Uji Ketahanan Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) Hasil Radiasi Sinar Gamma (M2) Pada Cekaman Aluminium Secara In Vitro

UJI KETAHANAN TANAMAN KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) HASIL
RADIASI SINAR GAMMA (M2) PADA CEKAMAN ALUMINIUM
SECARA IN VITRO

SKRIPSI

OLEH:
Dinda Marizka
060307029/BDP-Pemuliaan Tanaman

PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN
DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK


DINDA MARIZKA : Uji Ketahanan Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merrill)
Hasil Radiasi Sinar Gamma (M2) Pada Cekaman Aluminium Secara In Vitro,
dibimbing oleh Ir. E. Harso Kardhinata, MSc dan Ir. Isman Nuriadi.
Pada tanah masam tingkat keracunan Al sangat tinggi, sehingga pertumbuhan
tanaman terganggu, maka diperlukan keragaman genetik yang toleran terhadap Al.
Untuk mendapatkan keragaman genetik yang lebih terarah, metode mutasi dengan
menggunakan radiasi sinar gamma digabungkan dengan pengujian secara in vitro
sehingga dapat membantu pengembangan tanaman yang toleran terhadap cekaman
Al. Untuk itu suatu penelitian telah dilakukan
di laboratorium kultur
jaringan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara pada Januari sampai Maret
2010 menggunakan Rancangan Acak Lengkap faktor ganda yaitu dosis radiasi
gamma (0 krad, 10 krad, 20 krad, dan 30 krad) dan konsentrasi AlCl3 (0 ppm, 150
ppm, 350 ppm, dan 450 ppm). Parameter yang diamati adalah persentase hidup,
tinggi planlet, jumlah akar, jumlah daun, bobot total planlet, dan bobot akar.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis radiasi berbeda nyata terhadap
jumlah daun, bobot akar, dan bobot total planlet. Konsentrasi aluminium tidak
berpengaruh nyata terhadap semua parameter. Interaksi perlakuan berpengaruh nyata
terhadap bobot total planlet.
Kata kunci : Kacang Kedelai, Radiasi Sinar Gamma, Cekaman Aluminium, Kultur

In Vitro

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

DINDA MARIZKA : The resistant test of soybean (Glycine max (L.) Merrill) as the
result of gamma radiation (M2) at aluminium stress by invitro culture, supervised by
Ir. E. Harso Kardhinata,MSc and Ir. Isman Nuriadi.
In the acid soil the level of Al poisoning is very high, and then annoy the plant
growth, so it needed various genetics which tolerant to Al. To get more directive
various genetics, mutation’s method which uses gamma radiation is combined with in
vitro testing, so it can help plant development for Al tolerance. Therefore, the
reaserch was held at plant tissue culture laboratory, faculty of agriculture, University
of North Sumatera from January to March 2010. The research used completely
randomized design with two factors. The first factor was dose of gamma radiation (0
krad, 10 krad, 20 krad, and 30 krad) and the second factor was concentration of
AlCl3 (0 ppm, 150 ppm, 300 ppm, and 400 ppm). Parameter observed were : the
percetage of life, plantlet height, the number of root, the number of leaf, total weight
of plantlet, and weight of root.

The result showed the radiation significantly affected to the number of leaf,
total weight of plantlet, and weight of root. Consentration of AlCl3 not significantly
affected on all parameters. The interaction of the double factors significantly affected
to total weight of plantlet.
Key words: Soybean, gamma radiation, stress aluminium, in vitro culture

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Medan pada tanggal 6 November 1988 dari ayah
Afifuddin, SE. dan ibu Dwi Wardani, S.Si. Penulis merupakan putri pertama dari dua
bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Negeri 3, Medan dan pada tahun yang
sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian tertulis Seleksi
Penerimaan Mahasiswa Baru. Penulis memilih program studi Pemuliaan Tanaman,
Departemen Budidaya Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Pemuliaan Tanaman
Lanjutan (TA. 2008-2009), asisten Bioteknologi Pertanian (TA. 2009-2010), dan
menjadi anggota pengajian Nahdatussuban.

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Balai Penelitian Karet
Sungei Putih di Desa Sungei Putih, Kecamatan Galang, Kabupaten Deli Serdang pada
bulan Agustus sampai September 2009.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas segala rahmat dan
karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Uji
Ketahanan Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) Hasil Radiasi Sinar
Gamma (M2) Pada Cekaman Aluminium Secara In Vitro.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang
tua penulis yang telah membesarkan, merawat dan mendidik penulis serta kepada
Bapak Ir. E. Harso Kardhinata, MSc selaku ketua komisi pembimbing dan
Bapak Ir. Isman Nuriadi selaku anggota komisi pembimbing yang telah membimbing
dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis sampai pada ujian akhir.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada adikku tersayang Iqbal
yang menjadi penyemangat selama perkuliahan. Terima kasih juga kepada
Wahyu Tata Mualim, 7 kurcaci (PET ’06), 10 brothers, kakak dan abang angkatan

2005, adik-adik angkatan 2007, adik-adik angkatan 2008 serta semua rekan
mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis
dalam penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi
seluruh pihak yang memerlukan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnan
skripsi ini.
Medan, Juni 2010
Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..............................................................................................................i
ABSTRACT ............................................................................................................ ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ............................................................................................iv
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ..................................................................................................iv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... v
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................ 1
Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3
Hipotesis Penelitian ..................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian .................................................................................... 4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman .......................................................................................... 5
Kultur In Vitro ............................................................................................ 7
Pemuliaan Tanaman dengan Radiasi Sinar Gamma ................................... 11
Cekaman Aluminium ................................................................................ 17
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... 20
Bahan dan Alat .......................................................................................... 20
Metode Penelitian...................................................................................... 21
Analisis Data ............................................................................................. 22
PELAKSANAAN PENELITIAN
Sterilisasi alat-alat ..................................................................................... 23
Pembuatan Media ...................................................................................... 23
Persiapan Bahan Tanaman......................................................................... 24

Penanaman Eksplan................................................................................... 25
Pemeliharaan Eksplan ............................................................................... 25
Pengamatan Parameter .............................................................................. 26
Persentase Tumbuh (%) ...................................................................... 26
Tinggi Plantlet (cm)............................................................................ 26
Jumlah Akar (helai) ............................................................................ 26

