INDUKSI TETRAPLOID PADA TANAMAN CABAI MERAH KERITING DAN CABAI RAWIT DENGAN KOLKISIN.
41
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
INDUKSI TETRAPLOID PADA TANAMAN CABAI MERAH KERITING DAN
CABAI RAWIT DENGAN KOLKISIN
(Induction the tetraploid of curly red chili and small chili by colchicine)
Mansyurdin, Hamru, dan Dewi Murni *)
ABSTRACT
Early sprout of curly red chilli (Capsicum annum L.) and
small chilli (C. frutescens L.) were induced by colchicine to
produces tetraploid plant. The early sprouts were treated
by 0.0%, 0.01%, 0.025% and 0.05% colchicine during 24
hours. The results showed that a teatment of 0,025%
colchicine is effective to induce tetraploid plant. The
treatment causes the swollen root tip (a morphological
tetraploid indication) in curly red and small chillis are
90,82% and 89,47% in respectivelly. The chromosome
numbers in swollen root tip cells of all sprouts are doubled.
By follows accounting of chromosome numbers in bud
anther cells of the plants were got tetraploid curly red and
small chillis are 95,83% and 100% respectivelly. The
tetraploid plants are shorter, stem diameter are bigger,
leave and corrola size more wider and longer, while early
flowering time more later compare to their diploid plant.
Key words : induction, tetraploid plant, chili
PENDAHULUAN
Tanaman cabai (Capsicum spp.) sebagai salah
satu komoditas sayuran yang bernilai ekonomi
tinggi dan mempunyai prospek cukup cerah
dalam upaya meningkatkan taraf hidup petani.
Jenis cabai yang umum diusahakan petani
adalah cabai merah (Capsicum annum L.) dan
cabai rawit (Capsicum frutescens L.). Kultivar
cabai rawit yang populer ditanam petani di
Sumatera Barat adalah cabai merah keriting.
Akhir-akhir ini kebutuhan akan komoditas
buah cabai cenderung meningkat seiring dengan
banyaknya industri makanan, obat-obatan dan
kosmetika yang memanfaatkannya (Nawangsih
et al., 1994). Menurut laporan BPS (1996) luas
daerah penanaman cabai di Indonesia adalah
182.000 ha dengan rata-rata produksi 2,6 ton/ha.
Menurut laporan FAO (1995) Indonesia merupakan negara dengan daerah penanaman terluas di
dunia, tetapi produktivitasnya masih jauh di
bawah rata-rata produksi dunia yang mencapai
9,5 ton/ha. Rendahnya produktivitas cabai di
Indonesia disebabkan oleh kualitas benih yang
masih rendah, teknik budidaya yang diterapkan
belum optimal, dan gangguan hama serta
penyakit (Hening, 1999).
*)
Biologi Fakultas MIPA Universitas Andalas, Padang
Untuk mendapatkan tanaman cabai keriting
dan cabai rawit tetraploid masih perlu dilakukan
penelitian lanjutan mengenai modifikasi konsentrasi kolkisin. Penelitian ini bertujuan untuk : 1)
mencari konsentrasi kolkisin yang lebih efektif
ISSN 0853-3776
Pada umumnya petani menggunakan benih
lokal
secara
turun
temurun
yang
keseragamannya
tidak
sama
sehingga
berpengaruh terhadap pro-duksi. Akhir-akhir ini
banyak dipasarkan benih cabai hibrida yang
unggul, namun benih tersebut hanya dapat
ditanam satu kali generasi. Akibatnya petani
akan tergantung akan kesediaan bibit dipa-saran
dan juga akan mengeluarkan biaya yang le-bih
tinggi. Salah satu benih cabai yang berproduk-si
tinggi dan generasi berikutnnya dapat diusahakan adalah benih tetraploid.
Menurut Brewbaker (1983) penggandaan
jumlah kromosom (poliploid) dapat diinduksi
tetraploid dengan senyawa penghambat mitosis
seperti kolkisin dan nitrogen oksida. Kolkisin
paling banyak digunakan sebagai penginduksi
tetraploid karena paling efektif dan mudah larut
dalam air. Menurut Poespodarsono (1977 cit.
Mindari et al., 1998) perlakuan kolkisin dapat
di-aplikasikan dengan cara perendaman,
pencelupan, penetesan, pengolesan, penyuntikan
dan penyem-protan. Perlakuan dapat diberikan
terhadap benih, akar kecambah, ujung batang
planlet hasil biakan kultur jaringan dan bunga.
Kolkisin dapat diguna-kan dalam bentuk larutan
atau pastayang dicam-pur dengan lanolin.
