MATERI 6 "SOMACLONAL VARIATION"

VARIASI SOMAKLONAL

 23025010022 | JEVANYA ERINNE ANGELIQUE MANURUNG | A025 


Variasi somaklonal merupakan fenomena yang terjadi dalam regenerasi tanaman secara in vitro melalui kultur jaringan. Dari gambar yang ditampilkan, terlihat adanya perbedaan signifikan antara tanaman induk dan mutan, baik dari segi ukuran, bentuk daun, hingga hasil produksi. Perubahan ini dapat terjadi karena mutasi genetik yang muncul selama proses kultur jaringan, yang menyebabkan ekspresi sifat baru pada tanaman. Selain itu, faktor lingkungan dalam kultur jaringan juga turut mempengaruhi ekspresi genetik yang berkontribusi terhadap variasi somaklonal.

Variasi somaklonal dapat dirangkum menjadi dua jenis utama, yaitu variasi yang bersifat genetik (heritable) dan epigenetik (non-heritable). Variasi genetik terjadi akibat mutasi atau perubahan DNA yang dapat diwariskan ke generasi berikutnya, sehingga frekuensinya lebih tinggi. Sementara itu, variasi epigenetik lebih disebabkan oleh stres lingkungan dalam kultur jaringan yang mengakibatkan perubahan fenotip sementara. Hal ini menunjukkan bahwa metode kultur jaringan dapat menjadi alat yang efektif dalam meningkatkan keberagaman tanaman secara genetik.

1. Faktor Genetik

  • Mutasi Acak : Selama proses perbanyakan tanaman melalui jaringan kultur, mutasi dapat terjadi pada DNA tanaman yang dikulturkan. Mutasi ini bisa berupa perubahan pada satu atau beberapa gen yang menyebabkan sifat morfologi atau fisiologis yang berbeda dari induk tanaman.
  • Polimorfisme Genetik : Beberapa tanaman dapat memiliki variasi genetik alami dalam populasi induknya, yang dapat mempengaruhi karakteristik tanaman yang dihasilkan.

2. Faktor Epigenetik

  • Kondisi Kultur yang Tidak Stabil : Faktor seperti konsentrasi hormon pertumbuhan, suhu, kelembapan, dan cahaya yang tidak stabil atau tidak optimal dapat menyebabkan perubahan pada sel tanaman yang mempengaruhi ekspresi gen dan menghasilkan variasi.
  • Perubahan dalam Media Kultur : Penggunaan media kultur yang memiliki konsentrasi nutrisi atau komposisi yang berbeda juga dapat mempengaruhi perkembangan tanaman dan menghasilkan variasi somaklonal.

3. Kondisi Fisiologis Tumbuhan

  • Perbedaan dalam Tanggapan Fisiologis : Beberapa sel dalam jaringan kultur mungkin bereaksi terhadap lingkungan atau perlakuan kultur dengan cara yang berbeda, menghasilkan variasi dalam sifat-sifat fisik atau biokimia tanaman.
  • Stres Oksidatif : Stres oksidatif yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara radikal bebas dan sistem pemeliharaan tanaman juga dapat menyebabkan kerusakan pada sel-sel tanaman dan memicu variasi.

4. Peran Hormon

  • Hormon Pertumbuhan : Hormon seperti auksin, sitokinin, dan giberelin yang digunakan dalam jaringan kultur mempengaruhi perkembangan sel dan dapat menyebabkan perubahan dalam morfologi tanaman. Ketidakseimbangan atau konsentrasi hormon yang tidak tepat dapat menyebabkan variasi somaklonal.
  • Hormon Stres : Hormon stres yang berperan dalam respon tanaman terhadap kondisi lingkungan yang tidak ideal juga dapat berkontribusi pada terjadinya variasi somaklonal.

5. Stres Lingkungan dalam Kultur Jaringan

  • Modifikasi Epigenetik : Proses epigenetik yang melibatkan perubahan dalam ekspresi gen tanpa mengubah urutan DNA, seperti metilasi DNA atau modifikasi histon, juga bisa ikut serta dalam menciptakan variasi somaklonal. Hal ini bisa terjadi selama proses kultur jaringan karena perubahan lingkungan atau perlakuan tertentu.

6. Pemeliharaan Sel yang Lama

  • Kultur Sel yang Terlalu Lama : Jika sel tanaman dikulturkan dalam waktu yang sangat lama tanpa pembaruan atau peremajaan, akumulasi mutasi atau perubahan epigenetik dapat terjadi, yang menghasilkan variasi somaklonal.

7. Perbedaan dalam Teknik Kultur Jaringan

  • Teknik Kultur yang Digunakan : Teknik kultur jaringan yang berbeda-beda, seperti perbanyakan meristem atau kultur embrio, dapat mempengaruhi banyaknya variasi somaklonal yang terjadi, karena masing-masing teknik mempunyai respon yang berbeda terhadap perlakuan.

    Selain faktor-faktor tersebut, beberapa faktor eksternal seperti kualitas bahan tanaman asal, teknik perbanyakan tanaman, serta kondisi lingkungan yang tidak terkontrol dengan baik juga dapat mempengaruhi tingkat variasi somaklonal. Secara keseluruhan, variasi somaklonal bisa menjadi keuntungan dalam penelitian dan pemuliaan tanaman, karena dapat menghasilkan tanaman dengan karakteristik baru yang mungkin lebih unggul atau lebih tahan terhadap kondisi tertentu. Namun, juga bisa menjadi tantangan jika variasi yang terjadi tidak sesuai dengan tujuan pemuliaan tanaman.

