
dapat diukur berdasarkan nilai LD50 (lethal dose 50), yaitu tingkat dosis yang
menyebabkan kematian 50% dari populasi tanaman yang diradiasi (Asadi 2011).

2
Penelitian ini menggunakan mutagen fisik iradiasi sinar gamma dengan harapan
mutan putatif (tanaman yang dianggap sebagai mutan) yang dihasilkan dapat
meningkatkan keragaan tanaman sehingga nilai ekonominya pun semakin baik.
Tujuan Penelitian
1. Mengamati keragaan vegetatif tanaman heliconia hasil iradiasi sinar gamma.
2. Mendapatkan LD50 sinar gamma masing-masing kultivar tanaman heliconia.
Hipotesis
1. Mutasi fisik dengan iradiasi sinar gamma dapat menghasilkan perbedaan
keragaan pada tanaman heliconia.
2. LD50 pada masing-masing kultivar tanaman heliconia memiliki nilai yang
berbeda.

TINJAUAN PUSTAKA
Botani Heliconia
Heliconia merupakan tanaman khas daerah tropis yang berasal dari Amerika
tropis, Asia Tenggara dan Kepulauan Pasifik (Bryant et al. 1999). Terdapat 120250 spesies dan lebih dari 350 varietas heliconia yang telah diidentifikasi.
Heliconia merupakan satu-satunya genus dalam famili Heliconiaceae yang
merupakan anggota ordo Zingiberales. Pada mulanya heliconia masuk ke dalam
famili Musaceae (pisang), namun kini heliconia memiliki famili sendiri.
Heliconiaceae dan Musaceae dapat dibedakan oleh karakteristik anatomi lamina
keduanya dan Musaceae memiliki ujung daun yang tidak teratur (Sheela 2008).
Rangkaian bunga yang terbalik, single staminode dan menghasilkan buah batu
(drupe fruits) merupakan ciri khas tanaman heliconia (Marouelli et al. 2010).
Daun heliconia berbentuk elips dengan permukaan licin dan berwarna hijau
hingga keunguan. Ujung daun runcing dengan tepi daun rata, robek, atau robek
berpilin. Panjang daun 30-120 cm dan lebarnya 15-25 cm. Jumlah daun pada
setiap batang umumnya 5-12 helai. Menurut Warren (1998) dan Rimando (2001),
terdapat 3 bentuk vegetatif tanaman heliconia, yaitu musoid, zingiberoid dan
cannoid. Bentuk musoid memiliki daun berorientasi vertikal dan tangkai yang
panjang seperti pisang. Zingiberoid memiliki posisi daun horizontal dan tangkai
yang pendek seperti jahe. Cannoid memiliki daun yang menonjol miring seperti
canna. Daun memiliki pelepah yang saling bertumpuk membentuk batang semu
dengan ketinggian 0.5-4 m dan diameter 1.5-4 cm. Batang tumbuh di permukaan
tanah dengan sistem perakaran serabut (Prasastyawati 2013).
Heliconia memiliki bunga dengan warna dan bentuk bervariasi bergantung
pada jenisnya. Bagian yang disebut bunga adalah bunga semu yang merupakan
seludang atau kelopak daun (braktea), sedangkan bunga yang sesungguhnya
terdapat di bagian dalam seludang dengan ukuran lebih kecil. Braktea muncul di
ujung atas batang dengan ukuran 15-60 cm, membentuk rangkaian yang terdiri

3
atas 5-25 buah braktea dan mekar tidak bersamaan (Prasastyawati 2013). Braktea
dapat ditutupi rambut halus pendek atau panjang, menyembul, serta muncul dari
pangkal daun (Warren 1998). Bentuk rangkaian braktea dapat rata, spiral atau
segitiga (Rimando 2001). Berdasarkan bunganya, heliconia terbagi menjadi 2
jenis, yaitu heliconia dengan bunga berdiri tegak lurus (erect) atau braktea yang
mengarah ke atas dan heliconia dengan bunga yang menggantung (pendent) atau
braktea yang mengarah ke bawah (Rimando 2001; Sheela 2008; Warren 1998).
Heliconia chartacea Lane x Barreiros cv. Sexy Pink
Heliconia kultivar Sexy Pink merupakan heliconia tipe pendent dengan
ketinggian sekitar 1.8-4.9 m dan dapat tumbuh di bawah sinar matahari penuh
hingga 50% naungan. Bunganya dapat mekar sepanjang tahun dan tersusun atas 428 braktea. Braktea berwarna hot pink yang memudar menjadi merah tua dan pada
bagian dasar terdapat pembatas putih kehijauan yang halus. Tangkai bunga
(rachis) berwarna merah mandarin sedangkan sepal berwarna hijau gelap dengan
distal ke proksimal berwarna hijau pucat. Ovarium dan pedicel berwarna krem.
Tanaman vegetatifnya adalah musoid dengan lapisan lilin moderat pada sebagian
besar batang dengan daun tua yang terbelah atau robek-robek (Rimando 2001).
Heliconia chartacea cv. Sexy Scarlet
Heliconia Sexy Scarlet merupakan tipe heliconia pendent yang dapat
tumbuh hingga mencapai ketinggian 1.5-4.2 m dan tumbuh baik pada sinar
matahari penuh hingga 40% naungan. Perbungaan terdiri atas 5-13 braktea yang
berwarna merah tua di sepanjang dasar dan hijau pucat di sepanjang bibir hingga
ujung braktea. Rachis berwarna merah tua dengan sepal berwarna hijau terang
serta ovarium dan pedicel krem. Tanaman vegetatifnya adalah musoid dengan
lapisan lilin putih pada permukaan batang, daun dan braktea dengan daun tua
terbelah-belah (Marilyn 2011).
Heliconia stricta Huber cv. Dwarf Jamaican
Dwarf Jamaika adalah tanaman asli Kepulauan Caribia, Jamaika dan
Trinidad. Heliconia tipe tegak ini mekar sepanjang tahun dengan ketinggian
sekitar 0.3-1 m dan tumbuh di bawah sinar matahari penuh hingga 60% naungan.
Perbungaan terdiri atas 3-5 braktea yang berwarna merah atau pink dengan garis
hijau sepanjang lunas hingga ujung braktea dan merah marun di sepanjang garis
bawah bibir bunga. Bentuk vegetatifnya adalah musoid dengan tulang daun
berwarna kemerahan pada permukaan atas dan merah pucat di bagian bawah serta
tepi daun berombak. Heliconia kerdil ini dapat tumbuh dalam pot atau dijadikan
sebagai houseplant jika mendapat cahaya yang cukup (Rimando 2001).
Syarat Tumbuh
Kebanyakan spesies heliconia dapat ditemukan pada daerah basah dan
lembab, tetapi beberapa spesies juga ditemukan di daerah kering (Sheela 2008).
Heliconia menyukai jenis tanah yang gembur seperti pasir berlempung dengan
ketinggian optimal 600-700 m dpl, suhu 15-30 oC, kelembaban 60-90%, dan curah
hujan 1000-15000 mm tahun-1. Tanaman yang baru ditanam sebaiknya diberi
peneduh 30-40% (Ditflorikultura 2011).

