BEBERAPA EFEK PERLAKUAN IRADIASI GAMMA PADA SOR­

GHUM (Sorghum vulgare)

Soeranto *

ABSTRAK - ABSTRACT

BEBERAPA EFEK PERLAKUAN IRADlASI GAMMA PADA SORGHUM (Sorghum

vulgare). Benih sorghum varietas lokal yaitu Keris, Katengu, dan No. 339 diiIadiasi dengan dosis

sampai I kGy. Efek iradiasi dipdajari pada pertumbuhan bibit MI' Mutasi klorofil dan gejalaperubahan wama biji dipdajari pada tanaman generasi M2• D50 untuk varietas Keris, Katengu,dan No. 339 berturut-turut sekitar 0,50; 0,40: dan 0,70 kGy. Dosis 0,50 kGy memberikanfrekuensi mutasi klorofil tertinggi pada varietas Keris.

SOME EFFECTS OF GAMMA IRRADIATION TREATMENT ON SORGHUM (Sorghum

vulgare). Seeds of local sorghum varieties i.e. Keris, Katengu, and No. 339 were irradiated with

doses up to I kGy. Effects of irradiation on MI seedling growth were studied. Chlorophyllmutations and phenomenon of seed colour changes were studied in the M2 plants. The D50 ofKeris, Katengu, and No. 339 varieties were found to be around 0.50: 0.40; and 0.70 kGy,respeCtivdy. Irradiation dose of 0.50 kGy gave the highest chlorophyll mutation frequency ofKeris variety.

PENDAHULUAN

Tanaman sorghum (Sorghum vulgare) memiliki potensi untuk dibudidayakan di

Indonesia. Di beberapa daerah, biji sorghum banyak dikonsumsi untuk mencukupikebutuhan pangan, baik untuk manusia rnaupun untuk ternak. Di sarnping itudi beberapa negara rnaju, biji sorghum digunakan sebagai bahan baku dalam industribir dan sirup (1, 2). Menurut BRIGGS dan SHANT yang dikutip olehRlSMUNAN­DAR (1), tanaman sorghum rnempunyai daya adaptasi yang tinggi terhadapkekeringan bila dibandingkan dengan tanaman pangan lain. Dalam usaha menunjangkeberhasilan program ekstensifikasi ke arah lahan pertanian kering, tanamansorghum mungkin merupakan salah satu tanaman pangan altematif yang dapatdikembangkan dalam rangka menuju swasembada pangan bagi rakyat Indonesia.

Pengembangan tanaman sorghum ke arag kultivar yang ideal untuk dibudi­dayakan ditempuh melalui pemuliaan tanaman. Prinsip dasar pemuliaan tanamanialah seleksi terhadap karakter yang dikehendaki di an tara keragaman tanaman yangada. Salah satu usaha untuk memperluas keragaman genetik tanaman dapat ditem­puh melalui perlakuan dengan mutagen tertentu, baik mutagen kimia maupunfisika (3, 4). Selama beberapa tahun terakhir, pemuliaan mutasi telah banyak

membuahkan hasil. Sekitar 500 kultivar tanaman telah dikembangkan, 255 kultivardi antaranya berasal dari tanaman serealia (5).

• Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN

147

Pemuliaan mutasi pada tanaman gandum species vulgare telah dilakukan olehBOROJEVIC (6). Oari hasil penelitian terse but diperoleh beberapa galur tanaman

yano memiliki k~ragamiU1diUilmjumlilh Kernel dan tinggi tanaman. D&lammakalahini disajikan hasil penelitian yang berkaitan dengan pemuliaan mutasi pada Sorghumvulgare. Laporan ini meliputi studi pengaruh mutagen sinar gamma pada pertum­buhan dan perkembangan tanaman sorghum Iokal, mutasi klorof1l, dan gejala

perubahan fenotip pada generasi M2.

BAHAN DAN METODE

Oalam penelitian ini digunakan tiga varietas sorghum Iokal, yaitu Keris,Katengu, dan No. 339. Langkah pertama ialah mempelajari efek mutagen iradiasigamma pada pertumbuhan ketiga varietas tersebut. Sebanyak kira-kira 200 bijibenih masing-masing varietas diiradiasi dengan sinar gamma dari'sumber Cobalt-60,dengan dosis berturut-turut 0; 0,20; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; 0,80; dan 1,00 kGy.Setelah diiradiasi, masing-masing benih ditanam dalam bak. Pengaruh perlakuaniradiasi diamati berdasarkan parameter tinggi tanaman M1. Pengukuran tinggitanaman dilakukan tujuh hari setelah penanaman.