Upaya induksi tetraploid telah banyak
dilaku-kan, diantaranya pada tanaman melon
(Puspita et al., 1992), tomat (Santosa dan
Anggorowati, 1993) dan kacang tanah (Harahap,
1996), cabai merah keriting dan cabai rawit
(Mansyurdin, 2000). Mansyurdin (2000)
melaporkan bahwa ke-cambah cabai keriting dan
cabai rawit dapat di-induksi dengan 0,01%
sampai 0,5% larutan kolkisin selama 24 jam.
Makin tingi konsentrasi kolkisin makin tinggi
persentase sel yang tetra-ploid, tetapi persentase
kematian kecambah makin tinggi pula.
Pemeriksaan kromosom pada kedua jenis cabai
tersebut hanya pada ujung akar dan tidak
dilanjutkan pemeriksaannya pada kuncup antera,
sehingga tanaman yang diperoleh belum dapat
dipastikan tetraploid.
menginduksi kecambah cabai keriting dan cabai
rawit menjadi tanaman tetraploid; dan 2) membandingkan karakter morfologi antara tanaman
tetraploid dengan diploid.
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
42
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilakukan dari bulan Juni 2000
sampai Mei 2001 di rumah kawat Jurusan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Andalas, Padang. Benih cabai merah
keriting dan cabai rawit yang diperlakukan
adalah kultivar lokal yang berasal dari daerah
Bukittinggi,
Sumatera
Barat.
Biji
dikecambahkan pada cawan petri yang dialas
dengan kertas saring dan dilembabkan dengan
air destilasi steril. Biji yang baru berkecambah
diperlakuan dengan 0,0%, 0,01%, 0,025% dan
0,5% larutan kolokisin dengan lama perlakuan
24 jam.
Pada masing-masing perlakuan dihitung respon kecambah yaitu persentase ujung akar yang
membengkak dan persentase ujung akar yang
nekrosis. Ujung akar yang membengkak
diperiksa jumlah kromosomnya dengan metode
“squash” (Evans dan Reed, 1981). Ujung akar
difiksasi dengan larutan carnoy selama 1 jam,
sel-selnya dimaserasi dalam larutan 1 N HCl
pada suhu 450C dan objek diwarnai dengan
dengan
larutan
“aceto-orcein”.
Jumlah
kromosom dihitung pada sel yang sedang berada
pada tahap metafase dan untuk memudahkan
perhitungan jumlah kromosom, film hasil
pemotretan kromosom diproyeksikan dengan
alat pembesar (enlarger).
Kecambah hasil perlakuan yang persentase
tertinggi ujung akarnya membengkak yang
dipeli-hara dalam baki yang diberi media tanah
dan seba-gai pembandingnya adalah kecambah
diploid. Kecambah yang berumur empat minggu
ditanam pada polybag dan dipelihara di rumah
kawat. Tanaman dipupuk dengan pupuk dasar
dan pupuk susulan. Pupuk dasar diberikan
sebelum tanam yang terdiri dari 250 gram pupuk
kandang dan 2,5 gram TSP per tanaman. Pupuk
susulan diberikan tiga, enam dan sembilan
minggu setelah tanam yang terdiri dari 2,5 gram
Urea, 7,5 gram ZA dan 3,75 gram KCl per
tanaman (Sumarni, 1996).
Setelah tanaman berbunga diperiksa kromosom dari sel kuncup anternya dengan metode
seperti di atas. Berdasarkan hasil pemeriksaan
jumlah kromosom pada sel kuncup anter
dihitung persentase tanaman tetrapoid. Tanaman
cabai tetraploid diamati karakter morfologinya
antara lain tinggi tanaman, diameter batang,
panjang dan lebar daun, umur pertama
berbunga, panjang dan lebar korola. Ukuran
masing-masing karakter ter-sebut dibandingkan
antara tanaman cabai merah keriting maupun
cabai rawit tetraploid dan tanam-an diploidnya
berdasarkan Uji T.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Persentase tertinggi ujung akar kecambah
yang membengkak diperoleh pada perlakuan
kon-sentrasi 0,025% kolkisin yaitu 90,82%
untuk cabai merah keriting dan 75,93% untuk
cabai rawit, serta tanpa menyebabkan kematian
ujung akar (Tabel 1). Hasil penelitian ini
melengkapi laporan Mansyurdin (2000) yang
belum menda-patkan konsentrasi efektif untuk
penggandaan kromosom sel ujung akar tanpa
mengakibatkan kematian ujung akar.