4
Heliconia yang tumbuh di Florida dapat menghasilkan bunga lebih banyak
pada kondisi sinar matahari penuh daripada naungan 60%, namun kualitas bunga
pada kedua tingkat cahaya tersebut relatif sama. Tanaman yang tumbuh dengan
naungan dapat tumbuh lebih tinggi, tetapi lebih lemah. Suhu di bawah 10 oC
menyebabkan kerusakan pada bunga dan daun, sedangkan suhu beku
menyebabkan kematian tanaman. Pada daerah tropis yang memiliki perbedaan
antara musim basah dan musim kering, pola pertumbuhan vegetatif dan
perbungaan berhubungan dengan pola curah hujan. Pengamatan fenologi heliconia
di Costa Rica menetapkan bahwa awal musim hujan adalah waktu berbunga bagi
tanaman heliconia (Rimando 2003). Heliconia tumbuh baik pada tanah yang kaya
humus. Tanaman heliconia menyukai air, tetapi juga menginginkan media tumbuh
yang memiliki drainase yang baik (Bryant et al. 1999).
Mutasi
Mutasi adalah perubahan yang terjadi secara struktural pada material
genetik, tingkat gen maupun kromosom, yang merupakan bagian dari fenomena
dasar kehidupan. Mutasi membuat pemulia tanaman dapat mengendalikan dan
mempercepat terjadinya evolusi sekaligus dapat meningkatkan atau menciptakan
keragaman genetik baru dalam material genetik tanaman. Mutasi alamiah
disebabkan oleh sejumlah fenomena alamiah seperti radiasi kosmik atau sinar
ultraviolet. Saat ini manusia telah menemukan cara untuk menimbulkan mutasi
secara buatan sehingga mempermudah pemulia melakukan mutasi (Nasir 2002).
Mutasi dihasilkan oleh segala tipe perubahan genetik yang mengakibatkan
perubahan fenotipe yang diturunkan, termasuk keragaman kromosom, sehingga
menyebabkan terjadinya keragaman genetik (Soeranto 2003). Agensia yang dapat
menimbulkan efek mutasi pada tanaman disebut mutagen. Secara umum mutagen
dikelompokkan dalam mutagen kimia dan mutagen fisik. Mutagen kimia lebih
mudah tersedia dan rasio mutasional terhadap modifikasi yang tidak diinginkan
lebih tinggi bila dibandingkan dengan mutagen fisik, namun senyawa-senyawa
dalam mutagen kimia memberikan efek karsinogen (Yunita 2009). Mutagen fisik
adalah berbagai tipe iradiasi. Terdapat beberapa sumber iradiasi yang sering
digunakan, antara lain sinar-X dari alat Rontgen, sinar gamma dari Cobalt 60,
sinar beta dari radio isotop, dan sinar neutron dari reaktor atom (Aisyah 2006).
Mutagen fisik bersifat sebagai radiasi pengion (ioning radiation) yang dapat
melepas energi (ionisasi), melewati atau menembus materi. Mutagen fisik untuk
pemuliaan tanaman yang lazim digunakan adalah sinar gamma. Iradiasi sinar
gamma umumnya terbentuk dengan menggunakan isotop cobalt-60 atau cesium137 radioaktif (Nasir 2002). Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik
yang memiliki tipe energi iradiasi tinggi di atas 10 MeV, sehingga mempunyai
daya penetrasi yang kuat ke dalam jaringan dan mampu mengionisasi molekul
yang dilewatinya. Ketika materi reproduksi tanaman diradiasi, proses ionisasi
akan terjadi dalam jaringan dan dapat menyebabkan perubahan pada jaringan itu
sendiri, sel, genom, kromosom, dan DNA atau gen. Kegiatan pemuliaan tanaman
dengan mutasi iradiasi telah menghasilkan sekitar 1 585 varietas unggul mutan
yang 64% di antaranya berasal dari iradiasi sinar gamma (Asadi 2011).
Tingkat keberhasilan iradiasi dalam meningkatkan keragaman sangat
ditentukan oleh radiosensitivitas tanaman yang dapat diukur berdasarkan nilai

5
LD50 (lethal dose 50), yaitu dosis yang menyebabkan kematian 50% dari populasi
tanaman yang diradiasi. Dosis optimal dalam induksi mutasi yang menimbulkan
keragaman dan menghasilkan mutan terbanyak biasanya terjadi di sekitar nilai
LD50. Dosis iradiasi dalam mendapatkan mutan bergantung pada jenis tanaman,
fase tumbuh, ukuran, kekerasan dan bahan yang akan dimutasi (Soeranto 2003).
Selain nilai LD50, radiosensitivitas juga dapat diamati dari adanya hambatan
pertumbuhan atau kematian tanaman, mutasi somatik, patahan kromosom, serta
jumlah dan ukuran kromosom (Asadi 2011). Iradiasi sinar gamma cenderung
menurunkan persentase tanaman hidup (Kadir 2011) dan menyebabkan benih
lambat berkecambah (Santosa et al. 2014). Pada anthurium, iradiasi sinar gamma
menghambat pertumbuhan tanaman, menurunkan jumlah daun dan ukuran daun
baik panjang maupun lebar daun (Faradilla 2008).

METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di greenhouse kebun percobaan Cikabayan,
Kampus Institut Pertanian Bogor. Iradiasi sinar gamma dilakukan di Pusat
Aplikasi Isotop dan Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional (PAIR BATAN),
Jakarta Selatan. Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari hingga Agustus 2014.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih tanaman
heliconia yang didapatkan dari PT Mandiri Jaya Flora. Bahan lain yang digunakan
adalah tanah, pupuk organik, fungisida dan pestisida. Alat yang digunakan dalam
penelitian ini terdiri dari iradiator Gamma Chamber 4000 A, plastik, polibag,
penggaris, gembor, Royal Horticulture Society (RHS) mini colour chart dan label.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor
tunggal yaitu dosis iradiasi sinar gamma pada beberapa kultivar heliconia.
Kultivar heliconia yang digunakan adalah Sexy Pink, Sexy Scarlet dan Dwarf
Jamaican. Iradiasi sinar gamma terdiri atas 5 taraf dosis yaitu 0, 20, 40, 60 dan 80
gray (Gy). Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali dan masing-masing ulangan
terdiri atas 3 tanaman, sehingga pada percobaan ini terdapat 135 tanaman. Model
matematis rancangan yang digunakan yaitu:
Yij = μ + Ʈi + εij
Keterangan :
Yij
= Nilai pengamatan pengaruh dosis radiasi ke-i dan ulangan ke-j
μ
= Nilai rataan populasi
Ʈi
= Pengaruh dosis iradiasi ke-i (i = 1, 2, 3, 4, 5)
εij
= Pengaruh galat percobaan dosis ke-i dan ulangan ke-j
(Walpole 1995)

6
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji t-student melalui program
SAS dengan membandingkan tanaman hasil iradiasi sinar gamma dengan tanaman
kontrol pada taraf 5%. Nilai LD50 didapatkan berdasarkan persentase tanaman
hidup setiap kultivar dengan menggunakan program curve-fit analysis.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan bahan
Tahapan ini meliputi persiapan tempat, media dan bahan tanam. Tempat
penelitian berupa greenhouse yang digunakan dibersihkan. Media tanam yang
digunakan adalah tanah dan pupuk organik dengan perbandingan 1:1. Media
tersebut dimasukkan ke dalam polibag berukuran 25 cm x 25 cm yang sudah
diberi label sesuai kultivar (Sexy Pink, Sexy Scarlet, dan Dwarf Jamaican) dan
dosis iradiasi (0, 20, 40, 60 dan 80 Gy), kemudian disusun berdasarkan petak
percobaan. Bahan tanam berupa benih heliconia yang berjumlah 135 dibagi
menjadi 5 bagian untuk setiap kultivar dan dimasukan ke dalam plastik (setiap
plastik terdiri atas 9 benih). Setiap plastik diberi label sesuai kultivar dan dosis
iradiasi sinar gamma.
Iradiasi benih dengan sinar gamma
Semua benih heliconia baik yang diradiasi maupun yang tidak diradiasi (0
Gy) dibawa ke BATAN untuk memastikan tindakan yang diberikan seragam.
Benih diradiasi dengan menggunakan alat Gamma Chamber 4000A. Iradiasi yang
dilakukan merupakan iradiasi tunggal atau acute irradiation, yaitu teknik
pemberian iradiasi dengan satu kali penyinaran pada empat taraf dosis iradiasi
(20, 40, 60 dan 80 Gy). Lamanya waktu iradiasi yang dibutuhkan disesuaikan
dengan dosis yang diaplikasikan. Pada penelitian ini waktu yang dibutuhkan
setiap 10 Gy adalah 1 menit 10 detik.
Penanaman dan Pemeliharaan
Benih yang sudah diradiasi ditanam pada polibag yang telah berisi media
yang telah dipersiapkan sesuai kultivar dan dosis iradiasinya. Fungisida butir
dengan bahan aktif carbofuran diberikan saat benih ditanam. Penyiraman
dilakukan setiap pagi atau sore hari, ketika tanaman masih dalam masa
pertumbuhan awal. Setelah itu, penyiraman dilakukan sesuai kondisi lapangan.
Pada saat diketahui ada serangan hama atau penyakit dilakukan penyemprotan
pestisida dengan dosis dan frekuensi penggunaan sesuai anjuran.
Pengamatan Penelitian
Pengamatan dilakukan pada seluruh satuan percobaan dengan peubah
sebagai berikut:
Peubah kuantitatif
1. Persentase tanaman hidup, dihitung berdasarkan jumlah tanaman yang hidup
dibagi dengan jumlah total tanaman untuk masing-masing taraf dosis iradiasi.
Pengamatan dilakukan setiap minggu selama kegiatan penelitian.