Studi mutasi klorof1l dilakukan pada pertumbuhan bib it sorghum varietas Kerisgenerasi M2. Oalam hal ini benih diiradiasi dengan dosis berturut-turut 0; 0,10;0,20; 0,30; 0,40; dan 0,50 kGy. Pengamatan mutasi klorof1l dilakukan berdasarkanperubahan warna daun pada saat tanaman M2 berumur satu minggu. Selanjutnyadilakukan pula pengamatan terhadap gejaia perubahan fenotip, dalam hal inidiamati perubahan yang tampak (visible mutant) pada warna biji. Mutan-mutanhasil seleksi dipelajari pada generasi berikutnya untuk pengujian homogenitasnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran tinggi tanaman rata-rata ketiga varietas sorghum dari masing­masing perlakuan disajikan dalam TabeI1. Pengaruh perlakuan iradiasi gamma padapertumbuhan tinggi tanaman secara jelas dapat dilihat pada Gambar 1. Dari gambartersebut terlihat bahwa ketiga varietas sorghum memberikan respon yang berbedaterhadap perlakuan iradiasi. Varietas Katengumenunjukkan respon Iebih sensitif,kemudian disusul oleh varietas Keris dan No. 339. Berdasarkan data tinggi tanamantersebut maka dapat ditentukan dosis yang dapat memberikan reduksi pertumbuh­an bibit 50 % (050). 050 ini penting untuk menentukan selang dosis yang dapatmemberikan kemungkinan terjadinya mutasi yang optimal (7). Dari gambar terse­

but juga terlihat bahwa 050 untuk varietas Keris, Katengu dan No. 339 berturut­turut sekitar 0,50; 0,50; dan 0,70 kGy.

Warna yang tampak pada pengamatan mutasi klorof1l ternyata bervariasi antaraputih (albina), kuning (xantha) dan hijau kekuningan (veridis). Frekuensi mutasidan frekuensi mutan dari masing-masing perlakuan iradiasi pada varietas Keris dapatdilihat dalam Tabel 2. Dari tabel terse but terlihat bahwa dosis 0,50 kGy memberi­kan angka tertinggi, baik dalam frekuensi mutasi maupun frekuensi mutan. Nampak

148

Tabel 1. 1inggi tanaman rata-rata (em) ketiga varietas sorghum setelah perlakuan iradiasi.

VarietasDosis iradiasi (kGy) Keris

KatenguNo.339

° (kontrol)

8,9713,596,370,20

7,7110,277,970,40

6,065,804,360,50

4,823,305,310,60

3,422,094,480,70

3,301,632,720,80

1.651,412,121,00

0,511,061,20

di sini bahwa baik frekuensi mutasi maupun frekuensi mutan dalam batas dosisyang digunakan cenderung semakin meningkat dengan meningkatnya dosis iradiasi.

Pengaruh mutagen sinar gamma pada sorghum juga diamati pada perubahan

warna biji tanaman M2' Varietas Keris yang tidak diiradiasi merniliki biji berwarnamerah kecoklatan. Dari tanaman M2 ternyata muncul beberapa galur mutan yangmenunjukkan adanya gejala perubahan warna biji. Munculnya perubahan warnatersebut hanya teramati pada dosis iradiasi 0,30 kGy. Galur tanaman yangmengalami perubahan warna biji dapat djlihat pada Tabel 3. HOUSE (2) menyata­kan bahwa warna biji sorghum juga menentukan keunggulan varietasnya. Bila bijisorghum digunakan untuk konsumsi pangan bagi manusia, maka sorghum denganbiji berwarna putih adalah jenis yang paling disukai. Dari Tabel 3 dapat dilihatbahwa galur No. 66, 67,68 dan 69 berbiji putih. Dengan demikian terbukti bahwakemungkinan memperbaiki kualitas biji varietas Keris dengan mutasi buatan dapatmemberikan harapan untuk berhasil.

149

o 0,1 10,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Dosis (kGy)

Pertumbuhan relatif tanaman sorghum setelah perlakuan iradiasi gamma.

- -,,.•. '\.; ,,,~- ,,

\,\\,,,,

\.,.\... ...... ... . .\......

•.....

No. !I!I 9

Ken.

Katengu

,,,"­ ,

•.••....•

-.-.- ..

.... \,- .

'..

,.,.\•.... ,

80

90

100

~ 70" .... 60c:: o·...:bI>

50c:: :.sc::

40«I .CI:.s- !l0" c::20«I E«IH10

"So

bI>0C .~

Gambar 1.

KESIMPULAN

HasH penelitian ini menunjukkan bahwa iradiasi gamma sampai dosis 1,0 kGydapat mempengaruhi pertumbuhan dan menimbulkan mutasi pada tanamn sorghum.Varietas Katengu menunjukkan respon lebih sensitif terhadap perlakuan iradiasi,

kemudian disusul oleh varietas Keris dan No. 339. D50 untuk varietas Keris,Katengu dan No. 339 berturut-turut sekitar 0,50; 0,40 dan 0,70 kGy.

