TUGAS M.K. REKAYASA TANAMAN III

Laporan Praktikum Mutasi Irradiasi Sinar Gamma

Pada Tanaman Padi

Kelompok 1

Dela Belani 150510090098

Lia Herawati 150510090100

Sandra D. Febiane 150510090101

Ulima R. Juwita 150510090117

Estri Sayekti 150510090123

AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2011

BAB I. Pendahuluan

Garis Besar

Padi merupakan termasuk komoditi penting di Indonesia. Luas pertanaman padi

di Indonesia diperkirakan mencapai 11–12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi

lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), ladang (1,20 juta ha),

dan lahan pasang surut (Susanto, et al., 2003).

Produksi padi dengan iradiasi sinar gamma

Pengembangan varietas unggul pada tanaman padi perlu terus dilakukan agar

dapat memenuhi kebutuhan masyarakat. Salah satu cara yang dapat dilakukan dalam

pengembangan varietas unggul adalah dengan melakukan induksi mutasi dengan iradiasi

sinar gamma. Induksi mutasi dengan iradiasi sinar gama dapat digunakan dalam

pengembangan varietas unggul tanaman padi (Aisyah, et al., 2009), dan sorgum.

Mutasi adalah perubahan materi genetik, yang merupakan sumber pokok dari

semua keragaman genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam (Aisyah, 2006).

Mutasi dapat terjadi secara spontan di alam, namun peluang kejadiannya sangat kecil,

yaitu sekitar 10-6 (Aisyah, 2009). Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan

mutagen kimia seperti EMS (ethylene methane sulfonate), NMU (nitrosomethyl urea),

NTG (nitrosoguanidine), dan lain-lain) atau mutagen fisik (seperti sinar gamma, sinar X,

sinar neutron dan lain-lain). Akan tetapi mutasi dengan iradiasi pada bagian vegetative

tanaman memperlihatkan hasil yang lebih baik dibandingkan perlakuan dengan mutagen

kimia (Aisyah, 2009).

Dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan

keberhasilan terbentuknya tanaman mutan. Jika iradiasi dilakukan pada benih, pada

umumnya kisaran dosis yang efektif lebih tinggi dibandingkan jika dilakukan pada

bagian tanaman lainnya. Semakin banyak kadar oksigen dan molekul air (H2O) dalam

materi yang diiradiasi, maka akan semakin banyak pula radikal bebas yang terbentuk

sehingga tanaman menjadi lebih sensitif (Herison, et al., 2008). Untuk itu maka perlu

dicari dosis optimum yang dapat efektif menghasilkan tanaman mutan yang pada

umumnya terjadi pada atau sedikit dibawah nilai LD50 (Lethal Dose50). LD50 adalah

dosis yang menyebabkan 50% kematian dari populasi yang diradiasi.

Tujuan Praktikum

Mengetahui respon padi terhadap berbagai level dosis radiasi sinar gamma.

Dapat menentukan lethal dosage (LD50) pada tanaman padi

BAB II. Tinjauan Pustaka

Tanaman Padi

Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun. Tanaman ini berasal

daru dua benua, yaitu Asia dan Afrika Barat tropis dan subtropis. Luas pertanaman padi

di Indonesia diperkirakan mencapai 11–12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi

lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), ladang (1,20 juta ha),

dan lahan pasang surut (Susanto, et al., 2003). Padi merupakan bahan makanan yang

menghasilkan beras. Bahan makanan ini merupakan makanan pokok bagi sebagian besar

penduduk Indonesia.

Terdapat 25 spesies Oryza. Jenis yang paling terkenal adalah O. sativa dengan dua

subspesies. Pertama, adalaj Japonica (padi bulu) yang ditanam di daerah subtropis.

Kedua, indica (padi cere) yang ditanam di daerah tropis. Adaptasi Japonica yang

berkembang di beberapa daerah di Indonesia disebut sebagai subspesies javanica

Morfologi

Akar tanaman padi yang berfungsi menyerap air dan zat – zat makanan dari dalam

tanah terdiri dari:

1. Akar tunggang yaitu akar yang tumbuh pada saat benih berkecambah

2. Akar serabut yaitu akar yang tumbuh dari akar tunggang setelah tanaman

berumur 5 – 6 hari.

Batang tanaman padi mempunyai bentuk beruas – ruas, rangkaian ruas – ruas

pada batang tanaman padi mempunyai panjang yang berbeda – beda. Pada ruas batang

bawah pendek, semakin ke atas semakin panjang.

