Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No.

2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

Perubahan Keragaman Morfologi Bawang Merah (Allium ascalonicumL.) Akibat Pemberian

Kolkisin dan Iradiasi Sinar Gamma

Changes in morphological variability of shallot (Allium ascalonicumL.) due to colchicine and

gamma irradiation

Sri Yunita Simanjuntak, Diana Sofia Hanafiah*, Rosmayati

Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, USU Medan, 20155
Coresponding author : *dedek.hanafiah@yahoo.co.id

ABSTRACT

This research aims to see changes in morphology variability of shallot(Allium ascalonicum L.) due to
colchicine and gamma irradiation. This research was conducted at the Faculty of Agriculture
University of Sumatera Utara, Medan with the altitude of 32 m above sea level from april to june
2017. This research used plant material of shallot bulb from Marlumba accession. The data were
analyzed using t-analysis. Percentage of germination, plant length, number of leaves, number of
tillers, bulb diameter, wet bulb weight, dry bulb weight and number of chromosomes. The results
showed the treatment of colchicine 6 ppm and 6 gray gamma irradiation effect the changes
parameters of plant length, number of leaves, number of tillers, bulb diameter, wet bulb weight, dry
bulb weight and number of chromosomes. 6 ppm colchicine treatment showed increasing plant
productivity, increase the average length of plant, the number of leaves, number of tillers, bulb
diameter, wet bulb weight, dry bulb weight and number of chromosomes. 6 gray gamma irradiation
treatment resulted decreasing in plant productivity, lowering plant length, number of leaves, bulb
diameter, number of tillers, bulb diameter, wet bulb weight and dry bulb weight.

Keywords : colchicine, gamma irradiation, morphologycal, shallot

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk melihat perubahan keragaman morfologi bawang merah (Allium
ascalonicum L.) akibat pemberian kolkisin dan iradiasi sinar gamma. Penelitian ini dilakukan di
Fakultas Pertanian USU, Medan dengan ketinggian tempat 32 m diatas permukaan laut dimulai dari
bulan april sampai juni 2017. Penelitian ini menggunakan bahan tanam umbi bawang merah aksesi
Marlumba. Data yang didapatkan diuji dengan menggunakan analisis uji-t. Parameter yang diamati
adalah panjang tanaman, jumlah daun per rumpun, jumlah anakan per rumpun, diameter umbi, bobot
basah umbi per rumpun, bobot kering umbi per rumpun, keragaman morfologi, dan jumlah
kromosom. Hasil penelitian menunjukkan perlakuan kolkisin 6 ppm dan perlakuan iradiasi sinar
gamma 6 gray mempengaruhi perubahan parameter panjang tanaman, jumlah daun, jumlah anakan,
diameter umbi, bobot basah umbi, bobot kering umbi serta jumlah kromosom. Perlakuan kolkisin 6
ppm menunjukkan produktivitas tanaman yang semakin meningkat, meningkatkan rataan panjang
tanaman, jumlah daun, diameter umbi, bobot basah umbi, bobot kering umbi serta neningkatkan laju
penggandaan kromosom. Perlakuan iradiasi sinar gamma 6 gray mengakibatkan penurunan
produktivitas tanaman. Menurunkan rataan panjang tanaman, jumlah daun, jumlah anakan, diameter
umbi, berat basah umbi serta bera kering umbi.

