KARAKTER FENOTIPE TANAMAN KEDELAI HASIL
1
KARAKTER FENOTIPE TANAMAN KEDELAI HASIL
IRRADIASI SINAR GAMMA COBALT 60
Yonny Koentjoro, Makhziah, Ida Retno Moeljani
Agroteknologi, Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Jawa Timur
Email : [email protected]
ABSTRAK
Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain
dengan meningkatkan keragaman genetik tanaman melalui mutasi buatan. Penyinaran
dengan sinar gamma cobalt 60L adalah cara yang sering digunakan dalam kegiatan
mutasi buatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis sinar
gamma terhadap pertumbuhan dan produksi galur kedelai hasil mutasi buatan (M1)
dan menyeleksi galur dengan kriteria produksi tinggi. Percobaan merupakan faktor
tunggal yaitu dosis sinar gamma (R1=100 gray, R2= 200 gray, R3 = 300 gray, R4 =
400 gray, R5 = 500 gray, R6 = 600 gray dan R7 = 700 gray). Benih hasil mutasi (M1)
ditanam di lapang dengan rancangan acak kelompok dan diulang sebanyak tujuh kali.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 tidak
meningkatkan persentase daya kecambah bahkan cenderung semakin meningkatnya
dosis radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan persentase daya kecambah
semakin menurun. Pemberian radiasi sinar gamma ternyata berpengaruh secara
siknifikan pada semua paramater yang diamati. Secara umum semakin meningkat
dosis radiasi sinar gamma yang diberikan justru menurunkan pertumbuhan dan
produksi. Dosis R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) memberikan hasil
yang lebih baik pada paramater persentase daya kecambah, tinggi tanaman, jumlah
daun, jumlah polong per tanaman, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji
perhektar.
Kata kunci : mutasi buatan, irradiasi cobalt 60, dosis, kedelai.
PENDAHULUAN
Produksi kedelai di Indonesia masih cukup rendah dan hanya mampu memenuhi
sekitar 20 – 30 % kebutuhan konsumsi masyarakat dan kekurangannya sebesar 70 -80 %
dapat dipenuhi melalui impor dari luar negeri. Hal ini merupakan permasalahan sekaligus
tantangan dan peluang bagi petani kedelai di Indonesia untuk dapat meningkatkan produksi
kedelai. Rendahnya produksi kedelai di Indonesia disebabkan oleh beberapa faktor
antara lain faktor iklim, tanah, hama dan penyakit maupun sedikitnya varietas unggul.
Berbagai cara telah dilakukan untuk memenuhi kebutuhan konsumsi kedelai di dalam
negeri antara lain intensifikasi dan ekstensifikasi. Produksi kedelai dapat ditingkatkan
melalui peningkatan produktivitas tanaman yaitu dengan perbaikan sifat dan sistem
budidaya kedelai yang intensif. Disamping itu produksi juga ditingkatkan melalui
perluasan areal penanaman kedelai misalnya dengan mengoptimalkan lahan marjinal
yang kurang subur. Perbaikan sifat tanaman dapat diperoleh jika terdapat keragaman
2
genetik tanaman kedelai yang tinggi sehingga mempermudah usaha seleksi untuk
mendapatkan tanaman dengan sifat yang diinginkan misalkan produksi tinggi dan
tahan terhadap cekaman kekeringan.
Upaya menemukan varietas unggul merupakan salah satu alternatif yang dapat
dilakukan. Ketersediaan sumber genetik yang mempunyai keragaman tinggi sangat
diperlukan untuk merakit varietas unggul, semakin tinggi tingkat keragaman genetik
plasma nutfah semakin tinggi pula peluang untuk memperoleh varietas unggul baru
dengan sifat yang diinginkan (Indriani et al. 2008). Usaha untuk meningkatkan
keragaman genetik dapat diperoleh melalui mutasi buatan yaitu melalui induksi
irradiasi sinar gamma. Pemuliaan mutasi berguna untuk memperbaiki karakter
tanaman jika karakter yang diinginkan tidak terdapat suatu plasma nutfah suatu
spesies tanaman (Van Hartten, 1998). Induksi tanaman dengan irradiasi sinar gamma
merupakan salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik. Mutasi induksi
dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap
organ reproduksi tanaman (BATAN, 2006). Hal yang perlu diperhatikan dalam teknik
mutasi dengan radiasi sinar gamma adalah penentuan dosis sinar gamma yang paling
baik efeknya terhadap tanaman mutan yaitu sesuai dengan karakter yang diinginkan.
Irradiasi merupakan proses pancaran energi yang berpindah melalui partikelpertikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya. Zat
yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif mempunyai
atom yang tidak stabil sehingga zat tersebut mengalami transformasi spontan menjadi
zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan mengeluarkan partikel atau sifat sinar
tertentu. Proses transformasi spontan ini disebut peluruhan, sedangkan proses
pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut iradiasi. Iradiasi yang terjadi akibat
peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa, beta, dan sinar gamma (Sinaga, 2000).
Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetikyang 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).
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). Menurut Soeminto (1985)
Cobalt-60 memancarkan dua sinar gamma dengan energi masing-masing sebesar
1,17 MeV dan 1,13 MeV yang mempunyai waktu paruh 5,6 tahun. Dosis iradiasi yaitu
3
jumlah energi radiasi yang diserap ke dalam bahan. Untuk setiap jenis bahan
diperlukan dosis khusus untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Satuan yang
digunakan saat ini adalah Gray (Gy). Satu Gray = 1 Joule/kg (Kuswantoro, 2007).
Dalam bidang pertanian sinar radioaktif ternyata mempunyai manfaat yang
cukup besar antara lain :
a.
Proses Mutasi : Salah satu cara untuk mendapatkan rangkaian sifat yang baik
yaitu dengan mengubah faktor pembawa sifat (gen). Perubahan gen yang dapat
menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup dan diwariskan disebut mutasi.
Sinar radioaktif yang biasanya digunakan untuk mutasi adalah sinar gamma yang
dipancarkan dari radioaktif Cobalt-60. Contohnya adalah padi atomita dan kedelai
muria.
b.
