INDUKSI MUTASI PLANLET ANGGREK
                                                                                menggunakan medium steril di ruang kultur ke kondisi aerob menggunakan medium non steril di rumah kawat mengakibatkan kematian planlet mencapai 20 pada saat
1  bulan  setelah  diaklimatisasi.    Tanaman  mulai  pulih  kembali  setelah  bulan  kedua dan  pada  bulan  keempat  sudah  mulai  terlihat  adanya  pertumbuhan  anakan  pada
beberapa planlet yang diradiasi dosis rendah, sementara pada dosis tinggi pemulihan kondisi planlet menjadi semakin lama, bahkan planlet tidak mampu pulih pada dosis
lebih  dari  70  Gy.  Persentase  pertumbuhan  dan  perkembangan  planlet  setelah diradiasi  selanjutnya  diaklimatisasi  di  rumah  kawat  dengan  paranet  45  disajikan
pada Gambar 17.
Gambar  17.    Persentase  pertumbuhan  dan  perkembangan  planlet  anggrek  S. plicata
setelah  diradiasi  dengan  sebelas  dosis  iradiasi  sinar gamma  sampai 7 bsi.
Jumlah  anakan  yang  terbentuk  sampai  dengan  7  bsi  mencapai  164 dibandingkan  dengan  jumlah  planlet  awal,    artinya  dari  250  planlet  yang
diaklimatisasi  dihasilkan  410  tanaman  pada  kontrol  tanpa  iradiasi.    Kematian tanaman  mencapai  20  pada  umur  1  bulan  setelah  aklimatisasi,  berarti  tanaman
yang  hidup  sebanyak  200  planlet  yang  selanjutnya  mampu  menghasilkan  anakan rata-rata 1 anakan per tanaman.  Anakan mulai terbentuk pada umur 5 bulan setelah
aklimatisasi.    Selanjutnya  tangkai  bunga  mulai  terbentuk  pada  umur  6  bsi. Persentase  tanaman  membentuk  tangkai  bunga  fluorescent    pada  perlakuan  tanpa
diradiasi mencapai 25 pada 6 bsi dan mencapai 38 pada 7 bsi. Tanaman  yang  diradiasi  secara  umum  memperlihatkan  terjadinya  gejala
menguning  klorosis  dimulai  dari  ujung  daun  terlihat  pada  umur  2  minggu  setelah iradiasi msi, selanjutnya daun mulai mengering nekrosis pada 4 bsi dan mati pada
6  bsi.    Planlet  yang  diberi  perlakuan  iradiasi  sinar  gamma  dengan  dosis  10  Gy memperlihatkan  gejala  kematian  mulai  dari  2  msi,  kematian  planlet  mencapai
11.11.  Kematian tanaman terus meningkat sampai 6 bsi hingga mencapai 40 dan tetap stabil sampai 7 bsi.  Tanaman yang hidup setelah  iradiasi mulai terlihat adanya
tanda-tanda  pemulihan  yang  ditandai  dengan  terbentuknya  daun  baru  dan  mulai terjadi  pembengkakan  pangkal  batang  membentuk  kormus  dan  pada  6  bsi  sudah
terlihat adanya pertumbuhan anakan baru.  Tanaman baru anakan dari M1V1 diberi kode  M1V2  M1  adalah  tanaman  yang  diradiasi  sinar  gamma,  V2  adalah  anakan
tanaman yang diradiasi. Gejala  yang  sama  juga  diamati  pada  tanaman  yang  diradiasi  dengan  dosis  20
Gy  dan  30  Gy.    Planlet  yang  diradiasi  dengan  20  Gy    setelah  diaklimatisasi,  mati sebanyak 22.22 pada 2 bsi, kematian tanaman terus meningkat sampai 6 bsi yaitu
mencapai  62.22,  pada  7  bsi  sudah  tidak  ada  tanaman  yang  mati.    Planlet  yang diradiasi  dengan  dosis    30  Gy  mulai  menunjukkan  gejala  klorosis  pada  1  minggu
setelah iradiasi msi.  Tanaman mulai mati sebanyak 17.59 pada 1 bsi.  Kematian tanaman  terus  meningkat  sampai  74.26  pada  6  bsi.    Jumlah  tanaman  yang  hidup
tetap stabil pertumbuhannya sampai 7 bsi. Kematian planlet yang telah diradiasi akut menggunakan dosis lebih dari 40 Gy
menyebabkankan  kematian  planlet    50,  planlet  hanya  mampu  bertahan  hidup selama 2 bulan.  Peningkatan dosis menjadi 50 Gy, planlet yang mati  70 pada 1
bsi.  Paparan  dosis  yang  lebih  tinggi  dari  50  Gy  yaitu  60  -  100  Gy,  tanaman  mulai memperlihatkan  gejala  klorosis  yang  diikuti  dengan  nekrosis  akut,  sebagian  besar
tanpa  bisa  pulih  kembali  mulai  dari  2  hari  setelah  iradiasi  hsi.    Daun  mengalami nekrosis  akut  dan  mati  seluruhnya  mulai  dari    2  msi,  sementara    tanaman  yang
mampu  bertahan  hidup    95  setelah  1  bsi.      Dosis  iradiasi  80  Gy  dan  90  Gy menyebabkan  seluruh  tanaman  mati  pada  1  bsi,  terdapat  fenomena  yang  menarik
pada  planlet  yang  diradiasi  pada  dosis  100  Gy,  karena  terdapat  1  tanaman  yang mampu  pulih,  tumbuh  dan  berkembang  menjadi  tanaman  setelah  mengalami
dormansinya selama 12 bsi Gambar 18.
Gambar 18.  Kurva hubungan dosis iradiasi sinar gamma dengan : a persentase planlet hidup, b persentase anakan baru,
c persentase populasi akhir pada 7 bsi.