Ciri khas daun tanaman padi yaitu adanya sisik dan telinga daun, hal ini yang

menyebabkan daun tanaman padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang lain, Adapun

bagian daun padi yaitu

(1) Helaian daun terletak pada batang padi, bentuk memanjang seperti pita.

(2) Pelepah daun merupakan yang menyelubungi batang yang berfungsi

memberi dukungan pada ruas bagian jaringan

(3) Lidah daun terletak pada perbatasan antara helian daun dan leher daun.

Malai merupakan sekumpulan bunga padi yang kelur dari buku paling atas.

Panjang malai tergantung pada varietas. Bunga padi terdiri dari kepala putik, tangkai sari,

palea, lemma, kepala putik, ladicula, dan tangkai bunga. Bunga padi merupakan bunga

telanjang yang mempunyai satu bakal buah, 6 benang sari, serta 2 tangkai putik. Gabah

atau buah padi terdiri dari Embrio, Endosperm dan Bekatul.

Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik di Daerah yang berhawa panas dan

banyak mengandung uap air. Dengan kata lain padi dapat hidup baik di daerah beriklim

panas yang lembab dengan curah hujan rata – rata 200 mm/bulan atau lebih dengan

distribusi 4 bulan atau sekitar 1500 – 2000 mm/ tahun dengan suhu 23° C ke atas, dan

sinar matahari yang cukup, hal ini sesuai karena padi menghendaki tempat yang

mempunyai iklim panas.

Mutasi Padi

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA),

baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi

terjadi pada frekuensi yang rendah di alam, biasanya lebih rendah dari 1 : 100.000

individu Tujuan mutasi adalah untuk memperbesar variasi suatu tanaman yang dimutasi.

Hal itu ditunjukkan misalnya oleh variasi kandungan gizi atau morfologi dan penampilan

tanaman. Semakin besar variasi, seorang pemulia atau orang yang bekerja untuk merakit

kultivar unggul, semakin besar peluang untuk memilih tanaman yang dikehendaki.

Melalui teknik penyinaran (radiasi) dapat menghasilkan mutan atau tanaman yang

mengalami mutasi dengan sifat–sifat yang diharapkan setelah melalui serangkaian

pengujian, seleksi dan sertifikasi.

Istilah radiasi sinar Gamma adalah radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang

diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Efek radiasi Sinar gamma

dapat menyebabkan perubahan genetik di dalam sel somatik (mutasi somatik) dapat

diturunkan dan dapat menyebabkan terjadinya perubahan fenotip. Perubahan tersebut

dapat terjadi secara lokal pada tingkat sel atau kelompok sel sehingga individu dapat

menjadi kimera. Iradiasi dapat menginduksi perubahan struktur kromosom yaitu terjadi

pematahan kromosom. Iradiasi sinar gamma sering digunakan dalam usaha pemuliaan

tanaman karena dapat meningkatkan variabilitas, sehingga dapat menghasilkan mutan.

Mutasi yang terjadi ke arah sifat positif dan terwariskan ke generasi berikutnya

merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia.

Padi hasil Mutasi

Kegiatan penelitian tanaman padi sawah dengan teknik mutasi telah banyak

dilakukan, institusi BATAN sendiri telah berhasil menciptakan varietas baru melalui

pemuliaan dengan teknik mutasi ini. Contoh keberhasilan tersebut adalah dilepaskannya

beberapa varietas padi diantaranya adalah; Atomita 1, Atomita 2, Atomita 3, Atomita 4,

Situgintung, Cilosari, Woyla, Meraoke, Kahayan, Winongo, Diah Suci, Yuwono dan

Mayang. Beberapa varietas unggul tersebut telah dimanfaatkan dalam program

persilangan padi.

BAB III BAHAN DAN METODE

1) Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penanaman benih hasil iradiasi berbagai konsentrasi ditanam pada hari Kamis, 10 Maret

2010

2) Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

Benih Padi

3) Alat - alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

a) media tanam (tanah)

b) bak plastik ds

c) penggaris/milimeter block

d) alat tulis

e) label

f) Gamma chamber 4000A

4) Metode Pelaksanaan

a) Masukkan benih padi dalam plastik

b) Radiasi benih-benih tersebut ke dalam gamma chamber 4000A dengan sumber

radiasi Co60

c) Kecambahkan benih dalam tray perkecambahan

d) Amati daya tumbuh dan tinggi tanaman

e) Bandingkan antar perlakuan

f) Buat kurva respon LD50

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

LD50 pada Benih Padi

Nilai LD50 dapat diperoleh dengan mengetahui pola respon daya tumbuh

tanaman terhadap berbagai dosis iradiasi. Dari data yang diamati didapat hasil sbg berikut

