105 Gambar 35. Perbandingan struktur anatomi irisan paradermal daun manggis. kontrol
kiri atas; regeneran R-103 kanan atas; regeneran R-252 kiri bawah; regeneran R-352 kanan bawah
b. Irisan transversal
Struktur daun manggis pada irisan transversal terdiri dari jaringan epidermis adaksial, parenkim palisade, bunga karang, dan epidermis abaksia l. Jaringan
epidermis dilapisi oleh kutikula yang tersebar pada permukaan daun. Struktur daun manggis termasuk pada tipe dorsiventral, karena jaringan palisade berada di antara
epidermis bagian atas adaksial dan jaringan bunga karang dan ditemukan satu lapisan parenkim palisade. Struktur daun manggis pada irisan transversal seperti
tertera pada Gambar 36.
10µm
10µm 10µm
10µm
Kontr R-
R-352 R-252
106 Gambar 36. Struktur daun manggis pada irisan transversal pembesaran 400 X
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kutikula daun manggis terdapat pada jaringan epidermis adaksial dan abaksial. Kutikula pada bagian adaksial pada
umumnya lebih tebal bisa mencapai 4 µm, sedangkan kutikula abaksial hanya mencapai 2 µm. Dari sampel regeneran yang dianalisis ketebalan kutikula adaksial
berkisar antara 1,0 µm – 4,0 µm dengan rata-rata 2,1 ±
0,4 µm, sedangkan kutikula abaksial 1 µm – 2 µm dengan rata-rata 1,4
± 0,3 µm. Ketebalan kutikula adaksial
pada kontrol 3,0 µm Tabel 13. Ada satu regeneran yang memiliki ketebalan kutikula yang lebih besar dari kontrol, yaitu R-51 4 µm, sedangkan yang lainnya lebih
rendah dari kontrol, kecuali R-201 sama dengan kontrol. Sedangkan lapisan kutikula abaksial yang paling tebal dibandingkan kontrol adalah regeneran R-51, R-52, R-
203, R-302 dan R-351 dengan ketebalan ≥
2 µm Tabel 13. Genotip- genotip tersebut mungkin memiliki sifat toleran terhadap kekeringan, karena kutikula yang
lebih tebal dapat mengurangi laju transpirasi air dan dapat merepleksikan sinar matahari. Kutikula juga berfungsi untuk melindungi tanaman dari serangan hama dan
penyakit. Kutikula yang sangat licin dapat mengurangi penempelan dan perkembangan spora pada permukaan daun, sehingga terhindar dari serangan
penyakit Mauseth, 1988.
Kutikula atas Epidermis adaksial
Palisade parenkim
Bunga karang Epidermis abaksial
Kutikula bawah
10µm
idioblas Berkas pembuluh
107 Gambar 36 menunjukkan bahwa kontrol yang memiliki sel epidermis, parenkim
palisade, dan bunga karang berkembang secara normal. Berbeda dengan regeneran R- 253 memiliki daun yang paling tebal 115,4 µm dibandingkan regeneran lainnya
dan memiliki berkas pembuluh paling tinggi 37 serta banyak ditemukan idioblas yang tersebar pada parenkim palisade dan bunga karang. Regeneran R-252 memiliki
daun yang lebih tipis 76 µm, dan parenkim palisade lebih tipis, serta bunga karang tidak mengalami kerusakan. Regeneran R-352 memiliki perubahan pada bunga
karang rongga yang besar. Begitu juga regeneran R-102 memiliki bentuk bunga karang yang tidak beraturan memanjang ke arah horizontal. Regeneran R-53
ditemukan sedikit perubahan pada bunga karang. Tabel 13 menunjukkan bahwa sel epidermis adaksial hampir sama
ketebalannya dengan epidermis abaksial dapat mencapai rata-rata 6,6 µm. Pada kontrol tebal epidermis adaksial 4,8 µm dan epidermis abaksial 4,2 µm. Regeneran
R-103, R-104, R-151, R-153, R-201, R-203, R-252, R-301, R-351, dan R-352 memiliki epidermis adaksial yang lebih tebal dibandingkan kontrol, yaitu 4,8 µm,
sedangkan regeneran R-151, R-251, R-252 dan R-351 memiliki epidermis abaksial yang lebih tebal 5,5 µm. Sel epidermis merupakan tipe sel yang berukuran besar
pada jaringan epidermal, biasanya sel epidermis memiliki ukuran vakuola lebih besar dibandingkan sitoplasma Willmer, 1983. Selanjutnya Willmer 1983 menyatakan
vakuola pada epidermis banyak mengandung air, vakuola tersebut berperan penting dalam menyerap radiasi ultra violet dan infra merah untuk menghilangkan panas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa epidermis daun manggis bagian luar dilapisi oleh kutikula. Lapisan kutikula adaksial ditemukan lebih tebal dibandingkan
kutikula abaksial, mungkin disebabkan oleh faktor genetik dan pengaruh lingkungan. Pada umumnya lapisan kutikula adaksial regeneran mutan lebih rendah dibandingkan
kontrol Tabel 13. Hal ini menunjukkan pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap perubahan struktur daun. Menurut Willmer 1983, ketebalan kutikula setiap spesies
sangat berbeda tergantung kondisi pertumbuhan tanaman. Kutikula merupakan senyawa lemak yang terdapat di permukaan luar dinding sel epidermis Fahn, 1982.