Hasil analisis menggunakan program Best Curve Fit Analysis untuk persentase tanaman  hidup  menghasilkan  bentuk  kurva  3rd  degree  Polynomial  Fit  :    y  =
55.91+35.01x-0.01x
2
+0.0006x
3
.    Berdasarkan  persamaan  tersebut    diperoleh  nilai LD
30 =
40.58 Gy, LD
50
= 50.74 Gy dan LD
70
= 60.18 Gy. Persentase jumlah anakan baru  menghasilkan  bentuk  kurva    Linear  Fit  :    y  =  56.65
–  0.67x.    Berdasarkan persamaan tersebut  diperoleh nilai  LD
30 =
33.78 Gy.  Persentase populasi akhir yang diamati  pada  7  bsi  didapatkan  bentuk  kurva  3rd  degree  Polynomial  Fit  :    y  =
61.85+10.85x-0.057x
2
+0.0004x
3 ,
diperoleh  nilai LD
50
untuk  persentase  populasi akhir  sebesar  36.58  Gy.    Radiosensitivitas  planlet,  melalui  pengukuran  nilai  LD
50
dihasilkan  pada  kisaran  dosis  iradiasi  sinar  gamma  36.58  Gy –  50.74  Gy.
Diperkirakan    pada  dosis  sekitar  LD
50
akan  mampu  menghasilkan  mutan  potensial yang sangat beragam Gambar 18.
Dosis  LD
50
pada  beberapa  jenis  tanaman  merupakan  dosis  terbaik  untuk mendapatkan  mutan  terbanyak  Herison  et  al.  2008.      Biasanya  untuk  keperluan
perbaikan  kecil  sifat  morfologi  digunakan  dosis  rendah  yaitu  sekitar  LD
30
.    Untuk mendapatkan perubahan yang cukup besar seperti perubahan warna daun dan bunga
beberapa  spesies  tanaman  menggunakan  dosis  sekitar  LD
50
,    sementara  perubahan besar  seperti  terjadinya  mandul  jantan,  tanaman  kerdil  dilakukan  iradiasi  dengan
dosis mencapai LD
70
Human 2003. Kematian  tanaman  disebabkan  terjadinya  kerusakan  materi  genetik  di  dalam
sel.    Saat  terjadi  paparan  sinar  gamma  elektron  yang  dilepas  sinar  gamma  mampu menghasilkan  energi  yang  cukup  untuk  mengionisasi  partikel  di  dalam  sel.    Proses
ionisasi menghasilkan radikal ion positif dan elektron bebas.  Elektron akan terjebak di  dalam  lingkungan  polar  di  dalam  sistem  biologi,  sehingga  cukup  waktu  bagi  ion
radikal yang labil dan aktif untuk bereaksi dengan molekul lain atau masuk ke dalam susunan  jaringan  yang  lebih  dalam.    Materi  biologi  umumnya  banyak  mengandung
air.  Elektron  bebas  dapat  mempolarisasikan  sejumlah  molekul  air  menjadi  elektron berair  e
- aq
.    Radikal  bebas  yang  terbentuk  dalam  larutan  lambat  laun  akan bergabung membentuk produk yang stabil,  bila ada molekul oksigen satu biradikal,
ia  akan  bereaksi  dengan  radikal  bebas  yang  terbentuk  karena  iradiasi,  menjadi radikal
–peroksida  yang  sangat  beracun  bagi  sel.    Adanya  oksigen  akan  mengubah dan  memperbanyak  produk  sistem  iradiasi  Ismachin  2007.  Materi  biologi  selalu
mengandung  jumlah  air  yang  cukup  banyak.    Oleh  karena  itu,  penyerapan  sinar pengion, disamping berperan dalam proses fisika maka peran proses kimiapun perlu
diperhitungkan sebagai penyebab kerusakan genotipe van Harten 2002.
Karakterisasi Pertumbuhan Vegetatif
Hasil  analisis  data  kuantitatif  menggunakan  Uji  F  pada  taraf  5  dihasilkan pengaruh  yang  berbeda  nyata  pada  peubah  tinggi  tanaman,  panjang  daun  dan  lebar
daun.  Hasil analisis uji lanjut menggunakan UJBD 5 Tabel 9. Akibat  iradiasi  sinar  gamma  pada  planlet  terjadi  perubahan  morfologi  fase
vegetatif  anggrek  S.  plicata.    Perubahan  positif  antara  lain    terjadi  peningkatan jumlah anakan pada mutan 6 50 Gy sebanyak 9 anakan per tanaman, lebih banyak
dibandingkan  dengan  tanaman  tipe  liarnya  yang  biasanya  hanya  mempunyai  1-2 anakan  saja.      Tinggi  tanaman  berkurang  hampir  terjadi  pada  semua  mutan.
Penurunan  tinggi  tanaman  berkisar  antara  20.45 –  71.98.    Tanaman  terendah
diamati  pada  mutan  4  60  Gy  dengan  tinggi  hanya    sekitar    34.8  cm  atau  terjadi penurunan sebesar 71.98 dibandingkan dengan tipe liarnya yang mampu mencapai
tinggi 124.2 cm setelah dilakukan domestikasi, sementara di habitat aslinya tanaman mampu mencapai tinggi 196 cm Tabel 9.
