PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN PADA BENIH SEMANGKA (Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai) TERHADAP KERAGAAN TANAMAN

Transkripsi

1 PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN PADA BENIH SEMANGKA (Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai) TERHADAP KERAGAAN TANAMAN Oleh Secondary Putri Sejati A PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

2 PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN PADA BENIH SEMANGKA (Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai) TERHADAP KERAGAAN TANAMAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh Secondary Putri Sejati A PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

3 RINGKASAN SECONDARY PUTRI SEJATI. Pengaruh Kolkisin pada Benih Semangka (Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai) terhadap Keragaan Tanaman. Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan MEMEN SURAHMAN. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes terhadap keragaan tanaman serta mempelajari pengaruh tersebut terhadap keragaan tanaman pada tujuh genotipe semangka. Penelitian I menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak satu faktor dengan 6 perlakuan kolkisin ditambah satu kontrol, dalam dua ulangan. Penelitian II menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak dua faktor dalam dua ulangan. Faktor pertama adalah perlakuan kolkisin dan tanpa kolkisin, faktor kedua adalah 7 genotipe semangka yaitu, 20-2, 17OP, 4-2 lurik, 9-2, 16-2, 29, dan 19OP. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga Agustus 2007 di Ciherang, Darmaga, Bogor pada ketinggian 250 m dpl. Pertanaman semangka I di persemaian dan lapang kurang baik. Selain akibat kolkisin, dipengaruhi pula oleh faktor lingkungan dan cuaca yang kurang mendukung. Dari hasil uji F diketahui tidak terdapat perbedaan yang nyata di antara perlakuan kolkisin yang diberikan. Kondisi awal pertanaman semangka penelitian II cukup baik. Hal ini didukung dengan kondisi cuaca yang baik. Tetapi pada fase vegetatif terkena banjir dan gangguan hama. Dari hasil uji F, pada penelitian II terdapat perbedaan yang sangat nyata pada perlakuan genotipe dengan kolkisin (K) saat 3 MST, pada peubah panjang batang tanaman. Perbedaan sangat nyata juga terjadi pada peubah jarak buah saat panen. Perbedaan yang nyata terdapat pada peubah jumlah daun, panjang daun, lebar daun, dan diameter batang, pada perlakuan dengan kolkisin (K). Dilihat dari nilai rataan, genotipe 9-2 memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan genotipe yang lain pada peubah panjang batang tanaman, jumlah daun, panjang daun, dan diameter batang. Warna daunnya juga lebih gelap pada perlakuan dengan kolkisin, dibandingkan tanpa kolkisin. Kesimpulan dari hasil penelitian I adalah tidak terdapat perbedaan tanaman yang menunjukkan poliploidi akibat perlakuan yang diberikan. Tetapi hanya terdapat kecenderungan pada perlakuan (P3) yang dapat menyebabkan poliploidi pada genotipe yang digunakan. Pada penelitian II terdapat perbedaan atau keragaman pada morfologi (beberapa peubah yang diamati) dari genotipe yang diberi perlakuan kolkisin dengan yang tanpa kolkisin. Genotipe 9-2 menunjukkan kecenderungan terjadi pembentukan tanaman poliploid.

4 Judul Nama NRP Program Studi : PENGARUH PERLAKUAN KOLKISIN PADA BENIH SEMANGKA (Citrullus lanatus (Thunberg.) Matsum & Nakai) TERHADAP KERAGAAN TANAMAN : Secondary Putri Sejati : A : Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih Menyetujui, Dosen Pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. M. Syukur, SP. MSi. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. NIP : NIP : Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr. NIP : Tanggal Lulus :

5 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Juni 1985 dari ayah Herukisno dan ibu Suwarni. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis mendapatkan pendidikan dasar di SDN inpres II Jakarta Selatan hingga kelas 2, kemudian menyelesaikan pendidikan dasar di SDN Kecapi II Bekasi dan lulus tahun Pendididikan lanjutan ditempuh penulis di SLTPN 259 Jakarta Timur yang lulus pada tahun Tahun 2003 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMUN 39 Jakarta Timur. Selanjutnya pada tahun 2003 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Mahasiswa IPB) pada Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Tahun 2004 penulis memilih program studi kekhususan Pemuliaan Tanaman. Selama di IPB penulis pernah menjadi anggota DKM Al Hurriyah IPB pada tahun 2003/2004, bendahara di Al Falah (rohis jurusan) bagian dari FKRD pada tahun 2005/2006, anggota KOPMA IPB pada tahun 2006/2007, dan anggota LENSA pada tahun 2006/2007. Tahun 2006 penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Selama menjadi mahasiswa penulis juga aktif mengikuti kepanitiaan, pelatihan dan lomba.

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Salawat serta salam senantiasa kita tujukan kepada nabi besar Muhammad SAW. Ridho dan rahmat-nya senantiasa pula penulis harapkan. Skripsi yang berjudul Studi Penggandaan Kromosom Menggunakan Kolkisin pada Benih Semangka ini merupakan prasyarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian. Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. selaku pembimbing I dan Dr. M. Syukur, SP, MS. selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan bantuan kepada penulis sejak perencanaan penelitian hingga akhir penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Memen Surahman, MSc. dan Dr. M. Syukur, SP, MS. atas dukungan dana melalui Proyek Hibah Bersaing Perguruan Tinggi tahun anggaran Willy Bayuardi, SP. MSi selaku penguji atas segala saran dan masukan yang telah diberikan untuk perbaikan skripsi ini. 4. Staf IPB di Laboratorium RGCI dan Laboratorium dik. Pemuliaan Tanaman. 5. Bapak, Mama, Mas Tria, Mba Hera, Rico dan Egi yang telah memberikan doa, dukungan, nasihat, semangat kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Sahabat dan teman-temanku (Karina, Zahro, Kiki, Ema, Umi, Retno, Indah, Danti, Heni, Nisa a, Saepul, Tedi, dan Yudi) atas segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis selama penelitian. 7. Bapak dan Ibu Acang yang telah membantu dan memberikan saran dalam pelaksanaan budidaya semangka di lapang. 8. Seluruh teman-teman PMTB angkatan 40 atas kebersamaan selama empat tahun dan semangat yang diberikan.

