KARIOTIPE LIMA VARIETAS BAWANG MERAH (ALLIUM CEPA L.).
KARIOTIPE LIMA VARIETAS BAWANG MERAH (Allium cepa L.)
Oleh :
ANJELIA SIREGAR
NIM. 4101220001
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa untuk
penyertaanNya di setiap detik penyelesaian skripsi ini.
Skripsi ini merupakan hasil penelitian penulis yang berjudul '’Kariotipe
Lima Varietas Bawang Merah (Allium cepa L.)”. Yang dilaksanakan di
Laboratorium Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. H. Tri Harsono,M.Si
sebagai Ketua Jurusan Biologi dan Bapak Drs. Lazuardi, M.Si sebagai Sekretaris
Jurusan Biologi.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Ibu Dra.Hj.Nuraini Harahap,M.Si
sebagai Dosen Pembimbing Skripsi yang memberikan bimbingan materi dan
motivasi pada penulis, Ibu Dr. Tumiur Gultom, SP. MP., Ibu Dr. Fauziyah
Harahap, M.Si dan Drs. H.Tri Harsono, M.Si selaku dosen penguji yang telah
membantu melalui kritik dan saran yang berguna untuk penyusunan skripsi ini.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Abdul Hakim Daulay, M.Si sebagai
dosen pembimbing akademik yang selalu memotivasi dan memberikan nasehat
dari awal perkuliahan sampai penyusunan skripsi ini, kepada Ibu Dr. Tumiur
Gultom, SP. MP. yang memberikan waktu, pemikiran, dan bimbingan yang
membantu penulis untuk menyempurnakan penulisan skripsi ini.
Teristimewa ucapan terimakasih untuk kedua orangtua terkasih, pak bos
M. Siregar dan emak tersayang S. br. Pangaribuan buat setiap nasehat, doa dan
dukungannya yang sangat berharga, dukungan dari bou tersayang Tiolina Siregar
(+), abang Ibrani Siregar, kakak Adetya Siregar, adik Donna Siregar, dan keluarga
besar penulis.
Terimakasih juga untuk sahabat teristimewa Sarah Christina Sitorus,
Manggala Putri Siagiaan, Theresia Siagian buat doa, motivasi dan dukungannya.
Terimakasih untuk sahabat tersayang semasa kuliah Tini Rosalia Gultom, Elen
Elizabeth Panggabean, Fitri Sirait, Agseti Manik, Puspita Purba, Uly Sitompul,
Susi Sinaga, Sartika Siregar, Siti Butar-butar, Jannes Lumbantoruan, Alfonsus
Sitindaon, dan Syafrizal Dalimunthe serta teman – teman Biologi Nondik 2010.
vi
Terimakasih juga buat seluruh teman-teman penulis R/NHKBP Bethesda
yang selalu memberi doa dan dukungannya. Terimakasih kepada Ibu Rice yang
membantu penulis mempersiapkan berkas-berkas, buat mbak ku Winda Neny, kak
Eva Lumbantobing dan semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu
persatu.
Penulis menyadari skripsi ini masih membutuhkan perbaikan, sehingga
penulis membutuhkan kritik dan saran dari pembaca. Dan penulis mengaharapkan
skripsi ini dapat memberikan inspirasi bagi pembaca baik sebagai bahan bacaan
dan bahan untuk melakukan penelitian lanjutan.
Medan,
Juli 2014
Anjelia Siregar
4101220001
vii
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Daftar Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Halaman
i
ii
iii
v
vii
ix
x
xi
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1
1
3
3
4
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Bawang Merah (Allium cepa L.)
2.2. Kromosom
2.2.1. Bagian – Bagian Kromosom
2.2.2. Bentuk - Bentuk Kromosom
2.3. Kromosom pada Bawang Merah
2.4. Pembelahan Sel Mitosis
2.5. Tahap - Tahap Pembelahan Sel Mitosis
5
5
6
7
9
10
10
11
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2. Sampel
3.3. Alat dan Bahan
3.4. Teknik Pengamatan
3.5. Prosedur Kerja
3.6. Pengumpulan dan Analisis Data
3.6.1. Pengumpulan Data
13
13
13
13
13
14
16
16
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Jumlah Kromosom
4.1.2. Ukuran Kromosom
4.1.3. Bentuk Kromosom
4.1.4. Rumus Kariotipe
4.2. Pembahasan
4.2.1. Perbandingan Ukuran Panjang Lengan Pasangan
Kromosom Terpanjang dan Terpendek ( R )
4.2.2. Indeks Asimetri Kromosomal
18
18
18
18
21
22
28
29
viii
4.2.2.1. Nilai Indeks Asimetri Intrakromosomal (A1)
4.2.2.2. Nilai Indeks Asimetri Interkromosomal (A2)
29
29
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
31
31
31
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
32
34
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Tata Nama Kromosom Menurut Singh (1993)
16
Tabel 4.1. Rumus Kariotipe dari Kelima Varietas Bawang Merah
(Allium cepa L.)