Tabel 1. Respon kecambah cabai merah keriting dan cabai rawit pada berbagai perlakuan konsentrasi kolkisin
0,01%
Konsentrasi kolkisin
0,025%
0,005%
Merah keriting
Ujung akar membengkak (%)
Ujung akar yang mati (%)
80,91
0
n=110
90,82
0
n=98
85,0
13,0
n=100
Rawit
Ujung akar membengkak (%)
Ujung akar yang mati (%)
75,93
0
n=54
89,47
0
n=18
75,36
21,74
n=69
Jenis cabai
Respon kecambah
Keterangan: n = jumlah kecambah yang diperlakukan
Kromosom sel-sel ujung akar dari semua kecambah yang ujung akarnya membengkak hasil
perlakuan 0,01%, 0,025% dan 0,005% kolkisin
ternyata mengalami tertraploidisasi (Tabel 2;
Gambar 2.A). Pembengkakan ujung akar kecambah pada kedua jenis cabai setelah perlakuan
kol-kisin dapat dijadikan sebagai indikasi
morfologi telah terjadinya ploidisasi. Menurut
Stebbins (1970) sel tetraploid memiliki ukuran
sel yang lebih besar sehingga ukuran jaringan
dan organ juga lebih besar dibandingkan dengan
diploid.
Tabel 2. Tingkat ploidi sel ujung akar kecambah cabai merah keriting dan cabai rawit yang ujung akarnya membengkak
Jenis cabai
Tingkat ploidi
Merah keriting
2n=24
2n=48
0%
100%
n=12
0%
100%
n=12
0%
100%
n=9
Rawit
2n=24
0%
0%
0%
ISSN 0853-3776
Persentase ploidi kecambah pada perlakuan :
0,01% kolkisin
0,025% kolkisin
0,005% kolkisin
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
43
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
2n=48
100%
n=10
100%
n=11
100%
n=10
Keterangan: n = jumlah kecambah yang diperiksa
Hasil pemeriksan kromosom terhadap sel
kuncup antera tanaman cabai merah keriting dan
cabai rawit yang berasal dari kecambah yang
ujung akarnya membengkak (konsentrasi
0,025%), diperoleh tanaman tetraploid berturutturut 95,83% dan 100% (Tabel 3). Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa konsentrasi
0,025% bukan hanya mampu menggandakan
kromosom sel-sel ujung akar tetapi juga mampu
menggan-dakan kromosom sel-sel primordia
pucuk pada saat kecambah dan stabil sampai
fase generatif.
Tabel 3. Persentase cabai merah keriting dan cabai rawit
tetraploid yang berasal dari kecambah yang
ujung akarnya membengkak berdasarkan
pemeriksaan sel kuncup antera
Jenis cabai
Merah keriting
Rawit
Jumlah tanaman
yang diperiksa
24
14
Tanaman
tetraploid (%)
95,83
100
Gambar 1. Kromosom dari sel ujung akar kecambah: A. diploid; B. tetraploid
Semua karakter morfologi yang diukur dari
tanaman cabai merah keriting dan cabai rawit
tetraploid berbeda dengan diploidnya, kecuali
diameter batang pada tanaman cabai rawit
(Tabel 4). Rata-rata tinggi tanaman kedua jenis
cabai tetraploid lebih pendek dibandingkan
dengan tanaman diploid. Diameter batang cabai
keriting tetraploid lebih besar dibandingkan
dengan tanaman diploid, sedangkan pada cabai
rawit tidak berbeda nyata. Hasil yang sama juga
diperoleh oleh Kurniawati (2002) bahwa
tanaman melon teraploid lebih pendek
dibandingkan dengan tanaman diploidnya.
Rata-rata ukuran daun kedua jenis cabai
tetraploid lebih panjang dan lebar dibandingkan
dengan tanaman diploid, begitu juga halnya
dengan ukuran korola. Pada umumnya tanaman
tetraploid memiliki ukuran daun yang lebih
besar dibandingkan tanaman diploidnya, seperti
pada Raphanus sativus dan Brassica campestris
(Kaloo, 1988), pada melon (Kurniawati, 2002).
Menurut Brewbaker (1984) setiap penambahan
jumlah pasangan kromosom hampir selalu
diikuti oleh penambahan ukuran sel, sehingga
mengakibatkan penambahan ukuran jaringan
maupun organ.