Panjang  dan  lebar  daun  juga  terjadi  penurunan  ukuran  dibandingkan  dengan tipe  aslinya.    Penurunan  panjang  daun  berkisar  antara  4.24  -  66.37,  sementara
penurunan  lebar  daun  berkisar  antara    0.65  -  71.98.    Ukuran  daun  terkecil panjang  dan  lebar  daun  terjadi  pada  mutan  4  60  Gy.    Berdasarkan  hasil  analisis
terhadap  tinggi  tanaman,  panjang  dan  lebar  daun  telah  didapat  idieotipe  baru  yaitu tanaman kecil hasil iradiasi planlet dengan dosis 60 Gy mutan 4 yang lebih cocok
di  jadikan  tanaman  pot  Tabel  9.    Besarnya  perubahan  yang  terjadi  pada  mutan  4, hasil  iradiasi  60  Gy,  lebih  tinggi  dari  LD
50
,  menyebabkan  terjadinya  perubahan genotipe  dari  heterozigot  menjadi  homozigot  resesif.    Diduga  akibat  iradiasi  yang
lebih tinggi dari LD
50
menyebabkan terjadinya delesi pada segmen DNA, yang dapat memberikan  pengaruh  yang  sangat  nyata  dan  kuat  terhadap  ekspresi  fenotipe
tanaman, diantaranya tanaman  menjadi kecil.  IAEA 1977 menyatakan bahwa hasil iradiasi  dari  tanaman  yang  memeiliki  genotipe  heterozigot  dapat  berubah  menjadi
homozigot  resesif  atau  terjadi  delesi  memberikan  pengaruh  yang  nyata  dan  kuat terhadap genotipe dan probabilitas kejadiannya tinggi.  Selain itu,  pada mutan 4 juga
terjadi  inaktifasi  enzim  flavanone  3-hydroxylase  F3H  yang  berperan  dalam biosintesis  anthocyanin  berbasis  delphinidin  yang  menghasilkan  warna  ungu  cerah
pada  anggrek  S.  plicata  tipe  standar,  sehingga  adanya  substrat  pembentukan anthocyanin
hanya mampu membentuk senyawa naringenin chachone atau senyawa chalchone
yang berwarna kuning cerah Tsuda 2004.    Besarnya perubahan fenotipe yang terjadi pada mutan 4 dibandingkan dengan tipe liarnya diduga dapat pula terjadi
sampai  pada  level  kromosom  atau  terjadi  perubahan  besar.    Perubahan  yang  terjadi akibat  iradiasi  dapat  terjadi  pada  gen  tunggal,  terhadap  sejumlah  gen  atau  terhadap
susunan  kromosom  Poepodarsono  1988.    Mutasi  terjadi  karena  adanya  perubahan urutan  sequent  nukleotida  DNA  kromosom  yang  mengakibatkan  terjadinya
perubahan pada protein yang dihasilkan oleh tanaman van Harten 2002. Selain  terjadi  penurunan  ukuran  daun  dan  tinggi  tanaman,  terdapat  pula
fenomena yang menarik, yaitu terjadinya peningkatan tinggi tanaman menjadi 124.8 cm,  panjang  daun  90.98  cm  dan  lebar  daun  4.65  cm  pada    mutan  3  50  Gy.
Pertambahan panjang daun sangat signifikan dan berbeda nyata dibandingkan dengan tipe  liarnya  yang  memiliki  panjang  daun  76.22  cm.    Penambahan  ukuran  daun  dan
tinggi tanaman akibat iradiasi sinar gamma pada 50 Gy diduga terjadi perubahan gen resesif  menjadi  gen  dominan.    IAEA  1977  mengemukakan  bahwa  akibat  iradiasi
sinar gamma dapat merubah genotipe tanaman dari Aa menjadi AA atau A- dengan frekwensi lemah.  Penelitian ini telah membuktikan bahwa perubahan tersebut dapat
terjadi walaupun dengan kemungkinan yang sangat kecil yaitu 1 tanaman dari 2 500 tanaman yang diradiasi atau sebesar 0.04 Tabel 9.
Hasil  penelitian  ini  membuktikan  bahwa  pemuliaan  mutasi  menggunakan iradiasi sinar gamma memberikan hasil yang positif dan memberikan peluang untuk
menghasilkan  beberapa  mutan  yang  sangat  bermanfaat  dalam  meningkatkan keragaman  anggrek  S.  plicata.    Frekuensi  keberhasilan  mendapatkan  mutan  yang
diinginkan melalui induksi mutasi sangat rendah, tapi dengan meningkatkan jumlah populasi  dan  melakukan  iradiasi  pada  dosis  sekitar  LD
50
dapat  memperbesar frekuensi keberhasilan menghasilkan mutan harapan.
Tabel 9.  Perubahan karakter  vegetatif tanaman M1V1 anggrek S. plicata pada 12 bsi.
Tanaman Panjang
daun cm
Tinggi tanaman
cm Lebar
daun cm
panjang daun
Tinggi tanaman
Lebar daun
Bentuk daun
Warna daun
SpBa Wildtype
76.22
b
124.20
a
4.44
b
100 100
100 Jorong
HK MUTAN
150 Gy 58.28
c
79.40
c
4.25
b
76.47 63.93
95.65 Jorong
HT MUTAN
270 Gy 52.22
c
79.40
c
3.56
bc
68.51 63.93
80.12 Jorong
HT-V MUTAN
350 Gy 90.98
a
124.80
a
4.65
b
119.36 100.48
104.64 Jorong
HT MUTAN
460 Gy 25.63
e
34.80
d
1.71
d
33.63 28.02
38.52 lancelot
HT MUTAN
5100Gy 44.40
cd
75.00
c
4.35
b
58.26 60.39
98.05 membulat
HT MUTAN
650 Gy 54.24
c
77.50
c
4.41
b
71.16 62.40
99.35 Jorong
HK MUTAN
740 Gy 36.22
d
72.80
c
2.42
c
47.52 58.62
54.41 Jorong
HT MUTAN
830 Gy 65.84
bc
92.20
b
4.02
a
86.38 74.24
113.06 Jorong
HT-V MUTAN
960 Gy 49.75
cd
80.00
bc
3.75
bc
65.27 64.41
84.37 Jorong
HT-V SpBH
72.96
a
149.60
a
5.28a 95.73
120.45 118.80
Jorong HT
S04 76.39
a
112.80
a
5.29a 100.23
90.82 119.08
Jorong HK
Keterangan  :    Angka-angka  yang  diikuti  huruf  yang  sama  pada  kolom  yang sama,  tidak  berbeda
nyata pada UJBD,  α = 0.05. Warna daun HK  =  hijau  kekuningan,  HT  =  hijau  tua,  HT-V=  hijau  tua
terdapat varietaga Perubahan  negatif  akibat  iradiasi  sinar  gamma  antara  lain  terjadi  kematian
tanaman pada iradiasi dosis tinggi.  Sebagian besar tanaman mengalami gugur daun yang ditandai dengan terjadinya klorosis mulai dari ujung daun selanjutnya menjadi
nekrosis sampai  akhirnya daun akan  gugur.  Sebagian tanaman sudah tidak mampu membentuk  daun  baru  maupun  tunas  baru  sampai  dengan  12  bsi,  sementara
bonggolnya  kormus  masih  tetap  hidup.    Kejadian  hasil  mutasi    yang  seperti  ini tidak dapat dikriteriakan hidup namun tidak dapat pula dikatakan mati,  maka untuk
fenomena ini dikatagorikan sebagai tanman dorman.
