Induksi Keragaman Genetik Bawang Putih Lokal Indonesia Menggunakan Iradiasi Sinar Gamma Co-60

Abstract

Bawang putih merupakan bumbu rempah-rempah terpenting kedua di Indonesia setelah bawang merah. Bawang putih mengandung asam amino yang biasa di sebut "Allin" yakni unsur kimia utama dalam bawang putih yang bersifat antiseptik. Selain untuk bumbu rempah, bawang putih dipercaya sebagai obat untuk berbagai penyakit dan ekstrak bawang putih dapat digunakan sebagai insektisida, fungisida dan bakterisida. Bawang putih merupakan tanaman diploid yang biasa diperbanyak secara klonal atau vegetative di Indonesia, sehingga keragaman genetiknya rendah. Mutasi merupakan teknik yang tepat untuk merakit keragaman baru pada tanaman yang perbanyakkannya secara vegetative. Mutasi induksidengan sinar gamma sangat efektif dalam meningkatkan sumber daya genetik tanaman. Analisis pada tingkat morfologi dianggap belum cukup untuk membuktikan adanya keragaman. Metode lain yang bisa digunakan adalah penggunaan marka molekuler untuk membandingkan efek genotipe pada tingkat DNA. Salah satu metode analisis molekuler adalah Marka mikrosatelit Simple Sequence Repeats (SSR). Marka molekuler ini telah dibuktikan memiliki keefektifan yang baik untuk proses pengorganisasian meteri genetik berdasarkan jarak genetik serta pemetaan gen. Kelebihan dari marka SSR yakni: bersifat kodominan, memiliki tingkat folimorfisme tinggi, memiliki marka yang kebanyakan monolokus serta mengikuti sistem hereditas hukum Mendel, terdapat kandungan informasi yang lebih mendalam. Beberapa hasil penelitian terdahulu menyimpulkan bahwa penggunaan sinar gamma dilaporkan mampu memberikan efek positif pada tanaman. Saraswati (2002) melaporkan bahwa dosis radiasi pada bawang putih cv. Lumbu Hijau yang memberikan pengaruh paling baik pada pertumbuhan dan produksi mutan bawang putih pada generasi ketiga adalah dosis 3 Gy. Nurrohma (2004) melaporkan, perlakuan dosis radiasi 6 Gy merupakan dosis yang menguntungkan untuk mendapatkan mutan bawang putih cv. Lumbu Hijau yang mampu beradaptasi di dataran rendah. Penelitian Indriatama et al. (2016) melaporkan teknik iradiasi terbagi mampu menginduksi nilai rataan yang lebih tinggi dengan kisaran yang lebih luas pada karakter panjang malai dan jumlah spikelet per malai dibanding teknik iradiasi yang lain. Teknik iradiasi terbagi dan terbagi menghasilkan ragam yang lebih besar dibanding iradiasi akut pada karakter hasil biji per tanaman pada populasi M2. Penelitian pendahuluan yelni et al. (2019) menghasilkan LD50 untuk bawang tunggal cv. Tawangmangu baru sebesar 2 Gy. Ma et al. (2009) melaporkan, luasan variasi dalam kesamaan genetik antara aksesi bawang putih yang berbeda yang dihasilkan oleh SSR mencerminkan tingkat polimorfisme yang tinggi pada tingkat DNA. Mahajan et al. (2009) melaporkan, 21 dari 24 lokus bawang bombai adalah polimorfik dan 64 fragmen yang berbeda diamplifikasi dalam 16 analisis kultivar. Fischer dan Bachmann (1998); Mahajan et al. (2009) merujuk penanda mikrosatelit sebagai metode sukses yang efisien dan relatif murah dalam bawang. Oh et al. (2004); Mahajan et ii al. (2009) menggunakan penanda mikrosatelit untuk karakterisasi suatu spesies apomiktif Allium senescens. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keragaman genetik bawang putih lokal Indonesia sehingga dapat diciptakannya varietas unggul baru yang sesuai dengan keinginan masyarakat Indonesia, yakni ukuran umbi besar dan dapat beradaptasi luas. Penelitian ini terbagi menjadi 3 percobaan. Percobaan pertama dan kedua masing-masing menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT). Percobaan pertama RKLT dengan disain petak terbagi. Petak utama adalah genotipe yang terdiri atas 3 taraf yaitu (Ciwidey, Lumbu Kuning dan Tawangmangu Baru). Anak petak adalah dosis tunggal iradiasi sinar gamma yang terdiri dari masing-masing 7 taraf untuk masing-masing bahan tanam, yaitu: 0, 1, 2, 4, 6, 8, dan 10 Gy (siung) dan taraf 0, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, dan 1.75 Gy (bulbil). Setiap kombinasi perlakuan diulang 4 kali. Percobaan kedua RKLT dengan petak utama adalah genotipe yang terdiri atas 3 taraf yaitu (Ciwidey, Lumbu Kuning dan Tawangmangu Baru). Anak petak adalah dosis terbagi iradiasi sinar gamma yang terdiri dari masing-masing 7 taraf dosis iradiasi yaitu: 0, 0.5+0.5, 1+1, 2+2, 3+3, 4+4, 5+5 Gy (siung) dan 0, 0.25+0.25, 0.375+0.375, 0.5+0.5, 0.625+0.625, 0.75+0.75, 0.875+0.875Gy (bulbil). Percobaan ketiga adalah karakterisasi morfologi berdasarkan panduan UPOV dan berdasarkan marka SSR. Pengamatan terdiri dari : tinggi tanaman, jumlah daun, diameter umbi, bobot basah tanaman, jumlah siung dan karakterisasi UPOV serta analisis marka SSR. Keragaman genetik bawang putih berhasil ditingkatkan melalui iradiasi sinar gamma. Adanya LD50 pada masing-msing genotipe bawang putih. Teknik iradiasi terbagi lebih mampu menekan pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan teknik iradiasi tunggal. Untuk teknik iradiasi tunggal dengan bahan tanam siung, dosis 2 Gy merupakan dosis untuk perbaikan pertumbuhan tinggi tanaman, pembesaran diameter umbi dan bobot tanaman. Dosis teknik iradiasi terbagi, dosis untuk perbaikan pertumbuhan tinggi tanaman adalah dosis 0.5+0.5 Gy, untuk pembesaran diameter umbi dan bobot tanaman adalah dosis 1+1 Gy. Untuk bahan tanam bulbil dengan teknik iradiasi tunggal, dosis yang mampu menginisiasi pertumbuhan tanaman adalah dosis 1.5 Gy dan untuk pembesaran umbi adalah dosis 0.5 Gy. Sedangkan untuk teknik iradiasi terbagi, dosis untuk pertumbuhan tanaman dan pembesaran diameter umbi adalah dosis 0.5+0.5 Gy. Dosis untuk bobot tanaman adalah dosis 0.25+0.25 Gy. Genotipe bahan tanam siung yang paling baik pertumbuhannya adalah genotipe Lumbu Kuning dan genotipe bahan tanam bulbil yang paling baik pertumbuhannya adalah genotipe Tawangmangu Baru. Berdasarkan analisis klaster, antara genotipe memiliki jarak genetik yang berdekatan. Terdapat perbedaan morfologi berdasarkan parameter UPOV pada ke tiga genotipe bawang putih. Terdapat kedekatan jarak genetik antara ketiga genotipe bawang putih dan terdapatnya mutan putatif bawang putih berdasarkan marka SSR