Pengawetan makanan : Dilakukan agar bahan makanan yang disimpan tidak
mudah rusak. Pengawetan makanan secara tradisional seperti pengeringan,
pemanasan, dan pengasapan masih memiliki kekurangan karena pada jenis
makanan tertentu sifat makanan dapat berubah, ditumbuhi jamur, dan dapat
diserang serangga. Penemuan cara pengawetan dengan teknik radiasi dapat
meminimalkan kerusakan yang terjadi pada makanan.
c.
Pengendalian Hama dan penyakit : Penggunaan sinar radioaktif untuk
pemberantasan hama tidak untuk mematikan hama tetapi untuk memandulkan
hama. Sejumlah serangga jantan diradiasi dengan sinar gamma dalam dosis
tertentu sehingga mengalami kemandulan (steril). Sehingga sperma yang
dihasilkan tidak dapat membuahi sel telur. Cara ini dikenal dengan istilah teknik
jantan mandul. Dengan penggunaan teknik ini, maka populasi hama akan
menurun secara lambat dan bertahap tanpa mengganggu ekosistem
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis sinar gamma cobalt 60L
terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai dan seleksi galur mutan kedelai (M1) hasil
radiasi cobalt 60 untuk sifat produksi tinggi.
METODE PENELITIAN
Penelitian tahap 1 ini dirancang dengan mengikuti kaidah Rancangan Acak
Kelompok Faktor Tunggal.
Penelitian ini dilakukan di UPT Pengembangan Benih
Palawija Randuagung Singosari Lawang.
Benih kedelai varietas Wilis di radiasi di
BATAN Jakarta sebanyak 500 benih pada masing-masing perlakuan, kemudian
ditanam sebanyak 46 tanaman satu lubang diisi dengan 2 benih sehingga tanaman
berjumlah 98 tanaman di tanam dengan jarak 40 x 20 cm2 dan dievaluasi pengaruh
irradiasi sinar gamma terhadap morfologi tanaman termasuk karakter tinggi tanaman ,
4
daun, jumlah polong, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per hektar.
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan meliputi :
R1 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 100 Gray
R2 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 200 Gray
R3 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 300 Gray
R4 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 400 Gray
R5 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 500 Gray
R6 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 600 Gray
R7 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 700 Gray
Dari 7 macam perlakuan tersebut masing-masing satuan percobaan diulang
sebanyak 7 kali sehingga didapatkan 49 satuan percobaan. Pada generasi M1 setiap
tanaman pada masing-masing dosis perlakuan dipanen per tanaman (restricted bulk)
dan hasil seleksi pada generasi M1 nantinya akan ditanam sebagai generasi M2 pada
percobaan seri kedua (tahun ke 2).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis statistik terhadap tinggi tanaman menunjukkan bahwa perlakuan
irradiasi sinar gamma Cobalt 60 berpengaruh nyata mulai tanaman berumur 35 hari
setelah tanam sampai 70 hari setelah tanam. Perlakuan R1 (dosis 100 gray) secara
keseluruhan menunjukkan rata-rata tinggi tanaman tertinggi jika dibandingkan dengan
perlakuan lainnya sedangkan tinggi tanaman terrendah terdapat pada perlakuan R7
(dosis 700 gray). (Tabel 1 dan Gambar 1). Hal ini menunjukkan semakin meningkat
radiasi sinar gamma Cobalt 60 akan semakin menurunkan tinggi tanaman pada
Kedelai.
5
Tabel 1. Rata-rata Tinggi Tanaman (cm) Kedelai akibat perlakuan Radiasi
Sinar Gamma Cobalt 60
Hari Setelah Tanam
Perlakuan
14
21
28
35
R1
7.57
11.57
15.57
17.57
ab
21.86
c
29.00
d
39.43
d
42.86
b
46.29
b
R2
7.68
11.68
15.25
18.82
c
20.84
bc
27.86
d
28.71
b
41.43
b
43.29
b
R3
7.58
11.58
15.01
18.44
abc
21.69
c
24.14
c
32.29
c
36.57
a
42.29
b
R4
7.33
11.33
14.97
18.61
bc
20.61
bc
20.64
b
22.46
a
34.57
a
37.71
a
R5
7.48
11.48
15.41
19.34
c
19.60
ab
20.51
ab
22.43
a
34.64
a
36.43
a
R6
6.76
10.76
14.69
17.26
a
17.97
a
18.53
ab
21.00
a
35.17
a
35.74
a
R7
6.89
10.89
14.81
17.46
ab
17.76
a
17.71
a
20.14
a
35.29
a
35.29
a
tn
tn
tn
1.18
BNT 5%
42
49
1.93
56
2.59
63
3.16
4.33
70
4.10
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Tabel 1 tersebut diatas menunjukkan bahwa pengaruh radiasi sinar gamma
Cobalt tidak meningkatkan tinggi tanaman tetapi semakin meningkatkan pemberian
dosis radiasi yang diaplikasikan tinggi tanaman semakin menurun, hal ini diduga
energi radiasi yang diterima oleh benih generasi M1 (setelah di radiasi) berpengaruh
terhadap proses fisiologis pasca penanaman.
Djajanegara (2010) menyebutkan
bahwa semakin besar dosis radiasi, semakin banyak pula energi yang diterima oleh
sel, yang menyebabkan semakin banyak radikal bebas air terbentuk akibat eksitasi
elektron-elektron air dalam sel.
Kemampuan sel untuk memperbaiki kerusakan-
kerusakan tersebut semakin rendah karena sel menerima dosis yang besar dalam
waktu yang singkat (detik, menit, atau jam) atau dosis akut.
