Percobaan perkembangan bagian tanaman yang mengalami mutasi

Landasan Teori

     Mutasi adalah suatu proses dimana suatu gen mengalami perubahan struktur.  Gen yang berubah karena mutasi disebut mutan.  Mutan adalah sel-sel atau individu yang membawa mutasi tersebut.  Dalam arti luas mutasi dihasilkan dari segala macam tipe perubahan bahan keturunan yang mengakibatkan perubahan kenampakan fenotipe yang diturunkan,

     Mutasi dapat terjadi secara alami maupun buatan, yang dilakukan oleh manusia.  Banyak tanaman yang telah mengalami mutasi secara alami misalnya, pada tanaman pisang apel alfafa dan masih banyak lagi yang lainnya.  Sedangkan mutasi buatan telah lama dilakukan oleh manusia dengan cara radiasi, secara fisik dan kimia.  Mutasi secara radiasi biasanya dengan menggunakan sinar α, sinar β dan lain sebagainya, mutasi secara fisik, misalnya dapat kita temui pada perlakuan pelukaan pohon kelapa untuk mendapatkan kelapa kopyor.  Sedangkan dengan cara kimia ada beberapa, bahan kimia yang digunakan sebagai mutagen misalnya, asam nitrit, ethyl methane sulfonate, colchicin, kaffein dan nikotin.

      Salah satu mutagen kimia yang sering digunakan adalah colchicin yang sudah lama digunakan sebagai bahan kimia untuk membuat mutasi pada tanaman terutama untuk menggandakan jumlah kromosom untuk mendapatkan buah yang lebih besar ataupun buah tanpa biji.  Colchicin adalah suatu alkaloid yang diambil dari tanaman Colchicum autumnale (fam. Liliaceae), terdapat dalam biji dan umbinya.  Mekanisme kerja colchicin  adalah dengan cara menghambat proses pembentukan benang gelendong pada fase anafase dan menghentikan proses pembelahan sel selanjutnya, sehingga sel memiliki jumlah kromosom ganda.

     Berdasarkan mekanisme kerja colchicin yang spesifik pada tahap mitosis anafase, maka pemberian colchicin lebih tertuju pada bagian tanaman yang sedang membelah aktif atau yang biasa disebut sebagai daerah meristematik.  Bagian tanaman tersebut biasanya terdapat pada tunas daun, tunas bunga ataupun ujung akar.  Dalam percobaan kali ini kita akan menggunakan dua alternatif aplikasi mutagen colchicin yaitu pada tunas daun dan ujung akar tanaman.

Tujuan

1. Mempelajari dan memahami perkembangan bagian tanaman yang mengalami mutasi.
2. Memahami mekanisme perubahan tanaman yang mengalami mutasi.

Percobaan

Bahan dan Alat

Mikroskop, dan bahan-bahan dan alat untuk mengamati kromosom, cawan petri, kertas merang, kertas tisu atau kapas, gelatin, larutan colchicin 0.3%, biji kedele atau biji kacang panjang, bawang merah atau bawang Bombay.

Cara Kerja

1. Tunas Daun

1. Siapkan 4 buah polibag kecil, pot atau gelas plastik yang berisi tanah dan kompos, kemudian tanam biji kedele atau biji kacang panjang dan dipelihara selama kurang lebih 5 hari, sampai kecambah tersebut muncul ke permukaan tanah.
2. Pisahkan dua tanaman sebagai kontrol dan dua lagi yang akan diberi perlakuan colchicin.
3. Kedua tanaman yang akan diperlakukan colchicin, dikuak sedikit daun lembaganya sambil dimasukkan segumpal kecil kertas tisu atau kapas dengan pinset sampai menempel pada ujung tunas daunnya.
4. Setelah posisi kertas tisu atau kapas sudah tepat diujung tunas daun, kemudian kertas atau kapas tersebut ditetesi dengan larutan colchicin satu sampai dua tetes sampai kertas menjadi basah.
5. Pot atau polibag yang berisi tanaman yang sudah diperlakukan kemudian disungkup dengan plastik bening selama seminggu, sehingga terpelihara kelembaban disekitar tanaman dan larutan colchicin di gumpalan kertas tidak cepat menguap.

Pengamatan

1. Amati perkembangan tanaman terutama bagian disekitar perlakuan colchicin dan catat apa yang terjadi.
2. Bandingkan tanaman yang diperlakukan dengan colchicin dengan tanaman kontrol.  Bagaimana menurut anda?
3. Apakah tanaman yang anda beri perlakuan menunjukkan reaksi kearah terjadinya mutasi atau tidak?  Bagaimana menurut anda?
4. Siapkan cawan petri yang telah dialasi dengan kertas merang yang telah dibasahi.
5. Kupas kulit luar bawang merah atau bawang Bombay sekitar dua lapis untuk menghilangkan dormansi, kemudian dibersihkan dan dicuci.
6. Siung bawang yang sudah bersih,  kemudian ditumbuhkan di atas kertas merang yang telah dibasahi.
7. Jika sudah berakar kurang lebih 0.5-1 cm, suing bawang dipindahkan ke cawan yang sudah diberi kertas tisu dan telah dibasahi dengan larutan colchicin, kemudian disungkup untuk menghindari penguapan yang terlalu cepat.
8. Perlakuan colchicin terhadap akar bawang selama 24 jam, kemudian akar bawang yang membesar diambil dan diamati dibawah mikroskop seperti percobaan pengamatan kromosom sebelumnya.

2. Ujung Akar

Pengamatan

1. Amati perkembangan akar setelah dilakukan pemberian colchicin.  Apakah terjadi perubahan dibandingkan dengan akar tanaman bawang tanpa perlakuan (kontrol)?
2.  Amati jumlah kromosom akar tanaman bawang yang sudah diberi colchicin dibawah mikroskop.  Apakah jumlah kromosomnya tetap atau mengganda atau ada keanehan lainnya pada tahapan mitosis yang anda amati?
3. Bagaimana ciri-ciri fisik tanaman kedele atau kacang panjang yang telah diberi perlakuan colchicin?  Gambarkan perubahan tersebut pada laporan anda.
4. Bagaimana menurut anda apakah kecambah tersebut bermutasi yang permanen atau tidak?
5. Berapa jumlah kromosom tanaman yang telah diberi colchicin yang anda amati di bawah mikroskop?  Apakah ada keanehan lain yang anda temui atau tidak ada sama sekali perubahan?
6. Apakah perlakuan colchicin pada tanaman bawang merah dapat terjadi mutasi permanen atau tidak?

Pertanyaan dan Tugas

1. Bagaimana ciri-ciri fisik tanaman kedele atau kacang panjang yang telah diberi perlakuan colchicin?  Gambarkan perubahan tersebut pada laporan anda.
2. Bagaimana menurut anda apakah kecambah tersebut bermutasi yang permanen atau tidak?
3. Berapa jumlah kromosom tanaman yang telah diberi colchicin yang anda amati di bawah mikroskop?  Apakah ada keanehan lain yang anda temui atau tidak ada sama sekali perubahan?
4. Apakah perlakuan colchicin pada tanaman bawang merah dapat terjadi mutasi permanen atau tidak?