Universitas Sumatera Utara

Jumlah Daun (helai) ........................................................................... 26
Bobot Total Planlet (g) ....................................................................... 26
Bobot Akar (g) ................................................................................... 26
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ......................................................................................................... 27
Persentase Hidup (%) ......................................................................... 27
Tinggi Planlet (cm) ............................................................................. 27
Jumlah Akar (helai) ............................................................................ 28
Jumlah Daun (helai) ........................................................................... 28
Bobot Total Planlet (g) ....................................................................... 39
Bobot Akar (g) ................................................................................... 30

Pembahasan .............................................................................................. 31
Pengaruh dosis radiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan
tanaman kedelai hasil radiasi sinar gamma (M2) secara in vitro........... 31
Pengaruh konsentrasi aluminium ........................................................ 33
Pengaruh interaksi antar dosis radiasi sinar gamma dan
konsentrasi aluminium........................................................................ 35
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................... 36
Saran ......................................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Hal
1. Rataan persentase hidup (%) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 ..................... 27
2. Rataan tinggi planlet (cm) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 ........................ 28
3. Rataan jumlah akar (helai) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 ........................ 28

4. Rataan jumlah daun (helai) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 ..................................... 29
5. Rataan bobot total planlet (g) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 .................... 30
6. Rataan bobot akar (g) dengan perlakuan radiasi dan AlCl3 ............................... 31

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Hal
1. Deskripsi Varietas Kedelai ................................................................................. 41
2. Bagan Penelitian................................................................................................. 42
3. Jadwal Kegiatan ................................................................................................. 43
4. Komposisi Media Dasar MS ............................................................................... 44
5. Data pengamatan persentase hidup (%) .............................................................. 45
6. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan persentase hidup ................... 45
7. Daftar sidik ragam persentase hidup (%) ............................................................ 46
8. Data pengamatan tinggi planlet (cm) .................................................................. 47
9. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan tinggi planlet ........................ 47
10. Daftar sidik ragam tinggi planlet (cm) ............................................................... 48
11. Data pengamatan jumlah akar (helai) ............................................................... 49

12. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan jumlah akar ........................ 49
13. Daftar sidik ragam data pengamatan jumlah akar (helai) .................................. 50
14. Data pengamatan jumlah daun (helai)............................................................... 51
15. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan jumlah daun ....................... 51
16. Daftar sidik ragam jumlah daun (helai) ............................................................ 52
17. Data pengamatan bobot total planlet (g) ........................................................... 53
18. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan bobot total planlet .............. 53
19. Daftar sidik ragam bobot total planlet (g) ......................................................... 54
20. Data pengamatan parameter bobot akar (g)....................................................... 55
21. Transformasi akar kuadrat x+0.5 data pengamatan parameter bobot akar ......... 55
22. Daftar sidik ragam bobot akar (g) ..................................................................... 56
23. Foto planlet kedelai untuk setiap kombinasi perlakuan ..................................... 57

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

DINDA MARIZKA : Uji Ketahanan Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merrill)
Hasil Radiasi Sinar Gamma (M2) Pada Cekaman Aluminium Secara In Vitro,
dibimbing oleh Ir. E. Harso Kardhinata, MSc dan Ir. Isman Nuriadi.

Pada tanah masam tingkat keracunan Al sangat tinggi, sehingga pertumbuhan
tanaman terganggu, maka diperlukan keragaman genetik yang toleran terhadap Al.
Untuk mendapatkan keragaman genetik yang lebih terarah, metode mutasi dengan
menggunakan radiasi sinar gamma digabungkan dengan pengujian secara in vitro
sehingga dapat membantu pengembangan tanaman yang toleran terhadap cekaman
Al. Untuk itu suatu penelitian telah dilakukan
di laboratorium kultur
jaringan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara pada Januari sampai Maret
2010 menggunakan Rancangan Acak Lengkap faktor ganda yaitu dosis radiasi
gamma (0 krad, 10 krad, 20 krad, dan 30 krad) dan konsentrasi AlCl3 (0 ppm, 150
ppm, 350 ppm, dan 450 ppm). Parameter yang diamati adalah persentase hidup,
tinggi planlet, jumlah akar, jumlah daun, bobot total planlet, dan bobot akar.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis radiasi berbeda nyata terhadap
jumlah daun, bobot akar, dan bobot total planlet. Konsentrasi aluminium tidak
berpengaruh nyata terhadap semua parameter. Interaksi perlakuan berpengaruh nyata
terhadap bobot total planlet.
Kata kunci : Kacang Kedelai, Radiasi Sinar Gamma, Cekaman Aluminium, Kultur
In Vitro

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

DINDA MARIZKA : The resistant test of soybean (Glycine max (L.) Merrill) as the
result of gamma radiation (M2) at aluminium stress by invitro culture, supervised by
Ir. E. Harso Kardhinata,MSc and Ir. Isman Nuriadi.
In the acid soil the level of Al poisoning is very high, and then annoy the plant
growth, so it needed various genetics which tolerant to Al. To get more directive
various genetics, mutation’s method which uses gamma radiation is combined with in
vitro testing, so it can help plant development for Al tolerance. Therefore, the
reaserch was held at plant tissue culture laboratory, faculty of agriculture, University
of North Sumatera from January to March 2010. The research used completely
randomized design with two factors. The first factor was dose of gamma radiation (0
krad, 10 krad, 20 krad, and 30 krad) and the second factor was concentration of
AlCl3 (0 ppm, 150 ppm, 300 ppm, and 400 ppm). Parameter observed were : the
percetage of life, plantlet height, the number of root, the number of leaf, total weight
of plantlet, and weight of root.
The result showed the radiation significantly affected to the number of leaf,
total weight of plantlet, and weight of root. Consentration of AlCl3 not significantly
affected on all parameters. The interaction of the double factors significantly affected
to total weight of plantlet.
Key words: Soybean, gamma radiation, stress aluminium, in vitro culture

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kedelai (Glycine max L. Merr.) merupakan sumber bahan baku utama bagi
kelangsungan berbagai industri antara lain tempe dan tahu. Kacang-kacangan
memiliki prospek yang multiguna, sehingga memiliki prospek yang cerah untuk
dikembangkan. Indonesia memiliki ketergantungan yang tinggi terhadap impor
kacang-kacangan,

terutama

kacang

kedelai.