7
2. Tinggi tanaman (cm), dihitung dari permukaan tanah hingga ujung daun
tertinggi. Tinggi tanaman mulai diamati ketika tunas tanaman mulai tumbuh.
Pengamatan dilakukan setiap minggu selama kegiatan penelitian.
3. Jumlah daun. Jumlah daun yang dihitung adalah daun yang telah terbuka
sempurna dalam satu tanaman. Pengamatan dilakukan setiap minggu selama
kegiatan penelitian.
4. Ukuran daun yang meliputi panjang dan lebar daun (cm) yang diamati pada
daun terlebar. Pengamatan dilakukan pada minggu terakhir pengamatan.
Peubah kualitatif
1. Warna daun. Pengukuran warna daun dilakukan secara visual dengan
menggunakan Royal Horticulture Society (RHS) mini colour chart.
2. Bentuk daun. Pengamatan dilakukan setelah terlihat tanaman yang berbeda
dengan kontrol. Bentuk daun pada tanaman mutan putatif dibandingkan dengan
tanaman kontrol.
3. Keragaan tanaman. Pengamatan dilakukan setelah terlihat tanaman yang
berbeda dengan kontrol. Keragaan pada tanaman mutan putatif dibandingkan
dengan tanaman kontrol.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Heliconia (Heliconia spp.) atau yang lebih dikenal dengan nama pisangpisangan merupakan jenis tanaman herba tegak tropis terbesar yang berasal dari
Kepulauan Pasifik (SSO 2005). Heliconia biasa diperbanyak secara vegetatif
dengan menggunakan anakan atau rhizome dan secara generatif dengan biji,
seperti pada penelitian ini. Menurut Rimando (2001), biji heliconia memiliki testa
(kulit biji) yang keras sehingga membutuhkan waktu untuk berkecambah.
Perkecambahan Heliconia psittacorum di Florida bagian selatan dengan suhu
udara 28 oC membutuhkan waktu 2-3 bulan. Pada penelitian ini, heliconia cv.
Sexy Pink dan cv. Sexy Scarlet berkecambah pada 4 MST (minggu setelah
tanam), sedangkan cv. Dwarf Jamaican pada 5 MST.
Setiap benih memiliki daya tumbuh yang berbeda, sehingga menyebabkan
perkecambahan benih pada penelitian ini tidak seragam. Benih yang digunakan
juga bukan merupakan benih komersial, sehingga tidak memiliki sertifikasi yang
dapat menjamin daya berkecambahnya. Kemasan benih yang hanya menggunakan
plastik juga dapat menjadi penyebab rendahnya daya berkecambah benih
heliconia yang digunakan. Hasil penelitian Rahayu dan Widajati (2007)
menunjukkan bahwa penyimpanan benih dalam kemasan alumunium foil mampu
mempertahankan kadar air lebih baik dibandingkan kemasan plastik polietilen.
Kadar air benih yang tinggi dapat meningkatkan laju kemunduran benih dan
menurunkan viabilitas benih (Tuwu et al. 2012). Hal-hal tersebut menyebabkan
pengamatan persentase hidup baru dapat dilakukan pada akhir pengamatan (30
MST) dan mengakibatkan banyaknya data yang kosong. Jumlah tanaman yang
dapat tumbuh adalah 49.63% atau 67 tanaman dari 135 tanaman yang digunakan.

8
Selama penelitian tidak ditemukan adanya penyakit yang dapat merugikan
tanaman. Rimando (2001) dan SSO (2005) mengatakan bahwa tanaman heliconia
cenderung tahan terhadap serangan penyakit daripada hama. Pada siang hari, suhu
rata-rata dalam greenhouse dapat mencapai 41 oC dengan suhu tertinggi mencapai
50 oC. Suhu yang tinggi ini menyebabkan 50% dari tanaman yang tumbuh
menunjukkan gejala seperti tersiram air panas (Gambar 1b) ketika disiram pada
pagi hari pada tahap awal pertumbuhan (10 MST). Pada bagian daun warnanya
berubah menjadi kecokelatan dan transparan. Kondisi ini berlangsung hingga
tanaman cukup dewasa dan akan terjadi kembali pada tanaman yang baru tumbuh.
Hal ini juga menyebabkan kematian pada beberapa tanaman yang baru memiliki
1-2 daun yang tidak tahan terhadap suhu yang tinggi. Tanaman yang mati karena
hal ini berjumlah 9 tanaman atau sekitar 13% dari jumlah tanaman yang hidup.

a

b

c

d

Gambar 1 Kondisi umum pertanaman heliconia pada saat 18 MST (a),
pertumbuhan tanaman akibat suhu tinggi (b), hama belalang (c) dan
kondisi tanaman yang terserang belalang (d)
Hama yang menyerang tanaman heliconia di antaranya adalah belalang
(Valanga nigricornis), kutu putih (Pseudococcus lilacinus), tungau merah
(Tetranichus telarius), dan semut. Kondisi greenhouse yang rusak dan berlubang
menyebabkan belalang dapat masuk ke dalam greenhouse (Gambar 1c). Selain
itu, pada greenhouse yang digunakan pada penelitian terdapat populasi tanaman
sawit yang tingginya sudah mencapai 1-2 m dan menjadi sumber makanan bagi
belalang sehingga membuat populasi belalang meningkat. Serangan belalang tidak
menyebabkan kerusakan yang berat bagi tanaman heliconia karena tanaman
heliconia masih dapat tetap tumbuh meskipun sebagian besar daunnya menjadi
rusak. Pengendalian hanya dilakukan secara manual. Pada 9 MST tanaman sawit
dipindahkan dari greenhouse sehingga serangan belalang pun berkurang.
Kutu putih hanya menyerang 5% dari total tanaman yang hidup dan tidak
merugikan tanaman (Gambar 2a). Kutu putih mulai menyerang ketika tanaman
berumur 12 MST, namun populasinya tidak berkembang pesat dan menyebar
karena 2 minggu kemudian tungau menyerang tanaman. Tungau merah adalah
hama yang paling merugikan dan sulit dikendalikan pada saat penelitian. Menurut
Deciyanto dan Indrayani (2008), tungau berkembang biak pada cuaca panas dan
populasinya meningkat secara cepat terutama pada musim kemarau, seperti pada
waktu penelitian ini. Tungau merah terdapat pada permukaan daun bagian bawah
dan hidup berkoloni di bawah jaring yang dibuatnya (Gambar 2b). Serangan hama
ini membuat warna daun menjadi kekuningan dan permukaan bawah daunnya
dipenuhi benang-benang halus. Pada tanaman dengan intensitas serangan yang

9
berat daunnya menjadi cokelat kemerahan sehingga tanaman menjadi lemah dan
akhirnya mati (Mamahit 2011). Tanaman yang terserang tungau sebanyak 31.34%
atau 21 tanaman dari total tamanan yang hidup. Tungau merah yang menghisap
fotosintat membuat bagian bawah daun lengket akibat adanya cairan transparan,
sehingga mengundang semut datang (Gambar 2d). Pengendalian kutu putih dan
semut dilakukan dengan aplikasi insektisida berbahan aktif deltarametrin dengan
konsentrasi 0.5 ml L-1, sedangkan tungau merah dengan aplikasi acarisida
berbahan aktif dicofol dengan konsentrasi 1-2 ml L-1.