7 9. Teman-teman di Wisma Mobster atas doa dan dukungannya. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan mendapatkan ridho Allah SWT. Amin. Bogor, Januari 2008 Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Hipotesis... 2 TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik dan Manfaat Semangka... 3 Jenis-jenis semangka... 4 Semangka Tanpa Biji... 5 Penggandaan Kromosom dan Mutasi... 6 Kolkisin... 6 Tetraploid... 9 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Metode Penelitian Pelaksanaan Percobaan Pengamatan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Karakter Kuantitatif Penelitian I Penelitian II Panjang Batang Tanaman dan Jumlah Daun Panjang Daun dan Lebar Daun...33 Diameter Batang dan Jarak Buah saat Panen Karakter Kualitatif...35 Penelitian I...36 Penelitian II KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN...42

9 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Semangka I Perkiraan Persentase Tanaman Mengganda pada Tiap dan Ulangan Penelitian I Rekapitulasi Sidik Ragam Peubah Kuantitatif Semangka II Perkiraan Persentase Tanaman Mengganda pada Tiap dan Ulangan Penelitian II Panjang Batang Tanaman Penelitian II Rataan Jumlah Daun Penelitian II Rataan Panjang Daun Penelitian II Rataan Lebar Daun Penelitian II Rataan Diameter Batang Penelitian II Rataan Jarak Buah saat Panen Penelitian II Rekapitulasi Hasil Pengamatan Peubah Kualitatif Penelitian I Rekapitulasi Hasil Pengamatan Peubah Kualitatif Penelitian II Lampiran 1. Sidik Ragam Panjang Batang Tanaman Penelitian I Sidik Ragam Jumlah Daun Penelitian I Sidik Ragam Panjang Daun Penelitian I Sidik Ragam Lebar Daun Penelitian I Sidik Ragam Diameter Batang Penelitian I Sidik Ragam Jumlah Stomata Penelitian I Sidik Ragam Diameter Stomata Penelitian I Sidik Ragam Bobot Buah Penelitian I Sidik Ragam Keliling Buah Penelitian I Sidik Ragam Panjang Buah Penelitian I Sidik Ragam Jarak Buah saat Panen Penelitian I... 47

10 Lampiran 12. Sidik Ragam Padatan Total Terlarut Penelitian I Sidik Ragam Jumlah Biji Penelitian I Sidik Ragam Panjang Batang Tanaman Penelitian II Sidik Ragam Jumlah Daun Penelitian II Sidik Ragam Panjang Daun Penelitian II Sidik Ragam Lebar Daun Penelitian II Sidik Ragam Diameter Batang Penelitian II Sidik Ragam Jumlah Stomata Penelitian II Sidik Ragam Diameter Stomata Penelitian II Sidik Ragam Bobot Buah Penelitian II Sidik Ragam Keliling Buah Penelitian II Sidik Ragam Panjang Buah Penelitian II Sidik Ragam Jarak Buah saat Panen Penelitian II Sidik Ragam Padatan Total Terlarut Pangkal Buah Penelitian II Sidik Ragam Jumlah Biji Penelitian II Data Klimatologi Darmaga, Bogor Tahun Rataan Panjang Batang Tanaman Penelitian I Rataan Jumlah Daun Penelitian I Rataan Panjang Daun Penelitian I Rataan Lebar Daun Penelitian I Rataan Diameter Batang Penelitian I Rataan Jumlah Stomata dan Diameter Stomata Penelitian I Rataan Bobot Buah dan Keliling Buah Penelitian I Rataan Panjang Buah dan Jarak Buah yang Dipanen Penelitian I Rataan 0 Brix Buah dan Jumlah Biji Penelitian I Rataan Jumlah Stomata dan Diameter Stomata Penelitian II Rataan Bobot Buah dan Keliling Penelitian II Rataan Panjang Buah, 0 Brix Buah dan Jumlah Biji Penelitian II... 59

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman Teks 1. Skema Tahap Pembuatan Semangka Tanpa Biji Struktur Molekul Kolkisin Murni Kegiatan Penyerbukan pada Bunga Semangka Stomata Anomositik Gejala Serangan Hama dan Penyakit pada Semangka Serangan kutu daun (aphids) pada tanaman Bibit Penelitian I saat Persemaian (Tampak Samping) Bibit Penelitian I saat di Persemaian (Tampak Atas) Bibit Penelitian II di Lapang Warna Kulit dan Daging Buah Lampiran 1. Munsell Color Chart untuk Pengamatan Warna Daun Handrefraktometer untuk Pengamatan Padatan Terlarut Total ( 0 Brix) Penampang stomata daun semangka pada bidang pandang mikroskop dengan perbesaran 400 kali Benih dalam cawan petri yang telah direndam dalam larutan kolkisin 0.02%..60