Padahal,

Indonesia

memiliki

peluang yang sangat besar untuk meningkatkan produksi kacang-kacangan
(Fachruddin, 2007). Untuk menurunkan volume impor kedelai, pemerintah terus
berupaya meningkatkan produksi kedelai, terutama dengan memanfaatkan lahan
masam (Notohadiprawiro, 1983).
Berdasarkan Badan Pusat Statistik (2010) produksi kedelai tahun 2009
(ATAP) sebesar 974,51 ribu ton biji kering, meningkat sebanyak 198,80 ribu ton
(25,63 persen) dibandingkan tahun 2008. Produksi kedelai tahun 2010 (ARAM II)
diperkirakan sebesar 927,38 ribu ton biji kering, menurun sebanyak 47,13 ribu ton
(4,84 persen) dibandingkan tahun 2009. Penurunan produksi diperkirakan terjadi
karena penurunan luas panen seluas 44,35 ribu hektar (6,14 persen), sedangkan
produktivitas diperkirakan mengalami kenaikan sebesar 0,19 kuintal/hektar
(1,41 persen).
Pada tanah asam, kelarutan Al dan Fe tinggi. Akibatnya, pada pH sangat
rendah pertumbuhan tanaman tidak normal karena suasana (pH) tidak sesuai.

Universitas Sumatera Utara

Kelarutan beberapa unsur menurun, ditambah lagi dengan adanya keracunan Al dan
Fe (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Salah satu upaya yang perlu dilakukan adalah menemukan varietas unggul.
Untuk merakit varietas unggul tersebut, ketersediaan sumber genetik yang
mempunyai keragamanan tinggi sangat dibutuhkan. Semakin tinggi keragaman
genetik plasma nutfah, semakin tinggi peluang untuk memperoleh varietas unggul
baru yang mempunyai sifat yang diinginkan (Indriani, dkk, 2008).
Beberapa cara untuk memperluas keragaman genetik dalam seleksi dapat
ditempuh antara lain dengan cara mengumpulkan material koleksi lokal, introduksi
dari luar negeri, persilangan dan dengan mutasi buatan. Mutasi buatan pada
hakekatnya berusaha untuk merombak susunan gen di dalam kromosom. Mutasi
buatan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan sinar radioaktif seperti sinar
gamma, sinar-X, dan dapat juga digunakan bahan kimia tertentu seperti : ethyl
methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), Cholchisin, dan lain-lain
(Chope, dkk, 1974).
Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang bergerak dengan
kecepatan sangat tinggi, hampir menyamai kecepatan cahaya. Arahnya tidak
dipengaruhi medan magnet dan mempunyai daya ionisasi kecil serta daya tembus
yang tinggi. Sinar gamma mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek
daripada sinar-X sehingga mempunyai energi yang lebih tinggi (Soeminto, 1985).
Untuk mendapatkan keragaman yang lebih terarah, metode mutasi
digabungkan dengan seleksi in vitro (Mariska, dkk, 2000). Teknik in vitro diketahui

Universitas Sumatera Utara

sangat berguna untuk menghasilkan populasi somaklon yang memiliki karakteristik
unggul tertentu sehingga dapat membantu pengembangan galur tanaman yang toleran
terhadap cekaman kekeringan, Al tinggi, hama dan penyakit. Dengan teknik kultur
jaringan dapat diseleksi secara in vitro dalam media yang sesuai. Intensitas seleksi
dapat diperkuat dan dapat dibuat lebih homogen sehingga meningkatkan frekuensi
didapatkannya tanaman dengan sifat yang diinginkan (Sutjahjo, 2006).
Dari uraian di atas, maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian
pengujian ketahanan tanaman kedelai terhadap cekaman aluminium secara
in vitro.
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui pertumbuhan tanaman kedelai generasi M2 dibawah
cekaman Aluminium secara in vitro.

Hipotesis Penelitian
1. Ada pengaruh dosis radiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan tanaman kedelai
hasil radiasi sinar gamma (M2) secara in vitro.
2. Ada pengaruh konsentrasi aluminium terhadap pertumbuhan tanaman kedelai
hasil radiasi sinar gamma (M2) secara in vitro.
3. Ada pengaruh interaksi antara dosis radiasi sinar gamma dan konsentrasi
aluminium terhadap pertumbuhan tanaman kedelai hasil radiasi sinar gamma
(M2) secara in vitro.

Universitas Sumatera Utara

Kegunaan Penelitian
1.

Sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

2.

Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman

Menurut

Sharma

(1993),

tanaman

kedelai

diklasifikasikan

sebagai

berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisio

: Spermatophyta

Subdivisio : Angiospermae
Class

: Dicotyledoneae

Ordo

: Polypetales

Family

: Papilonaceae

Genus

: Glycine

Species

: Glycine max (L.)

Kedelai mempunyai susunan genom diploid (2n) dengan 20 pasang
kromosom, beberapa jenis liar kedelai juga mempunyai 20 pasang kromosom.
Kedelai

yang

ditanam

sekarang

diperkirakan

berasal

dari

jenis

liar

Glycine soja = Glycine usunensis. Glycine soja mempunyai bentuk polong dan biji
yang hampir sama dengan kedelai biasa, tetapi tumbuhnya merambat dan kulit bijinya
sangat tebal, sehingga embrio dan keping bijinya terlindungi dengan baik
(Departemen Pertanian, 1990).

Universitas Sumatera Utara

Kedelai berakar tunggang, pada tanah subur dan gembur akar dapat tumbuh
sampai kedalaman 150 cm. Pada akar kedelai terdapat bintil akar yang merupakan
koloni-koloni dari bakteri Rhizobium yaponicum. Pada tanah-tanah yang telah
mengandung bakteri Rhizobium, bintil akar mulai terbentuk pada umur 15 – 20 hari
setelah tanam. Pada tanah yang belum pernah ditanam kedelai bakteri Rhizobium
tidak

terdapat

dalam

tanah

sehingga

bintil

akar

tidak

terbentuk

(Departemen Pertanian, 1990).
Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (tinggi 70-150 cm),
menyemak,

berbulu

halus

(pubescens),

dengan

system

perakaran

luas

(Rubatzky dan Yamaguchi, 1997). Batang dapat membentuk 3-6 cabang. Tipe
pertumbuhan dapat dibedakan menjadi 3 macam yakni indeterminit, diterminit dan
semi diterminit (Departemen Pertanian, 1990).
Terdapat empat tipe daun yang berbeda, yaitu kotiledon atau daun biji, daun
primer sederhana, daun bertiga, dan daun profila. Daun primer sederhana berbentuk
telur (oval) berupa daun tunggal (unifoliat) dan bertangkai sepanjang 1-2 cm, terletak
bersebrangan pada buku pertama di atas kotiledon. Daun-daun berikutnya daun
bertiga (trifoliat), namun adakalanya terbentuk daun berempat atau daun berlima
(Hidayat, 1985).
Susunan bunga ditangkai axilar atau rangkaian terminal dengan 3-30 bunga;
bunganya

kecil,

berwarna

ungu

atau

putih;

kelopaknya

berbentuk

pipa

(Van der Maesen and Somaatmadja, 1992). Corolla (mahkota bunga) terdiri atas
5 petal yang menutupi sebuah pistil dan 10 stamen (benang sari). 9 stamen