23
Tabel 4.2. Pasangan Kromosom Nomor 1 dari Lima Varietas
Bawang Merah
24
Tabel 4.3. Pasangan Kromosom Nomor 2 dari Lima Varietas
Bawang Merah
24
Tabel 4.4. Pasangan Kromosom Nomor 3 dari Lima Varietas
Bawang Merah
25
Tabel 4.5. Pasangan Kromosom Nomor 4 dari Lima Varietas
Bawang Merah
25
Tabel 4.6. Pasangan Kromosom Nomor 5 dari Lima Varietas
Bawang Merah
26
Tabel 4.7. Pasangan Kromosom Nomor 6 dari Lima Varietas
Bawang Merah
26
Tabel 4.8. Pasangan Kromosom Nomor 7 dari Lima Varietas
Bawang Merah
27
Tabel 4.9. Pasangan Kromosom Nomor 8 dari Lima Varietas
Bawang Merah
27
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Struktur Kromosom, Kromonema, dan Satelit
8
Gambar 2.2. Macam-Macam Kromosom Berdasarkan Letak Sentromer
9
Gambar 2.3. Fase Pembelahan Mitosis pada Akar Allium cepa L.
10
Gambar 4.1. Kromosom Bawang Pakistan
18
Gambar 4.2. Kromosom Bawang Thailand
18
Gambar 4.3. Kromosom Bawang Filipina
19
Gambar 4.4. Kromosom Bawang India
19
Gambar 4.5. Kromosom Bawang Samosir
19
Gambar 4.6. Kariogram Allium cepa L. varietas Pakistan
23
Gambar 4.7. Kariogram Allium cepa L. varietas Thailand
23
Gambar 4.8. Kariogram Allium cepa L. varietas Filipina
23
Gambar 4.9. Kariogram Allium cepa L. varietas India
23
Gambar 4.10. Kariogram Allium cepa L. varietas Samosir
23
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Morfologi Umbi Lima Varietas Bawang Merah
34
Lampiran 2. Perbedaan Kelima Varietas Bawang Merah Setelah Dibelah
35
Lampiran 3. Gambar Bahan dan Alat yang Digunakan dalam Penelitian
36
Lampiran 4. Kromosom dari Lima Varietas Bawang Merah Saat Metafase
Pada Perbesaran Mikroskop 100 X
37
Lampiran 5. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Pakistan
39
Lampiran 6. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Thailand
40
Lampiran 7. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Filipina
41
Lampiran 8. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas India
42
Lampiran 9. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Samosir
43
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan yang
sejak lama telah diusahakan oleh petani secara intensif. Komoditas hortikultura ini
memiliki banyak manfaat dan bernilai ekonomis tinggi serta termasuk ke dalam
kelompok rempah tidak tersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap
makanan. Bawang merah diproduksi di 24 dari 30 provinsi di Indonesia. Provinsi
penghasil utama (luas areal panen > 1000 hektar per tahun) bawang merah
diantaranya adalah Sumatera Utara, Sumatera Barat, Jawa Barat, Jawa Tengah, DI
Yogyakarta, Jawa Timur, Bali, NTB dan Sulawesi Selatan (Dewi, 2012).
Konsumsi rata-rata bawang merah untuk tahun 2005 adalah 2,21
kg/kapita/tahun atau 0,18 kg/kapita/bulan. Estimasi permintaan domestik untuk
komoditas bawang merah pada tahun 2005 mencapai 847.883 ton mencakup
konsumsi = 731.883 ton; benih = 91.000 ton; ekspor = 15.000 ton dan industri =
10.000 ton (Dirjen Hortikultura, 2005). Meskipun keuntungan yang diperoleh dari
budidaya bawang merah cukup tinggi, namun sampai sekarang para petani belum
bisa membudidayakan bawang merah dengan optimal. Selama ini mereka hanya
menjalankan proses pembudidayaan bawang merah pada musim kemarau saja.
Karena para petani masih sangat tergantung dengan bantuan sinar matahari untuk
proses budidaya dan proses pengeringan bawang merah pada saat pasca panen.
Tentu keadaan ini sering merugikan para petani bawang merah, sebab persediaan
produk yang tidak stabil menyebabkan harganya mengalami fluktuasi atau naik
pada saat musim kemarau dan turun drastis di musim panen
(Dewi, 2012).
Produktivitas bawang merah di Sumatera Utara tahun 2012 sebesar 8,96 ton/Ha
(Badan Pusat Statistik Republik Indonesia, 2012).