a

b

c

d

Gambar 2 Hama yang menyerang tanaman heliconia: kutu putih (a), tungau
merah (b) dengan kondisi tanaman yang terserang (d) dan semut (c)
Gulma yang terdapat pada polibag golongannya beragam dari rumput, daun
lebar, hingga teki. Penggunaan pupuk kandang sebagai media tanam membuat
gulma yang tumbuh selama penelitian lebih banyak dan beragam. Penelitian
Mayadewi (2007) menunjukkan bahwa penggunaan pupuk kandang berpengaruh
nyata terhadap peningkatan berat kering gulma akibat terbawanya biji-biji gulma
dalam pupuk kandang tersebut, sehingga gulma yang tumbuh semakin banyak dan
beragam. Gulma rumput yang ditemukan selama penelitian diantaranya Axonopus
compressus dan Eleusin indica, sedangkan gulma golongan daun lebar yang
ditemukan diantaranya Marsilea crenata, Phylanthus urinaria, Amaranthus sp.,
Acalypa indica, dan Drymaria cordata. Pengendalian gulma dilakukan secara
manual dengan mencabut gulma menggunakan tangan karena belum merugikan
tanaman heliconia. Pengendalian gulma dilakukan setiap 1 bulan sekali.

a

b

c

d

Gambar 3 Gulma yang ditemukan pada pertanaman heliconia selama penelitian:
Cyperus sp. (a), Axonopus compressus (b), Amaranthus sp. (c) dan
Phylanthus urinaria (d)

10
Nilai Lethal Dose 50 (LD50)
Nilai LD50 (Lethal Dose 50) adalah nilai yang menyebabkan kematian
setengah atau 50% dari suatu populasi akibat suatu perlakuan, misalnya karena
iradiasi. Pada teknik pemuliaan tanaman melalui mutasi perlu dicari dosis
optimum yang dapat menghasilkan keragaman mutan (mutant variability)
terbanyak, yang pada umumnya terjadi di sekitar nilai LD50 (Aisyah et al. 2009).
Literatur yang mendukung dosis optimum penggunaan iradiasi sinar gamma pada
tanaman heliconia belum ditemukan. Akan tetapi pisang, canna dan kecombrang
yang masih satu ordo dengan heliconia (Zingiberales) memiliki dosis iradiasi
yang menyebabkan mutan masing-masing pada 51.07-64.54 Gy menggunakan
eksplan pisang (Indrayanti et al. 2011), 30 Gy dengan stek batang canna
(Soedjono 2003) dan 20-40 Gy dengan biji kecombrang (Dwiatmini et al. 2009).
Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan kisaran iradiasi 20-80 Gy.
Persentase tanaman hidup akibat iradiasi sinar gamma pada heliconia untuk
mendapatkan nilai LD50 pada penelitian ini diperoleh pada akhir pengamatan atau
30 MST. Hal ini dikarenakan perbedaan daya berkecambah setiap benih dan
adanya dormansi akibat kulit benih yang tebal. Nilai LD50 didapatkan dari
persentase tanaman yang hidup setelah iradiasi melalui program curve fit analysis.
Menurut Herison et al. (2008), program analisis statistika ini dapat mencari model
persamaan matematika terbaik dari pola kematian atau pola tumbuh populasi.
Hanya model dengan nilai koefisien korelasi (r) tertinggi yang akan digunakan
sebagai persamaan. Persentase tanaman heliconia yang dapat berkecambah dan
tumbuh disajikan pada Tabel 1. Pada tanaman kontrol (0 Gy) kultivar Sexy Scarlet
dan Dwarf Jamaican jumlah tanaman yang hidup tidak dapat mencapai 100%. Hal
ini menyebabkan pada penentuan LD50 menggunakan program curve fit analysis
data yang ada harus dikonversikan terlebih dahulu agar nilai pada kontrol adalah
nilai pada saat tanaman tumbuh 100%, seperti yang terdapat pada Tabel 1.
Persamaan dan nilai LD50 hasil analisis curve fit dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1 Persentase tanaman hidup pada 30 MST (minggu setelah tanam)
Tanaman Hidup (%)
Dosis
(Gray)

Sexy Pink

Sexy Scarlet

Dwarf Jamaican

Sebelum
konversi

Setelah
konversi

Sebelum
konversi

Setelah
konversi

Sebelum
konversi

Setelah
konversi

0

100.00

100.00

55.56

100.00

44.44

100.00

20

66.67

66.67

55.56

100.00

44.44

100.00

40

66.67

66.67

44.44

79.99

33.33

75.00

60

44.44

44.44

44.44

79.99

11.11

25.00

80

77.78

77.78

33.33

59.99

22.22

50.00

Persentase tanaman yang hidup berdasarkan Tabel 1 menunjukkan bahwa
hingga pada taraf dosis iradiasi tertinggi (80 Gy) tanaman heliconia masih mampu
tumbuh dan bertahan hidup. Secara umum, kemampuan tanaman untuk tumbuh

11
semakin berkurang seiring dengan meningkatnya dosis iradiasi sinar gamma yang
diaplikasikan. Menurut Mubarok et al. (2011), penurunan persentase pertumbuhan
tanaman akibat iradiasi sinar gamma disebabkan oleh adanya efek deterministik,
yaitu efek kematian sel yang disebabkan oleh paparan iradiasi. Efek determinasi
ini muncul karena dosis paparan iradiasi yang diberikan di atas dosis ambang
yang seharusnya diterima. Semakin tinggi dosis iradiasi maka semakin tinggi efek
deterministiknya. Pada kultivar Sexy Pink dan Dwarf Jamaican pada dosis 80 Gy,
persentase tumbuhnya lebih tinggi dari dosis 60 Gy. Hal ini dikarenakan viabilitas
benih yang rendah sehingga mengakibatkan tanaman tidak tumbuh hingga akhir
pengamatan. Iradiasi sinar gamma pada biji Acacia mangium juga menunjukkan
viabilitas biji pada dosis 100 Gy lebih tinggi dari dosis 50 Gy yang disebabkan
adanya dormansi akibat impermeabilitas kulit biji (Gijarto 2008).
Tabel 2 Nilai LD50 pada beberapa kultivar heliconia
Kultivar