12 PENDAHULUAN Latar Belakang Semangka (Citrullus lanatus L) merupakan tanaman yang berasal dari daerah kering tropis dan sub tropis Afrika. Karena semangka termasuk tanaman tropis, maka dalam pembudidayaannya memerlukan sinar matahari penuh agar produksi optimal. Semangka termasuk ke dalam keluarga Cucurbitaceae, satu keluarga dengan melon, mentimun, dan labu. Semangka merupakan tanaman semusim, tumbuh merambat hingga panjangnya mencapai 3-5 meter (Cahyono, 1996). Sunarjo (1996) menyatakan bahwa buah semangka merupakan buah yang digemari segala lapisan masyarakat karena rasa buahnya yang manis dan menyegarkan. Cahyono (1996) menambahkan bahwa buah semangka tanpa biji banyak disukai orang karena memiliki kelebihan yang tidak ditemui jika menyantap buah semangka biasa. Orang akan semakin nyaman mengkonsumsi buah semangka dengan tidak adanya biji. Saat ini, semangka hibrida (berbiji dan tidak berbiji) juga semakin diminati para petani karena memiliki beberapa keunggulan seperti produksi yang tinggi, rasa yang lebih manis, tahan terhadap hama dan penyakit, serta disukai banyak konsumen sehingga memberikan keuntungan. Benih hibrida tanpa biji (triploid) merupakan semangka jenis unggul yang pada daging buahnya tidak terdapat biji. Benih semangka diploid (2x) direndam dalam larutan kolkisin sehingga menjadi tanaman tetraploid (4x). Hasil persilangan antara tanaman tetraploid sebagai induk betina dengan diploid sebagai induk jantan akan menghasilkan buah semangka yang berbiji triploid. Benih semangka triploid ini bila ditanam akan menghasilkan buah semangka tanpa biji (Kalie, 2004). Ada cara lain untuk menghasilkan benih poliploid, yaitu dengan tehnik pemanasan. Namun, kemungkinan cara tersebut menghasilkan benih poliploid yang diinginkan sangat rendah dan dibutuhkan waktu yang lama (Brewbaker, 1983). Oleh karena itu, pada penelitian kali ini akan digunakan senyawa kimia kolkisin untuk menghasilkan benih semangka tetraploid. Meskipun menurut Prajnanta (1999) hasil yang akan diperoleh masih termasuk

13 rendah yaitu sekitar 10-20% benih poliploid normal, tetapi teknik ini masih dianggap lebih baik dibandingkan dengan teknik induksi poliploid yang lain. Kolkisin merupakan suatu kristal berwarna kuning yang diisolasi pertama kali tahun 1819 dari bagian biji dan umbi lapis tanaman Autum crocus (Colchicum autumnale L., famili Liliace) suatu tanaman yang berasal dari Eropa Selatan. Tehnik pembenihan semangka tanpa biji dengan kolkisin, ditemukan pertama kali oleh pemulia tanaman berkebangsaan Jepang, Prof. Dr. Hitoshi Kihara. Rumus kimia kolkisin adalah C 22 H 25 O 6 N (Kalie, 1996). Eigsti dan Dustin (1957) menyatakan bahwa pemberian kolkisin mengakibatkan tidak terbentuknya benang pengikat kromosom yang akan menarik kromosom ke kutub sel pada proses pembelahan sel, sehingga sel tidak membelah dan menimbulkan poliploid. Kolkisin memiliki kemampuan untuk melipatgandakan jumlah kromosom. Larutan kolkisin yang diberikan pada titik tumbuh kecambah tanaman akan menyebabkan kromosom mengganda. Karena pemberian kolkisin terhadap sel yang sedang membelah mengakibatkan kegagalan pembentukan dinding sel baru. Akibatnya, kromosom yang mengganda pada proses pembelahan sel tetap berada di sel induk karena sel anaknya tidak terbentuk (Hartl et al., 1987). Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mempelajari pengaruh lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes terhadap penampilan tanaman. 2. Mempelajari keragaan tanaman hasil perendaman dan penetesan larutan kolkisin pada tujuh genotipe semangka. Hipotesis Hipotesis yang diajukan pada penelitian adalah : 1. Tanaman dari hasil perlakuan lama perendaman dan konsentrasi kolkisin tetes menunjukkan penampilan tertentu. 2. perendaman dan penetesan larutan kolkisin terhadap tujuh genotipe semangka menghasilkan keragaan tanaman yang berbeda-beda.

14 TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik dan Manfaat Semangka Semangka (Citrullus vulgaris L) diperkirakan berasal dari daerah kering tropis dan sub tropis Afrika. Karena termasuk tanaman tropis, maka sinar matahari mutlak diperlukan dalam budidaya semangka agar produksi optimal. Semangka termasuk ke dalam keluarga Cucurbitaceae, satu keluarga dengan melon, mentimun, dan labu. Semangka merupakan tanaman semusim, tumbuh merambat hingga panjangnya mencapai 3-5 meter (Cahyono, 1996). Tanaman semangka bersifat menjalar, dengan batang membulat, kecil, panjang, dan seluruh permukaan tubuhnya tertutup bulu-bulu halus. Daunnya lebar menjari. Bunga berumah satu (monoceous), tetapi berkelamin satu (unisekual). Bunga jantan berbentuk terompet dan bunga betina mempunyai bakal buah yang bulat sebesar kelereng di bagian bawah mahkotanya. Jumlah bunga jantan lebih banyak dari bunga betina, biasanya dengan perbandingan 1 banding 5. Penyerbukan bunga alami terjadi secara silang (crossing) oleh lebah madu, lalat hijau, atau serangga perantara lainnya. Biasanya tanaman berbunga hari setelah tanam (Sunarjo, 1998). Ada pula semangka yang memiliki bunga hermafrodite dan monoceous pada beberapa varietas (Kalie, 2004). Ukuran buah didasarkan kepada beratnya, buah berukuran besar bila beratnya lebih dari 4 kg, buah berukuran sedang bila beratnya antara 2-4 kg, dan buah dikatakan kecil bila beratnya kurang dari 2 kg. Bentuk buah semangka terdiri dari bulat, oblong, dan oval (Suryo, 2007). Warna daging buah terdiri dari merah tua, jingga, merah jambu, kuning, dan putih tergantung varietasnya. Warna daging yang merah disebabkan oleh pigmen likopen, kuning terutama dari karoten dan xantofil (Rubatzky et al., 1999) Buah semangka merupakan buah yang digemari segala lapisan masyarakat karena rasanya yang segar (Sunarjo, 1996). Apalagi buah semangka tanpa biji, buah ini banyak disukai orang karena menambah kenyamanan saat menyantapnya. Saat ini semangka hibrida (berbiji dan tidak berbiji) juga makin diminati para petani karena memiliki beberapa keunggulan, seperti produksi tinggi, rasa yang