Gambar 1. Perkembangan tinggi tanaman kedelai hasil perlakuan radiasi sinar
gamma Cobalt 60. R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt 100 gray, R2
= Radiasi sinar gamma Cobalt 200 gray, R3 = Radiasi sinar gamma
6
Cobalt 300 gray, R4 = Radiasi sinar gamma Cobalt 400 gray R5 =
Radiasi sinar gamma Cobalt 500 gray, R6 = Radiasi sinar gamma
Cobalt 600 gray, R7 = Radiasi sinar gamma Cobalt 700 gray
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 ternyata juga berpengaruh terhadap
karakter jumlah daun yang diamati. Pola pengaruh radiasi sinar gamma terhadap
jumlah daun hampir sama dengan pengaruhnya pada tinggi tanaman dimana dosis
radiasi R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) menghasilkan jumlah daun
lebih banyak jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Tabel 2 berikut dibawah ini
menunjukkan bahwa semakin meningkat dosis radiasi sinar gamma yang diberikan
jumlah daunnya semakin menurun. Hartati (2000) mengemukakan bahwa semakin
tinggi dosis radiasi sinar gamma mempengaruhi proses fisiologis tanaman yang
berkibat terganggunya proses fotosintesis sehingga unsur-unsur yang diperlukan
tanaman terhambat. Bila fotosintesis terganggu dan unsur-unsur yang diperlukan
terhambat
maka pembentukan organ vegetatif dan generatif tanaman
akan
terhambat pula dan umur panen menjadi lama.
Tabel 2. Rata-rata Jumlah Daun Kedelai akibat perlakuan Irradiasi Sinar
Gamma Cobalt 60
Perlakuan
14
21
28
35
42
R1
1.14
3.14
4.00
c
5.86
7.57
bc
9.86
e
15.00
e
18.71
d
23.71
c
R2
1.29
2.57
2.57
a
5.57
8.29
c
8.43
de
12.86
d
14.14
bc
20.71
bc
R3
2.29
2.29
3.57
bc
5.43
6.86
bc
7.29
cd
10.00
c
15.29
cd
19.86
bc
R4
1.71
3.14
3.14
ab
5.00
6.71
bc
5.57
bc
7.29
b
13.29
abc
16.29
ab
R5
2.43
2.71
3.29
ab
4.86
5.57
b
5.14
b
7.43
b
10.86
ab
16.14
ab
R6
0.86
2.71
2.86
ab
5.29
2.71
a
3.00
a
6.17
ab
10.83
ab
13.33
a
R7
2.00
2.86
3.57
bc
4.71
2.71
a
3.43
a
5.17
a
10.17
a
12.00
a
tn
tn
0.78
tn
2.04
BNT 5 %
49
1.50
56
2.07
63
3.43
70
4.86
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama menunjukkan
tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 terhadap rata-rata jumlah polong per
tanaman ternyata memberikan pengaruh yang siknifikan pada setiap dosis radiasi
yang diberikan. Perlakuan radiasi R2 (200 Gray) dan R3 (300 Gray) menghasilkan
jumlah polong per tanaman yang tertinggi jika dibandingkan dengan perlakuan dosis
radiasi lainnya meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan R4 (400 gray) (Tabel
3 dan Gambar 1). Jumlah polong tiap tanaman dan ukuran biji ditentukan secara
genetik, namun jumlah nyata polong dan ukuran nyata biji yang terbentuk dipengaruhi
oleh lingkungan semasa proses pengisian biji (Somaatmadja, dkk, 1985). Di dalam
polong terdapat biji yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai mempunyai ukuran
7
bervariasi, mulai dari kecil (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-1g/100 biji), dan besar
(> 13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu
bulat, agak gepeng, dan bulat telur (Irwan, 2006).
Upaya untuk meningkatkan
kemampuan tanaman dalam pembentukan polong dapat dilakukan melalui pemuliaan
tanaman dengan mutasi untuk mendapatkan varietas unggul.
Tabel 3. Rata-rata Jumlah Polong per Tanaman pada Perlakuan Radiasi
Sinar Gamma Cobalt 60
Perlakuan
Jumlah polong
R1
44.07 cd
R2
54.62 e
R3
54.34 e
R4
49.09 de
R5
41.85 c
R6
28.46 b
R7
21.40 a
BNT 5 %
6.28
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Gambar 2. Histogram Jumlah Polong per Tanaman Kedelai pada Perlakuan
Radiasi Sinar Gamma Cobalt 60. R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt
60. Dosis 100 gray, R2 = Radiasi sinar gamma Cobalt 200 gray, R3
= Radiasi sinar gamma Cobalt 60. 300 gray, R4 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 400 gray R5 = Radiasi sinar gamma Cobalt 500
gray, R6 = Radiasi sinar gamma Cobalt 600 gray, R7 = Radiasi
sinar gamma Cobalt 700 gray
Hasil analisis statistika pengaruh perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60
terhadap berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per hektar menunjukkan
pengaruh yang nyata pada ketiga parameter yang diamati tersebut. Secara umum dari
ketiga parameter tersebut perlakuan dosis R2 (200 gray) dan R3 (300 gray)
8
menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding dengan perlakuan dosis lainnya tetapi
tidak berbeda nyata dengan perlakuan R1 (100 gray). Berat biji per tanaman, berat
100 biji dan berat biji per hektar terrendah dicapai pada perlakuan R7 (700 gray)
(Tabel 4 dan Gambar 2).
Tabel 4. Rata-rata Jumlah Biji per Tanaman, Berat 100 biji dan Berat Biji per
hektar pada Perlakuan Radiasi Sinar Gamma Cobalt 60
R1
Berat biji per
tanaman (gram)
19.29 bc
Berat 100 biji
(gram)
14.61 ab
Berat biji per
hektar (ton)
2.41 bc
R2
21.03 c
14.26 ab
2.63 c
R3
20.97 c
15.98 b
2.62 c
R4
15.83 ab
13.93 ab
1.98 ab
R5
14.22 a
13.76 ab
1.78 a
R6
13.48 a
13.17 a
1.69 a
R7
11.89 a
13.70 ab
1.49 a
Perlakuan
BNT 5 %
5,00
2,49
0,63
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Gambar 3. Histogram berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per
hektar kedelai pada perlakuan radiasi sinar gamma Co 60
Tabel 4 tersebut diatas menjelaskan bahwa secara umum dengan semakin tinggi
dosis radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan pada tanaman kedelai akan
mengakibatkan menurunnya berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per
9
hektar.
Hal ini diduga disebabkan pengaruh sinar gamma dalam proses fisiologis
tanaman.
Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gama, γ) adalah
sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik
yang diproduksi oleh
radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran
elektron-positron. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energitinggi
yang
diproduksi
oleh
transisi
energi
karena
percepatan
elektron.
(Mugiono, 2001).
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
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).