Universitas Sumatera Utara

berkembang membentuk seludang yang mengelilingi putik, sedangkan stamen yang
ke sepuluh terpisah bebas (Poehlman and Sleper, 1995).
Biji kedelai berkeping dua terbungkus kulit biji dan tidak mengandung
jaringan endosperma. Embrio terletak diantara keping biji. Warna kulit biji kuning,
hitam, hijau, atau coklat. Pusar biji (hilum) adalah jaringan bekas biji melekat pada
dinding buah, bentuk biji kedelai pada umumnya bulat lonjong, tetapi ada juga yang
bundar atau bulat agak pipih (Departemen Pertanian, 1990).
Kultur In Vitro

Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi
bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ yang serba steril,
ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril, dan dalam
kondisi yang aseptik dan lingkungan yang terkontrol, sehingga bagian-bagian tersebut
dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap
(http://e-learning.unram.ac.id, 2008).
Kemampuan sel untuk berdiferensiasi disebut totipotensi. Ke arah mana selsel tanaman dapat diinduksi untuk mengekspresikan totipotensinya, sangat tergantung
pada sejumlah variabel termasuk faktor eksplan, komposisi medium, zat pengatur
tumbuh, dan stimulus fisik, seperti cahaya, suhu dan kelembaban. Setiap variabel
dapat berbeda pengaruhnya terhadap setiap organ tanaman tertentu dan berdasarkan
tujuan pengkulturan. Diantara faktor-faktor tersebut, lima variabel utama harus
dipertimbangkan, yaitu seleksi bahan tanam, teknik sterilisasi eksplan, komposisi

Universitas Sumatera Utara

medium dasar, keterlibatan zat pengatur tumbuh, serta faktor-faktor lingkungan
di mana kultur ditempatkan (Zulkarnain, 2009).
Perbaikan tanaman melalui variasi somaklonal dapat dilakukan dengan
beberapa cara, antara lain melalui kultur jaringan dan radiasi. Variasi somaklonal
melalui kultur jaringan umumnya terjadi pada kultur kalus akibat pengaruh media
kultur, sedangkan variasi somaklonal melalui radiasi dapat dilakukan secara fisik
dengan menggunakan sinar gamma atau secara kimiawi. Untuk megarahkan
keragaman yang timbul akibat pengaruh radiasi, setelah diradiasi, eksplan
ditanam dalam media kultur yang mengandung agen seleksi (seleksi in vitro). Teknik
ini telah menghasilkan beberapa nomor tanaman potensial, seperti nilam dengan
kadar minyak lebih tinggi, padi dan kedelai tahan aluminium, padi tahan kekeringan,
dan pisang tahan layu Fusarium (http://biogen.litbang.deptan.go.id, 2009).
Dalam perbanyakan tanaman secara kultur jaringan, eksplan merupakan faktor
penting penentu keberhasilan. Umur fisiologis, umur ontogenik, ukuran eksplan, serta
bagian tanaman yang diambil merupakan hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam
memilih eksplan yang akan digunakan sebagai bahan awal kultur. Umumnya, bagian
tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh
aktif. Jaringan tanaman yang masih muda mempunyai daya regenerasi lebih tinggi,
sel-sel masih aktif membelah diri, dan relatif lebih bersih (mengandung lebih sedikit
kontaminan) (Yusnita, 2003).
Penggunaan embrio tanaman sebagai eksplan dikenal dengan kultur embrio
yang memisahkan embrio tanaman yang belum dewasa dan menumbuhkannya secara

Universitas Sumatera Utara

kultur jaringan untuk mendapatkan tanaman yang viabel. Faktor-faktor yang
mempengaruhi kultur embrio yaitu genotip, hasil perkembangan embrio setelah
diisolasi, kondisi tanaman induk, zat hara dalam media, cahaya dan suhu
(Gunawan, 1988).
Walaupun tanaman dapat diperoleh dari sejumlah besar genotip, kemampuan
beregenerasi setiap genotip berbeda. Pengaruh genotip pada proliferasi sel dapat
dilihat pada kapasitas regeneratifnya. Pada umumnya tanaman dikotil lebih mudah
berproliferasi daripada tanaman monokotil. Selain itu, tanaman gymnospermae
memiliki kapasitas regeneratif yang lebih terbatas dibandingkan dengan tanaman
angiospermae (Zulkarnain, 2009).
Hampir dapat dipastikan bahwa kesuksesan kegiatan kultur jaringan akan
sangat ditentukan dan tergantung oleh pilihan media yang digunakan. Harus diingat
bahwa teknik kultur jaringan menekankan lingkungan yang cocok agar eksplan dapat
tumbuh dan berkembang. Lingkungan yang cocok, sebagian akan terpenuhi bila
media yang dipilih mempertimbangkan apa-apa yang diperlukan oleh tanaman.
Secara umum kebutuhan nutrisi kebanyakan tanaman sama, tetapi secara khusus hal
tersebut berbeda. Kesamaannya adalah tanaman memerlukan hara makro dan mikro,
vitamin-vitamin, karbohidrat (gula), asam amino dan N-organik, zat pengatur
tumbuh, zat pemadat dan kadang ada penambahan bahan-bahan seperti air kelapa,
ekstrak ragi, jus tomat, ekstrak kentang, buffer organik, ataupun arang aktif.
Kebutuhan tiap tanaman berbeda pada hal komposisi dan jumlah yang diperlukan
(Santoso dan Nursadi, 2001).

