Cekricek.id — Penyinaran 45 menit memberi angka tertinggi. Dari sepuluh perlakuan yang diuji, hanya durasi itu yang menghasilkan 3,33 persen mutan putatif.
Angka itu kecil. Tetapi sembilan durasi lain menghasilkan angka yang lebih kecil lagi. Enam di antaranya bahkan nol.
Percobaannya dilakukan Mumthaza Allatifa bersama Gustian dan Sutoyo. Ketiganya dari Departemen Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Andalas. Kerjanya berlangsung di Laboratorium Kultur Jaringan kampus itu.
Laporannya berjudul Induksi Mutasi dengan Sinar UV-C dan Seleksi In Vitro Kalus Kedelai yang Toleran Kekeringan. Artikel itu terbit di Jagur, Jurnal Agroteknologi, Volume 7 Nomor 2.
Terbitannya bertanggal 5 Oktober 2025. Naskahnya masuk pada 20 Mei 2025. Persetujuan terbit keluar 8 Agustus tahun yang sama.
Penelitiannya didanai lewat skema Program Kreativitas Mahasiswa bidang Riset Eksakta. Dananya dari Kementerian Pendidikan. Universitas Andalas menyediakan fasilitas laboratoriumnya.
Daftar Isi
Soal Awalnya
Kedelai dibutuhkan banyak dan diproduksi sedikit. Kandungan proteinnya 30 sampai 36 persen. Badan Pangan Nasional mencatat kebutuhan 2.740.292 ton pada 2022.
Produksi dalam negeri saat itu hanya 298.497 ton. Selisih antara kebutuhan dan produksi sangat lebar. Sisanya sampai sekarang masih ditutup dengan impor.
Menambah luas areal tanam jadi jalan yang biasa ditempuh untuk menaikkan produksi. Tetapi lahan pertanian subur terus menyusut. Penyebabnya degradasi lahan.
Perluasan pun dialihkan ke lahan marginal. Salah satunya lahan kering. Luas lahan kering di Indonesia mencapai 144.473.211 hektare.
Persoalannya kemudian berpindah ke soal air. Pada musim kemarau, ketersediaannya sangat terbatas. Itu masalah utama yang ditemukan di lahan kering.
El Nino memperparah keadaan. Satu rujukan yang dikutip peneliti menyebut dampaknya pada panen. Produksi kedelai bisa turun sampai 4,85 persen.
Varietas yang Dipakai
Varietas Dega-1 dipilih sebagai bahan percobaan ini. Potensi hasilnya tinggi, yaitu 3,82 ton per hektare. Umurnya pun genjah, sehingga cepat dipanen.
Kelemahannya hanya satu, tetapi cukup berat untuk lahan kering. Varietas ini sangat peka terhadap kekeringan. Di lahan seperti itu ia sulit bertahan.
Pembandingnya varietas Gepak Kuning. Varietas lokal itu disebut toleran sampai -0,67 MPa. Angka itu setara media PEG 20 persen.
Namun potensi hasil Gepak Kuning rendah, hanya 2,86 ton per hektare. Dari dua sifat itu peneliti melihat peluang.
Peluangnya menaikkan toleransi Dega-1 tanpa membuang potensi hasilnya yang tinggi. Bahan genetiknya sudah tersedia di tangan pemulia. Caranya lewat pemuliaan mutasi.
Mengapa UV-C
Mutasi dipilih karena bisa menambah keragaman genetik. Mutagennya ada dua jenis, fisik dan kimia. Radiasi termasuk yang fisik.
Radiasi memancarkan energi dalam bentuk gelombang. Yang biasa dipakai sinar gamma, sinar X, dan neutron. Sinar ultraviolet juga masuk kelompok itu.
UV dibagi tiga menurut panjang gelombangnya. UV-A 315 sampai 400 nanometer, UV-B 280 sampai 315, dan UV-C 100 sampai 280.
UV-C bisa menyebabkan adisi atau delesi rantai nukleotida. Ia juga bisa membentuk dimer pirimidin. Dua hal itu yang diharapkan memicu mutasi.