Kata kunci : kolkisin, iradiasi gamma, morfologi, bawang merah

715
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

PENDAHULUAN

Tanaman bawang merah (Allium tahan terhadap penyakit, sehingga diharapkan

ascalonicum L.) family liliceae yang berasal mampu meningkatkan produksi bawang merah
dari Asia tengah merupakan salah satu varietas lokal Samosir. Bibit bawang merah
komoditi unggulan hortikultura yang sering yang unggul dan yang tahan serangan hama
digunakan sebagai penyedap masakan. Selain penyakit dapat diperoleh dengan cara
karena bawang merah memiliki kandung gizi pemuliaan tanaman diantaranya yaitu melalui
yang tinggi, bawang merah juga sangat teknik mutasi kimia dengan kolkisin dan teknik
bermanfaat menjadi obat-obatan tradisional mutasi fisik dengan iradiasi sinar gamma.
bagi kesehatan manusia. Menurut hasil penelitian Hindarti
Demikian pula dengan bawang merah (2002) menyatakan bahwa dengan perlakuan
yang berasal dari kabupaten Samosir. Selain perendaman dan konsentrasi kolkisin
karena memiliki kandungan dan manfaat baik, berpengaruh nyata terhadap perubahan lebar
bawang merah Samosir beberapa tahun yang daun, tinggi tanaman, bobot segar, diameter
lalu sempat menjadi komoditi unggulan umbi, volume umbi, bobot siung dan
dikalangan masyarakat, ini dikarenakan kandungan protein pada bawang putih.
bawang merah Samosir memilki ciri khas yaitu Menurut hasil penelitian Panorama
bau harum yang sangat kuat pada masakan (2013) menyatakan bahwa perlakuan sinar
sehingga menjadi pilihan masyarakat untuk gamma (Co60) dapat menekan intensitas
dikonsumsi (Batubara,2015). penyakit pustul pada daun kedelai mencapai
Kabupaten Samosir sendiri merupakan 1,34 %. Menurut Melina (2008) pada tanaman
daerah sentra produksi bawang merah di P. bipinnatifidum cv. crocodile teeth perlakuan
Sumatera Utara, namun menurut data BPS iradiasi dengan dosis 10 gray secara nyata
Sumut (2014) beberapa tahun terakhir produksi mampu menginduksi pertambahan tinggi
bawang merah mengalami penurunan. tanaman, ukuran daun dan jumlah daun.
Berdasarkan data Badan Litbang
Pertanian (2012) selain karna luasan lahan BAHAN DAN METODE
produksi yang semakin menurun hal lain yang
menyebabkan menurunnya produksi bawang Penelitian ini dilaksanakan di lahan
merah di kabupaten Samosir disebabkan fakutas pertanian, Universitas Sumatera Utara
karena kualitas bibit yang tidak seragam dengan ketinggian + 32 meter di diatas
dengan daya tumbuh yang rendah dan serangan permukaan laut. Penilitian ini dilaksanakan
hama dan penyakit yang tinggi. Penyakit yang selama 3 bulan, mulai dari bulan April – Juni
sering menyerang tanaman bawang di 2017.
kabupaten Samosir, yaitu penyakit layu Bahan dan alat yang digunakan adalah
fusarium dan busuk umbi. umbi bawang merah aksesi Marlumba, topsoil,
Menurut Sinambela (2015) petani lokal kompos, polibek, kolkisin, irradiator gamma
Samosir umumnya menggunakan bahan chamber A4000 sumber radiasi Co60, pupuk,
tanaman umbi secara turun – temurun dalam peralatan dilapangan dan peralatan
budidayanya, karena dianggap lebih efisiendan dilaboratorium.
praktis dibandingkan budidaya Kolkisindalambentuk yang sudah di
denganmenggunakan biji. Namun hal cairkan ditimbang dengan menggunakan
tersebutmenjadi salah satu sumber timbang analitik, dengan bobo masing-masing
permasalahankarena menyebabkan rendahnya 40 ml untuk4 ppm, 60 ml untuk6 ppm.
keragaman genetik. Kemudian masing-masing larutan kolkisin
Oleh sebab itu upaya yang dapat dimasukkan kedalam erlenmeyer yang sudah
dilakukan untuk mengatasi permasalahan diisi aquades, kemudian di homogenkan diatas
tersebut adalah salah satunya dengan hot plateselama 15 menit, danditetesiNaOH 5-
pemanfaatan bibit tanaman yang unggul dan 6 tetes, untuk mempermudah pelarutan
716
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