Universitas Sumatera Utara

Medium MS yang direvisi (Murashige dan Skoog, 1962) adalah yang paling
luas penggunaannya dibandingkan dengan media dasar lainnya. Medium MS yang
direvisi-selanjutya disebut MS-banyak digunakan, terutama pada mikropropagasi
tanaman dikotil dengan hasil yang memuaskan. Hal itu dikarenakan medium MS
memiliki kandungan garam-garam yang lebih tinggi daripada media lain, disamping
kandungan nitratnya juga tinggi (Zulkarnain, 2009).
Kondisi lingkungan yang menentukan keberhasilan kultur jaringan meliputi
cahaya, suhu dan komponen atmosfer. Cahaya dibutuhkan untuk mengatur proses
foto morfogenetik tertentu. Dalam teknik kultur jaringan tanaman, cahaya dinyatakan
dengan dimensi lama penyinaran, intensitas dan kualitasnya. Prof. Murashige
menyarankan untuk mengasumsikan kebutuhan lama penyinaran pada kultur jaringan
tanaman merupakan pencerminan dari kebutuhan perioditas tanaman yang
bersangkutan di lapangan. Kualitas cahaya mempengaruhi arah diferensiasi jaringan.
Energi radiasi dekat spektrum ultra violet dan biru merupakan kualitas cahaya yang
paling efektif untuk merangsang pembentukan tunas, sedangkan pembentukan akar
dirangsang oleh cahaya merah dan sedikit cahaya biru.

Untuk itu, pada tahap

multiplikasi tunas digunakan untuk pencahayaan dengan lampu fluorescent (TL).
Secara umum, intensitas cahaya yang optimum untuk tanaman pada kultur tahap
inisiasi kultur adalah 0-1000 lux, tahap multiplikasi sebesar 1000-10000 lux, tahap
pengakaran sebesar 10000-30000 lux, dan aklimatisasi sebesar 30000 lux
(Yusnita, 2003).

Universitas Sumatera Utara

Suhu juga berpengaruh terhadap kesehatan tanaman yang dikulturkan. Suhu
yang umum digunakan untuk pengkulturan berbagai jenis tanaman adalah
260 – 200 C. Untuk kebanyakan tanaman, suhu yang terlalu rendah (kurang dari
200 C) dapat menghambat pertumbuhan, dan suhu yang terlalu tinggi (lebih dari
320 C) menyebabkan tanaman merana. Namun pada kultur tanaman yang biasanya
memerlukan suhu rendah untuk pertumbuhan terbaiknya, seperti stroberi, suhu yang
diperlukan juga lebih rendah (Yusnita, 2003).
Faktor penting lain yang juga perlu mendapat perhatian, adalah pH yang harus
diatur sedemikian rupa sehingga tidak mempengaruhi fungsi membran sel dan pH
dari sitoplasma. Pengaturan pH selain memperhatikan kepentingan fisiologi sel, juga
harus mempertimbangkan faktor-faktor kelarutan dari garam-garam penyusun media,
pengambilan (uptake) dari zat pengatur tumbuh dan garam-garam lain, dan efisiensi
pembekuan agar-agar. Sel-sel tanaman membutuhkan pH yang sedikit asam berkisar
antara 5.5-5.8 (Gamborg dan Shyluk 1981). Pengaturan pH, biasa dilakukan dengan
menggunakan NaOH (atau kadang-kadang KOH) atau HCl pada waktu semua
komponen sudah dicampurkan, seringkali setelah sterilisasi pH-nya berubah. Pada
umumnya terdapat penurunan pH setelah disterilkan dalam autoklaf. Untuk mencapai
pH sekitar 5.7-5.9, Mann dkk dalam George dan Sherrington (1984) membuat pH 7.0
dalam media yang belum disterilkan. Untuk menghindarkan perubahan pH yang
cukup besar, Murashige dan Skoog menyarankan agar dilakukan pemanasan untuk
melarutkan agar-agar dan memanaskan beberapa menit media dalam autoklaf, baru
diadakan penetapan pH. Cara lain yang dilakukan adalah penetapan pH setelah media

Universitas Sumatera Utara

disterilkan dalam autoklaf. Dalam wadah yang besar media disterilkan dan kemudian
dititrasi dengan NaOH atau HCl steril sampai pH yang diinginkan. Selanjutnya media
dituang ke dalam wadah kultur steril yang telah dipersiapkan di dalam laminar air
flow cabinet. Cara ini juga digunakan dalam penelitian yang menggunakan media
dengan pH rendah untuk tujuan seleksi (Gunawan, 1988).
Pemuliaan Tanaman dengan Radiasi Sinar Gamma
Mutasi adalah perubahan susunan atau konstruksi dari gen maupun kromosom
suatu individu tanaman, sehingga memperlihatkan penyimpangan (perubahan) dari
individu asalnya dan bersifat baka (turun-temurun). Mutasi dapat terjadi secara
alamiah, tetapi frekuensinya sangat rendah, yaitu 10-6 pada setiap generasi. Untuk
mempercepat terjadinya mutasi dapat dilakukan secara buatan dengan memberikan
perlakuan-perlakuan sehingga terjadi mutasi (induced mutation). Mutasi pada
tanaman dapat menyebabkan perubahan-perubahan pada bagian-bagian tanaman
baik

bentuk

maupun

warnanya

juga

perubahan

pada

sifat-sifat

lainnya

(Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Mutasi dapat terjadi pada setiap bagian tanaman dan fase pertumbuhan
tanaman, namun lebih banyak terjadi pada bagian yang sedang aktif mengadakan
pembelahan sel seperti tunas, biji dan sebagainya. Secara molekuler, dapat dikatakan
bahwa mutasi terjadi karena adanya perubahan urutan (sequence) nukleotida DNA
kromosom, yang mengakibatkan terjadinya perubahan pada protein yang dihasilkan
(Oeliem, dkk, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Tujuan pemuliaan mutasi adalah (1) untuk memperbaiki satu atau beberapa
karakter khusus dari suatu kultivar/galur, (2) untuk membentuk penanda morfologi
(warna, rambut, braktea, dan lain-lain) sebagai identitas pada galur-galur harapan,
(3) untuk membentuk galur mandul jantan yang berguna bagi pembentukan kultivar
hibrida, (4) untuk mendapatkan karakter khusus dalam genotipe yang telah
beradaptasi (Herawati dan Setiamihardja, 2000).
Baik mutagen kimia maupun mutagen fisika memiliki energi nuklir yang
dapat merubah struktur materi genetik tanaman. Perubahan yang terjadi pada materi
genetik dikenal dengan istilah mutasi (mutation). Secara relatif, proses mutasi dapat
menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman baik ke arah positif maupun
negatif, dan kemungkinan mutasi yang terjadi dapat juga kembali normal (recovery).
Mutasi yang terjadi ke arah “sifat positif” dan terwariskan (heritable) ke generasigenerasi berikutnya merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada
umumnya. Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan
pemuliaan tanaman (http://www.infonuklir.com, 2007).
Menurut Mugiono (2001) macam dan tipe mutagen fisis adalah sebagai
berikut :
1. Sinar X
Dihasilkan dari tabung sinar X, tegangannya relatif rendah dengan panjang
gelombang agak panjang yaitu (150 – 0,15 A°), disebut sinar lemah.