Gambar  19.  Perbedaan  morfologi  pada  fase  vegetatif  anggrek  S.  plicata  setelah diradiasi  sinar  gamma.  a  bentuk  dan  ukuran  daun,  b  variegata
hijau-ungu, c variegata hijau putih, d variegata hijau-kuning.
Gambar  20.  Perbedaan  morfologi  pada  fase  vegetatatif  anggrek  S.  plicata  setelah diradiasi sinar gamma. a kormus dorman, b kormus tumbuh setelah
dorman, c-d penampilan mutan 5 100 Gy, e-f, penampilan mutan 6 dengan  jumlah  anakan  yang  banyak,  g-n  perbedaan  tangkai
daunpangkal batang anggrek S. plicata pada mutan 1,2,3,4,7,8,9.
Terdapat fenomena  yang menarik untuk iradiasi planlet dengan dosis 100 Gy, hampir  semua  planlet  mati  setelah  2  bsi  sinar  gamma,  tetapi  ada  satu  planlet  yang
mengalami  dormansi  sampai  11  bulan  setelah  diradiasi,  pada  bulan  ke  dua  belas terdapat  satu  tunas  yang  mampu  tumbuh  menjadi  tanaman  utuh  namun  sampai
dengan  28  bulan  belum  mampu  membentuk  bunga,  walaupun  demikian  tanaman tersebut    sudah  mampu  bermultiplikasi  membentuk  anakan  baru  yang  mencapai  8
tanaman Gambar 20. Karakter  kualitatif  seperti  bentuk  dan  warna  daun  juga  terjadi  perubahan.
Perubahan bentuk daun  dari lonjong menjadi lonjong membulat pada mutan 5 100 Gy, dan lonjong menyempit pada mutan 4 60 Gy.   Hasil percobaan ini juga dapat
diamati  terjadinya    daun  variegata  hijau-putih  pada  mutan  2  70  Gy,  variegata hijau-kuning pada mutan 8 30 Gy dan mutan 9 60 Gy, variegata hijau- pink pada
mutan 1 dan 3 50 Gy.  Hasil penelitian ini telah mampu mendapatkan varian daun variegata,  namun  belum  didapat  daun  variegata  yang  stabil  baik  warna,  bentuk
maupun  polanya.    Daun  variegata  umumnya  terjadi  pada  saat  daun  masih  muda, setelah dewasa hanya sebagian kecil daun saja yang variegata Gambar 19.
Perubahan warna tangkai daun pangkal batang dan tunasanakan terjadi pada mutan 2, mutan 4, mutan 5, dan mutan 6 menjadi hijau, untuk mutan 1, mutan 7 dan
mutan 9 tangkai daun dan tunas muda berubah menjadi ungu pucat.  Warna tangkai daun dan tunas tetap ungu cerah dijumpai hanya pada mutan 3 Gambar 20.
Karakterisasi Pertumbuhan Generatif
Hasil  uji  F  pada  taraf α  5  terhadap  20  karakter  kuantitatif  fase  generatif,
didapatkan  pengaruh  dosis  iradiasi  sinar  gamma  yang  berbeda  nyata  terhadap sepuluh  karakter  generatif,  yaitu  lebar  bunga,  panjang  bunga,  panjang  petal,  lebar
petal, panjang sepal dorsal, jumlah bunga mekar bersamaan, panjang tangkai bunga fluorescent  sampai  bunga  pertama,  panjang  tangkai  bunga  fluorescent  total,  jumlah
bunga  total  dan  lama  mekar  bunga.    Hasil  analisis  menggunakan  UJBD  5  dapat diketahui  bahwa  mutan  3  50  Gy  menghasilkan  bunga  yang  paling  besar    dan
tangkai bunga fluorescent  yang terpanjang dibandingkan dengan mutan lainnya dan tipe liarnya.  Jumlah bunga mekar bersamaan paling banyak dan lama mekar bunga
terlama  diperoleh  pada  mutan  1  50  Gy.  Hasil  pengamatan  kuantitatif  karakter generatif  diperoleh  mutan  terbaik  pada  50  Gy  atau  sekitar  LD
50,
karena  pada  dosis sekitar  LD
50
dihasilkan  mutan  positif  yang  sangat  penting  untuk  memperbaiki kekurangan  yang  terdapat  pada  tipe  liarnya,  seperti,  ukuran  bunga,  panjang  tangkai
bunga, lama mekar bunga dan jumlah bunga yang mekar bersamaan Tabel 10. Tabel 10.    Perbedaan  karakter fase generatif secara kuantitatif tanaman  mutan
hasil  iradiasi  sinar  gamma  M1V1  anggrek  S.  plicata  dan pembandingnya  pada 12 bsi.