108 Gambar 37. Perbandingan struktur anatomi irisan transversal daun manggis
pembesaran 400 X
10µm 10µm
10µm 10µm
R-352 R-252
Kontrol
R-153
10µm 10µm
R-53 R-102
109 Tabel 13. Pengamatan irisan transversal pada 21 regeneran mutan dan satu
regeneran kontrol manggis in vitro
Ketebalan Regene-
ran
Kutikula adaksial µm
± S.E
Epidermis adaksial µm
± S.E
Parenkim Palisade µm
± S.E
Bunga karang µm
± S.E
Epidermis abaksial µm
± S.E
Kutikula abaksial µm
± S.E
Kontrol 3,0
± 0,3
4,8 ±
0,3
tn
20,9 ±
0,8 33,2
± 1,1
tn
4,2 ±
0,3
tn
1,5 R-51
4,0 ±
0,4 4,7
± 0,3
tn
17,4 ±
0,9
tn
48,6 ±
0,8
tn
4,4 ±
0,2
tn
2,1 R-52
2,5 ±
0,3 4,6
± 0,4
tn
13,9 ±
0,5
tn
50,7 ±
1,3 4,9
± 0,3
tn
2,0 R-53
2,0 ±
0,2
tn
4,1 ±
0,5
tn
22,0 ±
0,7 49,3
± 1,7
tn
4,0 ±
0,4
tn
1,1 R-54
2,5 ±
0,2 3,2
± 0,3
tn
16,7 ±
0,5
tn
47,0 ±
1,1
tn
3,4 ±
0,4
tn
1,5 R-101
1,5 ±
0,3
tn
3,4 ±
0,6
tn
12,6 ±
0,5
tn
42,6 ±
1,3
tn
3,4 ±
0,2
tn
1,7 R-102
2,0 ±
0,4
tn
4,8 ±
0,3
tn
15,6 ±
0,6
tn
40,8 ±
1,4
tn
4,3 ±
0,5
tn
1,5 R-103
2,5 ±
0,5 5,8
± 0,4
15,2 ±
0,6 52,6
± 1,4
5,2 ±
0,4
tn
1,2 R-104
1,8 ±
0,6
tn
6,2 ±
0,4 23,6
± 0,5
47,0 ±
1,4
tn
5,2 ±
0,5
tn
1,3 R-151
1,5 ±
0,6
tn
5,0 ±
0,2
tn
21,2 ±
0,5 56,6
± 1,2
5,6 ±
0,4 1,0
R-152 1,0
± 0,7
tn
4,8 ±
0,7
tn
19,0 ±
0,6 52,0
± 1,1
4,8 ±
0,4
tn
1,1 R-153
1,5 ±
0,9
tn
5,4 ±
0,8
tn
20,2 ±
0,9 64,4
± 1,0
4,4 ±
0,3
tn
1,0 R-201
3,0 ±
0,1 6,6
± 0,4
18,6 ±
0,8
tn
56,0 ±
1,3 5,0
± 0,5
tn
1,2 R-202
2,0 ±
0,4
tn
4,8 ±
0,5
tn
17,8 ±
0,4
tn
42,3 ±
1,9
tn
4,7 ±
0,7
tn
1,5 R-203
2,7 ±
0,2 5,0
± 0,3
tn
21,0 ±
0,3 43,5
± 1,8
tn
4,3 ±
0,6
tn
1,7 R-251
1,5 ±
0,3
tn
4,8 ±
0,3
tn
16,2 ±
0,5
tn
41,2 ±
1,8
tn
5,6 ±
0,4 1,0
R-252 2,0
± 0,2
tn
5,2 ±
0,3
tn
18,8 ±
0,6
tn
39,6 ±
1,3
tn
5,0 ±
0,8 1,5
R-301 2,5
± 0,5
5,2 ±
0,4
tn
21,2 ±
0,5 53,2
± 1,4
6,6 ±
0,3 1,3
R-302 2,4
± 0,2
tn
4,2 ±
0,3
tn
19,8 ±
0,5 45,5
± 1,3
tn
4,6 ±
0,4
tn
2,0 R-351
2,5 ±
0,4 5,0
± 0,9
tn
20,4 ±
0,6 40,2
± 0,9
tn
4,8 ±
0,3
tn
2,0 R-352
1,5 ±
0,2
tn
5,2 ±
0,3
tn
18,3 ±
0,4
tn
36,0 ±
1,7
tn
5,5 ±
0,7 1,0
R-401 1,0
± 0,2
tn
4,0 ±
0,5
tn
16,5 ±
0,4
tn
35,5 ±
1,8
tn
3,8 ±
0,5
tn
1,0 Rata-rata 2,1
± 0,4
4,9 ±
0,4 18,5
± 0,5
46,3 ±
1,4 4,9
± 0,4
1,4
Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; = berbeda nyata; = berbeda sangat nyata berdasarkan uji-t pada taraf 5 ; SE = standar error