Pemakaiannya pada tanaman budidaya masih jarang. Peneliti menelusuri basis data Badan Tenaga Atom Internasional. Di sana tercatat 2.001 varietas mutan unggul.
Dari ribuan varietas mutan itu, tak satu pun dirakit memakai sinar UV-C. Pada tanaman kedelai, penggunaannya belum ada sama sekali. Itu yang mereka sebut sebagai celahnya.
Baca juga Dua Calon Jagung Komposit Diuji di Payakumbuh dan Agam
Rujukan yang ada datang dari tanaman lain. Sebuah kajian memakai UV-C 30 dan 60 menit pada kalus alfalfa. Ketahanan kalusnya di media PEG 30 persen naik.
Kajian lain memakai UV-C pada tanaman nilam selama 90 menit. Hasilnya kandungan minyaknya naik. Durasinya jauh lebih lama daripada pada alfalfa.
Dari dua rujukan itu peneliti menarik satu kesimpulan. Tiap tanaman punya sensitivitas berbeda, sehingga dosisnya harus dicari sendiri.
Cara Kerjanya
Eksplannya kalus dari kotiledon muda Dega-1. Kotiledon dipetik pada umur sekitar 14 hari setelah antesis. Yang dipilih hanya kotiledon berwarna hijau.
Ukurannya 3 sampai 5 milimeter. Bijinya masih lunak saat dipetik. Polongnya lebih dulu dicuci dan direndam larutan NaOCl selama 20 menit.
Kalus dikulturkan pada media MS. Zat pengatur tumbuh 2,4-D diberikan 10 ppm. Sukrosanya 30 gram per liter, dan pH medianya diatur sampai 5,8.
Induksi mutasi dilakukan di dalam UV box. Lampu UV-C 254 nanometer 14 watt dipasang 20 sentimeter dari eksplan.
Intensitas cahaya yang terukur 390 lux. Rancangannya acak kelompok. Pengelompokannya berdasarkan waktu penanaman, dengan sepuluh taraf perlakuan.
Tarafnya mulai dari tanpa radiasi sampai 135 menit, dengan jarak 15 menit. Tiap perlakuan terdiri dari lima kelompok.
Totalnya ada 50 satuan percobaan. Tiap percobaan berisi enam botol kultur. Tiap botol berisi dua eksplan kotiledon kedelai.
Seleksinya
Kalus hasil induksi mutasi kemudian diseleksi di media MS cair. Media itu diberi zat pengatur tumbuh 2,4-D dan NAA masing-masing 10 ppm. Agen seleksinya PEG 6000 dengan konsentrasi 25 persen.
PEG menurunkan potensial air pada media. Akar jadi tidak bisa menyerap air. Tanaman pun kekurangan air seperti di lahan kering.
Potensial air pada PEG 25 persen setara -0,99 MPa. Angka itu lebih berat daripada batas toleransi Gepak Kuning. Cekamannya sengaja dibuat keras.
Proses seleksinya berlangsung selama delapan minggu penuh. Kalus diletakkan di atas kasa steril. Posisi itu dipilih agar kalus tetap bisa menyerap nutrisi dari media.
Penilaiannya visual, memakai skor satu sampai sembilan. Skor satu berarti mati dan kalusnya hitam. Skor sembilan berarti sangat toleran, kalusnya kuning pucat dan remah.
Baca juga Jamur yang Disemprotkan ke Cabai untuk Membunuh Kutu Daun
Hasilnya
Persentase eksplan hidup sangat rendah di semua perlakuan. Termasuk pada kontrol tanpa radiasi. Enam dari sepuluh durasi menghasilkan nol persen.
Yang menghasilkan angka di atas nol hanya empat durasi penyinaran. Yaitu 30 menit, 45 menit, 105 menit, dan 135 menit. Sisanya kosong.
Durasi 45 menit memberi angka tertinggi, 3,33 persen. Tiga durasi lainnya masing-masing 1,67 persen. Selisih di antara keempatnya sangat tipis.