Heritabilitas merupakan suatu tolok ukur yang digunakan dalam suatu seleksi,
yaitu untuk mengetahui kemampuan tetua dalam menurunkan kesamaan sifat kepada
keturunannya. Menurut Warwick, dkk (1983) heritabilitas adalah istilah yang digunakan
untuk menunjukan bagian dari keragaman otal (yang diukur dengan raga) dari suatu
sifat yang diakibatkan oleh pengaruh genetik. Secara statisitik merupakan reaksi
observed fenotific variance, yang disebabkan perbedaan diantara gen dan kombinasi
gen genotype individu-individu sebagai suatu unit.
Heritabilitas juga merupakan
parameter genetik yang digunakan untuk mengukur kemampuan suatu genotipe pada
populasi tanaman dalam mewariskan karakter yang dimilikinya atau merupakan suatu
pendugaan yang mengukur sejauh mana keragaman penampilan suatu genotipe
dalam populasi terutama yang disebabkan oleh peranan faktor genetik.
Hasil analisis statistika terhadap heritabilitas tanaman kedelai hasil irradiasi sinar
gamma cobalt 60 (Tabel 5 dan Gambar 4) menunjukkan nilai yang bervariasi dari
setiap perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60.
10
Tabel 5. Heritabilitas Variabel Produksi Tanaman Kedelai Hasil Radiasi Sinar
Gamma Cobalt 60
Variabel
Perlakuan Radiasi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Berat Biji per Tanaman
0.59
0.80
0.66
0.77
0.54
0.59
0.54
Berat 100 biji
0.62
0.76
0.77
0.49
0.52
0.42
0.52
Jml Polong per Tanaman
0.57
0.49
0.62
0.63
0.54
0.61
0.74
Berdasarkan tabel 7 tersebut diatas menunjukkan
bahwa nilai heritabilitas
tanaman kedelai pada tiga sifat variabel produksi termasuk dalam katagori sedang
sampai tinggi, variabel berat biji per polong perlakuan radiasi 200 gray menunjukkan
nilai heritabilitas tertinggi yaitu 80 % untuk berat biji 76 % sedang untuk jumlah polong
, 69%. Dari situ terlihat bahwa penampilan (fenotip) ketiga sifat tersebut lebih dominan
pengaruhnya oleh faktor genetik dari pada faktor lingkungannya. Jika dilakukan
seleksi, maka sifat baik fenotip yang nampak saat seleksi bisa digunakan untuk
menduga sifat baik genotipnya. Sehingga kemajuan seleksinya akan tinggi (signifikan).
Gambar 4. Heritabilitas tanaman kedelai hasil radiasi sinar gamma Cobalt 60
R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt 100 gray, R2 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 200 gray, R3 = Radiasi sinar gamma Cobalt 300
gray, R4 = Radiasi sinar gamma Cobalt 400 gray R5 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 500 gray, R6 = Radiasi sinar gamma Cobalt 600
gray, R7 = Radiasi sinar gamma Cobalt 700 gray
11
KESIMPULAN
1. Pemberian radiasi sinar gamma Cobalt 60 tidak meningkatkan persentase daya
kecambah bahkan cenderung semakin meningkatnya dosis radiasi sinar gamma
Cobalt 60 yang diberikan persentase daya kecambah semakin menurun.
2. Pengaruh radiasi sinar gamma Cobalt 60 pada parameter vegetatif yang diamati
(tinggi tanaman dan jumlah daun) menunjukkan bahwa pemberian radiasi dosis
R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) menghasilkan tinggi tanaman dan
jumlah daun yang lebih baik jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
3. Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 pada dosis R2 (200 gray) dan R3 (300
gray) menghasilkan jumlah polong, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat
biji per hektar yang lebih tinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya.
4. Perlakuan R2 (200 gray) mempunyai nilai heritabilitas tertinggi dengan tingkat
keragaman genotipe yang menunjukkan penampilan fenotipenya pada beberapa
variabel produksi dipengaruhi oleh faktor genotipe lebih dominan dari pada faktor
lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
BATAN, 2006. Badan Tenaga Atom Nasional [BATAN]. 2006. Mutasi dalam
pemuliaan tanaman.
http://www.batan.go.id/patir/pert/pemuliaan/pemuliaan.html [15 Juli 2007].
Djajanegara, I. 2010. Penelitian Pendahuluan Mutasi dengan Sinar Gamma (CO 60)
untuk Meningkatkan Kandungan Metabolit Sekunder dan Analisis Isozyme
pada 3 Varietas Jamur Tiram ( Pleurotus ostreatus). BATAN. Jakarta.
Indriani, F. C., Sudjindro, Arifin, N. S., dan Lita S., 2008. Keragaman genetik plasma
nutfah kenaf (Hibisus cannabinus L.) dan beberapa species yang sekerabat
berdasarkan
analisis
isozim.
Dikutip
dari
:
http://images.soemarno.multiply.com/attachment/0/Rfux4goKCpkAABt7Lqs1/ra
mi4.doc?nm id=22332374. [4 Februari 2012
lrwan, 2006. Budidaya Tanaman Kedelai, Jatinangor: Universitas Padjadjaran
Kuswantoro A. 2007. Perakitan varietas unggul kedelai spesifik agroekologi. Dalam:
Sumarno, Suyamto, Widjono A, Hermanto, Kasim H (eds). Kedelai: Teknik
produksi dan pengembangan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman
Pangan, Bogor.
Mugiono, 2001. Pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi. Badan Tenaga Nuklir
Nasional, Pusat Pendidikan dan Pelatihan, Jakarta.
Sinaga R, 1998. Penggunaan Iradiasi Untuk Memperpanjang Daya Simpan Pisang
dan Tomat. Presentasi Ilmiah 26 Feb 1998. PAIR-BATAN, Jakarta.
12
Soeminto B, 1985. Manfaat Tenaga Atom untuk Kesejahteraan Manusia. CV Karya
Indah, Jakarta, 23-41; 125–130.
Van Hartten, 1998. Mutation breeding, theory and practical application. University of
Cambridge, Cambridge,UK.
