4
Tabel 1. Jumlah kromosom dan distribusi dari spesies Oryza Chang 2003
Spesies Jumlah kromosom 2n
Distribusi O. alta Swallen
48 Amerika
Tengah dan
Selatan O. angustifolia C. E. Hubbard
- Afrika
O. australiensis Domin 24
Australia O. brachyantha A.Chev. et Roehr.
24 Afrika Tengah dan Barat
O. breviligulata A.Chev. et Roehr. 24
Afrika Barat O. coarctata Roxb.
48 Burma, India dan Pakistan
O. eichingeri A. Peter 24, 48
Ceylon and Afrika Timur O. glaberrima Steud.
24 Afrika Barat
O. grandiglumis Doell Prod. 48
Amerika Selatan O. granulata Nees et Arn. ex Hook f.
24 Asia Selatan dan Tenggara
O. latifolia Desv. 48
Amerika Selatan
dan Tengah
O. longiglumis Jansen 48
New Guinea O. malampuzhaensis Krish. et Chand.
48 India
O. meyeriana Zoll et Mor. ex Steud. Baill.
24 Asia Tenggara
O. minuta J. S. Presl ex C. B. Presl 48
Asia Tenggara O. officinalis Wall. ex Watt
24 Asia Selatan dan Tenggara
O. perennis Moench subsp. Balunga
1
24 Asia Selatan dan Tenggara
O. perennis Moench subsp. barthii
1
24 Afrika
O. perennis Moench subsp. cubensis
1
24 Amerika
Selatan, Indies
Barat O. perrieri A. Camus
24 Malagasay
O. punctata Kotschy ex Steud. 24, 48
Afrika O. ridleyi Hook f.
48 Asia Tenggara
O. sativa L. 24
Asia, Afrika, Australia, Eropa, Amerika
O. sativa L. v. fatua Prain
2
or O. sativa L. f. spontanea Roschev.
2
24 Asia, Australia, Amerika
Selatan, Malagasay O. schlechteri Pilger
- New Guinea
O. stapfii Roschev. 24
Afrika Barat O. tisseranti A. Chev.
24 Afrika Tengah
1
penandaan sementara
2
penggunaan nama masih belum tetap
5
Tabel 2. Ekogenetik dari Oryza sativa berdasarkan perbandingan karakteristik fisiologi dan morfologi Chang 2003
Indica Japonica
Javanica Bentuk daun lebar
menyempit hijau muda Bentuk daun menyempit
dengan warna hijau tua Bentuk daun lebar,
kasarkaku, hijau muda Panjang hingga pendek,
ramping, butir padi bertingkat
Pendek, butir padi berentetan Panjang, besar, butir padi
rapat dan padat
Paling banyak ditanam petani
Cukup diminati petani Kurang diminati petani
Tipis, dengan rambut pendek pada lemma dan
palea Tebal, dengan rambut panjang
pada lemma dan palea Berambut panjang pada
lemma dan palea
Mudah untuk digiling Rendah untuk digiling
Rendah untuk digiling Jaringan tanaman lunak
Jaringan tanaman keras Jaringan tanaman keras
Sensitivitas yang bervariasi terhadap
fotoperiodik Sensitivitas dari nol hingga
rendah terhadap fotoperiodik Sensitivitas rendah terhadap
fotoperiodik Amilose 23-31
Amilose 10-20 Amilose 20-25
Temperatur gelatin berubah-ubah
rendahintermediet Temperatur gelatin rendah
Temperatur gelatin rendah
6
Gambar 1 Morfologi tanaman padi. A. Struktur biji padi, B. Bagian dari anakanbatang primer dan sekunder, C. Komponen malai, D. Bagian-
bagian dari bunga padi spikelet, dan E. Perkecambahan biji padi Datta 1981.
2.2 Pengaruh Lingkungan Terhadap Pertumbuhan Padi
Adanya fenomena alam yang ekstrim, seperti periode musim kemarau dan musim penghujan yang bertambah panjang, tanah masam, salinitas yang tinggi
dan temperatur ekstrim akibat pemanasan global secara tidak langsung menyebabkan penurunan produksi padi dunia. Cekaman lingkungan abiotic
stress yang terus meningkat sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi Grover et al.