Universitas Sumatera Utara

2. Sinar Gamma
Dipancarkan dari isotop radioaktif, panjang gelombang lebih pendek dari sinar X,
lebih kuat daya tembusnya, dikenal dengan sinar kuat.
3. Sinar Ultraviolet
Panjang gelombangnya terletak antara sinar X (50 – 0,15 A°) dan cahaya yang
terlihat (7.800 – 3.800 A°). Panjang gelombang yang paling efektif untuk
membuat mutasi adalah 2.000 A°.
4. Partikel Alfa
Berasal dari inti beberapa isotop yang tidak stabil bermuatan positif dengan daya
tembus rendah.
5. Partikel Beta
Berasal dari isotop yang tidak stabil, bermuatan negatif, dengan daya tembus
lebih besar daripada partikel alfa.
6. Neutron
Dipancarkan dari inti isotop radioaktif tertentu dengan daya tembus kuat dan
mempunyai arti penting dalam pemuliaan mutasi sebagai mutagen.
Iradiasi

adalah

suatu

pancaran

energi

yang

berpindah

melalui

partikel-partikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya.
Zat yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif adalah zat
yang mempunyai inti atom tidak stabil, sehingga zat tersebut mengalami transformasi
spontan menjadi zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan mengeluarkan partikel
atau sifat sinar tertentu. Proses tranformasi spontan ini disebut peluruhan, sedangkan
proses pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut iradiasi. Iradiasi yang terjadi

Universitas Sumatera Utara

akibat peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa, beta, dan sinar gamma. Pada
umumnya sinar gamma yang digunakan untuk radiasi adalah hasil peluruhan inti
atom Cobalt-60. Cobalt-60 adalah sejenis metal yang mempunyai karateristik hampir
sama dengan besi/nikel (Sinaga, 2000).
Pengaruh penyimpanan terhadap materi yang telah diradiasi bergantung pada
kadar air dan ketersediaan oksigen. Pada biji yang terlalu kering reaksi oksigen
dengan ion radikal bebas akan terus berlangsung dan akan membentuk senyawa
peroksida yang merusak. Untuk mengurangi kerusakan tersebut, biji yang telah
diradiasi disimpan dalam suhu rendah (00C) (Mugiono, 2001).
Mutasi tidak dapat diamati pada generasi M1, kecuali yang termutasi adalah
gamet haploid. Adanya mutasi dapat ditentukan pada generasi M2 dan seterusnya.
Semakin tinggi dosis, maka semakin banyak terjadi mutasi dan makin banyak pula
kerusakannya. Hubungan antara tinggi bibit dan kemampuan hidup tanaman M1
dengan frekuensi mutasi, membuktikan bahwa penilaian kuantitatif terhadap
kerusakan tanaman M1 dapat digunakan sebagai indikator dalam permasalahan
pengaruh dosis pada timbulnya mutasi (Mugiono, 2001).
Kerusakan fisiologis kemungkinan dapat disebabkan karena kerusakan
kromosom dan kerusakan sel di luar kromosom. Kedua kerusakan tersebut sukar
dibedakan karena keduanya terjadi pada generasi M1 sebagai akibat dari perlakuan
mutagen. Kerusakan tersebut merupakan gangguan fisiologis bagi pertumbuhan
tanaman. Besarnya kerusakan fisiologis tergantung pada besarnya dosis yang
digunakan dan semakin tinggi dosis yang digunakan makin tinggi kerusakan

Universitas Sumatera Utara

fisiologis yang timbul dan berakhir kematian (lethalitas). Kerusakan fisiologis hanya
terjadi pada generasi M1 sedangkan mutasi gen, mutasi kromosom dan mutasi
sitoplasma akan diturunkan pada generasi berikutnya (Mugiono, 2001).
Perlakuan radiasi akan menyebabkan kerusakan sel atau terhambatnya
metabolisme sel karena adanya gangguan sintesa RNA sehingga sintesis enzim yang
diperlukan untuk pertumbuhan terhambat. Dengan adanya gangguan struktur DNA
akan menyebabkan enzim yang dihasilkan kehilangan fungsinya. Perlakuan radiasi
dapat menyebabkan enzim yang merangsang pertunasan menjadi tidak aktif, sehingga
pertumbuhan tanaman terhambat (Cassaret,1961).
Mutasi gen kloroplas atau mitokondria sering disebut mutasi diluar inti atau
extranuclear mutation. Mutasi pada gen kloroplas dapat menyebabkan kerusakan gen
mutan (defective mutant genes) yang kemudian dapat mengganggu proses fotosintesis
pada daun. Alhasil, dampak mutasi gen kloroplas sering diekspresikan dengan
munculnya gejala warna belang pada daun tanaman, misalnya warna belang hijauputih pada tanaman Pelargonium dan Mirabilis jalapa (bunga pukul empat)
(http://www.infonuklir.com, 2007).
Perlakuan dengan mutagen dapat menyebabkan pula sterilitas, yaitu:
hambatan pertumbuhan sehingga menghalangi pembungaan, terbentuknya bunga
yang tidak sempurna, terbentuknya bunga dengan tepung sari mandul, pembentukan
embrio yang gugur sebelum masak, biji terbentuk tetapi tidak mampu berkecambah
(Mugiono, 2001).