15 lebih manis, tahan hama dan penyakit, serta disukai banyak konsumen (Cahyono, 1996). Semangka yang matang sering dimakan segar sebagai buah meja atau makanan pencuci mulut (Sunarjo, 1996). Kalie (2004) menambahkan bahwa buah yang masih muda dapat dibuat sayur. Kulit buahnya dapat dibuat acar. Bijinya mengandung protein dan lemak cukup tinggi sekitar 30-40% sehingga rasanya gurih bila dijadikan kuaci (makanan kecil yang rasanya gurih dan asin). Semangka diketahui mengandung zat-zat tertentu yang dapat membunuh sel-sel kanker. Profesor Masatoshi Yamazaki dari Universitas Tokyo memaparkan hasil temuannya. Semangka, pisang, dan rumput laut mengandung zat-zat yang dapat menstimulir phagocyte. Phagocyte adalah suatu sel darah merah yang mampu melindungi sistem darah dari infeksi dengan cara menyerap mikroba untuk mematikan sel-sel penyebab penyakit kanker. Manfaat semangka yang lain adalah dapat berfungsi sebagai diuretik karena kandungan kalori semangka yang sangat rendah. Semangka juga mengandung pigmen karotenoid jenis flavonoid yang menyebabkan warna merah atau kuning. Flavonoid dapat pula berperan sebagai anti alergi. Selain itu, buah semangka juga mengandung vitamin dan mineral (Prajnanta, 2003). Jenis-Jenis Semangka Saat ini di pasaran telah banyak jenis semangka yang beredar baik lokal maupun impor (hibrida). Semangka hibrida terbagi menjadi semangka hibrida haploid (berbiji) dan semangka hibrida triploid (tanpa biji). Varietas semangka hibrida berbiji contohnya Farmers Giant, New Dragon, South Crimson, Grand Baby, dan masih banyak lagi. Sedangkan semangka hibrida tanpa biji seperti Quality, Sky Bell, Orchid Sweet, Farmers wonderful, dan Fengshan No. 1. Pada umumnya benih-benih semangka hibrida tersebut masih impor dari negara-negara Jepang, Taiwan, dan Amerika (Cahyono, 1996). Semangka lokal pada umumnya berukuran kecil, rasanya kurang manis, dan banyak mengandung biji. Semangka lokal yang dibudidayakan diantaranya Sengkaling, Bojonegoro, dan semangka hitam dari Pasuruan (Kalie, 1993). Sunarjo (1998) menambahkan bahwa di Indonesia, tanaman semangka banyak

16 dibudidayakan secara komersial di Indramayu, Cirebon (setelah panen padi), Madiun, Klaten, Madura, Malang, Lombok, dan sebagainya. Semangka Tanpa Biji Semangka hibrida adalah semangka yang dihasilkan dari persilangan dua galur murni atau lebih. Kedua induk tersebut memiliki keunggulannya masingmasing. Dari hasil persilangan tersebut akan menghasilkan varietas baru yang hibrid (benih F1) (Kalie, 2004). Sedangkan semangka hibrida triploid (tanpa biji), dihasilkan dari persilangan antara induk betina tetraploid (4x) dengan induk jantan diploid (2x) yang normal. Induk betina tetraploid dihasilkan dengan perlakuan kolkisin terlebih dahulu. Setelah itu benih akan mengalami poliploidi (tetraploid). Persilangan antara tanaman tetraploid (betina) dan diploid/normal (jantan) akan menghasilkan keturunan triploid. Tanaman triploid tersebut adalah tanaman yang menghasilkan semangka tanpa biji/seedless (Cahyono, 1996). Semangka diploid diberi perlakuan kolkisin % Semangka tetraploid 2n = 4x = 44 Semangka diploid 2n = 2x = 22 Gamet semangka tetraploid n = 2x = 22 Gamet semangka diploid n = x = 11 Semangka triploid 2n = 3x = 33 (Tanpa biji) Gambar 1. Skema Tahap Pembuatan Semangka Tanpa Biji Teknik menghasilkan semangka tanpa biji dengan larutan kolkisin di atas merupakan salah satu cara mutasi buatan yang menginduksi poliploidi secara kimia. Cara lain menginduksi poliploidi adalah dengan pemberian panas. Teknik ini memiliki tingkat keberhasilan lebih rendah dibandingkan mutasi menggunakan