Tabel 4. Perbandingan bebrapa karakter morfologi tanaman cabai merah keriting dan cabai rawit diploid pada tingkat
diploid dan tetraploid
Karakter morfologi
Tinggi tanaman (cm)
Diameter batang
Panjang daun (mm)
Lebar daun (mm)
Umur pertama berbunga (hst)
Panjang korola (mm)
Lebar korola (mm)
Keterangan: hst = hari setelah tanam
Cabai merah keriting
Diploid
Tetraploid
84,95
61,40*
7,49
8,50*
86,88
115,10*
34,79
54,65*
136,40
173,10*
9,95
12,30*
4,97
6,16*
Cabai rawit
Diploid
Tetraploid
120,50
59,65*
10,85
11,70ns
58,00
80,50*
25,90
46,60*
103,20
161,20*
8,34
9,95*
4,57
5,22*
(*) = berbeda nyata antara tetraploid dan diploid pada jenis cabai yang sama berdasarkan uji rata-rata (t) pada taraf 5%
(ns) = tidak berbeda nyata antara tetraploid dan diploid pada jenis cabai yang sama berdasarkan uji rata-rata (t) pada taraf 5%
ISSN 0853-3776
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
44
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
Rata-rata umur pertama berbunga kedua
jenis cabai tetraploid lebih lebih lama
dibandingkan dengan tanaman diploid. Santoso
dan Anggoro (1993) melaporkan bahwa masa
perbungaan ta-naman tomat teraploid lebih
lambat
dibandingkan
dengan
tanaman
diploidnya. Menurut Stebbins (1970) bahwa
siklus sel poliploid lebih lama di-bandingkan
siklus sel diploid sehingga pertumbuh-an sel
lebih lambat dan akibatnya masa vegetatif lebih
panjang.
KESIMPULAN
1.
Konsentrasi 0,025% kolkisin lebih efektif
menginduksi kecambah cabai merah keriting
dan cabai rawit menjadi tanaman tetraploid.
2. Tanaman cabai merah keriting dan cabai
rawit tetraploid lebih pendek, diameter
batang lebih besar, ukuran daun dan mahkota
bunga lebih lebar dan panjang, sedangkan
umur pertama berbunganya lebih lambat
dibandingkan dengan tanaman diploid.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini didanai oleh Proyek DUE-Like
Bath I Tahun Anggaran 2000 Program Studi
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Maka
dari itu penulis mengucapkan terima kasih
kepada Project Officer DUE-Like Program Studi
Biologi dan Direktur LPIU DUE-Like
Universitas Andalas.
DAFTAR PUSTAKA
BPS. 1996. Produksi Tanaman Sayuran dan Buah-buahan
1995. Biro Pusat Statistik, Jakarta.
Brewbaker, J.L. 1984. Genetika Pertanian. Seri Lembaga
Genetika Modern. Penerbit Gede Jaya. Jakarta.
Evans, D.A. and S.M. Reed. 1981. Cytogenetics Techniques, in:
Plant Tissue Methods and Applications in Agricultur. T.A.
Thorpe (Editor). Academic Press. New York. 213-240.
FAO. 1995. Yearbook: Production 1995. Food and Agriculture
Organization (FAO) of The United Nations. Rome.
Harahap, F. 1996. Analisis sitologi tanaman kacang hijau
(Vigna radiata (L.) Wilczek). Majalah Pendidikan
Science. 20(10): 92-99.
Hening, F.M.S. 1999. Bertanam cabai. Penebar Swadaya.
Jakarta.
Kallo, D.R. 1996. Vegetable Breeding. Vol. 1. CRC Press Inc.
Florida.
Kurniawati, T. 2002. Kajian aspek pertumbuhan dan produksi
tanaman melon tetraploid hasil induksi kolkisin. Tesis
Pascasarjana Universitas Andalas, Padang
Mansyurdin. 2000. Penggandaan kromosom tanaman cabai
keriting dan cabai rawit. Artikel Penelitian Doktor Muda.
SPP/DPP Universitas Andalas Tahun 1999/2000.
Mindari W.S., S. Tjondro W. dan P. Bambang. 1998. Pengaruh
konsentrasi colchisine dan lama perendaman ujung-ujung
batang kecambah terhadap pertumbuhan dan hasil
tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.). MIP UPN
Veteran, Jawa Timur. 8(18): 91-97.
Nawangsih, A.A., H.P. Imdad dan A. wahyudi. 1994. Cabai
Hot Beauty. Penebar Swadaya, Jakarta.
Puspita, E., D. Salbiah dan R.P.E. Murni. 1992. Pengaruh
konsentrasi colchiicne dan waktu perendaman benih
terhadap pertumbuhan dan jumlah kromosom tanaman
melon (Cucumis melo L.). Jurnal penelitian Universitas
Riau, Edisi10: 33-38.
Santosa, R. dan S. Anggorowati. 1993. Pengaruh pemberian
perlakuan colchisine terhadap pertumbuhan dan produksi
buah tomat. Majalah Ilmiah Universitas Sudirman, No. 4,
Th. XIX: 24-31.
Stebbins, G.L. 1971. Chromosomal Evolution in higher Plants.
Edward Arnold (Publishers) Ltd., London.