kolkisin. Setelah larutan sudah sempurna teknik penyinaran, lamanya waktu radiasi
menyatu, dipindahkan larutan kedalam wadah adalah disesuaikan dengan dosis.
botol, dan diberi label sebagai penanda. Kemudian masing-masing umbi yang
Umbi yang akan di iradiasi terlebih diberiperlakuan direndam dalam laruan dithane
dahulu dibersihkan dan dipisahkan sesuai taraf selama 15 menit sebelum ditanam.
yang akan digunakan yaitu Z3 (4 gray) dan Z4 Parameter yang diamati yaitu panjang
(6 gray), kemudian umbi dimasukkan kedalam tanaman (cm), jumlah daun per rumpun (helai),
amplop dan diberi label sesuai dengan taraf jumlah anakan per rumpun (anakan), diameter
radiasinya. Bahan tanaman yang telah diberi umbi (cm), bobot basah umbi (g), bobot kering
label kemudian dimasukkan kedalam wadah umbi (g), jumlah kromosom, perubahan
yang cukup besar berisi potongan kertas dan morfologi tanamanserta jumlah kromosom.
silica gelkemudian dikirim ke BATAN. Umbi Pengujian dilakukan dengan
diradiasi dengan menggunakan alat Gamma membandingkan nilai rata-rata dari masing-
Chamber 4000A. Iradiasi yang digunakan masing dosis perlakuan kolkisin dan sinar
merupakan iradiasi tunggal atau acute gamma dengan rata-rata tanaman kontrolnya.
radiation, yaitu teknik radiasi dengan satu kali Data yang dianalisis menggunakan uji-t taraf
5% dn 1%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil penelitian diperoleh anakan, diameter umbi, bobot basah umbi,
parameter rataan panjang tanaman, jumlah maupun bobot kering umbi jika dibandingkan
daun, jumlah anakan, diameter umbi, bobot dengan perlakuan Z0 (kontrol). Pemberian
basah umbi, serta bobot kering umbi pada kolkisin dengan dosis yang rendah tidak
tanaman bawang merah dengan menggunakan memberikan perubahan yang nyata terhadap
uji-t diperoleh hasil pada table 1. Tabel 1 tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah anakan,
menujukkan bahwa secara keseluruhan dimeter umbi, bobot basah umbi, bobot kering
karakter pada populasi tanaman bawang umbi namun memiliki pengaruh yang nyata
merahdengan perlakuan Z1 (kolkisin 4 ppm) terhadap perubahan jumlah kromosom. Hal
menunjukkan perbedaan yang tidak nyata ini dibuktikan dengan hasil penelitian yang
terhadap populasi Z0 (kontrol). Namun terjadi menunjukkan bahwa perlakuan Z1 (kolkisin 4
kenaikan rataan pada setiap parameter amatan ppm) tidak menunjukkan perubahan yang
pada perlakuan Z1 (kolkisin 4 ppm) baik itu nyata terhadap perlakuan Z0 (kontrol).
pada panjang tanaman, jumlah daun, jumlah

Tabel 1. Hasil uji-t antara Z1 ( kolkisin 4 ppm) dengan Z0 (kontrol)

Rataan
Karakter
Z0 (Kontrol) Z1 (kolkisin 4 ppm) t- hitung
Panjang Tanaman (cm) 30,350 32,120 0,350
Jumlah Daun (helai) 26,000 30,800 0,100
Jumlah Anakan (anakan) 7,200 8,200 0,330
Diameter Umbi (mm) 17,360 19,410 0,140
Bobot Basah Umbi (g) 27,900 35,900 0,060
Bobot Kering Umbi (g) 25,929 33,75 0,065

717
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

Tabel 2. Hasil uji-t antara Z2 ( kolkisin 6 ppm) dengan Z0 (kontrol)

Rataan
Karakter
Z0 (Kontrol) Z2 (kolkisin 6 ppm) t- hitung
Panjang Tanaman (cm) 29,070 32,420 0,031 *
Jumlah Daun (helai) 24,900 30,550 0,015 *
Jumlah Anakan (anakan) 6,500 7,8300 0,113
Diameter Umbi (mm) 16,960 20,290 0,010 **
Bobot Basah Umbi (g) 25,300 36,300 0,012 *
Bobot Kering Umbi (g) 23,298 32,694 0,027 *
Keterangan : * = Berbeda nyata dengan populasi kontrol pada taraf 5%
** = Berbeda nyata dengan populasi kontrol pada taraf 1%

Tabel 2 dapat dilihat perbedaan rataan Pada tabel 3 dapat dilihat perbedaan
antara populasi tanaman dengan perlakuan Z2 rataan antara populasi Z3 (sinar gamma 4gray)
(kolkisin 6 ppm) menunjukkan perbedaan yang dengan Z0 (kontrol) secara Keseluruhan
nyata terhadap populasi Z0 (kontrol). Terjadi karakter pada populasi tanaman dengan
kenaikan rataan pada setiap parameter amatan perlakuan Z3 (sinar gamma 4 gray)
pada perlakuan Z2 (kolkisin 6 ppm) baik itu menunjukkan perbedaan yang tidak nyata
pada panjang tanaman, jumlah daun, jumlah terhadap populasi Z0 (kontrol). Namun
anakan, diameter umbi, bobot basah umbi, berbeda nyata terhadap parameter rataan
maupun bobot kering umbi jika dibandingkan diameter umbi pada perlakuan Z3 (sinar
dengan perlakuan Z0 (kontrol). Pemberian gamma 4 gray). Pemberian iradiasi dengan
kolkisin dengan dosis 6 ppm memberikan dosis rendah pada umumnya menyebabkan
pengaruh yang sangat nyata terhadap kerusakan tanaman lebih kecil, hal ini
perubahan diameter umbi yaitu sebesar 20,29 dibuktikan dengan hasil penelitian yang
mm yang jika dibandingkan dengan perlakuan menyatakan bahwa tanaman Z3 (sinar gamma
Z0 (kontrol) yaitu sebesar 16,96 mm. Hal ini 4 gray) umumnya tidak menunjukkan
didukung oleh lieratur Sulistianingsih (2006) perubahan yang nyata terhadap tanaman Z0
yang menyatakan bahwa kolkisin dapat (kontrol). Hal ini sesuai dengan penelitian
mengakibatkan tanaman menjadi poliploid Sinambela (2015) yang menyatakan bahwa
dimana sifat umum dari tanaman poliploid dosis 2 sampai 4 gray sinar gamma tidak
adalah menjadi lebih kekar, bagian tanaman berpengaruh nyata terhadap panjang tanaman,
lebih besar sehingga nantinya sifat-sifat yang jumlah daun dan jumlah anakan tanaman
kurang baik menjadi lebih baik. bawang merah..................................................