17 perlakuan perendaman kolkisin (Brewbaker, 1983). Selain itu, waktu yang dibutuhkan lebih singkat pada kolkisin. Sehingga dalam tahap menghasilkan semangka tanpa biji, digunakan kolkisin untuk menginduksi poliploidi. Penggandaan Kromosom dan Mutasi Brewbaker (1983) menyatakan, evolusi tanaman tingkat tinggi berlangsung dengan bertambahnya jumlah kromosom sebagai hasil poliploidi, hal tersebut merata terdapat pada golongan lumut, paku-pakuan, dan tanaman berbunga. Salah satu sumber keragaman dalam pemuliaan tanaman adalah dari perubahan jumlah kromosom. Suatu organisme yang memiliki lebih dari dua set kromosom atau genom dalam sel-sel somatiknya biasa disebut poliploidi (Poespodarsono, 1998). Poliploidi adalah perubahan satu set kromosom lengkap. Tanaman pada umumnya memiliki jumlah kromosom 2x, namun karena beberapa sebab ada pula tanaman yang memiliki jumlah kromosom haploid (x) atau triploid (3x), tetraploid (4x), dan seterusnya. Terdapat beberapa cara untuk menggandakan jumlah kromosom (poliploidi) sebagai sumber keragaman genetik. Salah satu caranya melalui mutasi. Mutasi adalah perubahan dalam struktur gen baik terjadi secara spontan atau buatan menggunakan agensia fisik atau kimia (Nasir, 2001). Mutasi alami berlangsung dalam jangka waktu yang lama (Brewbaker, 1983). Mutagen kimia terdiri dari agen alkilasi yang merupakan bahan kimia yang sangat kuat dan banyak digunakan dalam pemuliaan dengan cara mutasi, serta ada bahan lain seperti basa Nitzchia, peroksida, dan alkaloid tertentu seperti kolkisin yang memiliki sifat-sifat mutagenik. Metode penggandaan kromosom ini sangat penting dalam ilmu pemuliaan tanaman. Kolkisin Salah satu alkaloid yang sering dijumpai adalah kolkisin. Menurut Eigsti dan Dustin (1957) kolkisin adalah suatu senyawa yang diekstrak dari umbi dan biji tanaman krokus (Colchicum autumnale). Rumus kimia kolkisin adalah C 22 H 25 O 6 N dan struktur kimia kolkisin adalah :

18 Gambar 2. Struktur Molekul Kolkisin Murni Sejak ditemukan senyawa sejenis alkaloida bernama kolkisin yang dapat mengandakan kromosom pada tahun 1937, banyak pemulia yang tertarik untuk mendapatkan tetraploid secara buatan. Tehnik pembenihan semangka tanpa biji menggunakan kolkisin, ditemukan pertama kali oleh pemulia tanaman berkebangsaan Jepang, Prof. Dr. Hitoshi Kihara (Allard 1989; Kalie, 2004). Eigsti dan Dustin (1957) menyatakan bahwa pemberian kolkisin mengakibatkan tidak terbentuknya benang pengikat kromosom yang akan menarik kromosom ke kutub sel pada proses pembelahan sel. Sehingga sel tidak membelah dan menimbulkan poliploidi. Hartl et al (1987) menambahkan bahwa kolkisin memiliki kemampuan untuk melipatgandakan jumlah kromosom. Larutan kolkisin yang diberikan pada titik tumbuh kecambah tanaman akan menyebabkan kromosom mengganda. Sebab, pemberian kolkisin terhadap sel yang sedang membelah mengakibatkan kegagalan pembentukan dinding sel baru. Akibatnya, kromosom yang mengganda pada proses pembelahan sel tetap berada di sel induk karena sel anaknya tidak terbentuk. Kolkisin mempunyai pengaruh yang istimewa dalam menghentikan aktivitas benang-benang pengikat kromosom (spindle), sehingga kromosom yang sudah membelah tidak memisahkan diri dalam anafase dari pembelahan sel hewan maupun tanaman. Senyawa ini juga ampuh dalam menyembuhkan penyakit gout. Dengan terhentinya proses pemisahan dalam metafase, maka pemberian kolkisin ini menyebabkan jumlah kromosom di dalam sel menjadi dobel. Penggunaan kolkisin untuk membentuk poliploidi telah diterapkan pada ratusan spesies tanaman dan beberapa spesies hewan (Brewbaker, 1983). Ada beberapa cara penerapan perlakuan kolkisin, tergantung pada tujuan penelitian, peralatan, dan jenis tanaman. Diantaranya adalah metode imersi biji (seed immersion), metode tetes pada jaringan meristem ujung, metode imersi stek,

19 metode in vitro, dan metode penyuntikan (injection). Penerapan kolkisin pada semangka ialah dengan metode imersi biji, yaitu suatu metode perendaman benih dalam suatu cawan petri yang telah dilapisi tissue atau kapas. Biji diusahakan tidak terendam seluruhnya agar biji dapat memperoleh oksigen dengan baik (Syukur, 2002). Teknik perakitan semangka tanpa biji menggunakan kolkisin dalam proses pembentukannya. Caranya adalah benih yang menjadi tetua betina semangka triploid harus digandakan terlebih dahulu dengan merendam benih di dalam larutan kolkisin agar menjadi tetraploid. Persilangan antara semangka tetraploid sebagai induk betina dengan semangka diploid akan menghasilkan benih semangka triploid (Kalie, 2004). Benih semangka triploid ini bila ditanam akan menghasilkan semangka tanpa biji. Proses ini harus diulang setiap kali akan menghasilkan semangka tanpa biji. Karena, semangka tanpa biji (triploid) tidak mempunyai benih yang fertil untuk ditanam kembali. Tingkat keberhasilan pengaruh kolkisin untuk menghasilkan tanaman semangka tetraploid umumnya berkisar 10-20% (Prajnanta, 1999). Kolkisin akan efektif apabila diteteskan atau direndam pada saat sel membelah. Sebab, kolkisin akan diserap oleh sel dan mempengaruhi pembelahan sel yang sedang berlangsung. Penetesan ini sebaiknya dilakukan pada pagi atau sore hari. Yaitu pada saat suhu udara rendah dan kelembaban tinggi. Hal ini dilakukan karena sifat kolkisin yang mudah menguap (Kalie, 2004). Perendaman dengan air sebelum perlakuan perendaman dengan larutan kolkisin akan lebih mengefektifkan pemberian kolkisin, sebab sel-sel benih sudah berimbibisi terlebih dahulu. Dengan demikian, benih lebih mudah menerima pengaruh kolkisin. Benih semangka yang akan digandakan sebaiknya juga direndam dahulu dalam larutan fungisida agar tidak terkontaminasi penyakit (Priadi et al., 2005). Cara lain menginduksi poliploidi adalah menggunakan Nitrogen-oxida dan pemberian panas. Namun hasilnya lebih rendah jika dibandingkan dengan kolkisin (Brewbaker, 1983). Zat kimia lain yang dapat menginduksi poliploidi yaitu asenaften, kloralhidrat, sulfanilamid, etil-merkuri-klorid, dan heksaklorosikloheksan. Akan tetapi zat-zat tersebut hanya larut dalam gliserol, tidak seperti kolkisin yang dengan mudah dapat larut dalam air (Suryo, 2007).