Kurva antara dosis dan % Daya berkecambah memperlihatkan bahwa secara garis

besar semakin tingi dosis iradiasi, dapat menurunkan daya tumbuh tanaman. LD50 pada

tanaman padi adalah 425.99. Adapun beberapa LD50 pada beberapa jenis tanaman yaitu

Benih padi varietas Super Basmati memiliki LD50 sebesar 223 Gy (Cheema and Att)

Karthika and Lakshmi (2006) menjelaskan dalam laporannya bahwa benih kedelai CO1

dan CO2 memiliki LD50 sebesar 620 dan583 Gy. Human and Sihono (2010) melaporkan

bahwa benih sorgum memiliki LD50 sebesar 504 Gy.

LD50 pada benih di atas pada umunya tinggi, hal ini mengindikasikan bahwa

baenih – benih tersebut memiliki radiosensitivitas yang rendah. Hal ini diduga karena

kandungan air pada benih – benih tersebut sudah sangat rendah. Semakin banyak kadar

oksigen dan molekul air (H2O) dalam materi yang diiradiasi, maka akan semakin banyak

pula radikal bebas yang terbentuk sehingga tanaman menjadi lebih sensitive (Herison, et

al., 2008).

Tinggi Tanaman Padi

Tinggi tanaman Padi pada gambar diatas memperlihatkan bahwa pada tanaman

padi , semakin tinggi dosis iradiasi dapat menurunkan tinggi tanaman. Wuryan (2009)

mengemukakan bahwa iradiasi sinar gamma berpengaruh nyata menurunkan rata-rata

tinggi planlet beberapa genotipe krisan. Aisyah (2006) juga menjelaskan bahwa

menurunnya tinggi kecambah adalah indikator yang paling umum digunakan untuk

melihat efek mutagen, baik fisik maupun kimia.

0 100 200 300 40002468

1012141618

Kurva Pertumbuhan Rata- Rata Tinggi Tanaman Padi

Kurva Pertumbuhan Rata- Rata Tinggi Tanaman Padi

Dosis

Ting

gi ta

nam

an

Dari gambaran kurva diatas antara tinggi rata – rata tanaman padi dengan dosis

radiasi yang diberikan sebagai perlakuan terilhat jelas adanya penurunan yang signifikan

yang terjadi diantara dosis 300 gr dan dosis 40 gr.

BAB V. KESIMPULAN

Iradiasi sinar gamma dapat menurunkan daya hidup tanaman padi serta

menurunkan rata – rata tinggi tanaman. Penurunan tinggi rata – rata tanaman dan data

tumbuh tanaman padi dapat dijadikan indicator telah terjadinya kerusakan atau perubahan

kromosom yang ditimbulkan oleh iradiasi sinar gamma.

Di Indonesia sendiri telah banyak varietas – varietas unggul padi yang dihasilkan

melalui teknik mutasi dengan mengguakan radiasi sinar gamma. Penelitian dengan teknik

mutasi ini biasanya dan sebagian besar dilakukan oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional

( BATAN ).

Dari berbagai dosis iradiasi yang diberikan sebagai perlakuan pada tanaman padi.

Secara garis besar kami menemukan bahwa terdapat keterkaitan antara tinggi tanaman

dan kemampuan tumbuh dengan dosis radiasi terhadap perkembangan dan pertumbuhan

tanaman padi. Hal ini terlihat dari LD50 tanaman padi dengan nilai 425.99 gr dengan

gravik kurva quadratic yang menunjukan penurunan kemampuan daya tumbuh. Serta

pada kurva tinggi tanaman padi yang jelas memperlihatkan penurunan tinggi yang

signifikan.

Dokumentasi Tanaman Padi

Sumber:

dokumentasi pribadi.

Daftar Pustaka.

Aisyah, S. I. 2006. Mutasi induksi, hal. 159 - 178. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.)

SitogenetikaTanaman.IPB Press. Bogor.

Anonim. 2009. Pengembangan varietas unggul padi baru melalui kombinasi teknik

mutasi radiasi dan persilangan. http://www.penyuluhpertanian.com. 20 April 2011

BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/organisasi/kerjasama.php. 20 April 2011

PPIN BATAN. 2008. Radiasi. http://www.batan.go.id/FAQ/faq_radiasi.php. 20 April

2011