KARAKTER FENOTIPE TANAMAN KEDELAI HASIL
IRRADIASI SINAR GAMMA COBALT 60
Yonny Koentjoro, Makhziah, Ida Retno Moeljani
Agroteknologi, Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Jawa Timur
Email : [email protected]
ABSTRAK
Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain
dengan meningkatkan keragaman genetik tanaman melalui mutasi buatan. Penyinaran
dengan sinar gamma cobalt 60L adalah cara yang sering digunakan dalam kegiatan
mutasi buatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis sinar
gamma terhadap pertumbuhan dan produksi galur kedelai hasil mutasi buatan (M1)
dan menyeleksi galur dengan kriteria produksi tinggi. Percobaan merupakan faktor
tunggal yaitu dosis sinar gamma (R1=100 gray, R2= 200 gray, R3 = 300 gray, R4 =
400 gray, R5 = 500 gray, R6 = 600 gray dan R7 = 700 gray). Benih hasil mutasi (M1)
ditanam di lapang dengan rancangan acak kelompok dan diulang sebanyak tujuh kali.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 tidak
meningkatkan persentase daya kecambah bahkan cenderung semakin meningkatnya
dosis radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan persentase daya kecambah
semakin menurun. Pemberian radiasi sinar gamma ternyata berpengaruh secara
siknifikan pada semua paramater yang diamati. Secara umum semakin meningkat
dosis radiasi sinar gamma yang diberikan justru menurunkan pertumbuhan dan
produksi. Dosis R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) memberikan hasil
yang lebih baik pada paramater persentase daya kecambah, tinggi tanaman, jumlah
daun, jumlah polong per tanaman, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji
perhektar.
Kata kunci : mutasi buatan, irradiasi cobalt 60, dosis, kedelai.
PENDAHULUAN
Produksi kedelai di Indonesia masih cukup rendah dan hanya mampu memenuhi
sekitar 20 – 30 % kebutuhan konsumsi masyarakat dan kekurangannya sebesar 70 -80 %
dapat dipenuhi melalui impor dari luar negeri. Hal ini merupakan permasalahan sekaligus
tantangan dan peluang bagi petani kedelai di Indonesia untuk dapat meningkatkan produksi
kedelai. Rendahnya produksi kedelai di Indonesia disebabkan oleh beberapa faktor
antara lain faktor iklim, tanah, hama dan penyakit maupun sedikitnya varietas unggul.
Berbagai cara telah dilakukan untuk memenuhi kebutuhan konsumsi kedelai di dalam
negeri antara lain intensifikasi dan ekstensifikasi. Produksi kedelai dapat ditingkatkan
melalui peningkatan produktivitas tanaman yaitu dengan perbaikan sifat dan sistem
budidaya kedelai yang intensif. Disamping itu produksi juga ditingkatkan melalui
perluasan areal penanaman kedelai misalnya dengan mengoptimalkan lahan marjinal
yang kurang subur. Perbaikan sifat tanaman dapat diperoleh jika terdapat keragaman
2
genetik tanaman kedelai yang tinggi sehingga mempermudah usaha seleksi untuk
mendapatkan tanaman dengan sifat yang diinginkan misalkan produksi tinggi dan
tahan terhadap cekaman kekeringan.
Upaya menemukan varietas unggul merupakan salah satu alternatif yang dapat
dilakukan. Ketersediaan sumber genetik yang mempunyai keragaman tinggi sangat
diperlukan untuk merakit varietas unggul, semakin tinggi tingkat keragaman genetik
plasma nutfah semakin tinggi pula peluang untuk memperoleh varietas unggul baru
dengan sifat yang diinginkan (Indriani et al. 2008). Usaha untuk meningkatkan
keragaman genetik dapat diperoleh melalui mutasi buatan yaitu melalui induksi
irradiasi sinar gamma. Pemuliaan mutasi berguna untuk memperbaiki karakter
tanaman jika karakter yang diinginkan tidak terdapat suatu plasma nutfah suatu
spesies tanaman (Van Hartten, 1998). Induksi tanaman dengan irradiasi sinar gamma
merupakan salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik. Mutasi induksi
dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap
organ reproduksi tanaman (BATAN, 2006). Hal yang perlu diperhatikan dalam teknik
mutasi dengan radiasi sinar gamma adalah penentuan dosis sinar gamma yang paling
baik efeknya terhadap tanaman mutan yaitu sesuai dengan karakter yang diinginkan.
Irradiasi merupakan proses pancaran energi yang berpindah melalui partikelpertikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya. Zat
yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif mempunyai
atom yang tidak stabil sehingga zat tersebut mengalami transformasi spontan menjadi
zat dengan inti atom yang lebih stabil dengan mengeluarkan partikel atau sifat sinar
tertentu. Proses transformasi spontan ini disebut peluruhan, sedangkan proses
pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut iradiasi. Iradiasi yang terjadi akibat
peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa, beta, dan sinar gamma (Sinaga, 2000).
Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetikyang 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).
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). Menurut Soeminto (1985)
Cobalt-60 memancarkan dua sinar gamma dengan energi masing-masing sebesar
1,17 MeV dan 1,13 MeV yang mempunyai waktu paruh 5,6 tahun. Dosis iradiasi yaitu
3
jumlah energi radiasi yang diserap ke dalam bahan. Untuk setiap jenis bahan
diperlukan dosis khusus untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Satuan yang
digunakan saat ini adalah Gray (Gy). Satu Gray = 1 Joule/kg (Kuswantoro, 2007).
Dalam bidang pertanian sinar radioaktif ternyata mempunyai manfaat yang
cukup besar antara lain :
a.
Proses Mutasi : Salah satu cara untuk mendapatkan rangkaian sifat yang baik
yaitu dengan mengubah faktor pembawa sifat (gen). Perubahan gen yang dapat
menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup dan diwariskan disebut mutasi.
Sinar radioaktif yang biasanya digunakan untuk mutasi adalah sinar gamma yang
dipancarkan dari radioaktif Cobalt-60. Contohnya adalah padi atomita dan kedelai
muria.
b.
Pengawetan makanan : Dilakukan agar bahan makanan yang disimpan tidak
mudah rusak. Pengawetan makanan secara tradisional seperti pengeringan,
pemanasan, dan pengasapan masih memiliki kekurangan karena pada jenis
makanan tertentu sifat makanan dapat berubah, ditumbuhi jamur, dan dapat
diserang serangga. Penemuan cara pengawetan dengan teknik radiasi dapat
meminimalkan kerusakan yang terjadi pada makanan.
c.