110 Senyawa lemak bersifat kedap air sehingga mengurangi laju transpirasi. Hal ini yang
menyebabkan laju transpirasi melalui kutikula lebih rendah dibandingkan laju transpirasi stomata. Komposisi kimia kutikula adalah matrik kutin, selulosa,
oligosakarida dan lilin. Selulosa mengisi bagian dalam yang menempel pada sel epidermis, sedangkan bagian permukaan adalah lilin. Kutikula pada tanaman sangat
penting untuk mengurangi laju transpirasi air dan mengurangi serangan penyakit melalui penempelan dan perkembangan spora pada permukaan daun. Kutikula yang
tebal merupakan salah satu ciri adaptasi tumbuhan pada lingkungan kering Fahn, 1982.
Regeneran yang mempunyai ketebalan epidermis lebih dari 5,5 µ
m menunjukkan berbeda nyata berdasarkan uji-t, seperti R-103, R-104 dan R-201.
Sel epidermis lebih besar terisi oleh vakuola dibandingkan organel lainnya. Vakuola pada sel epidermis banyak mengandung kristal kalsium oksalat yang ditemukan pada
Commelina communis , antosianin, flavonoid dan alkaloid Willmer, 1983. Sel
epidermis berfungsi : 1 sebagai tempat menyimpan air, kalsium atau oksalat, 2 mencegah kehilangan air, 3 mencegah serangan hama dan penyakit, 4 untuk
fotosintesis karena mengandung kloroplas. Tebal lamina daun antar regeneran bervariasi antara 59,8 µm – 115 µm dengan
rata-rata 74,5 ±
1,7 µm. Pada kontrol tebal daun rata-rata 63,1 µm. Menurut uji- t terdapat delapan regeneran secara statistik berbeda nyata dan memiliki tebal daun
lebih dari 79,4 µm. Regeneran tersebut adalah R-53, R-103, R-104, R-151, R-152, R-153, R-201 dan R-301. Regeneran R-153 memiliki tebal daun yang paling tinggi
115,1 µm dan banyak ditemukan idoblas Gambar 37. Menurut Fahn 1991, idioblas berfungsi sebagai tempat penyimpanan kristal protein. Pada umumnya
peningkatan variabel tebal lamina daun diikuti oleh meningkatnya ukuran mesofil yang terdiri dari jaringan palisade dan bunga karang. Lamina daun yang tebal
menyebabkan rasio volume terhadap luas permukaan daun menjadi tinggi. Menurut Esau 1977 rasio volume terhadap luas permukaan daun yang tinggi berassosiasi
dengan ciri anatomi yang antara lain : mesofil yang tebal, palisade lebih berkembang dari pada bunga karang dan kadang-kadang dengan ukuran sel yang kecil.