Tanaman 1
2 3
4 5
6 7
8 9
10
SpBA 3.84b
3.40b 2.02b
1.14b 2.02ab
0.94  1.98 0.86
1.36 1.45
Mutan 1 5.48 a
5.15a 2.74b
1.81ab 2.80 ab
1.61  2.53 1.18
1.58 1.76
Mutan 2 6.26a
5.34 a 2.84ab
1.26 ab 2.96ab
1.16  1.64 1.08
1.32 2.00
Mutan 3 6.62a
6.28a 3.28a
2.18a 3.32a
1.65  2.90 1.52
2.08 2.38
Mutan 4 3.97b
3.54b 2.10b
1.00 b 1.74 b
0.90  1.80 0.76
1.20 1.48
Mutan 7 4.54ab
4.36ab 2.26b
1.34ab 2.50ab
1.10  2.04 1.00
1.36 1.74
Mutan 8 5.48a
5.24a 2.86ab
1.76ab 2.82ab
1.26  2.62 1.12
1.72 2.34
Mutan 9 5.06a
5.04 a 2.66b
1.32ab 2.80ab
1.18  2.60 0.98
1.16 1.78
SpBH 3.87b
3.44b 2.06b
1.22b 2.80ab
1.18  2.60 0.98
1.16 1.78
S04 4.01b
3.79b 2.01b
1.20b 2.16 ab
1.12  2.08 0.90
1.21 1.44
Tanaman
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
SpBA 2.50d
55.40 b 69.90 c
18.70c 3.00  d
0.88  0.76 0.48
3.62 1.40
Mutan 1 6.75a
53.38b 94.50b
38.82b 11.67a
1.15  1.08 0.60
4.05 2.17
Mutan 2 4.87b
50.34b 89.65b
48.45a 5.67  b
1.18  0.90 0.40
4.46 1.38
Mutan 3 3.23cd
97.58a 138.8a
49.70a 5.76  b
1.52  1.60 1.14
4.06 2.30
Mutan 4 2.34d
19.44d 34.50 d
22.25c 4.30  c
0.74  1.00 0.46
2.58 1.24
Mutan 7 4.80b
39.30c 77.60bc
38.40b 6.20  b
1.04  0.88 0.40
3.18 1.62
Mutan 8 4.25b
49.30b 78.90 bc
34.85b 4.50  c
1.74  0.90 0.40
4.24 1.82
Mutan 9 2.05d
42.10d 67.80c
34.20 b 4.52  c
1.06  1.00 0.30
4.24 1.70
SpBH 1.80d
51.30b 80.32b
22.50c 2.40  d
1.06  1.00 0.30
4.24 1.70
S04 1.80d
58.40 b 63.70 c
22.10c 2.10   d  0.65  0.82
0.30 3.73
1.70
Keterangan :  1 = lebar bunga, 2 = panjang bunga, 3 = panjang petal, 4 = lebar petal, 5  =  panjang  sepal  dorsal,  6  =  lebar  sepal  dorsal,  7  =  panjang  sepal
lateral,  8  =  lebar  sepal  lateral,  9  =  panjang  coulom,  10  =  panjang labellum
, 11 = jumlah bunga mekar bersamaan, 12 = panjang tangkai fluorescent
sampai  bunga  pertama,  13  =  panjang  tangkai  bunga fluorescent
total, 14 = jumlah bunga total, 15 = lama mekar bunga, 16 =  lebar  labellumapical  lobe,    17  =  panjang  lateral  lobe,  18  =  lebar
lateral  lobe ,  19  =  panjang  tangkai  bunga,  20  =  panjang  bakal  buah.
Ukuran peubah cm. Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, tidak berbeda
nyata pada UJBD,  α = 0,05
Frekuensi  terbentuknya  tanaman  mutan  berdasarkan  hasil  seleksi  bentuk  dan warna bunga, sangat rendah yaitu 0.36 atau hanya didapat 9 mutan dari total sekitar
2  500  planlet  yang  diradiasi  dengan  sebelas  dosis  iradiasi  sinar  gamma.    Tanaman mutan  dihasilkan  pada  kisaran  dosis  iradiasi  sinar  gamma  30-100  Gy.    Mutan
terbanyak  dan  beragam  didapatkan  pada  dosis  sekitar  LD
50
.    Penamaan  mutan dilakukan berdasarkan urutan kejadian dihasilkan tanaman mutan sebagai berikut :
1.  Dosis iradiasi sinar gamma 30 Gy menghasilkan 1 mutan dari 250 planlet yang diradiasi atau 0.4. Tanaman mutannya diberi kode 8SpBa30 Mutan 8,  terjadi
perubahan  bentuk  petal  dari  rata  menjadi  bergelombang  dan    ukuran  bunga menjadi  lebih  besar.    Terdapat  3-4  bunga  mekar  bersamaan  dan  lama  mekar
bunga 3-5 hari. 2.  Dosis iradiasi sinar gamma 40 Gy menghasilkan 1 mutan dari 250 planlet yang
diradiasi  atau  0.4.    Tanaman  mutannya  diberi  kode  7SpBa40  Mutan  7. Perubahan yang terjadi adalah warna sepal menjadi pink muda, terdapat 4 bunga
mekar bersamaan, lama mekar satu bunga menjadi 4-6 hari. 3.  Dosis iradiasi sinar gamma 50 Gy menghasilkan 3 mutan dari 250 planlet yang
diradiasi  atau  1.2.    Tanaman  mutannya  diberi  kode  1SpBa50  mutan  1, 3SpBa50  mutan  3  dan    6SpBa50  mutan  6.    Perubahan  yang  terjadi  pada
mutan  1  adalah  warna  sepal  dan  petal  menjadi  gradasi  warna  kuning  muda dengan  pink cerah kemerahan, warna apical lobe menjadi pink kemerahan dan
side  lobe menjadi  pink  cerah,  warna  callus  menjadi  kuning  muda  bintik-bintik
pink  fanta,  terdapat  6  -  7  bunga  mekar  bersamaan,  lama  mekar  satu  bunga menjadi  11-14  hari,  jumlah  tangkai  bunga  mencapai  4  tangkai  bunga  per
tanaman.    Perubahan  yang  terjadi  pada  mutan  3  adalah  warna  sepal  dan  petal menjadi warna kuning muda dengan bintik-bintik pink fanta, warna apical lobe
pink fanta,  side  lobe  dan  kalus  warna  kuning  cerah  bintik-bintik  merah  cerah,
terdapat 3-5 bunga mekar bersamaan, lama mekar satu bunga menjadi 5-6 hari, ukuran bunga menjadi lebih besar 1.5 kali, ukuran tangkai bunga menjadi lebih
panjang.    Perubahan  yang  terjadi  pada  mutan  6,  antara  lain  jumlah  anakan meningkat  menjadi  8-11  anakan  per  tanaman,  sampai  umur  28  bsi  tanaman
mutan  belum  berbunga,  pertumbuhan  tanaman  tidak  tegak,  tapi  menyamping agak membentuk sudut sekitar 65
o
semi tegak.