Wama yang tampak pada mutasi klorof1l ter?yata bervariasi antara putih(albina), kuning (xantha) dan hijau kekuningan (veridis). Baik frekuensi mutasimaupun frekuensi mutan cenderung bertambah besar dengan semakin meningkat­nya dosis iradiasi sampai batas 0,5 kGy.

Gejala perubahan warna biji varietas Keris pada tanaman M2 muncul dan hanyateramati pada dosis iradiasi 0,30 kGy. Beberapa galur mutan sorghum menghasilkanbiji berwarna putih, sehingga dapat disimpulkan bahwa mutasi buatan dapatmemperbaiki kualitas biji varietas Keris.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada Bapak Dr. Moch. Ismachindan Dr. K. Mikaelsen atas segala dorongan, bimbingan dan pengarahan yang telahdiberikan dalam pelaksanaan penelitian ini. Ucapan yang sarna penulis sampaikan

juga kepada Sdr. Sarjiyo yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian dilapangan.

150

DAFTAR PUSTAKA

1. RISMUNANDAR, Sorghum tanaman serba guna, Sinar Baru, Bandung (19 ..).

2. HOUSE, L.R., A Guide to Sorghum Breeding, lerisat, Andhra Pradesh, India.

3. ISMACHIN, M., "Increasing the genetic variance of rice protein throughmutation breeding techniques", Kesimpulan dan Kertas-Kertas KerjaLokakarya Pemuliaan Mutasi Ke II (Loka Karya Yogyakarta, 1974),BATAN, Jakarta (1975)36.

4. MIKAELSEN, K., "The role of mutations in plant breeding", Seminar Depar­temen Pertanian, Jakarta (1983), Belum diterbitkan.

5. DONINI, B., KAWAI, T., and MICKE, A., "Spectrum of mutant charactersutilized in developing improved cultivars", Selection in Mutation Breeding(proc. Panel Vienna, 1982). IAEA, Vienna (1984) 7.

6. BOROJECIV, K., and BOROJEVIC, S., "Stabilization of induced geneticvariability in irradiated populations of vulgare wheat", Indiced Mutationsin Plants (proc. Symposium Pullman, I969),IAEA, Vienna (1969)399.

7. MILKAELSEN, K., and BRUNNER, H., "Effect of fast neutrons and gammaradiation in seedling and root growth of barley varieties", Neu tron Irradia­

tion of Seeds II (Technical Reports ~eries No. 92). IAEA, Vienna (1968)79.

151

­\.II1-,)

Tabe1 2. Jumlah tanaman M I' M2, mutan pada M2 dan mutasi klorofil.

Frekuensi

FrekuensiDosis iradiasi

lumlah tanamanMutanmutasi/IOOmutan/IOOO

(kGy)MIM2Mutasipada M2tanaman MItanaman M2

o (kontrol)

353392

0,10

331609 I2 3,03 1,24

0,20

353337 436II ,43 10,79

0,30

372633 73818,92 14,43

0,40

342293 210 5,88 4,36

0,50

351917 II3531,43 18,26

Tabd 3. Variasi perobahan warna biji sorghum vanetas Kens pada tanaman M2 akibat iradiasi.

Gal ur

KontrolNo.45No.46No.58No.59No.60No.62No. 63No.64No.65No.66No.67No.68No.69No. 76No. 77No.91NO.92No~ 93

Warna biji

merah kecoklatanmerah mudamerah muda

kuningkuningkuningmerahmerahmerahmerah

putihputihputihputihcoklat kekuningancoklat kekuningankuningmerahmerah

153

DISKUSI

RlV AlE RA1MA :

1. Mengapa varietas Katengu lebih sensitif terhadap dosis radiasi dibandingkandengan varietas Keris dan varietas 339 ?

2. Faktor·faktor apa yang membedakan kesensitifan dosis radiasi terhadap ketigavarietas sorghum yang Anda teliti?

SOERANTO:

Setiap varietas memiliki sifat genetik yang berbeda, dan unsur-unsur genetik, misal­nya ukuran chromosome yang berbeda akan menyebabkan sensitivitas yang berbedapula.

C.J. SOEGlARTO :

Apakah mengiradiasi dengan laju dosis yang lebih rendah atau membasahi biji padawaktu iradiasi akan menaikan frekuensi mutasi sorghum.

SOERANTO:

Penelitian ini justru ingin mengetahui efek iradiasi gamma mulai dosis rendahsampai tinggi pada biji sorghum. Ternyata frekuensi mutasi semakin meningkatdengan semakin tingginya dosis yang digunakan.

154