2009. Cekaman air seperti kekeringan merupakan faktor pembatas pertumbuhan
dan produktivitas padi. Cekaman air pada fase vegetatif menyebabkan
berkurangnya lebar daun, dan asimilasi CO
2
, tinggi tanaman, jumlah anakan dan
7
area daun. Faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi padi adalah tanah masam, sehingga upaya pemanfaatan lahan-lahan marginal seperti lahan
kering dan rawa menjadi kurang berkembang dikarenakan kondisi tanah yang masam dengan pH 3.5-5.5 Noor 1996.
Toksisitas aluminium merupakan salah satu cekaman abiotik yang biasanya ditemukan pada lahan masam. Aluminium
adalah salah satu diantara unsur yang memiliki kelimpahan paling banyak di bumi, mewakili sekitar 8 berat lapisan bumi Asher 1991. Keracunan Al
merupakan salah satu faktor pembatas pertumbuhan yang penting bagi tanaman pada berbagai tanah masam dunia, yang meliputi 50 lebih dari lahan pertanian
didunia adalah tanah asam Bot et al. 2000. Tanah masam adalah tanah yang memiliki pH yang rendah, tanah ini terbentuk karena
dekomposisi bahan organik dan curah hujan yang tinggi Salisbury dan Ross 1995.
Pengaruh cekaman Al tidak sama pada semua tanaman, bahkan dalam spesies yang sama. Akar merupakan bagian tanaman yang paling sensitif terhadap
keracunan Al. Gejala awal yang tampak pada tanaman yang keracunan Al, yaitu tidak
berkembangnya sistem
perakaran sebagai
akibat penghambatan
perpanjangan sel Purnamaningsih dan Mariska 2008. Keracunan Al yang berat
terutama pada pH tanah dibawah 5, Al menjadi terionisasi dengan bentuk ion trivalent Al
3+
bersifat toksik bagi tanaman dan merusak sistem perakaran tanaman Kochian et al. 2004. Namun tidak semua Al bersifat toksik, Al yang
membentuk ikatan dengan ligand seperti aluminium silikat tidak beracun bagi tanaman. Rout et al. 2001, mengemukakan bahwa kelarutan Al yang tinggi di
dalam tanah sangat merugikan tanaman karena menghambat pertumbuhan akar. Namun terdapat beberapa spesies tanaman yang memiliki toleransi terhadap
konsentrasi Al yang tinggi Bell dan Edwards 1987.
Akar dari tanaman yang toleran Al akan sedikit atau sama sekali tidak mengalami kerusakan ketika
tercekaman Al dibandingkan akar dari tanaman yang sensitif Al Delhaize et al. 2004, sehingga akar dari tanaman yang toleran Al akan memiliki kemampuan
pertumbuhan akar kembali yang lebih tinggi dibanding akar dari tanaman yang sensitif Al.
Kemampuan toleransi ini dikontrol secara genetik. Menurut Taylor 1991 mekanisme toleransi tanaman terhadap Al terbagi
menjadi dua kelompok, yaitu: 1 dengan mencegah Al masuk ke dalam simplas dan sampai daerah metabolik yang peka di dalam sel tanaman mekanisme
ekslusi, dan 2 dengan detoksikasi, imobilisasi atau pengubahan dalam metabolisme saat Al telah masuk ke dalam simplas sehingga memungkinkan
tanaman melanjutkan proses tumbuhnya mekanisme internal. Mekanisme eksklusi berhubungan dengan: imobilisasi Al dalam dinding sel, sifat selektif
permeabel membran plasma, meningkatkan pH di sekitar perakaran, dan kelatisasi Al oleh asam organik. Mekanisme internal berhubungan dengan: kelatisasi Al
dalam sitosol oleh asam organik atau protein, kompartementasi Al dalam vakuola, evolusi enzim pada tanaman toleransi Al Anggraito 2012.
Selain itu beberapa peneliti melaporkan bahwa toleransi terhadap Al juga dipengaruhi oleh mucilage pada tanaman. Mucilage adalah bahan seperti gel yang
dihasilkan pada bagian ujung akar yang sedang berkembang. Mucilage merupakan partikel penting pada tanah mineral asam untuk melindungi meristem akar,
Watanabe et al. 2008 menyebutkan bahwa mucilage akar berperan dalam imobilisasi kation-kation logam misalnya Al pada rizofer. Pada tanaman Vigna
unguiculata dan M. Malabathricum memiliki toleransi terhadap Al karena dapat