Harga bawang merah pada Minggu ke-5 Mei 2013 di tingkat produsen,
grosir dan eceran tercatat masing - masing Rp 18.233, Rp 25.077, Rp 25.869,pada beberapa kota besar di Indonesia. Harga rata - rata Mei 2013 dibandingkan
dengan bulan yang sama di tahun 2012 pada tingkat produsen, grosir, dan eceran
2
meningkat masing-masing sebesar 120,39% , 80,76% dan 102,57% (Direktorat
Pemasaran Domestik, 2013). Menurut surat kabar Kompas, 2013 yang
menyebutkan bahwa bulan Maret 2013 terjadi kenaikan harga bawang merah di
tingkat produsen benih, yang melambung hingga kisaran Rp 35.000 – Rp 40.000,/kg. Kondisi tersebut dapat dikendalikan apabila aspek budidaya maupun pasca
panen perbenihan bawang merah diperhatikan. Dari aspek budidayanya, faktor
benih menjadi faktor utama penentu keberhasilan produksi. Benih yang digunakan
seharusnya adalah benih yang bersertifikat dari BPSB (Badan Pengawasan
Sertifikasi Benih) yang umbinya sehat, berjumlah tunggal, berukuran sedang
(diameter umbi 1,5 – 2 cm) dan berbentuk simetris (Dewi, 2012).
Di Indonesia dapat dijumpai banyak jenis atau varietas bawang merah.
Varietas bawang merah yang ditanam oleh petani di Indonesia terbagi dua yaitu
varietas bawang merah lokal dan varietas bawang merah non lokal. Bawang
merah varietas lokal adalah jenis bawang merah asli dari Indonesia. Komoditas
lokal bawang merah yang banyak dikembangkan di Sumatera Utara adalah
bawang merah varietas Samosir. Namun terdapat kendala penggunaan varietas
lokal ini yaitu ketersediaan benih bawang merah lokal dipengaruhi oleh beberapa
faktor diantaranya faktor produktivitas yang rendah yang disebabkan oleh
penggunaan benih kurang bermutu selain karena petani enggan melakukan seleksi
benih bawang merah yang akan dipergunakan . Faktor anomali iklim yang terjadi
saat ini diperkirakan turut memberikan andil dalam permasalahan ini. Perubahan
iklim mengakibatkan beberapa petani memilih untuk menjadikan lahan
pertanaman bawang merahnya ditanami
padi
sehingga berakibat
pada
menurunnya produksi bawang merah. Turunnya produksi akan berakibat pada
kelangkaan ketersediaan benih bawang merah varietas Samosir. Varietas bawang
merah non lokal merupakan varietas introduksi yang banyak ditanam di Sumatera
Utara, tepatnya di Paropo, Samosir dan Tongging serta Nanggroe Aceh
Darussalam yaitu varietas Filipina dan varietas Thailand (Dewi, 2012).
Morfologi dari bawang merah varietas Samosir memiliki umbi berbentuk
bulat dengan ujung meruncing dan warna umbi merah tua. Berbunga pada umur
52 hari, umur dormansi benih sampai panen adalah 80 hari. Tinggi tanaman
3
berkisar antara 26,9 – 41,3 cm. Umbi memiliki panjang 1,5 cm dan lebar 0,9 cm.
Jumlah anakan berkisar antara 6-12 umbi. Untuk morfologi bawang merah
varietas Tuktuk dari Filipina memiliki bentuk umbi yang bulat dan ukuran
memiliki panjang 3,2 cm dan lebar 2,5 cm dengan warna merah memikat. Jumlah
anakan umbi lebih dari 10 anakan. Umur dormansi benih varietas Tuktuk dari
Filipina berkisar 60-70 hari. Sedangkan morfologi bawang merah varietas
Thailand memiliki bentuk umbi yang bulat dan ukuran memiliki panjang 2,9 cm
lebar 1,9 cm dengan warna merah tua. Jumlah anakan umbinya berkisar 13
anakan. Varietas Thailand memiliki masa dormansi 57-65 hari (Putrasamedja, S.,
dan Suwandi, 1996). Umbi bawang merah varietas Pakistan memiliki panjang 4
cm dan lebar 3,5 cm. Umbi bawang merah varietas India memiliki panjang 2 cm
dan lebar 1,5 cm (Putrasamedja, S., dan Suwandi, 1996).
Dengan perbedaan morfologi dari kelima varietas bawang merah tersebut,
maka ingin mengetahui genetik dari kelima varietas bawang merah tersebut
dengan melihat kariotipe kromosomnya terdapat perbedaan atau tidak. Kromosom
pada setiap spesies tumbuhan adalah tetap, meliputi jumlah, ukuran dan
bentuknya yang khas. Hal ini banyak dimanfaatkan untuk tujuan taksonomi,
mengetahui keanekaragaman, hubungan kekerabatan dan evolusi, meskipun
dalam keadaan tertentu terdapat variasi (Setyawan dan Sutikno, 2000). Data
kromosom disajikan dalam bentuk kariotipe. Seringkali kariotipe - kariotipe
beragam antar jenis yang berbeda. Semakin dekat hubungan kekerabatan antar
jenis biasanya memperlihatkan tingkat kemiripan kariotipe yang semakin tinggi
(Sastrosumarjo, 2006).