Model

Persamaan

LD50 (Gy)

Sexy Pink

Quadratic Fit

y = a+bx+cx2

Sexy Scarlet

Linear Fit

y = a+bx

107.97

Dwarf Jamaican

Linear Fit

y = a+bx

62.86

37.52

Hasil curve fit analysis menunjukkan bahwa dosis optimum iradiasi sinar
gamma pada tanaman heliconia berkisar antara 37-108 Gy. Pada Tabel 3 terlihat
bahwa respon atau nilai LD50 akibat iradiasi sinar gamma untuk setiap kultivar
heliconia bervariasi. Menurut Aisyah (2006), setiap spesies atau setiap klon dalam
suatu spesies tanaman mempunyai tingkat sensitivitas terhadap iradiasi yang
berbeda-beda. Tingkat sensitivitas tanaman terhadap iradiasi disebut juga
radiosensitivitas. Radiosensitivitas tanaman inilah yang membuat nilai LD50 pada
masing-masing kultivar tanaman heliconia berbeda. Semakin rendah nilai LD50
suatu tanaman, maka semakin tinggi tingkat radiosensitivitasnya (Herison et al.
2008). Radiosensitivitas tersebut dipengaruhi oleh varietas tanaman, bahan
tanaman yang mendapat iradiasi, jenis radiasi dan teknik radiasi (Aisyah 2006).
Menurut Kodym (2012), radiosensitivitas juga dipengaruhi kandungan oksigen,
kadar air, suhu dan penyimpanan setelah aplikasi iradiasi. Berdasarkan nilai LD50,
kultivar Sexy Pink memiliki radiosensitivitas yang paling tinggi karena nilai LD50
berada pada dosis iradiasi yang rendah dari taraf aplikasi, sedangkan Sexy Scarlet
memiliki radiosensitivitas yang paling rendah karena diperlukan dosis iradiasi
yang lebih tinggi dari taraf aplikasi untuk mendapatkan nilai LD 50.
Pola sebaran persentase tanaman hidup pada heliconia cv. Sexy Pink
dideskripsikan oleh fungsi Quadratic Fit yang merupakan fungsi terbaik hasil
analisis curve fit dengan nilai keterandalan model (r) sebesar 0.902. Persamaan
matematika terbaik dalam mendeskripsikan pola persentase tanaman hidup pada
kultivar Sexy Scarlet adalah Linear Fit dengan nilai koefisien korelasi (r) adalah
0.945. Heliconia cv. Dwarf Jamican pola sebaran persentase tanaman hidupnya
terlihat melalui fungsi Linear Fit dengan nilai keterandalan r sebesar 0.849. Pola
sebaran tanaman hidup masing-masing kultivar heliconia akibat iradiasi sinar
gamma ditunjukkan oleh Gambar 4.

12
S = 6.32561012
r = 0.94492467

S = 12.31932651
r = 0.90208961

a
.

.5 6

94

.4 4

83.

33

72.

22

61

104

T a n a m a n Hid u p ( % )

T a n a m a n Hid u p ( % )

105

.1 1

50.

00

38.

88

0.0

14.7

29.3

44.0

58.7

73.3

88.0

Dosis Iradiasi (Gy)

b

.0 0

96.

00

88.

00

79.

99

71.

99

63.

99

55.

99

0.0

14.7

29.3

44.0

58.7

73.3

88.0

Dosis Iradiasi (Gy)
S = 19.89556064
r = 0.84887469

T an am an Hid u p ( % )

107

c

.5 0

92.

50

77.

50

62.

50

47.

50

32.

50

17.

50

0.0

14.7

29.3

44.0

58.7

73.3

88.0

Dosis Iradiasi (Gy)

Gambar 4 Persentase tanaman hidup pada heliconia cv. Sexy Pink (a), cv. Sexy
Scarlet (b) dan cv. Dwarf Jamaican (c) akibat iradiasi sinar gamma
hasil analisis curve fit

Karakter Kuantitatif
Penggunaan mutagen fisik melalui iradiasi sinar gamma dapat
menyebabkan terjadinya perubahan di dalam DNA, sel, maupun jaringan pada
tanaman. Perubahan tersebut terlihat dari kemampuan tumbuh, persentase
tanaman yang hidup setelah iradiasi, dan perubahan bentuk fenotip yang berbeda
dengan tanaman kontrol (Kadir 2012). Pada penelitian ini, untuk melihat
perubahan kemampuan tumbuh tanaman heliconia akibat iradiasi sinar gamma
dilakukan pengamatan terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, serta panjang dan
lebar daun. Parameter kuantitatif tersebut dianalisis menggunakan uji t-student
untuk melihat perbandingan antara tanaman yang diradiasi dengan tanaman
kontrolnya (0 Gy).
Tinggi Tanaman
Tinggi tanaman merupakan karakter penting yang biasanya digunakan
sebagai indikator pertumbuhan tanaman (Rustikawati et al. 2010). Karakter tinggi
tanaman atau penurunan tinggi tanaman merupakan indikator yang paling umum
digunakan untuk melihat efek mutagen, baik fisik maupun kimia (Aisyah 2006).
Hasil analisis uji t-student terhadap tinggi tanaman setiap dosis iradiasi dan
kultivar heliconia pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.

13
Tabel 3 Tinggi tanaman pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia
Tinggi (cm) BST keDosis
Kultivar
(Gy)
1
2
3
4
5
6
7
0
1.63
8.20 13.68 16.16 24.73 34.26 43.37
20
0.00
4.15* 10.12 17.96 28.68 41.20 52.88
Sexy
40
0.00
4.55 11.05 19.38 26.97 36.24 44.55
Pink
60
0.00
2.85
7.58 11.37 15.83 20.70 25.80
80
0.67
5.00 10.08 14.88 22.17 30.98 40.59
0
0.00
0.00
1.25
3.85 11.12 18.65 29.52
20
0.50
5.38 12.28 21.14* 28.59 41.86* 53.74*
Sexy
40
0.00
3.34 10.29* 15.74 26.60 34.04 33.85
Scarlet
60
0.00
3.40
7.90 12.89 11.69 16.53 26.77
80
0.00
0.00
1.23
4.89 10.66 16.85 26.02
0
0.50
3.63
6.27
8.46 17.34 22.95 26.19
20
0.00
1.73
3.63
8.81 11.46 14.99 19.51
Dwarf
40
0.00
1.61
4.09
6.26
9.38 14.38 18.87
Jamaican
60
0.00
0.00* 0.00
0.00
0.62 0.77
0.00
80
0.00
1.52
2.25
3.33
4.04 6.43
8.45
Keterangan: *: berpengaruh nyata terhadap kontrol pada taraf 5%; BST: bulan setelah tanam.

