Copyright 2019 - Custom text here

JAKARTA-GAMAL INSTITUT. Ilmu pemuliaan tanaman memiliki peranan yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan akhir dalam  pemuliaan tanaman adalah untuk mendapatkan sifat dan hasil yang lebih baik yaitu mempunyai kuantitas baik dan kualitas yang baik. Salah satu teknik pemuliaan yang sudah banyak dikembangkan diluar negeri yaitu dengan induksi mutasi. Di Indonesia sendiri induksi mutasi sudah mulai dikembangkan terutama pada tanaman pangan, buah-buahan dan tanaman hias.

Mengenal Induksi Mutasi

Induksi mutasi atau mutasi buatan adalah perubahan materi genetik yang disebabkan oleh usaha manusia dan merupakan salah satu cara meningkatkan keragaman tanaman. Induksi mutasi dapat dilakukan dengan perlakuan bahan mutagen terhadap materi reproduktif yang akan dimutasi. Terdapat dua jenis bahan mutagen, yaitu mutagen kimia dan mutagen fisika. Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa kimia yang memiliki gugus alkil, seperti etil metan sulfonat (EMS), dietil sulfat (DES), metil metan sulfonat (MMS), hidroksil amina, dan nitrous acid. Mutagen fisika merupakan radiasi energi nuklir, seperti iradiasi sinar gama. Peran utama teknologi nuklir dalam pemuliaan tanaman terkait dengan kemampuannya dalam menginduksi mutasi pada materi genetik.

Penerapan mutasi induksi di Indonesia dimulai pada tahun 1967 setelahberdirinya instalasi sinar Co60di PusatAplikasi Isotop dan Radiasi Pasar Jum’at. Program pemuliaan mutasi secara intensifdimulai tahun 1972 dengan bantuanteknik dari International Atomic EnergyAgency (IAEA) yang berpusat di Wina(Hendratno dan Mugiono 1996). Prioritas kegiatan diarahkan pada perbaikanvarietas padi, yakni umur genjah, tahan terhadap serangan patogen, dan kekeringan, serta kualitas biji disenangikonsumen. Kemudian kegiatan dilanjutkan pada tanaman palawija, perkebunan,dan hortikultura.

Mutasi dapat menimbulkan keragaman genetik yang berguna dalam pemuliaan tanaman pada tingkat tertentu, tetapi perubahan genetik itu bukanlah disebabkan oleh perubahan rekombinasi. Berbeda dengan pemuliaan melalui persilangan, pemuliaan mutasi dapat digunakan untuk memperoleh varietas unggul dengan memperbaiki beberapa sifat yang diinginkan, tanpa mengubah sebagian besar sifat baiknya. Keragaman tanaman melalui induksi mutasi iradiasi dapat dilakukan pada organ reproduksi tanaman seperti biji, setek batang, serbuk sari, akar rizoma dan kalus sedangkan mutagen fisik atau iradiasi untuk pemuliaan tanaman yang lazim digunakan adalah sinar gama.

Tingkat keberhasilan iradiasi dalam meningkatkan keragaman populasi sangat ditentukan oleh radiosensitivitas tanaman (genotipe) yang diiradiasi karena tingkat radiosensitivitas antargenotipe dan kondisi tanaman saat diiradiasi sangat bervariasi. Radiosensitivitas dapat diukur berdasarkan nilai LD50 (lethal dose 50), yaitu tingkat dosis yang menyebabkan kematian 50% dari populasi tanaman yang diiradiasi. Dosis optimal dalam induksi mutasi yang menimbulkan keragaman dan menghasilkan mutan terbanyak biasanya terjadi di sekitar LD50. Selain LD50 radiosensitivitas juga dapat diamati dari adanya hambatan pertumbuhan atau kematian tanaman, mutasi somatik, patahan kromosom, serta jumlah dan ukuran kromosom. Pada pemuliaan mutasi, selain LD50 pada generasi M1, tanaman mutan juga dapat diidentifikasi pada tingkat DNA dengan menggunakan marka molekuler seperti SSR, baik pada populasi M1 maupun pada generasi berikutnya

Hasil Induksi Mutasi

Badan Litbang Pertanian merupakan salah satu lembaga penelitian yang telah menerapkan penggunaan sinar radiasi untuk memperoleh varietas unggul dengan sifat khusus yang dikehendaki melalui induksi mutasi. Induksi mutasi dengan iradiasi sinar gama pada tingkat in vitro pada tanaman pangan  (padi dan kedelai toleran kekeringan, kedelai toleran keracunan Al, dan gandum toleran suhu panas), tanaman buah-buahan (jeruk untuk kualitas hasil dan pisang untuk untuk tahan penyakit Fusarium), tanaman obat (purwoceng), tanaman industri (nilam untuk kualitas hasil minyak), dan tanaman hias (krisan, mawar, melati, gladiol, anthurium dan artemisia terutama untuk kualitas bentuk dan warna bunga) telah dilakukan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB Biogen). Sedangkan untuk tanaman perkebunan, menurut Maluszynski et al. (2000), pada tahun 1934 Indonesiatelah mengembangkan varietas mutantembakau yakni  Nicotiana tabaccumvar. Vorstenland, berasal dari Clorina F1 melalui iradiasi pada biji, tunas, kalus, dengan sinar X, dan gamma menghasilkan mutan denganwarna dan kualitas daun lebih baik,tahan patogen, produksi lebih tinggi.

Pemuliaan dengan teknik mutasi bukannya tanpa kelemahan. Mutasi iradiasi pada tanaman dapat menimbulkan abnormalitas. Hal ini menandakan telah terjadi perubahan pada tingkat genom, kromosom, dan DNA sehingga proses fisiologis pada tanaman menjadi tidak normal dan menghasilkan variasi-variasi genetik baru. Abnormalitas atau bahkan kematian pada populasi mutan (M1) merupakan akibat dari terbentuknya radikal bebas seperti H0, yaitu ion yang bersifat sangat labil dalam proses reaksi sehingga mengakibatkan perubahan (mutasi) pada tingkat DNA, sel atau jaringan. Selain itu, perlakuan dosis iradiasi tinggi akan mematikan bahan yang dimutasi ataumengakibatkan sterilitas.

 Berbagai teknik pemuliaan tanaman dilakukan untuk menghasilkan tanaman yang lebih baik melalui perbaikan genetik. Begitu juga dengan pemuliaan melalui induksi mutasi. Mutasi yang diharapkan adalah yang dapat menimbulkan keragaman pada sifat yang akan diseleksi sehingga sifat atau karakter yang lebih baik dapat diseleksi, sementara karakter yang baik pada tanaman/varietas asal tetap dipertahankan.

Penulis: Dina Fithriyyah, SP, PBT Ahli Muda, Ditjen Perkebunan

Referensi

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian Volume 33 Nomor 1. 2011. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Kementerian Pertanian.