1.2. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah mengetahui perbedaan
kariotipe dari bawang merah varietas Samosir, varietas Filipina, varietas Thailand,
varietas India dan varietas Pakistan.
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya diatas, maka
permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana kariotipe bawang merah (Allium cepa L.) varietas Samosir,
4
varietas Filipina, varietas Thailand, varietas India dan varietas Pakistan?
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah
sebagai berikut :
1. Melihat perbedaan kariotipe pada akar bawang merah varietas Samosir, akar
bawang merah varietas Filipina, varietas Thailand, varietas India dan varietas
Pakistan.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui perbedaan kariotipe pada akar bawang merah varietas Samosir,
akar bawang merah varietas Filipina, akar bawang merah varietas Thailand,
akar bawang merah varietas India dan akar bawang merah varietas Pakistan.
2. Menjadi landasan penelitian selanjutnya yang relevan bagi mahasiswa Jurusan
Biologi Non-Kependidikan UNIMED.
31
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat diambil kesimpulan bahwa lima varietas
bawang merah (Allium cepa L.) yang diteliti memiliki jumlah kromosom (diploid)
yang sama yaitu 2n = 16. Berdasarkan ukuran kromosom, bawang merah varietas
Samosir memiliki ukuran kromosom terbesar dilihat dari panjang absolut
kromosom (p+q) Allium cepa L. varietas Samosir berkisar antara 3,27 + 10 μm
sampai dengan 9,99 + 10 μm. Bentuk kromosom dari kelima varietas bawang
merah tersebut paling banyak ditemukan bentuk kromosom metasentris. Rumus
kariotipe Allium cepa L. varietas Pakistan (2n = 14m + 2st), varietas Thailand (2n
= 12m + 2sm + 2st), varietas Filipina (2n = 12m + 2sm + 2st), varietas India (2n =
10m + 6 sm), dan varietas Samosir (2n = 8m + 4sm + 4st).
5.2. Saran
Peneliti menyarankan perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui
adakah perbedaan susunan atau rangkaian DNA pada kelima kariotipe bawang
merah tersebut.
32
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2010), http://biologi-news.blogspot.com/2011/01/kromosom.html
(Diakses 12 Januari 2013).
Badan Pusat Statistik Indonesia, (2012), Luas Panen, Produksi, dan Produktivitas
Bawang Merah, Jakarta.
Damayanti, S. D., Purwanto, E., dan Sulistyaningsih, 2005, Analisis Kariotip
Beberapa Kultivar Aglonema, Jurnal Agrosains, 4 : 395-407
Dewi, N., (2012), Untung Segunung Bertanam Aneka Bawang, Pustaka Baru
Press, Yogyakarta.
Gunarso, W., (1988), Sitogenetika, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Jones, R., dan Rickards, G., (1992), Practical Genetics, Chichester.
Parjanto, S. Muljopawiro., Artama, W., dan Purwantoro A, (2003), Kariotipe
Kromosom Salak, Jurnal Zuriat, 2 : 21 – 28.
Putrasamedja, S., dan Suwandi., (1996), Varietas Bawang Merah di Indonesia,
Balai Penelitian Tanaman Sayuran Pusat Penelitian Dan Pengembangan
Hortikultura, Bandung.
Samadi dan Cahyono, (2005), Bawang Merah, Intensifikasi Usaha Tani,
Kanisius, Yogyakarta.
Sastrosumarjo, S., (2006), Sitogenetika Tanaman, Bagian Genetika dan
Pemuliaan Tanaman Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Setyawan dan Sutikno, (2000), Karyotipe Kromosom pada Allium sativum
(Bawang Putih) dan Pisum sativum (Kacang Kapri), Biology FMIPA UNS.
Surakarta, Jurnal BioSmart, 1 : 14 - 20.
Singh, R.J, (1993), Plant Cytogenetics, CRC Pres, London.
Supartiatun, Eti., (1997), Jumlah Dan Morfologi Kromosom Beberapa Jenis
Tanaman Bawang, Skripsi, FMIPA, UNDIP, Semarang.
Suryo, (1995), Sitogenetika, Penerbit Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Thamarin, R., dan Leavitt, R.W, (1991), Principles of Genetics, 3thr Edition,
Brown Publisher, United States.
33
Wibowo, S, (2008), Budidaya Bawang, Penebar Swadaya, Jakarta.
Wulandari, P.A., Marsusi, A., dan Setyawan, A.D, (2006), Karyotipe Anggota
Genus Hippeastrum Familia Amarillidaceae, BioSmart, Vol.8, No.1: 1-7.