Sumarni, N. 1996. Budidaya Tanaman Cabai Merah, dalam:
Teknologi Produksi Tanaman Cabai Merah. A.S. Duriat,
A.W.W.H. Soeganda, T.A. Soetioso dan L. Proboningrum
(Editors). Puslitbang Hortikultura, Balitthor: 36-45.
q------------------------------oo0oo------------------------------
ISSN 0853-3776
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
INDUKSI TETRAPLOID PADA TANAMAN CABAI MERAH KERITING DAN
CABAI RAWIT DENGAN KOLKISIN
(Induction the tetraploid of curly red chili and small chili by colchicine)
Mansyurdin, Hamru, dan Dewi Murni *)
ABSTRACT
Early sprout of curly red chilli (Capsicum annum L.) and
small chilli (C. frutescens L.) were induced by colchicine to
produces tetraploid plant. The early sprouts were treated
by 0.0%, 0.01%, 0.025% and 0.05% colchicine during 24
hours. The results showed that a teatment of 0,025%
colchicine is effective to induce tetraploid plant. The
treatment causes the swollen root tip (a morphological
tetraploid indication) in curly red and small chillis are
90,82% and 89,47% in respectivelly. The chromosome
numbers in swollen root tip cells of all sprouts are doubled.
By follows accounting of chromosome numbers in bud
anther cells of the plants were got tetraploid curly red and
small chillis are 95,83% and 100% respectivelly. The
tetraploid plants are shorter, stem diameter are bigger,
leave and corrola size more wider and longer, while early
flowering time more later compare to their diploid plant.
Key words : induction, tetraploid plant, chili
PENDAHULUAN
Tanaman cabai (Capsicum spp.) sebagai salah
satu komoditas sayuran yang bernilai ekonomi
tinggi dan mempunyai prospek cukup cerah
dalam upaya meningkatkan taraf hidup petani.
Jenis cabai yang umum diusahakan petani
adalah cabai merah (Capsicum annum L.) dan
cabai rawit (Capsicum frutescens L.). Kultivar
cabai rawit yang populer ditanam petani di
Sumatera Barat adalah cabai merah keriting.
Akhir-akhir ini kebutuhan akan komoditas
buah cabai cenderung meningkat seiring dengan
banyaknya industri makanan, obat-obatan dan
kosmetika yang memanfaatkannya (Nawangsih
et al., 1994). Menurut laporan BPS (1996) luas
daerah penanaman cabai di Indonesia adalah
182.000 ha dengan rata-rata produksi 2,6 ton/ha.
Menurut laporan FAO (1995) Indonesia merupakan negara dengan daerah penanaman terluas di
dunia, tetapi produktivitasnya masih jauh di
bawah rata-rata produksi dunia yang mencapai
9,5 ton/ha. Rendahnya produktivitas cabai di
Indonesia disebabkan oleh kualitas benih yang
masih rendah, teknik budidaya yang diterapkan
belum optimal, dan gangguan hama serta
penyakit (Hening, 1999).
*)
Biologi Fakultas MIPA Universitas Andalas, Padang
Untuk mendapatkan tanaman cabai keriting
dan cabai rawit tetraploid masih perlu dilakukan
penelitian lanjutan mengenai modifikasi konsentrasi kolkisin. Penelitian ini bertujuan untuk : 1)
mencari konsentrasi kolkisin yang lebih efektif
ISSN 0853-3776
Pada umumnya petani menggunakan benih
lokal
secara
turun
temurun
yang
keseragamannya
tidak
sama
sehingga
berpengaruh terhadap pro-duksi. Akhir-akhir ini
banyak dipasarkan benih cabai hibrida yang
unggul, namun benih tersebut hanya dapat
ditanam satu kali generasi. Akibatnya petani
akan tergantung akan kesediaan bibit dipa-saran
dan juga akan mengeluarkan biaya yang le-bih
tinggi. Salah satu benih cabai yang berproduk-si
tinggi dan generasi berikutnnya dapat diusahakan adalah benih tetraploid.
Menurut Brewbaker (1983) penggandaan
jumlah kromosom (poliploid) dapat diinduksi
tetraploid dengan senyawa penghambat mitosis
seperti kolkisin dan nitrogen oksida. Kolkisin
paling banyak digunakan sebagai penginduksi
tetraploid karena paling efektif dan mudah larut
dalam air. Menurut Poespodarsono (1977 cit.
Mindari et al., 1998) perlakuan kolkisin dapat
di-aplikasikan dengan cara perendaman,
pencelupan, penetesan, pengolesan, penyuntikan
dan penyem-protan. Perlakuan dapat diberikan
terhadap benih, akar kecambah, ujung batang
planlet hasil biakan kultur jaringan dan bunga.
Kolkisin dapat diguna-kan dalam bentuk larutan
atau pastayang dicam-pur dengan lanolin.