4.  Dosis iradiasi sinar gamma 60 Gy menghasilkan 3 mutan dari 250 planlet yang diradiasi  atau  1.2.    Tanaman  mutannya  diberi  kode  4SpBa60  mutan  4,
9SpBa60  mutan  9a  dan    9SpBa60  mutan  9b.    Perubahan  yang  terjadi  pada mutan  4  sangat  besar  antara  lain  tinggi  tanaman  berkurang,  daun  mengecil,
panjang  tangkai  bunga  menjadi  lebih  pendek  yaitu  sekitar  19-23  cm,      warna sepal, petal dan apical lobe menjadi kuning cerah, warna side lobe kuning cerah
pada  bagian  ujung  sementara  pada  bagian  pangkal  pink  kemerahan,  ukuran bunga  menjadi  lebih  kecil,  terdapat  2-4  bunga  mekar  bersamaan,  lama  mekar
satu bunga menjadi 3-5 hari, jumlah tangkai bunga mencapai 2-3 tangkai bunga per  tanaman,  terjadi  perubahan  posisi  tangkai  bunga  selain  pada  sisi  bulb  juga
tumbuh  pada  bagian  terminal  tanamanujung  kormus.    Diantara  semua  mutan yang dihasilkan, mutan 4 merupakan mutan terkecil dan merupakan idiotipe baru
dari  anggrek  S.  plicata.    Perubahan  yang  terjadi  pada  mutan  9a    adalah  warna sepal dan petal menjadi warna pink muda, warna side lobe dan apical lobe pink,
bentuk    apical  lobe  menggulung  keatas.  terdapat  4-5  bunga  mekar  bersamaan, lama mekar satu bunga menjadi 4-5 hari, sepal lateral bersatu saat bunga mekar
1-3  hari,  dan  baru  membuka  pada  hari  keempat.    Perubahan  yang  terjadi  pada mutan 9b, antara lain terjadi kehilangan resupinasiperpuntiran bunga, sehingga
penampilannya mirip dengan S. ungiculata, namun mutan yang dihasilkan tidak stabil, karena pada anakan kedua M1V2 resupinasi kembali terjadi.
5.  Dosis iradiasi sinar gamma 70 Gy menghasilkan 1 mutan dari 250 planlet yang diradiasi  atau  0.4.    Tanaman  mutannya  diberi  kode  2SpBa70  Mutan  2.
Perubahan yang terjadi pada mutan 2 antara lain warna sepal, petal, apical lobe dan side lobe menjadi pink sangat muda mendekati putih, jumlah bunga  mekar
bersamaan meningkat menjadi 4-5 bunga, lama mekar bunga menjadi 6 - 8 hari. Hasil  pengamatan  visual  terhadap  perubahan  morfologi  karakter  kualitatif  fase
generatif    mati    pada  9  tanaman  mutan  dan  tipe  liarnya  disajikan  pada  Gambar  21, 22,  23  dan  24.  Jumlah  mekar  bunga  secara  bersamaan  disajikan  pada  Gambar  21,
bentuk  dan  warna  bunga  disajikan  pada  Gambar  22,  bentuk  dan  warna  labellum, callus
dan  coulom  disajikan  pada  Gamar  23,    sedangkan  bentuk  dan  warna  apical lo
be disajikan pada Gambar 24.
Gambar  21.    Perbedaan jumlah bunga mekar bersamaan anggrek S. plicata dan 7 mutan hasil iradiasi sinar gamma.
Gambar    22.    Perbedaan  bentuk  dan  warna    bunga  anggrek  S.  plicata  dan  7 mutan hasil iradiasi sinar gamma.
Gambar  23.  Perbedaan bentuk dan warna labellum, callus dan coulom anggrek S. plicata
dan 7 mutan hasil iradiasi sinar gamma.
Gambar  24.  Perbedaan bentuk dan warna apical lobe  anggrek S. plicata dan 7 mutan hasil iradiasi sinar gamma.
Perubahan  fase  generatif    secara  umum  yang  terjadi  pada  tanaman  mutan  bila dibandingkan  dengan  tipe  liarnya,  antara  lain  terdapat  perubahan  pada  bentuk  dan
warna petal, sepal, apical lobe, side lobe, callus, lama mekar bunga, kelopak tangkai bunga  dan  panjang  tangkai  bunga.      Deskripsi  lengkap  tanaman  anggrek  S.  plicata
dan mutannya dapat dilihat pada Lampiran 3-12. Hasil pengamatan terhadap bentuk dan warna bunga juga terlihat bahwa semakin
tinggi  dosis  iradiasi  sinar  gamma,  maka  warna  bunga  akan  semakin  berkurang, sampai dengan dosis 70 Gy warna yang dihasilkan mendekati putih Gambar 25.
Gambar  25.  Model  perubahan  warna  dan  bentuk  bunga  mutan  anggrek  S. plicata
akibat iradiasi  sinar gamma. Perubahan  warna  bunga  yang  terdapat  pada  anggrek  S.  plicata  akibat
dipengaruhi  oleh  enzim  yang  aktif    dan  substrat  yang  tersedia.    Tanaman  anggrek memiliki substrat berupa dihydromyricetin dengan adanya enzim DFR dan ANS akan
mengubahnya  menjadi  delphinidin.  Aktifnya  antosianin  berbasis  delphinidin  akan menghasilkan  warna  pink  sampai  ungu  pada  tanaman  anggrek.    Semakin  sedikit
enzim  yang  tersedia  warna  bunga  semakin  memudarnya  warna  bunga  atau  terdpat korelasi  yang  positif  antara  warna  bunga  dengan  aktivitas  enzim  seperti  yang
terdapat pada mutan 2, mutan 7 dan mutan 9.  Memudarnya warna bunga secra tidak
merata sehingga menghasil warna dasar pink muda dengan bintik-bintik ungu cerah pada  mutan  3  serta  dihasikan  gradasi  warna  kuning  muda  dengan  ungu  cerah  pada
mutan 1. Perubahan warna bunga dari ungu cerah menjadi kuning pada mutan 4, diduga
diakibatkan tidak aktifnya enzim flavanone 3-hydroxylase F3H yang akan merubah substrat  dihydro  kaemferol  substrat  penghasil  warna  kuning  sampai  orange  pada
bunga menjadi dihydroquercetin yang akan menghasilkan warna merah pada bunga, selain itu enzim
flavonoid 3’5-hydroxylase F35H juga tidak aktif atau rusak akibat iradiasi  sinar  gamma,  sehingga  menyebabkan  substrat  dihydroquercetin,  tidak
mampu berubah menjadi dihydromyricein dan terjadi akumulasi senyawa naringenin, sehingga warna ungu cerah yang terdapat pada tanaman tipe  liarnya tidak terbentuk
pada mutan 4 yang berwarna kuning, seperti dijelaskan pada Gambar 26.