20 Tetraploid Poliploidi atau penggandaan kromosom dibedakan menjadi autopoliploid dan allopoliploid. Autopliploid adalah apabila genom yang sama mengalami kelipatan (n1 + n1), contohnya triploid dan tetraploid. Allopoliploid adalah apabila genom genom yang berbeda berkumpul melalui hibridisasi (m1 + m2), contohnya persilangan Nicotiana tabacum (2n = 48) dengan N. glutinosa (2n = 24) menghasilkan N. digluta (2n = 72). Tetraploid juga dibedakan menjadi autotetraploid dan allopoliploid. Tumbuhan autotetraploid didapat dari penggandaan jumlah kromosomnya dengan pemberian perlakuan seperti kolkisin. Tumbuhan allotetraploid adalah tumbuhan tetraploid yang didapat dengan persilangan antar spesis atau genus (Suryo, 2007). perendaman benih mentimun dalam kolkisin berpengaruh terhadap bentuk morfologi tanaman tetraploidnya, seperti daun dan ukuran biji yang lebih besar (Smith et al, 1973). Sifat-sifat umum dari tanaman tetraploid diantaranya tanaman tampak lebih kekar tetapi kurang tahan terhadap perubahan lingkungan serta serangan hama dan penyakit tanaman. Daun-daun ukurannya lebih besar dan warnanya lebih hijau. Sel-sel epidermis daun dan stomata mempunyai ukuran lebih besar dibandingkan dengan tanaman diploid. Akan tetapi sel-sel penutup ukurannya lebih besar, sehingga jumlah stomata dalam satuan luas jaringan epidermis daun menjadi berkurang (Suryo, 2007). Stoma (jamak = stomata) adalah celah dalam epidermis yang dibatasi oleh dua sel epidermis yang khusus, yakni sel penutup. Famili Cucurbitaceae memiliki jenis stomata anomositik atau Ranunculaceae. Pada jenis ini, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak berbeda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Jenis-jenis stomata lain diantaranya anisositik (Cruciferae), parasitik (Rubiceae), dan diasitik (Caryophyllaceae). Jumlah stomata beragam pada daun tumbuhan yang sama dan juga pada daerah daun yang sama (Hidayat, 1995).

21 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman dan Kebun percobaan Petani Ciherang. Kebun ini terletak di Ciherang pada ketinggian 250 m dpl. Berdasarkan penelitian sebelumnya, lahan tersebut mendapat sinar matahari langsung untuk pertumbuhan semangka dan aman dari pencurian. Periode percobaan dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus 2007, dari mulai perlakuan dengan kolkisin di laboratorium sampai pemanenan semangka di lapang. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian I adalah benih F4 genotipe 14 (genotipe 14 selfing pada ulangan satu dan 14 OP pada ulangan dua) dan 24-2 (genotipe 24-2 hijau pada ulangan satu dan 24-2 lurik pada ulangan dua). Benih ini adalah benih hasil persilangan dalam salah satu tahap perakitan semangka tanpa biji tahan penyakit layu fusarium (Kiara x Hokky Star). Pada penelitian II digunakan benih genotipe 20-2, 17OP, 4-2 lurik, 9-2, 16-2, 29, dan 19OP. Bahan lain yang digunakan adalah kolkisin, DMSO (sebagai pelarut), aquades (sebagai pelarut), air, kapas, tissue, cat kuku bening, media tanam, pupuk, dan pestisida. Pupuk dan pestisida yang digunakan adalah pupuk kandang, NPK mutiara, Gandasil D, Kelthine, Furadan, Dithane, Curacron, Decis, Kanon, Suprasid dan herbisida. Alat-alat yang digunakan selama percobaan adalah alat pembuat larutan kolkisin (pipet, pinset, pisau catter, gelas ukur, pengaduk, erlenmeyer, timbangan digital, sarung tangan, masker), alat perendaman larutan kolkisin (cawan petri, pinset, sendok), alat penetes larutan kolkisin (pipet, suntikan, gelas ukur), tray untuk menyemai benih, alat selfing/crossing (label, kertas minyak untuk sungkup, tali, spidol permanen), alat pengamatan tanaman di lapang (munsell color chart, jangka sorong, meteran), alat pengambilan contoh stomata di lapang (pinset, silotip, preparat, cat kuku bening), alat ekstraksi (saringan, wadah benih, sendok, pisau, kertas label), alat pengamatan pasca panen (handrefraktometer, timbangan