Universitas Sumatera Utara

Pengaruh

peningkatan

dosis

mutagen

terhadap

kerusakan

fisiologis

memberikan kurva sigmoid, dimana kerusakan atau kematian tidak terjadi sekaligus
sesuai dengan meningkatnya dosis. Hal ini menunjukkan bahwa suatu molekul atau
sel yang peka maka molekul atau sel tersebut akan rusak atau mati. Sebaliknya
apabila yang terkena radiasi adalah molekul atau sel yang tidak peka maka sel atau
molekul tersebut tidak mati. Makin tinggi dosis makin banyak terjadi mutasi dan
makin tinggi pula kerusakannya (Mugiono, 2001).
Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan
pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis radiasi sinar gamma
dengan dosis yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifat-sifat yang seperti
hasil tinggi, umur pendek, tahan terhadap penyakit tetapi kenyataan yang ditimbulkan
tidak semuanya memenuhi harapan (Suryowinoto, 1987).
Kepekaan dari jaringan tanaman terhadap radiasi tidak hanya dipengaruhi oleh
dosis radiasi, tetapi juga dipengaruhi oleh tingkat ontogeni sel dan fase dari siklus sel.
Selain itu juga dipengaruhi oleh kemampuan sel-sel dalam jaringan tanaman untuk
memperbaiki diri dari kerusakan yang disebabkan oleh iradiasi (Hendro 1981).
Iradiasi sinar gamma dapat berpengaruh terhadap perubahan fisiologis
regeneran. Perubahan tersebut berkaitan dengan energi iradiasi yang diserap oleh
jaringan tanaman sehingga menyebabkan stimulasi sintesis auksin endogen
terganggu. Selain perubahan fisiologis, perubahan genetic dapat terjadi akibat iradiasi
sinar gamma. Perubahan fisiologis dan genetik dapat diekspresikan dengan adanya
perubahan penampilan fenotipik regeneran yang sangat bervariasi. Pada umumnya,
ukuran tanaman regeneran sangat pendek dan ukuran daun kecil, bahkan ada tunas

Universitas Sumatera Utara

albino yang muncul. Pada generasi selanjutnya, kerusakan fisiologis berangsur pulih.
Sel-sel yang mengalami kerusakan mengalami recovery, sedangkan gen termutasi
dapat diwariskan pada generasi berikutnya (Maluszynski et al., 1995).

Cekaman Aluminium

Tanaman dijumpai tumbuh pada tanah dengan rentang pH antara
3 sampai 9, dan keasaman yang ekstrem ini merupakan suatu cekaman yang
diadaptasi oleh beberapa spesies. Pada tanah ber-pH rendah, yang mestinya banyak
mengandung H2PO4-, konsentrasi ion aluminium sering tinggi menyebabkannya
mengendap sebagai aluminium fosfat. Konsentrasi aluminium yang cukup tinggi pada
tanah masam (yang pH nya dibawah 4,7) dapat menghambat pertumbuhan beberapa
spesies, tidak hanya efeknya yang merusak ketersediaan fosfat, tapi tampaknya juga
karena penghambatan penyerapan besi dan karena efek beracun secara langsung
terhadap metabolisme tumbuhan (Salisbury and Ross, 1995).
Kisaran zat-zat yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman amat luas
dan pengaruh khusus racun-racun ini amatlah banyak untuk diuraikan. Sebagai
contoh, Foy, et al., (1978) mengemukakan pendapat bahwa aluminium sendiri dapat
meningkatkan fosfat pada permukaan akarnya dan mengurangi respirasi akar,
pembelahan sel, kakunya dinding sel dan pengambilan serta pemanfaatan Ca, Mg, P,
K dan H2O (Fitter and Hay, 1991).
Aluminium dalam bentuk Al3+ merupakan yang paling beracun bagi tanaman.
Bagi tanaman kedelai aluminium dalam bentuk Al3+ dan Al(OH)+2 merupakan bentuk

Universitas Sumatera Utara

aluminium yang paling menghambat perpanjangan akar. Keracunan aluminium pada
tanah masam bukan hanya akibat pH yang rendah dan konsentrasi aluminium total
yang tinggi tetapi juga perbandingan aluminium organik dan aluminium yang
berkaitan dengan senyawa organik seperti asam malat, sitrat, oksalat atau senyawa
fenol (Hanum, 2008).
Menurut Fitter and Hay (1991) beberapa jenis tanaman dapat tumbuh pada
tanah-tanah yang mengandung tingkat ion toksik yang dapat mematikan untuk spesies
lain. Terdapat empat mekanisme utama hingga hal tersebut terjadi:
1. Penghindaran (escape) fenologis-apabila stress yang terjadi pada tanaman bersifat
musiman, tanaman dapat menyesuaikan siklus hidupnya, sehingga tumbuh dalam
musim yang sangat cocok saja;
2. Eksklusi-tanaman dapat mengenal ion yang toksik dan mencegah agar tidak
terambil sehingga tidak mengalami toksisitas;
3. Penanggulangan (ameliorasi)-tanaman barangkali mengabsorbsi ion tersebut,
tetapi bertindak demikian rupa untuk meminimumkan pengaruhnya. Jenisnya
meliputi pembentukan kelat (chemilation), pengenceran, lokalisasi atau bahan
ekskresi;
4. Toleransi-tanaman dapat mengembangkan sistem metabolis yang dapat berfungsi
pada konsentrasi toksik yang potensial, mungkin dengan molekul enzim.
Gejala pertama yang tampak dari keracunan Al adalah sistem perakaran yang
tidak berkembang (pendek dan tebal) sebagai akibat penghambatan perpanjangan sel.
Beberapa pengaruh buruk keberadaan Al tersebut antara lain: terjadi gangguan

Universitas Sumatera Utara

penyerapan hara, bergabung dengan dinding sel, dan menghambat pembelahan sel
(Hanum, 2008).
Tanaman yang mampu beradaptasi pada Al tinggi disebabkan oleh tanaman
tersebut yang memiliki suatu mekanisme tertentu untuk menekan pengaruh buruk Al
sehingga tidak mengganggu serapan hara dan air, juga mampu mengefisienkannya
(Blum, 1996).
Kemampuan pertumbuhan tanaman pada tanah dengan kandungan Al tinggi,
adalah dengan menghasilkan eksudat akar (dalam bentuk anion-anion asam organik,
gula, vitamin, asam amino, purin, nukleotida, ion-ion anorganik, dan sebagainya).
Senyawa-senyawa ini membantu perakaran tanaman terhindar dari akibat buruk ion
Al, sehingga akar sebagai fungsi penyerap hara dan air dapat menjalankan fungsinya
(Felix dan Donald, 2002).
Menurut Oktavidiati (2002) ada beberapa kriteria yang telah ditetapkan untuk
menentukan apakah suatu tanaman toleran atau tidak terhadap cekaman Al. Samuael
et al., (1997) yang menyatakan bahwa kriteria bagi tanaman yang toleran terhadap
cekaman Al yaitu:
1). Akar mampu untuk tumbuh terus dan ujung akarnya tidak mengalami kerusakan,
2) Ion Al sedikit yang ditranslokasikan ke bagian atas dan sebagian besar ditahan di
akar.