Upaya induksi tetraploid telah banyak
dilaku-kan, diantaranya pada tanaman melon
(Puspita et al., 1992), tomat (Santosa dan
Anggorowati, 1993) dan kacang tanah (Harahap,
1996), cabai merah keriting dan cabai rawit
(Mansyurdin, 2000). Mansyurdin (2000)
melaporkan bahwa ke-cambah cabai keriting dan
cabai rawit dapat di-induksi dengan 0,01%
sampai 0,5% larutan kolkisin selama 24 jam.
Makin tingi konsentrasi kolkisin makin tinggi
persentase sel yang tetra-ploid, tetapi persentase
kematian kecambah makin tinggi pula.
Pemeriksaan kromosom pada kedua jenis cabai
tersebut hanya pada ujung akar dan tidak
dilanjutkan pemeriksaannya pada kuncup antera,
sehingga tanaman yang diperoleh belum dapat
dipastikan tetraploid.
menginduksi kecambah cabai keriting dan cabai
rawit menjadi tanaman tetraploid; dan 2) membandingkan karakter morfologi antara tanaman
tetraploid dengan diploid.
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
42
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilakukan dari bulan Juni 2000
sampai Mei 2001 di rumah kawat Jurusan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Andalas, Padang. Benih cabai merah
keriting dan cabai rawit yang diperlakukan
adalah kultivar lokal yang berasal dari daerah
Bukittinggi,
Sumatera
Barat.
Biji
dikecambahkan pada cawan petri yang dialas
dengan kertas saring dan dilembabkan dengan
air destilasi steril. Biji yang baru berkecambah
diperlakuan dengan 0,0%, 0,01%, 0,025% dan
0,5% larutan kolokisin dengan lama perlakuan
24 jam.
Pada masing-masing perlakuan dihitung respon kecambah yaitu persentase ujung akar yang
membengkak dan persentase ujung akar yang
nekrosis. Ujung akar yang membengkak
diperiksa jumlah kromosomnya dengan metode
“squash” (Evans dan Reed, 1981). Ujung akar
difiksasi dengan larutan carnoy selama 1 jam,
sel-selnya dimaserasi dalam larutan 1 N HCl
pada suhu 450C dan objek diwarnai dengan
dengan
larutan
“aceto-orcein”.
Jumlah
kromosom dihitung pada sel yang sedang berada
pada tahap metafase dan untuk memudahkan
perhitungan jumlah kromosom, film hasil
pemotretan kromosom diproyeksikan dengan
alat pembesar (enlarger).
Kecambah hasil perlakuan yang persentase
tertinggi ujung akarnya membengkak yang
dipeli-hara dalam baki yang diberi media tanah
dan seba-gai pembandingnya adalah kecambah
diploid. Kecambah yang berumur empat minggu
ditanam pada polybag dan dipelihara di rumah
kawat. Tanaman dipupuk dengan pupuk dasar
dan pupuk susulan. Pupuk dasar diberikan
sebelum tanam yang terdiri dari 250 gram pupuk
kandang dan 2,5 gram TSP per tanaman. Pupuk
susulan diberikan tiga, enam dan sembilan
minggu setelah tanam yang terdiri dari 2,5 gram
Urea, 7,5 gram ZA dan 3,75 gram KCl per
tanaman (Sumarni, 1996).
Setelah tanaman berbunga diperiksa kromosom dari sel kuncup anternya dengan metode
seperti di atas. Berdasarkan hasil pemeriksaan
jumlah kromosom pada sel kuncup anter
dihitung persentase tanaman tetrapoid. Tanaman
cabai tetraploid diamati karakter morfologinya
antara lain tinggi tanaman, diameter batang,
panjang dan lebar daun, umur pertama
berbunga, panjang dan lebar korola. Ukuran
masing-masing karakter ter-sebut dibandingkan
antara tanaman cabai merah keriting maupun
cabai rawit tetraploid dan tanam-an diploidnya
berdasarkan Uji T.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Persentase tertinggi ujung akar kecambah
yang membengkak diperoleh pada perlakuan
kon-sentrasi 0,025% kolkisin yaitu 90,82%
untuk cabai merah keriting dan 75,93% untuk
cabai rawit, serta tanpa menyebabkan kematian
ujung akar (Tabel 1). Hasil penelitian ini
melengkapi laporan Mansyurdin (2000) yang
belum menda-patkan konsentrasi efektif untuk
penggandaan kromosom sel ujung akar tanpa
mengakibatkan kematian ujung akar.