Oleh :
ANJELIA SIREGAR
NIM. 4101220001
Program Studi Biologi
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa untuk
penyertaanNya di setiap detik penyelesaian skripsi ini.
Skripsi ini merupakan hasil penelitian penulis yang berjudul '’Kariotipe
Lima Varietas Bawang Merah (Allium cepa L.)”. Yang dilaksanakan di
Laboratorium Biologi FMIPA Universitas Negeri Medan.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. H. Tri Harsono,M.Si
sebagai Ketua Jurusan Biologi dan Bapak Drs. Lazuardi, M.Si sebagai Sekretaris
Jurusan Biologi.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Ibu Dra.Hj.Nuraini Harahap,M.Si
sebagai Dosen Pembimbing Skripsi yang memberikan bimbingan materi dan
motivasi pada penulis, Ibu Dr. Tumiur Gultom, SP. MP., Ibu Dr. Fauziyah
Harahap, M.Si dan Drs. H.Tri Harsono, M.Si selaku dosen penguji yang telah
membantu melalui kritik dan saran yang berguna untuk penyusunan skripsi ini.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Abdul Hakim Daulay, M.Si sebagai
dosen pembimbing akademik yang selalu memotivasi dan memberikan nasehat
dari awal perkuliahan sampai penyusunan skripsi ini, kepada Ibu Dr. Tumiur
Gultom, SP. MP. yang memberikan waktu, pemikiran, dan bimbingan yang
membantu penulis untuk menyempurnakan penulisan skripsi ini.
Teristimewa ucapan terimakasih untuk kedua orangtua terkasih, pak bos
M. Siregar dan emak tersayang S. br. Pangaribuan buat setiap nasehat, doa dan
dukungannya yang sangat berharga, dukungan dari bou tersayang Tiolina Siregar
(+), abang Ibrani Siregar, kakak Adetya Siregar, adik Donna Siregar, dan keluarga
besar penulis.
Terimakasih juga untuk sahabat teristimewa Sarah Christina Sitorus,
Manggala Putri Siagiaan, Theresia Siagian buat doa, motivasi dan dukungannya.
Terimakasih untuk sahabat tersayang semasa kuliah Tini Rosalia Gultom, Elen
Elizabeth Panggabean, Fitri Sirait, Agseti Manik, Puspita Purba, Uly Sitompul,
Susi Sinaga, Sartika Siregar, Siti Butar-butar, Jannes Lumbantoruan, Alfonsus
Sitindaon, dan Syafrizal Dalimunthe serta teman – teman Biologi Nondik 2010.
vi
Terimakasih juga buat seluruh teman-teman penulis R/NHKBP Bethesda
yang selalu memberi doa dan dukungannya. Terimakasih kepada Ibu Rice yang
membantu penulis mempersiapkan berkas-berkas, buat mbak ku Winda Neny, kak
Eva Lumbantobing dan semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu
persatu.
Penulis menyadari skripsi ini masih membutuhkan perbaikan, sehingga
penulis membutuhkan kritik dan saran dari pembaca. Dan penulis mengaharapkan
skripsi ini dapat memberikan inspirasi bagi pembaca baik sebagai bahan bacaan
dan bahan untuk melakukan penelitian lanjutan.
Medan,
Juli 2014
Anjelia Siregar
4101220001
vii
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Daftar Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Halaman
i
ii
iii
v
vii
ix
x
xi
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1
1
3
3
4
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Bawang Merah (Allium cepa L.)
2.2. Kromosom
2.2.1. Bagian – Bagian Kromosom
2.2.2. Bentuk - Bentuk Kromosom
2.3. Kromosom pada Bawang Merah
2.4. Pembelahan Sel Mitosis
2.5. Tahap - Tahap Pembelahan Sel Mitosis
5
5
6
7
9
10
10
11
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2. Sampel
3.3. Alat dan Bahan
3.4. Teknik Pengamatan
3.5. Prosedur Kerja
3.6. Pengumpulan dan Analisis Data
3.6.1. Pengumpulan Data
13
13
13
13
13
14
16
16
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Jumlah Kromosom
4.1.2. Ukuran Kromosom
4.1.3. Bentuk Kromosom
4.1.4. Rumus Kariotipe
4.2. Pembahasan
4.2.1. Perbandingan Ukuran Panjang Lengan Pasangan
Kromosom Terpanjang dan Terpendek ( R )
4.2.2. Indeks Asimetri Kromosomal
18
18
18
18
21
22
28
29
viii
4.2.2.1. Nilai Indeks Asimetri Intrakromosomal (A1)
4.2.2.2. Nilai Indeks Asimetri Interkromosomal (A2)
29
29
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
31
31
31
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
32
34
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Tata Nama Kromosom Menurut Singh (1993)
16
Tabel 4.1. Rumus Kariotipe dari Kelima Varietas Bawang Merah
(Allium cepa L.)