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dari bulan Januari sampai dengan
Maret 2010.

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah embrio kacang
kedelai M2 varietas Anjasmoro hasil tanaman M1 yang diberi radiasi sinar gamma
dengan dosis 0 krad, 10 krad, 20 krad dan 30 krad, aluminium klorida (AlCl3), bahan
penyusun media MS, deterjen, larutan benlate (benomyl), akudes steril, NaOH, HCl,
tepung agar, betadine, Clorox, Tween 20, alkohol kertas saring, kertas sampul, label,
kapas, kertas millimeter dan bahan-bahan pendukung penelitian ini.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Laminar Air Flow
Cabinet (LAFC), autoklaf, timbangan analitik, rak kultur, hot plate dengan pengaduk
magnetik, erlenmeyer, gelas ukur, Beaker glass, labu takar, cawan petri, pipet, pinset,
batang pengaduk, handsprayer, termometer, lampu bunsen, pH meter, sarung tangan,
masker, aluminium foil, botol kultur, scalpel, spatula dan alat pendukung penelitian
ini.

Universitas Sumatera Utara

Metode Penelitan

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap
(RAL) faktorial yang terdiri dari dua faktor:
Faktor I: Benih kedelai varietas Anjasmoro hasil tanaman yang telah diberi sinar
gamma yang terdiri dari 4 taraf, yaitu:
R0 = benih dari tanaman tanpa penyinaran sinar gamma (kontrol)
R1 = benih M2 dari tanaman yang diradiasi 10 krad
R2 = benih M2 dari tanaman yang diradiasi 20 krad
R3 = benih M2 dari tanaman yang diradiasi 30 krad
Faktor II: Konsentrasi AlCl3 yang terdiri dari 4 taraf yaitu:
A0 = 0 ppm
A1 = 150 ppm
A2 = 300 ppm
A3 = 450 ppm
Dari faktor perlakuan di atas diperoleh 16 kombinasi perlakuan yaitu:
R0A0

R0A1

R0A2

R0A3

R1A0

R1A1

R1A2

R1A3

R2A0

R2A1

R2A2

R2A3

R3A0

R3A1

R3A2

R3A3

Jumlah kombinasi

: 16

Jumlah ulangan

:6

Jumlah eksplan/botol

:1

Jumlah eksplan seluruhnya : 96

Universitas Sumatera Utara

Analisis Data

Model linier yang digunakan untuk Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Faktorial sebagai berikut:

i= 1,2,3,4,

j=1,2,3,4

k=1,2,3,4,5,6

Dimana:
Yijk

: Hasil pengamatan dari faktor benih M2 hasil penyinaran sinar gamma pada
taraf ke-i, konsentrasi AlCl3 pada taraf ke-j dan pada ulangan ke-k.

µ

: Nilai tengah

αi

: Efek dosis radiasi sinar gamma pada taraf ke-i.

βj

: Efek konsentrasi AlCl3 pada taraf ke-j.

(αβ)ij : Efek interaksi antara dosis radiasi sinar gamma pada taraf ke-i dengan
konsentrasi AlCl3 pada taraf ke-j.
εijk

: Efek galat dari kedua faktor yaitu dosis radiasi sinar gamma pada taraf ke-i,
konsentrasi AlCl3 pada taraf ke-j dan ulangan ke-k.
Data hasil penelitian yang berpengaruh nyata dilanjutkan dengan uji beda

rataan berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) pada taraf 5%
(Bangun, 1991).

Universitas Sumatera Utara

PELAKSANAAN PENELITIAN

Sterilisasi Alat-Alat

Semua peralatan seperti botol kultur, cawan petri, gelas piala, erlenmeyer,
pinset, scalpel, pipa skala dan alat-alat gelas lainnya terlebih dahulu dicuci dengan
deterjen dan dibilas dengan air, selanjutnya dikeringkan. Alat-alat seperti cawan petri,
pinset, scalpel, dan pipa skala dibungkus dengan kertas sampul, sedangkan
erlenmeyer dan gelas ukur permukaannya ditutup dengan aluminium foil. Untuk
pembuatan media kapas steril, kapas dimasukkan ke cawan petri bersih dan dibasahi
dengan akuades steril, kemudian cawan petri yang telah berisi kapas ditutup dengan
aluminium foil. Semua peralatan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 0C dengan
tekanan 17,5 psi selama 60 menit.

Pembuatan Media

Media yang digunakan dalam penelitian ini adalah media dasar Murashige
and Skoog (MS) padat dengan penambahan AlCl3 dengan konsentrasi sesuai dengan
perlakuan. Tahap pertama dalam pembuatan media adalah membuat larutan stok
bahan kimia hara makro, hara mikro, larutan ion, sukrosa dan myo inositol.
Untuk pembuatan media 4 liter dilakukan dengan mengisi beaker glass dengan
aquadest steril sebanyak 500 ml. Kemudian ditambahkan hara makro, larutan ion,
hara mikro, 40 ml larutan vitamin yang diambil dari larutan stok, 0,4 g myo-inositol,
dan 120 g sukrosa, sambil diaduk dengan menggunakan magnetik stirrer.

Universitas Sumatera Utara

Penambahan bahan-bahan tersebut harus dilakukan secara berurutan dan bahan-bahan
tersebut harus larut secara homogen, setiap bahan yang dimasukkan harus larut
terlebih dahulu sebelum masuk bahan berikutnya. Kemudian larutan ini dimasukkan
ke dalam gelas ukur setelah itu ditambahkan aquadest steril hingga volume mencapai
4 liter sambil diaduk hingga merata. Lalu dibagi menjadi empat bagian sehingga
masing-masing menjadi 1000 ml. Setiap bagian diberi AlCl3 sesuai dengan perlakuan.
Keasaman diukur dengan menetapkan pH yang dikehendaki yaitu 5,8. Jika pH terlalu
rendah maka ditambahkan NaOH 1 N dan jika pH terlalu tinggi maka ditambahkan
HCl 1 N.
Tepung agar sebanyak 8 g ditambahkan ke dalam setiap perlakuan sesuai
dengan dosis, lalu dipanaskan di atas piring pemanas dengan pengaduk magnetik
sampai larutan menjadi bening (semua agar telah larut). Media siap dipindahkan ke
dalam botol kultur steril (ukuran botol 200 ml) dan dibagi sesuai dengan banyak
ulangan serta jumlah sampel. Setiap botol berisi 25 ml media. Kemudian botol
tersebut ditutup dengan aluminium