Pengendalian Hama dan penyakit : Penggunaan sinar radioaktif untuk
pemberantasan hama tidak untuk mematikan hama tetapi untuk memandulkan
hama. Sejumlah serangga jantan diradiasi dengan sinar gamma dalam dosis
tertentu sehingga mengalami kemandulan (steril). Sehingga sperma yang
dihasilkan tidak dapat membuahi sel telur. Cara ini dikenal dengan istilah teknik
jantan mandul. Dengan penggunaan teknik ini, maka populasi hama akan
menurun secara lambat dan bertahap tanpa mengganggu ekosistem
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis sinar gamma cobalt 60L
terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai dan seleksi galur mutan kedelai (M1) hasil
radiasi cobalt 60 untuk sifat produksi tinggi.
METODE PENELITIAN
Penelitian tahap 1 ini dirancang dengan mengikuti kaidah Rancangan Acak
Kelompok Faktor Tunggal.
Penelitian ini dilakukan di UPT Pengembangan Benih
Palawija Randuagung Singosari Lawang.
Benih kedelai varietas Wilis di radiasi di
BATAN Jakarta sebanyak 500 benih pada masing-masing perlakuan, kemudian
ditanam sebanyak 46 tanaman satu lubang diisi dengan 2 benih sehingga tanaman
berjumlah 98 tanaman di tanam dengan jarak 40 x 20 cm2 dan dievaluasi pengaruh
irradiasi sinar gamma terhadap morfologi tanaman termasuk karakter tinggi tanaman ,
4
daun, jumlah polong, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per hektar.
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan meliputi :
R1 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 100 Gray
R2 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 200 Gray
R3 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 300 Gray
R4 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 400 Gray
R5 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 500 Gray
R6 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 600 Gray
R7 : Galur kedelai hasil radiasi sinar gamma cobalt 60 dosis 700 Gray
Dari 7 macam perlakuan tersebut masing-masing satuan percobaan diulang
sebanyak 7 kali sehingga didapatkan 49 satuan percobaan. Pada generasi M1 setiap
tanaman pada masing-masing dosis perlakuan dipanen per tanaman (restricted bulk)
dan hasil seleksi pada generasi M1 nantinya akan ditanam sebagai generasi M2 pada
percobaan seri kedua (tahun ke 2).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis statistik terhadap tinggi tanaman menunjukkan bahwa perlakuan
irradiasi sinar gamma Cobalt 60 berpengaruh nyata mulai tanaman berumur 35 hari
setelah tanam sampai 70 hari setelah tanam. Perlakuan R1 (dosis 100 gray) secara
keseluruhan menunjukkan rata-rata tinggi tanaman tertinggi jika dibandingkan dengan
perlakuan lainnya sedangkan tinggi tanaman terrendah terdapat pada perlakuan R7
(dosis 700 gray). (Tabel 1 dan Gambar 1). Hal ini menunjukkan semakin meningkat
radiasi sinar gamma Cobalt 60 akan semakin menurunkan tinggi tanaman pada
Kedelai.
5
Tabel 1. Rata-rata Tinggi Tanaman (cm) Kedelai akibat perlakuan Radiasi
Sinar Gamma Cobalt 60
Hari Setelah Tanam
Perlakuan
14
21
28
35
R1
7.57
11.57
15.57
17.57
ab
21.86
c
29.00
d
39.43
d
42.86
b
46.29
b
R2
7.68
11.68
15.25
18.82
c
20.84
bc
27.86
d
28.71
b
41.43
b
43.29
b
R3
7.58
11.58
15.01
18.44
abc
21.69
c
24.14
c
32.29
c
36.57
a
42.29
b
R4
7.33
11.33
14.97
18.61
bc
20.61
bc
20.64
b
22.46
a
34.57
a
37.71
a
R5
7.48
11.48
15.41
19.34
c
19.60
ab
20.51
ab
22.43
a
34.64
a
36.43
a
R6
6.76
10.76
14.69
17.26
a
17.97
a
18.53
ab
21.00
a
35.17
a
35.74
a
R7
6.89
10.89
14.81
17.46
ab
17.76
a
17.71
a
20.14
a
35.29
a
35.29
a
tn
tn
tn
1.18
BNT 5%
42
49
1.93
56
2.59
63
3.16
4.33
70
4.10
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Tabel 1 tersebut diatas menunjukkan bahwa pengaruh radiasi sinar gamma
Cobalt tidak meningkatkan tinggi tanaman tetapi semakin meningkatkan pemberian
dosis radiasi yang diaplikasikan tinggi tanaman semakin menurun, hal ini diduga
energi radiasi yang diterima oleh benih generasi M1 (setelah di radiasi) berpengaruh
terhadap proses fisiologis pasca penanaman.
Djajanegara (2010) menyebutkan
bahwa semakin besar dosis radiasi, semakin banyak pula energi yang diterima oleh
sel, yang menyebabkan semakin banyak radikal bebas air terbentuk akibat eksitasi
elektron-elektron air dalam sel.
Kemampuan sel untuk memperbaiki kerusakan-
kerusakan tersebut semakin rendah karena sel menerima dosis yang besar dalam
waktu yang singkat (detik, menit, atau jam) atau dosis akut.
Gambar 1. Perkembangan tinggi tanaman kedelai hasil perlakuan radiasi sinar
gamma Cobalt 60. R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt 100 gray, R2
= Radiasi sinar gamma Cobalt 200 gray, R3 = Radiasi sinar gamma
6
Cobalt 300 gray, R4 = Radiasi sinar gamma Cobalt 400 gray R5 =
Radiasi sinar gamma Cobalt 500 gray, R6 = Radiasi sinar gamma
Cobalt 600 gray, R7 = Radiasi sinar gamma Cobalt 700 gray
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 ternyata juga berpengaruh terhadap
karakter jumlah daun yang diamati. Pola pengaruh radiasi sinar gamma terhadap
jumlah daun hampir sama dengan pengaruhnya pada tinggi tanaman dimana dosis
radiasi R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) menghasilkan jumlah daun
lebih banyak jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Tabel 2 berikut dibawah ini
menunjukkan bahwa semakin meningkat dosis radiasi sinar gamma yang diberikan
jumlah daunnya semakin menurun. Hartati (2000) mengemukakan bahwa semakin
tinggi dosis radiasi sinar gamma mempengaruhi proses fisiologis tanaman yang
berkibat terganggunya proses fotosintesis sehingga unsur-unsur yang diperlukan
tanaman terhambat. Bila fotosintesis terganggu dan unsur-unsur yang diperlukan
terhambat
maka pembentukan organ vegetatif dan generatif tanaman
akan
terhambat pula dan umur panen menjadi lama.