Gambar  26.  Lintasan umum biosintetik flavonoid yang berhubungan dengan warna bunga Tsuda 2004.
naringenin
Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Tsuda 2004, pada tanaman Petunia hybrida , perubahan warna bunga ungu cerah menjadi
berbagai  warna  yang  lebih  muda  bahkan  mendekati  putih  dengan  pola  warna  yang sangat  banyak  variasinya.    Fenomena  perubahan  warna  yang  terjadi  diakibatkan
terjadinya  ekspresi  gen  endogen  akibat  mengalami  penurunan  regulasi  dari  gen flavonoid 3-hydroxylase
Gambar 26. Penelitian  rekayasa  genetik  terhadap  enzim  pembungaan    pada  tanaman
Nierembergia sp.  kultivar  Fairy  Bells  Patio  warna  biru  cerah    NPLB,  Suntory
Flowers,  Ltd.  dan    kultivar  Fairy  Bells  warna  biru  pucat  NPB,  Suntory  Flowers, Ltd. menghasilkan warna biru sangat muda mendekati putih Ueyama 2006.
Akibat iradiasi sinar gamma terjadi perubahan fase generatif, terutama bentuk dan  warna  bunga.    Fenomena  Perubahan  bentuk  dan  warna  bunga  akibat  iradiasi
sinar  gamma  hasil  penelitian  ini  juga  terjadi  pada  tanaman  krisan  Datta  dan Chakrabarty  2009, Datta et al. 2005,  kecombang Dwiatmini et al. 2009, mawar
Soedjono 2003, Portulaca grandiflora Wongpiyasatid dan Roongtanakiat 1992. Hasil Pengamatan Mikroskopis Akar dan Daun.
Hasil  pengamatan  mikroskopis  terhadap  penampang  melintang  akar menujukkan  bahwa  terdapat  korelasi  antara  akumulasi  warna  akar  dengan  warna
bunga.    Sel  akar  yang  mempunyai  pigmen  warna  ungu  antara  lain  ditemukan  pada mutan 1, mutan 3, mutan 6, mutan 7, mutan 8 dan mutan 9, sementara untuk mutan
2, mutan 4, mutan 5 tidak terdapat warna ungu, sel akar berwarna agak kekuningan. Hasil pengamatan pada  pada stomata antara lain didapatkan ukuran stomata
lebih kecil pada mutan 5, bentuk stomata yang oval ditemukan pada mutan 1 dan 5. Jumlah  kloroplas  pada  sel  penjaga  juga  terdapat  perbedaan,    jumlah  sel  kloroplas
pada  sel  penjaga  lebih  sedikit  dibandingkan  dengan  tipe  liarnya  dapat  diamati  pada mutan  2,  mutan  4,  mutan  5  dan  mutan  9,  sementara  pada  mutan  1,  mutan  3  dan
mutan 8 dihasilkan jumlah  kloroplas yang  banyak dan padat Gambar 27. Perubahan pada bentuk stomata dan jumlah sel kloroplas pada sel penjaga di
duga  akibat  terjadinya  perubahan  genotipe  level  lokus  yang  sering  terjadi  setelah dilakukan  iradiasi.    Perubahan  yang  terjadi  pada  level  genotipe  telah  dapat  diamati
dengan jelas perubahannya pada mutan-mutan yang telah dihasilkan dan secara nyata telah  menunjukkan  perbedaan  yang  nyata  dibandingkan  dengan  tipe  liarnya.
Perlakuan induksi mutasi pada  genotipe awal  yang heterozigot mempunyai peluang yang  lebih  besar  untuk  menghasilkan  mutan  yang  mudah  terlihat  fenotipe  nyata
berbeda IAEA, 1977.
Gambar  27.    Pengamatan  mikroskopis  1  irisan  melintang    akar,  2  bentuk stomata  pada  permukaan  bawah  daun  3  jumlah  sel  kloroplas
pada sel penjaga stomata.
Kesimpulan
Beberapa kesimpulan yang dihasilkan dari percobaan ini adalah : 1.  Iradiasi  sinar  gamma  30-100  Gy  pada  planlet  anggrek  S.  plicata  telah
menghasilkan 9 tanaman mutan. 2.  Lethal  Dose  50  LD
50
dapat  dijadikan  acuan  untuk  iradiasi  planlet  S. plicata
guna  mendapatkan  populasi  mutan  terbanyak.    LD
50
persentase tanaman  hidup
adalah  50.74  Gy,  LD
50
persentase  anakan  baru  adalah  33.78 Gy  dan LD
50
persentase populasi akhir adalah 36.58 Gy. 3.  Perubahan  warna  bunga  akibat  iradiasi  sinar  gamma  adalah    gradasi  warna
pink -kuning mutan 1, pink sangat muda  muatan 2,  kuning muda bintik-
bintik pink fanta mutan 3,  kuning cerah mutan 4.  Perubahan warna petal menjadi  lebih  muda  mutan  7.    Perubahan  bentuk  mahkota  menjadi
bergelombang mutan 8, serta terjadi penyatuan sepal lateral mutan 9.
Daftar Pustaka
Aisyah  SI,  Aswidinnor  H,  Saefuddin  A.    2009.    Induksi  mutasi  stek  pucuk  Anyelir Dianthus  caryophyllus  Linn.  melalui  iradiasi  sinar  gamma.    J.  Agron.
Indonesia 371:62-70. Banerji  BK,  Datta  SK.  1992.    Gamma  ray  induced  flower  shape  mutation  in
crisanthemum cv ‘Java’.  J. Nuclear Agric. Biol. 212:73-79. Bartley  GE,  Scolnik  PA.    1995.    Plant  carotenoids:  pigmen  for  protection,  visual
attraction, and human health.  Plant Science 153:33-42. Cai  YZ,  Sun  M,  Corke  H.  2005.    Characterization  and  application  of  betalain
pigments  from  plant  of  Amaranthaceae.  Trends  in  Food  Science  and Technology. 16:370-376.