22 digital, meteran), dan peralatan pengamatan stomata (mikroskop, milimeter mikroskop, preparat), serta sarana produksi tanaman (saprotan). Metode Penelitian Penelitian ini terdiri dari dua penelitian, yaitu : 1. Penelitian I terdiri dari kombinasi perlakuan lama perendaman dan konsentrasi penetesan larutan kolkisin, yaitu : P0 = Perendaman dengan air selama 36 jam, tanpa penetesan larutan kolkisin P1 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 12 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1% P2 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 24 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1% P3 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 36 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.1% P4 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 12 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2% P5 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 24 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2% P6 = Perendaman larutan kolkisin 0.02% selama 36 jam dan penetesan larutan kolkisin 0.2% Penelitian I menggunakan dua galur yaitu galur 1 (14) yang diulang tiga kali dan galur 2 (24-2) diulang dua kali. Total terdapat 35 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan menggunakan 30 benih semangka. Total kebutuhan benih galur 1 adalah 630 benih dan galur 2 sebanyak 420 benih. 2. Penelitian II mengkaji keragaan kombinasi perlakuan (P5) pada 7 genotipe semangka dari penelitian I. Percobaan ini terdiri dari dua faktor. Faktor pertama yaitu perlakuan 7 genotipe semangka (G) : G1 = Genotipe 20-2 G2 = Genotipe 17OP G3 = Genotipe 4-2 lurik G4 = Genotipe 9-2 G5 = Genotipe 16-2

23 G6 = Genotipe 29 G7 = Genotipe 19OP Faktor kedua adalah perlakuan dengan atau tanpa kolkisin (K) : K0 = Tanpa perlakuan kolkisin K1 = Dengan perlakuan kolkisin Masing-masing perlakuan terdiri dari dua ulangan sehingga secara keseluruhan terdapat 28 satuan percobaan. Masing-masing satuan percobaan terdiri dari 30 benih semangka. Total kebutuhan benih sebanyak 840 benih. Penelitian I dianalisis menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) satu faktor. Model rancangan yang digunakan adalah : Y ij = µ + P i + K j + ε ij Keterangan : Yij : Respon dari perlakuan ke-i pada ulangan ke-j µ : Nilai rataan umum P i K j ε ij : Pengaruh aditif perlakuan ke-i : Pengaruh aditif ulangan ke-j : Galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Penelitian II dianalisis menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dua faktor (Factorial Design). Model rancangan yang digunakan adalah : Y ijk = µ + T i + C j + (TC) ij + G k + ε ijk Keterangan : Y ijk : Nilai pengamatan dari perlakuan genotipe ke-i dan perlakuan dengan atau tanpa kolkisin ke-j pada ulangan ke-k µ : Nilai rataan umum T i C j (TC) ij G k ε ijk : Pengaruh aditif perlakuan genotipe ke-i : Pengaruh aditif perlakuan dengan atau tanpa kolkisin ke-j : Pengaruh interaksi genotipe ke-i dan kolkisin ke-j : Pengaruh kelompok ke-k : Pengaruh lingkungan (galat) dari genotipe ke-i, dengan atau tanpa kolkisin ke-j, dan kelompok ke-k Data diolah dengan sidik ragam dan analisis uji lanjut menggunakan metode Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.

24 Pelaksanaan Percobaan Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Penelitian I adalah perlakuan lama perendaman dan konsentrasi penetesan larutan kolkisin terhadap dua galur, pengamatan dilakukan secara terpisah. Penelitian II menggunakan perlakuan 7 genotipe semangka yang diberi perlakuan dari penelitian I yang berdasarkan literatur dianggap paling efektif. Persiapan Laboratorium Penelitian I : Bahan dan alat yang akan digunakan untuk media semai, pembuatan larutan kolkisin, dan perendaman benih dalam larutan kolkisin disiapkan terlebih dahulu. Media tanam yang akan digunakan untuk menyemai benih disterilkan pada suhu 150 o C selama 3 jam. Bahan dan alat untuk pembuatan larutan kolkisin diantaranya serbuk kolkisin, DMSO (pelarut), aquades (pelarut), pipet, pinset, pisau catter, gelas ukur, pengaduk, erlenmeyer, timbangan digital, sarung tangan, dan masker. Jumlah kebutuhan serbuk kolkisin yang akan digunakan, dihitung kemudian ditimbang sesuai perhitungan kebutuhan. Demikian pula dengan DMSO, dihitung dan dicampurkan dengan kolkisin. Kemudian ditambahkan aquades hingga tepat pada tera yang diinginkan. Perendaman benih semangka dalam larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO sesuai perlakuan, memerlukan larutan kolkisin sebanyak 600 ml yang dibuat dari 0.12 g kolkisin, 12 ml DMSO, dan ml aquades. Kemudian pembuatan larutan kolkisin 0.1% dengan 0.2% DMSO untuk perlakuan penetesan kolkisin sebanyak 90 ml, dibutuhkan 0.09 g kolkisin, 1.8 ml DMSO dan 8.11 ml aquades. Sedangkan pembuatan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO untuk perlakuan penetesan kolkisin sebanyak 90 ml, dibutuhkan 0.18 g serbuk kolkisin, 1.8 ml DMSO dan ml aquades. Benih-benih yang akan digunakan dalam perlakuan penelitian, direndam dahulu dalam fungisida selama lima menit. Setelah itu dicuci hingga benar-benar bersih dengan air mengalir. Kegiatan ini dilakukan agar benih terbebas dari jamur yang dapat mengganggu. Perendaman benih dalam larutan kolkisin dilakukan dalam cawan petri sebanyak 30 buah yang didalamnya telah dilapisi kapas,