Tabel 3. Hasil uji-t antara Z3 (sinar gamma 4 gray) dengan Z0 (kontrol)

Rataan
Karakter
Z0 (Kontrol) Z3 (sinar gamma 4 gray) t- hitung
Panjang Tanaman (cm) 25,920 27,670 0,246
Jumlah Daun (helai) 20,300 21,880 0,536
Jumlah Anakan (anakan) 5,700 6,670 0,247
Diameter Umbi (mm) 18,290 15,730 0,030 *
Bobot Basah Umbi (g) 24,100 19,000 0,211
Bobot Kering Umbi (g) 21,991 17,119 0,224
Keterangan: * = Berbeda nyata dengan populasikontrol pada taraf 5%

718
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

Tabel 4. Hasil uji-t antara Z4 (sinar gamma 6 gray) dengan Z0 (kontrol)

Rataan
Karakter
Z0 (Kontrol) Z4 (sinar gamma 6 gray) t- hitung
Panjang Tanaman (cm) 32,960 21,050 0,000 **
Jumlah Daun (helai) 24,100 15,800 0,005 **
Jumlah Anakan (anakan) 7,200 5,300 0,014 *
Diameter Umbi (mm) 18,120 13,350 0,000 **
Bobot Basah Umbi (g) 31,200 8,510 0,001**
Bobot Kering Umbi (g) 29,286 5,120 0,001**
Keterangan : * =Berbeda nyata dengan populasi kontrol pada taraf 5%
** = Berbeda nyata dengan populasi kontrol pada taraf 1%

Pada tabel 4 menunjukkan perbedaan Berdasarkan hasil penelitian

antara populasi Z4 dengan Z0 yaitu secara menunjukkan bahwa parameter amatan
keseluruhan karakter pada populasi tanaman terhadap panjang tanaman, jumlah anakan,
dengan perlakuan Z4 (sinar gamma 6 diameter umbi, bobot basah umbi dan bobot
gray)menunjukkan perbedaan yang sangat kering umbi pada tanaman Z4 (sinar gamma 6
nyata terhadap populasi Z0 (kontrol). gray) berbeda sangat nyata terhadap tanaman
Perbedaan yang nyata tersebut disebabkan Z0 (kontrol). Hal ini disebabkan karena
karena terjadi penurunan pada setiap rataan tanaman mengalami penekanan terhadap
parameter amatan. Demikian juga dengan perkembangan fisiologis tanaman. Hal ini
bobot basah umbi, perlakuan Z4 (sinar gamma dibuktikan dengan penelitian Batubara (2015)
6 gray)menunjukkan penurunan bobot yang yang menyatakan bahwa dosis radiasi sinar
sangat jauh dibandingkan dengan perlakuan Z0 gamma 5-6 gray nyata menekan pertumbuhan
(kontrol). panjang tanaman, jumlah daun, serta jumlah
anakan tanaman bawang merah.
Keragaman Morfologi
Dosis iradiasi sinar gamma
memberikan perubahan terhadap morfologi
tanaman, seperti ukuran daun, bentuk umbi,
ukuran umbi serta warna umbi.
Perubahan morfologi yang terjadi yaitu
seperti ukuran daun yang semakin sempit,
mengeriting, dan rapuh. Kemudian umbi yang
gagal membetuk bulat utuh, ukuran umbi yang
yang semakin kerdil, serta warna umbi yang Gambar 2. Umbi yang gagal membelah
cenderung putih.