23
Tabel 4.2. Pasangan Kromosom Nomor 1 dari Lima Varietas
Bawang Merah
24
Tabel 4.3. Pasangan Kromosom Nomor 2 dari Lima Varietas
Bawang Merah
24
Tabel 4.4. Pasangan Kromosom Nomor 3 dari Lima Varietas
Bawang Merah
25
Tabel 4.5. Pasangan Kromosom Nomor 4 dari Lima Varietas
Bawang Merah
25
Tabel 4.6. Pasangan Kromosom Nomor 5 dari Lima Varietas
Bawang Merah
26
Tabel 4.7. Pasangan Kromosom Nomor 6 dari Lima Varietas
Bawang Merah
26
Tabel 4.8. Pasangan Kromosom Nomor 7 dari Lima Varietas
Bawang Merah
27
Tabel 4.9. Pasangan Kromosom Nomor 8 dari Lima Varietas
Bawang Merah
27
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Struktur Kromosom, Kromonema, dan Satelit
8
Gambar 2.2. Macam-Macam Kromosom Berdasarkan Letak Sentromer
9
Gambar 2.3. Fase Pembelahan Mitosis pada Akar Allium cepa L.
10
Gambar 4.1. Kromosom Bawang Pakistan
18
Gambar 4.2. Kromosom Bawang Thailand
18
Gambar 4.3. Kromosom Bawang Filipina
19
Gambar 4.4. Kromosom Bawang India
19
Gambar 4.5. Kromosom Bawang Samosir
19
Gambar 4.6. Kariogram Allium cepa L. varietas Pakistan
23
Gambar 4.7. Kariogram Allium cepa L. varietas Thailand
23
Gambar 4.8. Kariogram Allium cepa L. varietas Filipina
23
Gambar 4.9. Kariogram Allium cepa L. varietas India
23
Gambar 4.10. Kariogram Allium cepa L. varietas Samosir
23
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Morfologi Umbi Lima Varietas Bawang Merah
34
Lampiran 2. Perbedaan Kelima Varietas Bawang Merah Setelah Dibelah
35
Lampiran 3. Gambar Bahan dan Alat yang Digunakan dalam Penelitian
36
Lampiran 4. Kromosom dari Lima Varietas Bawang Merah Saat Metafase
Pada Perbesaran Mikroskop 100 X
37
Lampiran 5. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Pakistan
39
Lampiran 6. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Thailand
40
Lampiran 7. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Filipina
41
Lampiran 8. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas India
42
Lampiran 9. Ukuran dan Bentuk Kromosom Bawang Merah varietas
Samosir
43
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan yang
sejak lama telah diusahakan oleh petani secara intensif. Komoditas hortikultura ini
memiliki banyak manfaat dan bernilai ekonomis tinggi serta termasuk ke dalam
kelompok rempah tidak tersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedap
makanan. Bawang merah diproduksi di 24 dari 30 provinsi di Indonesia. Provinsi
penghasil utama (luas areal panen > 1000 hektar per tahun) bawang merah
diantaranya adalah Sumatera Utara, Sumatera Barat, Jawa Barat, Jawa Tengah, DI
Yogyakarta, Jawa Timur, Bali, NTB dan Sulawesi Selatan (Dewi, 2012).
Konsumsi rata-rata bawang merah untuk tahun 2005 adalah 2,21
kg/kapita/tahun atau 0,18 kg/kapita/bulan. Estimasi permintaan domestik untuk
komoditas bawang merah pada tahun 2005 mencapai 847.883 ton mencakup
konsumsi = 731.883 ton; benih = 91.000 ton; ekspor = 15.000 ton dan industri =
10.000 ton (Dirjen Hortikultura, 2005). Meskipun keuntungan yang diperoleh dari
budidaya bawang merah cukup tinggi, namun sampai sekarang para petani belum
bisa membudidayakan bawang merah dengan optimal. Selama ini mereka hanya
menjalankan proses pembudidayaan bawang merah pada musim kemarau saja.
Karena para petani masih sangat tergantung dengan bantuan sinar matahari untuk
proses budidaya dan proses pengeringan bawang merah pada saat pasca panen.
Tentu keadaan ini sering merugikan para petani bawang merah, sebab persediaan
produk yang tidak stabil menyebabkan harganya mengalami fluktuasi atau naik
pada saat musim kemarau dan turun drastis di musim panen
(Dewi, 2012).
Produktivitas bawang merah di Sumatera Utara tahun 2012 sebesar 8,96 ton/Ha
(Badan Pusat Statistik Republik Indonesia, 2012).