Tabel 2. Rata-rata Jumlah Daun Kedelai akibat perlakuan Irradiasi Sinar
Gamma Cobalt 60
Perlakuan
14
21
28
35
42
R1
1.14
3.14
4.00
c
5.86
7.57
bc
9.86
e
15.00
e
18.71
d
23.71
c
R2
1.29
2.57
2.57
a
5.57
8.29
c
8.43
de
12.86
d
14.14
bc
20.71
bc
R3
2.29
2.29
3.57
bc
5.43
6.86
bc
7.29
cd
10.00
c
15.29
cd
19.86
bc
R4
1.71
3.14
3.14
ab
5.00
6.71
bc
5.57
bc
7.29
b
13.29
abc
16.29
ab
R5
2.43
2.71
3.29
ab
4.86
5.57
b
5.14
b
7.43
b
10.86
ab
16.14
ab
R6
0.86
2.71
2.86
ab
5.29
2.71
a
3.00
a
6.17
ab
10.83
ab
13.33
a
R7
2.00
2.86
3.57
bc
4.71
2.71
a
3.43
a
5.17
a
10.17
a
12.00
a
tn
tn
0.78
tn
2.04
BNT 5 %
49
1.50
56
2.07
63
3.43
70
4.86
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama menunjukkan
tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 terhadap rata-rata jumlah polong per
tanaman ternyata memberikan pengaruh yang siknifikan pada setiap dosis radiasi
yang diberikan. Perlakuan radiasi R2 (200 Gray) dan R3 (300 Gray) menghasilkan
jumlah polong per tanaman yang tertinggi jika dibandingkan dengan perlakuan dosis
radiasi lainnya meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan R4 (400 gray) (Tabel
3 dan Gambar 1). Jumlah polong tiap tanaman dan ukuran biji ditentukan secara
genetik, namun jumlah nyata polong dan ukuran nyata biji yang terbentuk dipengaruhi
oleh lingkungan semasa proses pengisian biji (Somaatmadja, dkk, 1985). Di dalam
polong terdapat biji yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai mempunyai ukuran
7
bervariasi, mulai dari kecil (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-1g/100 biji), dan besar
(> 13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu
bulat, agak gepeng, dan bulat telur (Irwan, 2006).
Upaya untuk meningkatkan
kemampuan tanaman dalam pembentukan polong dapat dilakukan melalui pemuliaan
tanaman dengan mutasi untuk mendapatkan varietas unggul.
Tabel 3. Rata-rata Jumlah Polong per Tanaman pada Perlakuan Radiasi
Sinar Gamma Cobalt 60
Perlakuan
Jumlah polong
R1
44.07 cd
R2
54.62 e
R3
54.34 e
R4
49.09 de
R5
41.85 c
R6
28.46 b
R7
21.40 a
BNT 5 %
6.28
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Gambar 2. Histogram Jumlah Polong per Tanaman Kedelai pada Perlakuan
Radiasi Sinar Gamma Cobalt 60. R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt
60. Dosis 100 gray, R2 = Radiasi sinar gamma Cobalt 200 gray, R3
= Radiasi sinar gamma Cobalt 60. 300 gray, R4 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 400 gray R5 = Radiasi sinar gamma Cobalt 500
gray, R6 = Radiasi sinar gamma Cobalt 600 gray, R7 = Radiasi
sinar gamma Cobalt 700 gray
Hasil analisis statistika pengaruh perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60
terhadap berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per hektar menunjukkan
pengaruh yang nyata pada ketiga parameter yang diamati tersebut. Secara umum dari
ketiga parameter tersebut perlakuan dosis R2 (200 gray) dan R3 (300 gray)
8
menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding dengan perlakuan dosis lainnya tetapi
tidak berbeda nyata dengan perlakuan R1 (100 gray). Berat biji per tanaman, berat
100 biji dan berat biji per hektar terrendah dicapai pada perlakuan R7 (700 gray)
(Tabel 4 dan Gambar 2).
Tabel 4. Rata-rata Jumlah Biji per Tanaman, Berat 100 biji dan Berat Biji per
hektar pada Perlakuan Radiasi Sinar Gamma Cobalt 60
R1
Berat biji per
tanaman (gram)
19.29 bc
Berat 100 biji
(gram)
14.61 ab
Berat biji per
hektar (ton)
2.41 bc
R2
21.03 c
14.26 ab
2.63 c
R3
20.97 c
15.98 b
2.62 c
R4
15.83 ab
13.93 ab
1.98 ab
R5
14.22 a
13.76 ab
1.78 a
R6
13.48 a
13.17 a
1.69 a
R7
11.89 a
13.70 ab
1.49 a
Perlakuan
BNT 5 %
5,00
2,49
0,63
Keterangan : Angka yang didampingi huruf sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5 %
Gambar 3. Histogram berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per
hektar kedelai pada perlakuan radiasi sinar gamma Co 60
Tabel 4 tersebut diatas menjelaskan bahwa secara umum dengan semakin tinggi
dosis radiasi sinar gamma Cobalt 60 yang diberikan pada tanaman kedelai akan
mengakibatkan menurunnya berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat biji per
9
hektar.
Hal ini diduga disebabkan pengaruh sinar gamma dalam proses fisiologis
tanaman.
Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gama, γ) adalah
sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik
yang diproduksi oleh
radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran
elektron-positron. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energitinggi
yang
diproduksi
oleh
transisi
energi
karena
percepatan
elektron.
(Mugiono, 2001).
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
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).