Gambar 3. Perubahan warna pada umbi

Gambar 1. Daun kerdil, mengeriting, dan
berwarna kecoklatan

719
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

Hasil penelitian juga menunjukkan

bahwa pemberian konsentrasi kolkisin
memberikan perubahan terhadap morfologi
bawang merah, yaitu terdapat bercak vertikal
pada beberapa daun.
Bercak tersebut terdapat di beberapa
daun tanaman yang diberi perlakuan
kolkisin.Umumnya daun tanaman bawang
merah berwarna hijau muda sampai hijau tua,
namun akibat adanya perlakuan mutasi pada
tanaman mengakibatkan terjadi perubahan
pada daun.
Gambar 4. Terdapat bercak vertikal pada
daun
Jumlah Kromosom

(a) Z0 (b) Z1 (c) Z2 (d) Z3 (e) Z4

Gambar 5. Jumlah kromosam pada setiap fase pembelahan

Penghitungan jumlah kromosom 24 jam (Z1) adalah sekitar 2n = 4x = 32

dilakukan pada tanaman kontrol (tanpa .Jumlah kromosom tanaman dengan perlakuan
perlakuan) dan semua perlakuan yang diambil perendaman kolkisin 6 ppm selama 24 jam
secara acak pada tahap metafase. Setiap (Z2) adalah sekitar 2n = 4x + 8 = 42 . Jumlah
perlakuan memiliki jumlah kromosom yang kromosom tanaman dengan perlakuan sinar
berbeda-beda. Hasil penelitian menunjukkan gamma 4 gray (Z3) adalah sekitar 2n = 16 .
bahwa jumlah kromosom tanaman bawang Jumlah kromosom tanaman dengan perlakuan
merah normal adalah sekitar 2n = 16. sinar gamma 6 gray (Z4) adalah sekitar 2n =
Sedangkan jumlah kromosom tanaman dengan 16.
perlakuan perendaman kolkisin 4 ppm selama

720
Jurnal Agroekoteknologi FP USU E-ISSN No. 2337- 659
Vol.6.No.4, Oktober 2018 (98): 715- 721

SIMPULAN Hindarti, N.W. 2002. Lama Perendaman

dan Konsentrasi Kolkisin pada
Pemberian kolkisin 6 ppm berpengaruh Poliploidisasi Bawang Putih.
nyata meningkatkan rataan panjang tanaman, (Skripsi Fakultas Pertanian
jumlah daun, diameter umbi, bobot basah Universitas Pembangunan Nasional
umbi, bobot kering umbi, perubahan morfologi “Veteran” Yogyakarta). Fakultas
serta jumlah kromosom tanaman bawang Pertanian UPN. Yogyakarta
merah sedangkan pemberian dosis iradiasi Melina, R. 2008. Pengaruh Murasi Induksi
sinar gamma 6 gray berpengaruh nyata dengan Iradiasi Sinar Gamma
menurunkan rataan panjang tanaman, jumlah Terhadap Keragaman Dua Spesies
daun, diameter umbi, bobot basah umbi, bobot Philodendron
kering umbi dan perubahan morfologi tanaman bipinnatifidum cv. crocodile
bawang merah. teeth) Fakultas Pertanian. Institur
Pertanian Bogor. Bogor
DAFTAR PUSTAKA Panorama, C. 2006. Pemanfaatan Radiasi
Sinar Gamma (Co-60) untuk
Badan Litbang Pertanian. 2012. Teknologi Peningkatan Pertumbuhan dan
Pengembangan Bawang Merah di Ketahanan Tanaman Kedelai terhadap
Kawasan Dauanu Toba. Sinar Tani. Penyakit Pustul Daun. Skripsi.
Edisi 11-17 Januari 2012 No3439 Universitas Jember. Jember
Tahun XLII Sinambela, P.H. 2015 Tanggap
Badan Pusat Statistik Sumatera Utara. Pertumbuhan dan Produksi Bawang
2014. Produksi Bawang Merah Merah (Allium ascalonicum
Sumatera Utara. Biro Statistik L.)VarietasLokal Samosir Terhadap
Sumatera Utara, Medan Varietas Lokal Samosir
Batubara, A. L. 2015. Karakter Terhadap BeberapaDosis Iradiasi
Pertumbuhan Bawang Merah (Allium Sinar Gamma. Fakultas Pertanian.
ascalonicum L.) Varietas Lokal Universitas Sumatera Utara. Medan
Samosir pada Beberapa Dosis Sulistianingsih, R., Suyanto,Z.A., A.E,Noer
Iradiasi Sinar Gamma. FP 2006. Peningkatan Kualitas
USU. Jurnal Online Anggrek Dendrobium Hibrida
Agroekoteknologi. ISSN No. 2337- dengan Pemberian Kolkisin.
6597. Vol.3, No.1 : 426-434 Fakultas Pertanian UPN
Desember 2015 Yogyakarta. Ilmu Pertanian Vol.11
No.1, 2004 : 13-21

721