Tabel 1. Respon kecambah cabai merah keriting dan cabai rawit pada berbagai perlakuan konsentrasi kolkisin
0,01%
Konsentrasi kolkisin
0,025%
0,005%
Merah keriting
Ujung akar membengkak (%)
Ujung akar yang mati (%)
80,91
0
n=110
90,82
0
n=98
85,0
13,0
n=100
Rawit
Ujung akar membengkak (%)
Ujung akar yang mati (%)
75,93
0
n=54
89,47
0
n=18
75,36
21,74
n=69
Jenis cabai
Respon kecambah
Keterangan: n = jumlah kecambah yang diperlakukan
Kromosom sel-sel ujung akar dari semua kecambah yang ujung akarnya membengkak hasil
perlakuan 0,01%, 0,025% dan 0,005% kolkisin
ternyata mengalami tertraploidisasi (Tabel 2;
Gambar 2.A). Pembengkakan ujung akar kecambah pada kedua jenis cabai setelah perlakuan
kol-kisin dapat dijadikan sebagai indikasi
morfologi telah terjadinya ploidisasi. Menurut
Stebbins (1970) sel tetraploid memiliki ukuran
sel yang lebih besar sehingga ukuran jaringan
dan organ juga lebih besar dibandingkan dengan
diploid.
Tabel 2. Tingkat ploidi sel ujung akar kecambah cabai merah keriting dan cabai rawit yang ujung akarnya membengkak
Jenis cabai
Tingkat ploidi
Merah keriting
2n=24
2n=48
0%
100%
n=12
0%
100%
n=12
0%
100%
n=9
Rawit
2n=24
0%
0%
0%
ISSN 0853-3776
Persentase ploidi kecambah pada perlakuan :
0,01% kolkisin
0,025% kolkisin
0,005% kolkisin
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
43
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
2n=48
100%
n=10
100%
n=11
100%
n=10
Keterangan: n = jumlah kecambah yang diperiksa
Hasil pemeriksan kromosom terhadap sel
kuncup antera tanaman cabai merah keriting dan
cabai rawit yang berasal dari kecambah yang
ujung akarnya membengkak (konsentrasi
0,025%), diperoleh tanaman tetraploid berturutturut 95,83% dan 100% (Tabel 3). Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa konsentrasi
0,025% bukan hanya mampu menggandakan
kromosom sel-sel ujung akar tetapi juga mampu
menggan-dakan kromosom sel-sel primordia
pucuk pada saat kecambah dan stabil sampai
fase generatif.
Tabel 3. Persentase cabai merah keriting dan cabai rawit
tetraploid yang berasal dari kecambah yang
ujung akarnya membengkak berdasarkan
pemeriksaan sel kuncup antera
Jenis cabai
Merah keriting
Rawit
Jumlah tanaman
yang diperiksa
24
14
Tanaman
tetraploid (%)
95,83
100
Gambar 1. Kromosom dari sel ujung akar kecambah: A. diploid; B. tetraploid
Semua karakter morfologi yang diukur dari
tanaman cabai merah keriting dan cabai rawit
tetraploid berbeda dengan diploidnya, kecuali
diameter batang pada tanaman cabai rawit
(Tabel 4). Rata-rata tinggi tanaman kedua jenis
cabai tetraploid lebih pendek dibandingkan
dengan tanaman diploid. Diameter batang cabai
keriting tetraploid lebih besar dibandingkan
dengan tanaman diploid, sedangkan pada cabai
rawit tidak berbeda nyata. Hasil yang sama juga
diperoleh oleh Kurniawati (2002) bahwa
tanaman melon teraploid lebih pendek
dibandingkan dengan tanaman diploidnya.
Rata-rata ukuran daun kedua jenis cabai
tetraploid lebih panjang dan lebar dibandingkan
dengan tanaman diploid, begitu juga halnya
dengan ukuran korola. Pada umumnya tanaman
tetraploid memiliki ukuran daun yang lebih
besar dibandingkan tanaman diploidnya, seperti
pada Raphanus sativus dan Brassica campestris
(Kaloo, 1988), pada melon (Kurniawati, 2002).
Menurut Brewbaker (1984) setiap penambahan
jumlah pasangan kromosom hampir selalu
diikuti oleh penambahan ukuran sel, sehingga
mengakibatkan penambahan ukuran jaringan
maupun organ.
Tabel 4. Perbandingan bebrapa karakter morfologi tanaman cabai merah keriting dan cabai rawit diploid pada tingkat
diploid dan tetraploid
Karakter morfologi
Tinggi tanaman (cm)
Diameter batang
Panjang daun (mm)
Lebar daun (mm)
Umur pertama berbunga (hst)
Panjang korola (mm)
Lebar korola (mm)
Keterangan: hst = hari setelah tanam
Cabai merah keriting
Diploid
Tetraploid
84,95
61,40*
7,49
8,50*
86,88
115,10*
34,79
54,65*
136,40
173,10*
9,95
12,30*
4,97
6,16*
Cabai rawit
Diploid
Tetraploid
120,50
59,65*
10,85
11,70ns
58,00
80,50*
25,90
46,60*
103,20
161,20*
8,34
9,95*
4,57
5,22*
(*) = berbeda nyata antara tetraploid dan diploid pada jenis cabai yang sama berdasarkan uji rata-rata (t) pada taraf 5%
(ns) = tidak berbeda nyata antara tetraploid dan diploid pada jenis cabai yang sama berdasarkan uji rata-rata (t) pada taraf 5%
ISSN 0853-3776
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
44
Stigma Volume XII No.3, Juli – September 2004
Rata-rata umur pertama berbunga kedua
jenis cabai tetraploid lebih lebih lama
dibandingkan dengan tanaman diploid. Santoso
dan Anggoro (1993) melaporkan bahwa masa
perbungaan ta-naman tomat teraploid lebih
lambat
dibandingkan
dengan
tanaman
diploidnya. Menurut Stebbins (1970) bahwa
siklus sel poliploid lebih lama di-bandingkan
siklus sel diploid sehingga pertumbuh-an sel
lebih lambat dan akibatnya masa vegetatif lebih
panjang.