Heritabilitas merupakan suatu tolok ukur yang digunakan dalam suatu seleksi,
yaitu untuk mengetahui kemampuan tetua dalam menurunkan kesamaan sifat kepada
keturunannya. Menurut Warwick, dkk (1983) heritabilitas adalah istilah yang digunakan
untuk menunjukan bagian dari keragaman otal (yang diukur dengan raga) dari suatu
sifat yang diakibatkan oleh pengaruh genetik. Secara statisitik merupakan reaksi
observed fenotific variance, yang disebabkan perbedaan diantara gen dan kombinasi
gen genotype individu-individu sebagai suatu unit.
Heritabilitas juga merupakan
parameter genetik yang digunakan untuk mengukur kemampuan suatu genotipe pada
populasi tanaman dalam mewariskan karakter yang dimilikinya atau merupakan suatu
pendugaan yang mengukur sejauh mana keragaman penampilan suatu genotipe
dalam populasi terutama yang disebabkan oleh peranan faktor genetik.
Hasil analisis statistika terhadap heritabilitas tanaman kedelai hasil irradiasi sinar
gamma cobalt 60 (Tabel 5 dan Gambar 4) menunjukkan nilai yang bervariasi dari
setiap perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60.
10
Tabel 5. Heritabilitas Variabel Produksi Tanaman Kedelai Hasil Radiasi Sinar
Gamma Cobalt 60
Variabel
Perlakuan Radiasi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Berat Biji per Tanaman
0.59
0.80
0.66
0.77
0.54
0.59
0.54
Berat 100 biji
0.62
0.76
0.77
0.49
0.52
0.42
0.52
Jml Polong per Tanaman
0.57
0.49
0.62
0.63
0.54
0.61
0.74
Berdasarkan tabel 7 tersebut diatas menunjukkan
bahwa nilai heritabilitas
tanaman kedelai pada tiga sifat variabel produksi termasuk dalam katagori sedang
sampai tinggi, variabel berat biji per polong perlakuan radiasi 200 gray menunjukkan
nilai heritabilitas tertinggi yaitu 80 % untuk berat biji 76 % sedang untuk jumlah polong
, 69%. Dari situ terlihat bahwa penampilan (fenotip) ketiga sifat tersebut lebih dominan
pengaruhnya oleh faktor genetik dari pada faktor lingkungannya. Jika dilakukan
seleksi, maka sifat baik fenotip yang nampak saat seleksi bisa digunakan untuk
menduga sifat baik genotipnya. Sehingga kemajuan seleksinya akan tinggi (signifikan).
Gambar 4. Heritabilitas tanaman kedelai hasil radiasi sinar gamma Cobalt 60
R1 = Radiasi sinar gamma Cobalt 100 gray, R2 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 200 gray, R3 = Radiasi sinar gamma Cobalt 300
gray, R4 = Radiasi sinar gamma Cobalt 400 gray R5 = Radiasi sinar
gamma Cobalt 500 gray, R6 = Radiasi sinar gamma Cobalt 600
gray, R7 = Radiasi sinar gamma Cobalt 700 gray
11
KESIMPULAN
1. Pemberian radiasi sinar gamma Cobalt 60 tidak meningkatkan persentase daya
kecambah bahkan cenderung semakin meningkatnya dosis radiasi sinar gamma
Cobalt 60 yang diberikan persentase daya kecambah semakin menurun.
2. Pengaruh radiasi sinar gamma Cobalt 60 pada parameter vegetatif yang diamati
(tinggi tanaman dan jumlah daun) menunjukkan bahwa pemberian radiasi dosis
R1 (100 gray), R2 (200 gray) dan R3 (300 gray) menghasilkan tinggi tanaman dan
jumlah daun yang lebih baik jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
3. Perlakuan radiasi sinar gamma Cobalt 60 pada dosis R2 (200 gray) dan R3 (300
gray) menghasilkan jumlah polong, berat biji per tanaman, berat 100 biji dan berat
biji per hektar yang lebih tinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya.
4. Perlakuan R2 (200 gray) mempunyai nilai heritabilitas tertinggi dengan tingkat
keragaman genotipe yang menunjukkan penampilan fenotipenya pada beberapa
variabel produksi dipengaruhi oleh faktor genotipe lebih dominan dari pada faktor
lingkungan
DAFTAR PUSTAKA
BATAN, 2006. Badan Tenaga Atom Nasional [BATAN]. 2006. Mutasi dalam
pemuliaan tanaman.
http://www.batan.go.id/patir/pert/pemuliaan/pemuliaan.html [15 Juli 2007].
Djajanegara, I. 2010. Penelitian Pendahuluan Mutasi dengan Sinar Gamma (CO 60)
untuk Meningkatkan Kandungan Metabolit Sekunder dan Analisis Isozyme
pada 3 Varietas Jamur Tiram ( Pleurotus ostreatus). BATAN. Jakarta.
Indriani, F. C., Sudjindro, Arifin, N. S., dan Lita S., 2008. Keragaman genetik plasma
nutfah kenaf (Hibisus cannabinus L.) dan beberapa species yang sekerabat
berdasarkan
analisis
isozim.
Dikutip
dari
:
http://images.soemarno.multiply.com/attachment/0/Rfux4goKCpkAABt7Lqs1/ra
mi4.doc?nm id=22332374. [4 Februari 2012
lrwan, 2006. Budidaya Tanaman Kedelai, Jatinangor: Universitas Padjadjaran
Kuswantoro A. 2007. Perakitan varietas unggul kedelai spesifik agroekologi. Dalam:
Sumarno, Suyamto, Widjono A, Hermanto, Kasim H (eds). Kedelai: Teknik
produksi dan pengembangan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman
Pangan, Bogor.
Mugiono, 2001. Pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi. Badan Tenaga Nuklir
Nasional, Pusat Pendidikan dan Pelatihan, Jakarta.
Sinaga R, 1998. Penggunaan Iradiasi Untuk Memperpanjang Daya Simpan Pisang
dan Tomat. Presentasi Ilmiah 26 Feb 1998. PAIR-BATAN, Jakarta.
12
Soeminto B, 1985. Manfaat Tenaga Atom untuk Kesejahteraan Manusia. CV Karya
Indah, Jakarta, 23-41; 125–130.
Van Hartten, 1998. Mutation breeding, theory and practical application. University of
Cambridge, Cambridge,UK.