Kalus yang bertahan hidup itu diduga peneliti sebagai mutan putatif. Sel-sel meristematiknya muncul dari kalus berwarna cokelat kehitaman. Dugaan itu belum diuji lebih jauh.
Kalus itu kemudian berkembang menjadi berwarna kuning. Sebagian beregenerasi menjadi embrio somatik. Tandanya kalus tidak mengalami browning maupun blackening.
Embrio somatik yang terbentuk sudah mencapai fase globular dan torpedo. Persentasenya juga kecil, tertinggi 3,33 persen pada durasi 45 menit.
Struktur kalusnya tetap kompak sebelum dan sesudah induksi mutasi. Kalus kompak dicirikan sel yang padat, rapat, dan sulit dipisah. Peneliti menyimpulkan UV-C dan PEG tidak memengaruhi struktur itu.
Warna kalus dipakai sebagai satu-satunya penanda daya toleransi. Tiga kelompok warna muncul di media seleksi. Yaitu hitam, cokelat kehitaman, dan kuning kecokelatan.
Persentase kalus berwarna hitam paling tinggi di antara ketiganya. Peneliti membacanya sebagai bukti Dega-1 memang sangat peka terhadap cekaman kekeringan.
Penjelasan Peneliti
Perubahan warna menandakan pertumbuhan yang menurun. Urutannya dari putih kekuningan, ke kuning kecokelatan, lalu hitam. Penyebabnya stres akibat radiasi dan PEG.
Kalus merespons tekanan itu dengan menaikkan senyawa reactive oxygen species. Senyawa itu bekerja sebagai sistem pertahanan terhadap cekaman. Sampai batas tertentu ia berguna.
Masalahnya muncul kalau produksinya berlebihan. Kerusakan oksidatif terjadi pada tingkat molekuler dan seluler. Sel eksplan bisa mati karenanya.
Tanaman lalu mengaktifkan mekanisme stres yang lain. Salah satunya menghasilkan senyawa antioksidan. Yang disebut peneliti adalah asam fenolik dan flavonoid.
Flavonoid mendetoksifikasi molekul H2O2 yang muncul saat stres kekeringan. Tetapi senyawa fenolik berlebih bisa menumpuk dan meracuni sel.
Pada kalus yang bertahan, gen-gen toleran kekeringan disebut terekspresi. Gen itu mengatur osmotik, resistensi dehidrasi, dan perlindungan antioksidan.
Dua nama gen kedelai disebut dari rujukan lain. Yaitu GmNAC12 dan gen methionine sulfoxide reductase. Keduanya tidak diuji dalam percobaan ini.
Yang Belum Terjawab
Simpangan bakunya jauh lebih besar daripada rata-ratanya sendiri. Angka 3,33 persen ditulis dengan simpangan baku 17,9. Sebarannya berarti sangat lebar antarkelompok.
Pola dosisnya tidak menaik atau menurun. Durasi yang berhasil melompat-lompat dari 30 ke 45, lalu ke 105 dan 135.
Durasi 60 sampai 90 menit di antaranya menghasilkan nol. Peneliti tidak menjelaskan lompatan itu. Analisisnya hanya memakai rata-rata dan simpangan baku.
Baca juga Curah Hujan Kalimantan Selatan Nyaris Nol Saat El Nino
Waktu penelitiannya ditulis berbeda di dua tempat. Abstrak menyebut April sampai Juli 2024, bagian metode menyebut Maret sampai Juni.
Takaran bahan pemadat media juga berbeda. Abstrak menulis Gelzan 2 gram per liter, bagian metode menulis 3 gram.
Status mutan itu sendiri masih dugaan. Istilah yang dipakai peneliti pun mutan putatif. Tidak ada uji molekuler yang memastikan mutasi benar-benar terjadi.
Kalus juga belum diregenerasikan menjadi tanaman utuh. Embrio somatiknya baru sampai fase torpedo. Uji lapangan pada lahan kering belum dilakukan.
