Induksi Mutasi Bunga Marigold (Tagetes patula cv. Sudamala Barak) dengan Kolcisin secara Akut dan Kronik

Abstract

Marigold (Tagetes sp.) merupakan tanaman hias populer di Indonesia yang digunakan sebagai tanaman lanskap, bunga potong, dekorasi, hingga bahan industri, pangan, dan pakan. Bunga ini kaya pigmen karotenoid seperti lutein dan zeaxanthin, dan banyak dibudidayakan di Bali untuk kebutuhan upacara keagamaan, dengan permintaan tinggi terutama saat hari raya. Permintaan pasar terhadap marigold dengan warna dan ukuran bunga yang lebih beragam, khususnya merah cerah dan ukuran lebih besar, mendorong program pemuliaan tanaman. Salah satunya adalah varietas Tagetes patula cv. Sudamala Barak, yang memiliki bunga merah tua namun kecil (4,5–5,6 cm). Targetnya adalah menghasilkan bunga berukuran lebih besar (8–10 cm) dan warna merah cerah. Pemuliaan dilakukan dengan induksi mutasi menggunakan kolcisin, senyawa yang memicu poliploidi dan meningkatkan keragaman genetik. Kolcisin dapat memperbesar ukuran sel dan bunga, serta meningkatkan metabolit sekunder. Kolcisin menginduksi tanaman dengan mencegah pembentukan benang spindle tahap anafase saat proses mitosis, sehingga menghasilkan sel dengan jumlah kromosom dua kali lipat. Mutasi dilakukan dengan dua metode: akut (dosis tinggi, satu kali aplikasi) dan kronik (dosis rendah, dengan waktu yang lebih lama). Penelitian bertujuan untuk enentukan nilai LC50 (lethal concentration 50%) pada stek T. patula cv. Sudamala Barak, menganalisis perubahan morfologi, sitologi, dan histologi akibat aplikasi kolkisin akut dan kronik, serta mendapatkan mutan putatif dengan bunga merah cerah dan berukuran besar. Penelitian ini diharapkan menghasilkan varietas unggul baru yang bermanfaat bagi industri florikultura di Indonesia. Penelitian dilaksanakan pada Mei 2024 hingga Februari 2025 di beberapa lokasi, yaitu greenhouse 3 IPB Alam Sinarsari untuk perbanyakan vegetatif, laboratorium Kultur Jaringan 1 IPB untuk induksi mutasi, kebun percobaan IPB Pasir Sarongge untuk penanaman, serta Laboratorium Mikroteknik IPB untuk analisis sitologi dan histologi. Bahan tanam yang digunakan berupa stek pucuk Tagetes patula cv. Sudamala Barak, dengan perlakuan kolcisin pada dua metode aplikasi: akut (durasi 6 jam, 7 konsentrasi) dan kronik (durasi bertahap, 4 taraf konsentrasi berdasarkan LC50). Aplikasi kolcisin dilakukan pada stek yang berumur 1 minggu, memiliki kondisi sehat dan seragam. Pucuknya kemudian dibalut kapas kering, kemudian dibasahi larutan kolcisin. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok satu faktor dengan tiga ulangan. Stek yang telah diberi perlakuan kemudian ditanam di bedengan berukuran 4×1 m dengan jarak tanam 50×80 cm dan dilakukan pemeliharaan rutin seperti penyiraman, pemupukan, dan pengendalian hama. Peubah yang diamati meliputi karakter histologi (stomata dan kloroplas), sitologi (jumlah dan karyotipe kromosom), serta morfologi (tinggi, batang, daun, bunga, warna, dan bentuk tanaman). Analisis penentuan LC50 menggunakan software Curve Expert 32. Analisis karakter kuantitatif menggunakan Analysis of Variance (Anova) pada taraf 5%, jika terdapat perbedaan nyata dilakukan uji lanjut dengan metode Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5% serta analisis korelasi Pearson menggunakan aplikasi R Studio. Perlakuan kolcisin pada stek Tagetes patula cv. Sudamala Barak mempengaruhi berbagai aspek morfologi dan genetik tanaman. Berdasarkan persamaan kurva linear fit, nilai LC50 diperoleh pada konsentrasi 0,346%, yang merupakan konsentrasi kritis kolcisin yang berpotensi menciptakan keragaman genetik tinggi. Konsentrasi kolkisin yang lebih tinggi menurunkan kelangsungan hidup tanaman karena sifat toksiknya yang merusak sel. Aplikasi kolkisin tidak mengubah karakter kualitatif seperti bentuk tajuk dan warna batang, namun memengaruhi warna bunga, yang berubah dari merah tua menjadi merah lembut seiring peningkatan konsentrasi kolkisin, akibat perubahan kandungan pigmen. Karakter kuantitatif seperti tinggi tanaman, lebar tajuk, dan diameter bunga juga terpengaruh akibat aplikasi kolcisin. Kolcisin menyebabkan tanaman menjadi lebih pendek, bercabang lebih banyak, dan menghasilkan bunga lebih besar, yang menguntungkan secara estetika dan komersial. Secara histologi, kolcisin memengaruhi stomata dan kloroplas. Peningkatan ploidi menyebabkan stomata lebih besar namun lebih jarang, dan jumlah kloroplas meningkat, mendukung fotosintesis yang lebih efisien. Secara sitologi, kolkisin efektif memicu poliploidisasi, menghasilkan variasi jumlah kromosom dari diploid hingga oktaploid serta berbagai bentuk euploid maupun aneuploid. Metode kronik menghasilkan variasi kromosom lebih tinggi dibanding metode akut. Pada metode akut level ploidi terbesar yaitu euploid-autoalopentaploid (5x=60) terdapat pada konsentrasi 0,05%; 0,1%; 0,15%; 0,25%; dan 0,3%, sementara pada metode kronik level ploidi terbesar yaitu euploid-autoalooktaploid (8x=96) terdapat pada konsentrasi pengenceran 10x dan 20x LC50. Selain itu, dari penelitian ini juga didapatkan mutan putatif potensial yang memiliki bunga warna merah cerah dengan diameter bunga lebih besar yaitu pada genotipe TP.B.1.3.13 dan TP.B.2.3.13.