111 Menurut Fahn 1982, lamina daun yang tebal merupakan indikasi tanaman yang
bersifat xerofit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tebal lamina daun sangat bervariasi antar
regeneran. Pada umumnya lamina daun regeneran lebih tebal dibandingkan kontrol 59,8
µ m, kecuali regeneran R-401 59,8
µ m Tabel 13. Lamina daun yang tebal
menyebabkan rasio volume jaringan terhadap permukaan daun menjadi tinggi. Pada kondisi ini kapasitas fotosintesis menjadi tinggi dan laju transpirasi menjadi rendah.
Bila volume jaringan sama dengan luas permukaan, maka kapasitas fotosintesis tetap tinggi dan laju transpirasi lebih rendah.
Pada daun manggis ditemukan parenkim palisade yang ada di antara epidermis adaksial dan bunga karang, sehingga daun manggis dikategorikan pada dorsiventrals.
Parenkim palisade berada pada posisi tegak lurus dengan permukaan daun. Ketebalan jaringan parenkim palisade setiap regeneran bervariasi antara 12,6 µm.- 23,6 µm
dengan rata-rata 18,5 ±
0,5 µm. Pada kontrol ketebalan parenkim palisade rata-rata 20,9 µm. Regeneran R-53, R-104, R-151, R-201 dan R-301 memiliki parenkim
palisade yang lebih tebal dari kontrol 20,9 µm. Regeneran R-53, R-104, R-151, R-201 dan R-301 mempunyai laju fotosintesis yang lebih efisien dibandingkan
regeneran lain. Parenkim palisade banyak mengandung kloroplas dan dapat memanfaatkan CO
2
secara maksimum, sehingga laju fotosintesis sangat efesien Fahn, 1982.
Parenkim palisade pada regeneran mutan manggis mengalami perubahan dibandingkan kontrol. Ada lima regeneran yang lebih tinggi dibandingkan kontrol,
yaitu R-53, R-104, R-151, R-201 dan R-301 Tabel 13. Sedangkan regeneran lainnya lebih rendah dibandingkan kontrol. Perubahan parenkim palisade tersebut
disebabkan oleh pengaruh iradiasi sinar gamma. Parenkim palisade sangat penting untuk fotosintesis, karena banyak mengandung kloroplas. Pada Commelina
communis, kloroplas per sel pada sel palisade 41 kloroplas lebih tinggi
dibandingkan sel bunga karang 28 kloroplas dan sel penjaga 10 kloroplas, sedangkan pada Vicia faba, kloroplas per sel pada sel palisade 59 kloroplas lebih
tinggi dibandingkan sel bunga karang 24 koroplas dan sel penjaga 8-10 kloroplas
112 Willmer, 1983. Parenkim palisade sangat efisien untuk fotosintesis, bukan hanya
banyak mengandung kloroplas tetapi dimensi dan permukaan parenkim palisade yang bebas dapat memanfaatkan CO
2
secara optimal Fahn, 1982. Jaringan bunga karang ditemukan pada daun manggis berada di antara jaringan
parenkim palisade dan epidermis abaksial. Ketebalan jaringan bunga karang antar regeneran bervariasi antara 33,2 µm.- 64,4 µm dengan rata-rata 46,3
± 1,4 µm. Pada
kontrol ketebalan jaringan bunga karang rata-rata 33,2 µm. Regeneran memiliki jaringan bunga karang yang lebih tebal dibandingkan kontrol. Jaringan bunga karang
terdiri dari sel yang bentuknya tidak beraturan dan menyediakan ruang antar sel yang luas sehingga mempermudah pertukaran gas dengan cepat Mauseth, 1988.