Datta SK, Chakrabarty  D. 2009.  Management  of chimera and in vitro  mutagenesis for development of new flower colorshape and chlorophyll variegated mutants
in  chrysanthemum.    Shu  QY  ed.,  Induced  Plant  Mutations  in  the  Genomics Era. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome 303-305
Datta SK, Misra P, Mandal AKA. 2005.  In vitro mutagenesis – a quick methodfor
establishment of solid mutant in chrysanthemum.  Current Science. 881: 155- 158.
Dwiatmini  K,  Kartikaningrum  S,  Sulyo  Y.    2009.    Induksi  mutasi  kecombrang Etlingera elatior
menggunakan iradiasi sinar gamma.  J. Hort. 191:1-5. Findlay  JWA,  Dillard  RF. 2007.    Appropriate  Calibration  Curve  Fitting  in  Ligand
Binding Assays. AAPS Journal. 92:260-267.
Finney DJ, Phillips  P.  1977.   The form and estimation of a variance function, with particular reference to radioimmunoassay. Appl. Stat.  26:312-320.
Handoyo F,    Prasetya R.  2006.  Native Orchids of Indonesia.  Indonesian Orchid Sosiety of Jakarta.  PAI  Jakarta.
Herison  C,  Rustikawati,  Sutjahjo  SH,    Aisyah  SI.    2008.    Induksi  mutasi  melalui iradiasi  sinar  gamma  terhadap  benih  untuk  meningkatkan  keragaman  populasi
dasar jagung Zea mays L..  J. Akta Agrosia 111:57-61. Human,  S.    2003.    Peran  iptek  nuklir  dalam  pemuliaan  tanaman  untuk  mendukung
industri  pertanian.    Puslitbang  Teknologi  Isotop  dan  Radiasi,  Badan  Tenaga Nuklir Nasional BATAN, Jakarta.
Ibrahim R. 1999.  In vitro Mutagenesis in roses.  [Phd. Thesis].  Applied Biological Sci.Cell  and  Gene  Biotechnology  Fac.    Univ.  Gent,  Belgium.  162  p.
[unpublished]. Ismachin M.  2007.  Ilmu Pemuliaan Mutasi [Materi Diklat] BATAN. Jakarta
Kartikaningrum S, Puspasari D. 2005.  Keragaman Genetik Plasma Nutfah Anggrek Spathoglottis
.  J.  Hort.  154:260-269.
Kartikaningrum  S,  Sulyo  Y,  Hayati  NQ,    Suryanah,  Bety  YA.    2007.    Keragaan karakter  kualitatif  hasil  persilangan  anggrek  Spathoglottis.    J  Hort.  Edisi
Khusus 2:138-147. Lamseejan  S,  Jompok  P,    Wongpiyasatid  A,  Deeseepan  S,    Kwanthammachart  P.
2000.  Gamma-rays  induced  morfological  change  in  Crysanthemum Crysanthemum morifolium.  Kasetsart J.  Nat. Sci. 34:417-422.
Sastrosumarjo S, Yudiwanti, Aisyah SI, Sujiprihati S, Syukur M, Yunianti R.    2006. Sitogenetika.  Satrosumarjo  S  ed.    Bagian  Genetika  dan  Pemuliaan  Tanaman
Departemen AGH Faperta IPB, Bogor. Soedjono S. 2003.  Aplikasi mutasi induksi dan variasi somaklonal dalam pemuliaan
tanaman.  Jurnal Litbang Pertanian 222:70-78. Strack  D,  Vogt  T,  Schliemann  W.    2003.    Recent  advances  in  betalain  research.
Phytochemistry 62:247-269. Talhinhas P,  Leitao J, Neves-Martins J.  2006.  Collection of  Lupinus angustifolius
L.  Gemrplasm and characterization of morphological and molecular diversity. Genetic Resources and Crop Evolution 53: 563-578
Tjitrosoepomo    G.  2005.  Morfologi  Tumbuhan.  Cetakan  ke-15.  Gadjah  Mada University Press.
To  KY,  Wang  CK.    2006.  Ornamental  and  Plant  Biotechnology  Volume  I  : FloricultureMolecular  breeding  of  flower  color.    Global  Science  Books.
United Kingdom. Tsuda  S,  Fukui  Y,  Nakamura  N,  Katsumoto  Y,  Yonekura-Sakakibara  K,  Mizutani
MF, Ohira K, Ueyama Y, Ohkawa H, Holton TA, Kusumi T,  Tanaka Y.  2004. Flower  color  modification  of  Petunia  hybrida  commercial  varieties  by
metabolic engineering.  Plant Biotechnology 215, 377 –386.
Ueyama Y, Katsumoto Y, Fukui Y, Mizutani MF, Ohkawa H, Kusumi T, Iwashita T, Tanaka  Y.    2006.    Molecular  characterization  of  the  flavonoid  biosynthetic
pathway  and  flower  color  modification  of  Nierembergia  sp.    Plant Biotechnology 23:19
–24. Van Harten  AM.  2002.  Mutation breeding of vegetatively propagated ornamentals.
In Vainstein  A  ed.    Breeding  for  Ornamentals:  classical  and      Molecular
Approaches.  Kluwer Academic Press.  Boston. Venkatachalam    P,  Jayabalan  N.    1992.    Analysis  of  leaf  proteins  in  gamma  rays
induced mutants of Zinia.  Crop Improv. 19:97-99. Winkel-Shirley  B.  2001.    Flavonoid  biosinthesis  :  a  colorful  model  for  genetics,
biochemistry, cell biology, and biotechnology.  Plant Science 166:1087-1096. Wongpiyasatid  A,  Roongtanakiat  N.  1992.    Effects  of  gamma  radiation  on  flower
colors  and  types  of  perennial  Portulaca  grandiflora  Hook.  pp.  695 –704.  In.
T the 30th Kasetsart University Conference Proceedings, Bangkok Thailand.
                