Proses kultur jaringan yang melibatkan dediferensiasi dan rediferensiasi sel sering kali menjadi penyebab utama terjadinya variasi somaklonal. Pada gambar terlihat bahwa fase kalas memainkan peran penting dalam menghasilkan mutasi, karena selama fase ini sel mengalami perubahan genetik dan epigenetik yang tinggi. Selain itu, faktor seperti metilasi DNA, amplifikasi gen, serta perubahan transposisi gen dapat menyebabkan perubahan sifat tanaman yang tidak selalu stabil. Oleh karena itu, pemilihan metode propagasi yang tepat sangat diperlukan untuk mengontrol tingkat variasi yang diinginkan. Dalam penerapannya, variasi somaklonal memiliki keuntungan dalam program pemuliaan tanaman, terutama dalam menciptakan tanaman dengan sifat unggul seperti peningkatan hasil, ketahanan terhadap penyakit, dan adaptasi lingkungan yang lebih baik. Gambar menunjukkan contoh tanaman hasil mutasi dengan perubahan morfologi yang signifikan, seperti perubahan bentuk daun dan bunga yang lebih menarik. Hal ini menunjukkan bahwa dengan manipulasi yang tepat, variasi somaklonal dapat digunakan untuk menghasilkan varietas tanaman baru yang lebih bernilai ekonomis.

Kesimpulannya, variasi somaklonal merupakan fenomena penting dalam kultur jaringan yang dapat dimanfaatkan untuk program pemuliaan tanaman. Faktor genetik dan epigenetik berperan dalam menentukan tingkat variasi yang terjadi, dengan faktor lingkungan dalam kultur jaringan menjadi pemicu utama. Dengan pemahaman yang baik terhadap mekanisme variasi somaklonal, pemulia tanaman dapat memanfaatkannya untuk menghasilkan varietas unggul yang memiliki keunggulan kompetitif di pasar. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengoptimalkan penggunaan variasi somaklonal dalam industri pertanian.

REFERENSI

DAAYANTI, F., & ROOSTIKA, I. (2015). Variasi somaklonal tanaman kantong semar (Nepenthes mirabilis dan N. gracilis) secara in vitro dengan mutagen kimia kolkisin.  Faktor Eksakta ,  8 (3), 242-249.


Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

MATERI 3 "PLANT ORGANOGENESIS (DIRECT AND INDIRECT ORGANOGENESIS)"

ORGANOGENESIS TANAMAN  (ORGANOGENESIS LANGSUNG DAN  ORGANOGENESIS TIDAK LANGSUNG) 23025010022 | JEVANYA ERINNE ANGELIQUE MANURUNG | A025 Organogenesis pada tanaman merupakan proses pembentukan organ baru yang dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Proses ini didasarkan pada 3 kemampuan dasar yang dimiliki oleh sel tanaman, yaitu totipotensi, dediferensiasi, dan kompetensi. Totipotensi adalah kemampuan sel tanaman untuk berkembang menjadi individu baru jika diberikan rangsangan yang sesuai. Dediferensiasi memungkinkan sel matang kembali ke kondisi meristematik, sedangkan kompetensi menentukan potensi suatu sel untuk berkembang ke arah tertentu. Regenerasi tanaman dapat terjadi melalui beberapa jalur utama, salah satunya adalah penggunaan meristem yang sudah ada (microcutting). Teknik ini memanfaatkan sel meristematik untuk memperbanyak tanaman secara langsung tanpa melalui tahap kalus. Selain itu, organogenesis merupakan jalur regenerasi yang memungkinkan pembentu...
Read more

MATERI 4 "SOMATIC EMBRYOGENESIS"

EMBRIOGENESIS SOMATIS 23025010022 | JEVANYA ERINNE ANGELIQUE MANURUNG | A025  Embriogenesis somatik merupakan proses pembentukan embrio dari sel-sel somatik atau sel tubuh yang bukan berasal dari gamet. Proses ini dapat terjadi melalui beberapa mekanisme, seperti embrio petualangan yang berkembang langsung dari organ atau embrio lain. Selain itu, ada embrio partenogenetik yang terbentuk dari sel telur yang tidak dibuahi dan embrio androgenetik yang berasal dari gamet jantan. Semua jenis ini termasuk dalam kategori embrio non-zigot, yang artinya mereka terbentuk tanpa melalui proses pembuahan. Pada sistem kultur jaringan, embriogenesis somatik digunakan untuk menggambarkan perkembangan embrio secara lengkap dari sel vegetatif. Eksplan dari berbagai sumber dapat digunakan dalam proses ini untuk menghasilkan embrio dalam kondisi laboratorium. Proses embriogenesis ini melalui beberapa tahapan, mulai dari tahap oktan, globular, jantung awal, jantung, torpedo/kotiledon, hingga menjadi em...
Read more

MATERI 1 KONSEP DASAR DAN PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

KONSEP DASAR DAN PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI PERTANIAN  JEVANYA ERINNE ANGELIQUE MANURUNG 23025010022       Bioteknologi merupakan penerapan prinsip ilmiah dan teknik rekayasa dalam pengolahan material menggunakan agen biologi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dalam bidang pertanian, bioteknologi berperan dalam pengembangan tanaman unggul, peningkatan hasil panen, serta perlindungan tanaman dari hama dan penyakit. Dengan kemajuan teknologi, bioteknologi pertanian terus berkembang, memungkinkan rekayasa genetika untuk meningkatkan ketahanan pangan dan efisiensi produksi. Inovasi ini berkontribusi dalam menciptakan sistem pertanian yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.   Secara umum, bioteknologi mencakup berbagai teknik yang memanfaatkan organisme kehidupan atau zat yang dihasilkan oleh organisme tersebut untuk menciptakan atau memodifikasi produk. Teknologi ini dapat diterapkan untuk memperbaiki kualitas tanaman dan hewan, serta mengembangkan mikro...
Read more