Perbandingan tinggi tanaman hasil iradiasi sinar gamma pada berbagai dosis
terhadap tanaman kontrol menggunakan uji t-student secara umum menunjukkan
hasil yang tidak berbeda secara signifikan pada kultivar Sexy Pink dan Dwarf
Jamaican kecuali pada 2 BST. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman heliconia,
baik yang diradiasi maupun tidak, pada kultivar tersebut memiliki tinggi yang
hampir sama. Pada kultivar Sexy Scarlet, tinggi tanaman pada dosis iradiasi 20
dan 40 Gy memiliki hasil yang berbeda secara signifikan, yaitu pertumbuhan
tanaman pada dosis ini jauh lebih tinggi dibandingkan tanaman kontrol (0 Gy).
Sebagian besar hasil analisis secara signifikan tidak berbeda, namun rataan
tinggi tanaman secara keseluruhan menunjukkan nilai yang semakin menurun
seiring dengan penambahan dosis iradiasi. Pada awal pertumbuhan, penambahan
tinggi tanaman antar dosis iradiasi tidak menunjukkan pola tertentu. Pada saat
tanaman berumur 5-7 BST terlihat bahwa semakin tinggi dosis iradiasi, maka
semakin pendek tanaman yang dihasilkan. Iradiasi sinar gamma pada umbi sedap
malam juga menghasilkan penurunan tinggi tanaman yang mencapai 400%
(Mubarok 2011) dan menyebabkan lambatnya petumbuhan tinggi planlet anyelir
(Aisyah 2006). Iradiasi sinar gamma dapat mengganggu sistem enzim yang
menginduksi pembentukan auksin endogen sehingga pertumbuhan sel meristem
menjadi terhambat, akibatnya pertumbuhan pun terhambat (Aisyah 2006).
Hasil akhir pengamatan menunjukkan bahwa pada kultivar Sexy Pink dan
Sexy Scarlet dosis iradiasi 20 Gy dan 40 Gy, rataan tinggi tanamannya lebih besar
dari rataan tinggi tanaman kontrol masing-masing kultivar. Hasil iradiasi terhadap
eksplan pisang pada dosis 40 Gy juga menghasilkan tinggi planlet yang lebih
tinggi daripada kontrolnya (Indrayanti et al. 2011). Menurut Gijarto (2008),
iradiasi dapat menyebabkan rusaknya gen penyandi inhibitor atau reseptor dari
gen-gen yang berhubungan dengan pertumbuhan, sehingga pada tanaman yang
diberi perlakuan iradiasi dapat menjadi lebih tinggi atau rendah dari tanaman
kontrol. Perbedaan waktu tumbuh setiap benih juga dapat menjadi faktor yang

14
mempengaruhi tinggi tanaman. Tanaman pada dosis iradiasi 20 Gy dan 40 Gy
memiliki waktu tumbuh yang rata-rata lebih cepat daripada kontrol, sehingga
tanaman pada dosis tersebut memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi.
Kultivar Dwarf Jamaican pertumbuhannya terhambat pada dosis iradiasi 60 Gy
dan memiliki tinggi tanaman yang jauh lebih rendah dibandingkan kultivar
lainnya karena kultivar ini merupakan tipe heliconia kerdil (dwarf). Grafik tinggi
tanaman heliconia akibat iradiasi sinar gamma diperlihatkan oleh Gambar 5.

Gambar 5 Tinggi tanaman heliconia pada beberapa kultivar akibat iradiasi sinar
gamma pada 7 BST.
Jumlah Daun
Karakter yang langsung berhubungan dengan aktivitas fotosintesis tanaman
di antaranya adalah jumlah daun. Hal ini menyebabkan jumlah daun pada suatu
tanaman akan sangat menentukan pertumbuhan tanaman tersebut. Pengaruh
iradiasi terhadap jumlah daun pada tanaman heliconia ditunjukkan oleh Tabel 4.
Tabel 4 Jumlah daun pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia
Jumlah Daun (helai) BST keDosis
Kultivar
(Gy)
1
2
3
4
5
6
7
0
0.67
2.31
3.69
3.93
4.67
5.80
6.63
20
0.00
1.67* 2.96
4.30
5.25
6.20
6.42
Sexy
40
0.00
1.25* 2.88
4.50
5.22
5.63
5.71
Pink
60
0.00
0.92
2.17
2.90
3.33
3.80
4.33
80
0.33
1.83
3.08
3.90
5.00
5.86
6.36
0
0.00
0.00
0.00
1.13
2.67
4.59
5.08
20
0.00
1.08
2.46
4.27
5.33
6.90
6.88
Sexy
40
0.00
0.83
2.14
3.33
4.88
5.50
6.00
Scarlet
60
0.00
1.00
2.00
3.13
2.29
3.37
4.33
80
0.00
0.00
0.00
1.87
1.79
3.13
4.08
0
0.00
1.33
2.08
2.53
5.00
6.70
6.75
20
0.00
1.50
1.50
2.70
3.50
5.00
6.31
Dwarf
40
0.00
0.67
1.21
1.97
2.75
4.40
5.58
Jamaican
60
0.00
0.00
0.00
0.00
1.33
1.67
0.00
80
0.00
0.67
0.67
0.90
1.50
2.30
2.75
Keterangan: *: berpengaruh nyata terhadap kontrol pada taraf 5%; BST: bulan setelah tanam.