KESIMPULAN
1.
Konsentrasi 0,025% kolkisin lebih efektif
menginduksi kecambah cabai merah keriting
dan cabai rawit menjadi tanaman tetraploid.
2. Tanaman cabai merah keriting dan cabai
rawit tetraploid lebih pendek, diameter
batang lebih besar, ukuran daun dan mahkota
bunga lebih lebar dan panjang, sedangkan
umur pertama berbunganya lebih lambat
dibandingkan dengan tanaman diploid.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini didanai oleh Proyek DUE-Like
Bath I Tahun Anggaran 2000 Program Studi
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Maka
dari itu penulis mengucapkan terima kasih
kepada Project Officer DUE-Like Program Studi
Biologi dan Direktur LPIU DUE-Like
Universitas Andalas.
DAFTAR PUSTAKA
BPS. 1996. Produksi Tanaman Sayuran dan Buah-buahan
1995. Biro Pusat Statistik, Jakarta.
Brewbaker, J.L. 1984. Genetika Pertanian. Seri Lembaga
Genetika Modern. Penerbit Gede Jaya. Jakarta.
Evans, D.A. and S.M. Reed. 1981. Cytogenetics Techniques, in:
Plant Tissue Methods and Applications in Agricultur. T.A.
Thorpe (Editor). Academic Press. New York. 213-240.
FAO. 1995. Yearbook: Production 1995. Food and Agriculture
Organization (FAO) of The United Nations. Rome.
Harahap, F. 1996. Analisis sitologi tanaman kacang hijau
(Vigna radiata (L.) Wilczek). Majalah Pendidikan
Science. 20(10): 92-99.
Hening, F.M.S. 1999. Bertanam cabai. Penebar Swadaya.
Jakarta.
Kallo, D.R. 1996. Vegetable Breeding. Vol. 1. CRC Press Inc.
Florida.
Kurniawati, T. 2002. Kajian aspek pertumbuhan dan produksi
tanaman melon tetraploid hasil induksi kolkisin. Tesis
Pascasarjana Universitas Andalas, Padang
Mansyurdin. 2000. Penggandaan kromosom tanaman cabai
keriting dan cabai rawit. Artikel Penelitian Doktor Muda.
SPP/DPP Universitas Andalas Tahun 1999/2000.
Mindari W.S., S. Tjondro W. dan P. Bambang. 1998. Pengaruh
konsentrasi colchisine dan lama perendaman ujung-ujung
batang kecambah terhadap pertumbuhan dan hasil
tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.). MIP UPN
Veteran, Jawa Timur. 8(18): 91-97.
Nawangsih, A.A., H.P. Imdad dan A. wahyudi. 1994. Cabai
Hot Beauty. Penebar Swadaya, Jakarta.
Puspita, E., D. Salbiah dan R.P.E. Murni. 1992. Pengaruh
konsentrasi colchiicne dan waktu perendaman benih
terhadap pertumbuhan dan jumlah kromosom tanaman
melon (Cucumis melo L.). Jurnal penelitian Universitas
Riau, Edisi10: 33-38.
Santosa, R. dan S. Anggorowati. 1993. Pengaruh pemberian
perlakuan colchisine terhadap pertumbuhan dan produksi
buah tomat. Majalah Ilmiah Universitas Sudirman, No. 4,
Th. XIX: 24-31.
Stebbins, G.L. 1971. Chromosomal Evolution in higher Plants.
Edward Arnold (Publishers) Ltd., London.
Sumarni, N. 1996. Budidaya Tanaman Cabai Merah, dalam:
Teknologi Produksi Tanaman Cabai Merah. A.S. Duriat,
A.W.W.H. Soeganda, T.A. Soetioso dan L. Proboningrum
(Editors). Puslitbang Hortikultura, Balitthor: 36-45.
q------------------------------oo0oo------------------------------
ISSN 0853-3776
AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002