Regeneran yang memiliki ketebalan jaringan bunga karang yang tinggi memungkinkan regeneran tersebut dapat menyimpan CO
2
yang dapat digunakan untuk proses fotosintesis. Secara tidak langsung jaringan bunga karang dapat
meningkatkan laju fotosintesis. Pada umumnya jaringan bunga karang regeneran lebih tebal dibandingkan
kontrol 33,2 µ
m. Jaringan bunga karang yang tebal berarti ruang antar sel semakin besar yang berguna untuk menyimpan air dan CO
2
. Pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap jaringan bunga karang adalah ruang antar sel semakin besar kearah
horizontal, seperti regeneran R-102 Gambar 46. Faktor penting yang.dapat meningkatkan efisiensi fotosintesis adalah sistem ruang antar sel yang sangat baik
yang terdapat dalam mesofil, sehingga memudahkan pertukaran gas dengat cepat Fahn, 1982.
Berkas pembuluh pada daun manggis terdapat pada tulang daun dan lapisan bunga karang, berkas pembuluh terdapat jaringan floem dan xilem. Jumlah berkas
pembuluh antar regeneran bervariasi antara 11,0 – 33,0 dengan rata-rata 20,7 ±
0,6 dan kontrol memiliki jumlah berkas pembuluh 11,0. Pada umumnya regeneran
memiliki jumlah berkas pembuluh lebih banyak dibandingkan kontrol, kecuali regeneran R-53 memiliki jumlah berkas pembuluh yang sama dengan kontrol.
Berkas pembuluh sangat penting dalam transportasi assimilat ke seluruh organ
113 tanaman. Sel seludang berkas bundle sheat yang ada dalam jaringan berkas
pembuluh berperan penting dalam fotosintesis tanaman C
4
Salisbury Ross, 1992. Tabel 13 menunjukkan jumlah berkas pembuluh regeneran lebih banyak
dibandingkan kontrol, kecuali regeneran R-53 lebih sedikit. Peningkatan jumlah berkas pembuluh sangat diharapkan oleh pemulia. Berkas pembuluh sangat penting
dalam transportasi assimilat ke seluruh organ tanaman. Perlakuan dosis iradiasi sinar gamma memberikan pengaruh yang berbeda
terhadap perubahan struktur anatomi daun baik pada irisan paradermal atau transversal. Perubahan struktur anatomi daun pada regeneran tersebut bersifat
individual. Perlakuan dosis iradiasi yang sama belum tentu sama pengaruhnya pada tanaman, karena pengaruh mutagen dapat bersifat acak random. Regeneran yang
mempunyai kerapatan stomata, parenkim palisade dan jumlah berkas pembuluh yang banyak dapat dijadikan kriteria seleksi tidak langsung untuk efesiensi fotosintesis
pada tanaman manggis.
Kesimpulan dan Saran
Penggunaan iradiasi sinar gamma dapat berpengaruh terhadap perubahan antomi daun. Pada irisan paradermal, luas stomata regeneran pada umumnya lebih
besar dibandingkan kontrol. Regeneran yang memiliki kerapatan dan indeks stomata yang lebih besar dibandingkan kontrol adalah regeneran R-52, R-53, R-54, R-104,
R-153, R-251, R-301 dan R-302. Pada irisan transversal, ketebalan kutikula adaksial regeneran lebih tipis dibandingkan kontrol, kecuali regeneran R-51.
Regeneran R-104, R-151, R-152, R-153 memiliki parenkim palisade, bunga karang dan lamina daun yang lebih tebal. Pada umumnya bunga karang dan jumlah
berkas pembuluh regeneran lebih tebal dibandingkan kontrol. Parameter anatomi daun dapat dijadikan indikator seleksi tidak langsung terhadap laju pertumbuhan
tanaman manggis in vitro, sehingga dapat mempersingkat proses seleksi dalam pemuliaan tanaman.
Untuk melihat perubahan daun akibat iradiasi sinar gamma disarankan untuk mengamati luas permukaan daun dan analisis klorofil.
114
VI. DETEKSI MUTAN MANGGIS IN VITRO DENGAN MARKA RAPD