15
Hasil analisis menunjukkan bahwa aplikasi iradiasi sinar gamma pada benih
Heliconia spp. sebagian besar tidak menghasilkan pengaruh yang signifikan
terhadap jumlah daun. Hasil yang signifikan hanya ditunjukkan pada kultivar
Sexy Pink pada umur 2 BST dosis iradiasi 20 dan 40 Gy. Hal ini berarti bahwa
hampir seluruh tanaman yang diradiasi memiliki jumlah daun yang tidak jauh
berbeda dengan yang dimiliki tanaman kontrol. Iradiasi terhadap planlet pisang
juga menghasilkan respon yang sama. Variasi rataan jumlah daun akibat berbagai
dosis iradiasi tidak berbeda nyata jika dibandingkan dengan planlet kontrol (0 Gy)
(Indrayanti et al. 2011). Jumlah daun yang fluktuatif pada setiap minggu dapat
menjadi faktor penyebab hasil yang tidak nyata tersebut. Akibat cuaca panas,
serangan hama dan daun tua membuat pengurangan atau penambahan jumlah
daun tidak serempak pada setiap tanaman. Pada akhir pengamatan terlihat bahwa
rataan jumlah daun menunjukkan penurunan nilai seiring bertambahnya dosis
iradiasi, terutama pada kultivar Sexy Scarlet. Hal ini sejalan dengan perlakuan
iradiasi sinar gamma 10 Gy pada tanaman iles-iles yang secara nyata dapat
mengurangi jumlah daun (Santosa et al. 2014). Pada Coleus sp. pertambahan
jumlah daun tanaman yang diradiasi juga lebih lambat jika dibandingkan dengan
tanaman tanpa perlakuan iradiasi (Marthin 2014).
Panjang Daun dan Lebar Daun
Karakter yang juga berkaitan langsung dengan proses fotosintesis adalah
ukuran daun yang meliputi panjang daun dan lebar daun. Semakin banyak jumlah
daun dan semakin luas daun, maka dapat dipastikan semakin besar jumlah
asimilat yang dihasilkan dari proses fotosintesis (Rustikawati et al. 2010).
Analisis panjang dan lebar daun tanaman heliconia hasil analisis uji-t pada
penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Ukuran daun pada berbagai dosis iradiasi dan kultivar heliconia pada
umur 30 MST
Panjang Daun
Lebar Daun
Kultivar
Dosis (Gy)
Rata-rata (cm)
Uji t
Rata-rata (cm)
Uji t
0
20.97
11.40
20
25.40
tn
13.72
tn
Sexy Pink
40
22.28
tn
11.84
tn
60
12.47
tn
6.77
tn
80
20.32
tn
12.10
tn
0
16.87
8.79
20
25.35
*
12.42
*
Sexy Scarlet
40
18.20
tn
6.80
tn
60
15.40
tn
7.32
tn
80
13.68
tn
6.85
tn
0
13.95
6.10
20
10.65
tn
4.73
tn
Dwarf
40
10.93
tn
4.13
tn
Jamaican
60
0.00
tn
0.00
tn
80
4.35
tn
2.00
tn
Keterangan: tn: tidak nyata; *: berpengaruh nyata terhadap kontrol pada taraf 5%; MST: minggu
setelah tanam.

16
Pengamatan terhadap panjang dan lebar daun dilakukan hanya pada umur
30 MST dikarenakan daun yang muncul pada awal pertumbuhan ukurannya kecil
dan tidak bertahan lama. Karakter panjang dan lebar daun menunjukkan hasil
yang sama dengan hasil analisis terhadap karakter tinggi tanaman pada 7 BST.
Kultivar Sexy Pink dan Dwarf Jamaican memiliki ukuran daun yang tidak berbeda
secara signifikan dengan kontrol, namun kultivar Sexy Scarlet dosis iradiasi 20
Gy baik panjang maupun lebar daunnya memiliki nilai yang signifikan lebih besar
dari panjang dan lebar daun kontrol. Pada kultivar Sexy Scarlet dan Dwarf
Jamaican, nilai rataan ukuran daun tanaman yang diradiasi cenderung lebih kecil
daripada tanaman kontrol. Iradiasi pada anthurium juga membuat panjang dan
lebar daun tanaman yang diradiasi pertumbuhannya lebih lambat dari kontrol
(Faradilla 2008). Akan tetapi, ukuran daun pada kultivar Sexy Pink nilainya
berbanding terbalik, rataan ukuran daun tanaman yang diradiasi cenderung lebih
besar dari tanaman kontrol. Pada tanaman pisang, iradiasi sinar gamma juga
menyebabkan daun plantlet yang dipanen dari eksplan secara nyata lebih panjang
dibandingkan dengan kontrol (Indrayanti et al. 2011). Menurut Kadir (2011),
perlakuan dosis iradiasi sinar gamma tertentu dapat menyebabkan terjadinya
stimulasi dari biosintesis beberapa asam amino seperti lysine dan phenilalanine
yang memodifikasi beberapa aktivitas enzim seperti polyphenol oxidase, catalase
dan pyroxidase yang menyebabkan daun bertambah banyak dan lebar.
Efek iradiasi sinar gamma bersifat acak sehingga respon setiap tanaman
akan berbeda. Oleh karena itu, hasil analisis terhadap karakter kuantitatif tanaman
Heliconia spp. cukup beragam. Pertumbuhannya dapat menjadi lebih baik dari
tanaman kontrol atau malah terhambat. Menurut Boertjes dan Van Harten (1988)
keutamaan penggunaan mutasi induksi fisik adalah perubahan yang dihasilkan
hanya terjadi pada karakter spesifik, tetapi tidak mempengaruhi karakter-karakter
penting lainnya seperti ketegaran penampilan tanaman, serta karakter vegetatif
tinggi tanaman, jumlah daun, dan ukuran daun.
Karakter Kualitatif
Karakter kualitatif yang diamati pada penelitian ini meliputi warna daun,
bentuk daun dan keragaan tanaman. Warna daun diamati menggunakan RHS
(Royal Horticulture Society) mini colour chart pada akhir pengamatan, sedangkan
bentuk dan keragaan diamati setiap minggu hingga penelitian berakhir. Secara
visual, be