Harga bawang merah pada Minggu ke-5 Mei 2013 di tingkat produsen,
grosir dan eceran tercatat masing - masing Rp 18.233, Rp 25.077, Rp 25.869,pada beberapa kota besar di Indonesia. Harga rata - rata Mei 2013 dibandingkan
dengan bulan yang sama di tahun 2012 pada tingkat produsen, grosir, dan eceran
2
meningkat masing-masing sebesar 120,39% , 80,76% dan 102,57% (Direktorat
Pemasaran Domestik, 2013). Menurut surat kabar Kompas, 2013 yang
menyebutkan bahwa bulan Maret 2013 terjadi kenaikan harga bawang merah di
tingkat produsen benih, yang melambung hingga kisaran Rp 35.000 – Rp 40.000,/kg. Kondisi tersebut dapat dikendalikan apabila aspek budidaya maupun pasca
panen perbenihan bawang merah diperhatikan. Dari aspek budidayanya, faktor
benih menjadi faktor utama penentu keberhasilan produksi. Benih yang digunakan
seharusnya adalah benih yang bersertifikat dari BPSB (Badan Pengawasan
Sertifikasi Benih) yang umbinya sehat, berjumlah tunggal, berukuran sedang
(diameter umbi 1,5 – 2 cm) dan berbentuk simetris (Dewi, 2012).
Di Indonesia dapat dijumpai banyak jenis atau varietas bawang merah.
Varietas bawang merah yang ditanam oleh petani di Indonesia terbagi dua yaitu
varietas bawang merah lokal dan varietas bawang merah non lokal. Bawang
merah varietas lokal adalah jenis bawang merah asli dari Indonesia. Komoditas
lokal bawang merah yang banyak dikembangkan di Sumatera Utara adalah
bawang merah varietas Samosir. Namun terdapat kendala penggunaan varietas
lokal ini yaitu ketersediaan benih bawang merah lokal dipengaruhi oleh beberapa
faktor diantaranya faktor produktivitas yang rendah yang disebabkan oleh
penggunaan benih kurang bermutu selain karena petani enggan melakukan seleksi
benih bawang merah yang akan dipergunakan . Faktor anomali iklim yang terjadi
saat ini diperkirakan turut memberikan andil dalam permasalahan ini. Perubahan
iklim mengakibatkan beberapa petani memilih untuk menjadikan lahan
pertanaman bawang merahnya ditanami
padi
sehingga berakibat
pada
menurunnya produksi bawang merah. Turunnya produksi akan berakibat pada
kelangkaan ketersediaan benih bawang merah varietas Samosir. Varietas bawang
merah non lokal merupakan varietas introduksi yang banyak ditanam di Sumatera
Utara, tepatnya di Paropo, Samosir dan Tongging serta Nanggroe Aceh
Darussalam yaitu varietas Filipina dan varietas Thailand (Dewi, 2012).
Morfologi dari bawang merah varietas Samosir memiliki umbi berbentuk
bulat dengan ujung meruncing dan warna umbi merah tua. Berbunga pada umur
52 hari, umur dormansi benih sampai panen adalah 80 hari. Tinggi tanaman
3
berkisar antara 26,9 – 41,3 cm. Umbi memiliki panjang 1,5 cm dan lebar 0,9 cm.
Jumlah anakan berkisar antara 6-12 umbi. Untuk morfologi bawang merah
varietas Tuktuk dari Filipina memiliki bentuk umbi yang bulat dan ukuran
memiliki panjang 3,2 cm dan lebar 2,5 cm dengan warna merah memikat. Jumlah
anakan umbi lebih dari 10 anakan. Umur dormansi benih varietas Tuktuk dari
Filipina berkisar 60-70 hari. Sedangkan morfologi bawang merah varietas
Thailand memiliki bentuk umbi yang bulat dan ukuran memiliki panjang 2,9 cm
lebar 1,9 cm dengan warna merah tua. Jumlah anakan umbinya berkisar 13
anakan. Varietas Thailand memiliki masa dormansi 57-65 hari (Putrasamedja, S.,
dan Suwandi, 1996). Umbi bawang merah varietas Pakistan memiliki panjang 4
cm dan lebar 3,5 cm. Umbi bawang merah varietas India memiliki panjang 2 cm
dan lebar 1,5 cm (Putrasamedja, S., dan Suwandi, 1996).
Dengan perbedaan morfologi dari kelima varietas bawang merah tersebut,
maka ingin mengetahui genetik dari kelima varietas bawang merah tersebut
dengan melihat kariotipe kromosomnya terdapat perbedaan atau tidak. Kromosom
pada setiap spesies tumbuhan adalah tetap, meliputi jumlah, ukuran dan
bentuknya yang khas. Hal ini banyak dimanfaatkan untuk tujuan taksonomi,
mengetahui keanekaragaman, hubungan kekerabatan dan evolusi, meskipun
dalam keadaan tertentu terdapat variasi (Setyawan dan Sutikno, 2000). Data
kromosom disajikan dalam bentuk kariotipe. Seringkali kariotipe - kariotipe
beragam antar jenis yang berbeda. Semakin dekat hubungan kekerabatan antar
jenis biasanya memperlihatkan tingkat kemiripan kariotipe yang semakin tinggi
(Sastrosumarjo, 2006).
1.2. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah mengetahui perbedaan
kariotipe dari bawang merah varietas Samosir, varietas Filipina, varietas Thailand,
varietas India dan varietas Pakistan.
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya diatas, maka
permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana kariotipe bawang merah (Allium cepa L.) varietas Samosir,
4
varietas Filipina, varietas Thailand, varietas India dan varietas Pakistan?
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah
sebagai berikut :
1. Melihat perbedaan kariotipe pada akar bawang merah varietas Samosir, akar
bawang merah varietas Filipina, varietas Thailand, varietas India dan varietas
Pakistan.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui perbedaan kariotipe pada akar bawang merah varietas Samosir,
akar bawang merah varietas Filipina, akar bawang merah varietas Thailand,
akar bawang merah varietas India dan akar bawang merah varietas Pakistan.
2. Menjadi landasan penelitian selanjutnya yang relevan bagi mahasiswa Jurusan
Biologi Non-Kependidikan UNIMED.
31
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat diambil kesimpulan bahwa lima varietas
bawang merah (Allium cepa L.) yang diteliti memiliki jumlah kromosom (diploid)
yang sama yaitu 2n = 16. Berdasarkan ukuran kromosom, bawang merah varietas
Samosir memiliki ukuran kromosom terbesar dilihat dari panjang absolut
kromosom (p+q) Allium cepa L. varietas Samosir berkisar antara 3,27 + 10 μm
sampai dengan 9,99 + 10 μm. Bentuk kromosom dari kelima varietas bawang
merah tersebut paling banyak ditemukan bentuk kromosom metasentris. Rumus
kariotipe Allium cepa L. varietas Pakistan (2n = 14m + 2st), varietas Thailand (2n
= 12m + 2sm + 2st), varietas Filipina (2n = 12m + 2sm + 2st), varietas India (2n =
10m + 6 sm), dan varietas Samosir (2n = 8m + 4sm + 4st).
5.2. Saran
Peneliti menyarankan perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui
adakah perbedaan susunan atau rangkaian DNA pada kelima kariotipe bawang
merah tersebut.
32
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2010), http://biologi-news.blogspot.com/2011/01/kromosom.html
(Diakses 12 Januari 2013).
Badan Pusat Statistik Indonesia, (2012), Luas Panen, Produksi, dan Produktivitas
Bawang Merah, Jakarta.
Damayanti, S. D., Purwanto, E., dan Sulistyaningsih, 2005, Analisis Kariotip
Beberapa Kultivar Aglonema, Jurnal Agrosains, 4 : 395-407
Dewi, N., (2012), Untung Segunung Bertanam Aneka Bawang, Pustaka Baru
Press, Yogyakarta.
Gunarso, W., (1988), Sitogenetika, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Jones, R., dan Rickards, G., (1992), Practical Genetics, Chichester.
Parjanto, S. Muljopawiro., Artama, W., dan Purwantoro A, (2003), Kariotipe
Kromosom Salak, Jurnal Zuriat, 2 : 21 – 28.
Putrasamedja, S., dan Suwandi., (1996), Varietas Bawang Merah di Indonesia,
Balai Penelitian Tanaman Sayuran Pusat Penelitian Dan Pengembangan
Hortikultura, Bandung.
Samadi dan Cahyono, (2005), Bawang Merah, Intensifikasi Usaha Tani,
Kanisius, Yogyakarta.
Sastrosumarjo, S., (2006), Sitogenetika Tanaman, Bagian Genetika dan
Pemuliaan Tanaman Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Setyawan dan Sutikno, (2000), Karyotipe Kromosom pada Allium sativum
(Bawang Putih) dan Pisum sativum (Kacang Kapri), Biology FMIPA UNS.
Surakarta, Jurnal BioSmart, 1 : 14 - 20.
Singh, R.J, (1993), Plant Cytogenetics, CRC Pres, London.
Supartiatun, Eti., (1997), Jumlah Dan Morfologi Kromosom Beberapa Jenis
Tanaman Bawang, Skripsi, FMIPA, UNDIP, Semarang.
Suryo, (1995), Sitogenetika, Penerbit Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Thamarin, R., dan Leavitt, R.W, (1991), Principles of Genetics, 3thr Edition,
Brown Publisher, United States.
33
Wibowo, S, (2008), Budidaya Bawang, Penebar Swadaya, Jakarta.
Wulandari, P.A., Marsusi, A., dan Setyawan, A.D, (2006), Karyotipe Anggota
Genus Hippeastrum Familia Amarillidaceae, BioSmart, Vol.8, No.1: 1-7.