25 kemudian dimasukkan larutan kolkisin 0.02% sebanyak 20 ml tiap cawan petri. Tujuan dari pemberian kapas adalah agar benih tidak mengambang pada permukaan larutan saja dan seluruh permukaan benih dapat terkena larutan kolkisin, tetapi diusahakan benih tidak terendam seluruhnya dalam larutan. Hal tersebut dapat membantu keberhasilan penggandaan kromosom, tetapi benih tetap memperoleh oksigen yang cukup. Penelitian II : Persiapan penelitian II di laboratorium sama dengan penelitian I, kecuali pada jumlah kebutuhan bahan yang akan digunakan dan genotipe benih yang dijadikan sebagai perlakuan penelitian II ini. Pada penelitian II, dibutuhkan larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO sebanyak 300 ml untuk perendaman benih semangka, yang dibuat dari 0.06 g kolkisin, 0.6 ml DMSO, dan ml aquades. Kemudian pembuatan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO sebanyak 110 ml untuk penetesan kecambah semangka. Larutan ini dibuat dari 0.22 g kolkisin, 2.2 ml DMSO, dan ml aquades. Perendaman Kolkisin Benih yang telah direndam dalam fungisida tersebut kemudian diletakkan dalam cawan petri yang telah berisi lapisan kapas dan larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO. Tiap cawan petri dimasukkan 30 benih semangka. Harus dipastikan seluruh benih semangka tersebut rata memperoleh larutan kolkisin. Setelah itu, cawan petri ditutup dan diletakkan di tempat yang terlindung dari sinar matahari langsung. Benih-benih tersebut direndam sesuai dengan faktor perlakuan dan taraf yang diberikan. Penelitian I : Galur 1 (14) terdapat 6 kombinasi perlakuan dengan tiga ulangan dan kontrol tiap ulangan. Yaitu P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 (kontrol). Kontrol ulangan 1 (14 selfing), kontrol ulangan 2 (14 OP), dan kontrol ulangan 3 (14 selfing dan 14 OP). Sehingga digunakan 18 cawan petri untuk perlakuan dan 3 cawan petri untuk kontrol. Galur 2 terdapat 6 kombinasi perlakuan dengan dua ulangan dan kontrol

26 tiap ulangan. Yaitu P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 (kontrol). Kontrol ulangan 1 (24-2 hijau), dan kontrol ulangan 2 (24-2 lurik). Galur dua menggunakan 12 cawan petri untuk perlakuan dan 2 cawan petri untuk kontrol. Benih kontrol direndam dalam air suling selama 36 jam. Penelitian II : genotipe diantaranya G1 (20-2), G2 (17OP), G3 (4-2 lurik), G4 (9-2), G5 (16-2), G6 (29), dan G7 (19OP). kolkisin terdiri dari K0 (kontrol), yaitu genotipe yang tidak diberi kolkisin, dan K1 yaitu genotipe yang diberi kolkisin. Jumlah benih yang digunakan untuk masing-masing genotipe perlakuan dan kontrol sebanyak 30 buah. Sehingga perendaman larutan kolkisin 0.02% dengan 0.2% DMSO dilakukan menggunakan cawan petri yang telah disiapkan sebanyak 7 buah perlakuan dengan kolkisin dan 7 buah kontrol (air suling) dengan dua ulangan. Sehingga total terdapat 28 buah satuan percobaan. Persemaian dan Penetesan Setelah direndam, benih dari tiap perlakuan dalam cawan petri dicuci beberapa kali hingga benar-benar bersih dengan air mengalir. Hal ini untuk menjaga agar larutan kolkisin yang tersisa tidak mematikan atau menghambat pertumbuhan benih. Sebab, bila direndam terlalu lama penggandaan dapat terus berlangsung dan sel-sel dalam benih terganggu. Penelitian I : Benih yang telah bersih segera ditanam dalam tray persemaian yang sebelumnya telah diisi dengan media tanam yang telah disterilkan. Penanaman benih disesuaikan dengan perlakuan lama perendaman, konsentrasi penetesan larutan kolkisin, dan galur yang digunakan. Penanaman benih 12 jam pertama adalah untuk kombinasi perlakuan P1 dan P4 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 (14) serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2 (24-2). Penanaman benih 24 jam perendaman kolkisin adalah untuk kombinasi perlakuan P2 dan P5 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Terakhir adalah

27 penanaman benih setelah 36 jam perendaman kolkisin, yakni kombinasi perlakuan P3 dan P6 pada ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 serta ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Benih kontrol ditanam setelah 36 jam perendaman dalam air suling, yaitu kontrol ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan kontrol ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Benih dibiarkan tumbuh selama kira-kira satu minggu atau sampai daun pertama muncul. Penetesan dilakukan pada titik tumbuh kecambah. Setelah daun pertama muncul, diteteskan larutan kolkisin 0,1% dengan 0.2% DMSO pada kombinasi perlakuan P1, P2, dan P3 ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Kemudian penetesan larutan kolkisin 0.2% dengan 0.2% DMSO dilakukan pada kombinasi perlakuan P4, P5, dan P6 ulangan 1, 2, dan 3 untuk galur 1 dan ulangan 1 dan 2 untuk galur 2. Penetesan dilakukan selama 4 hari sebanyak 6 kali penetesan dengan dosis tiap penetesan adalah 1 tetes per tanaman pada titik tumbuh kecambah. Sehingga tiap tanaman akan mendapat 6 tetes larutan kolkisin sesuai dengan perlakuan. Penetesan dilakukan menggunakan pipet. Penetesan pertama dilakukan pada sore hari (± pukul 17.00). Penetesan kedua dan ketiga dilakukan pada pagi hari (± pukul 07.00) dan sore hari (± pukul 17.00) pada hari yang sama. Demikian pula untuk penetesan keempat dan kelima. Penetesan hari terakhir yaitu penetesan keenam dilakukan pada pagi hari (± pukul 07.00). Salah satu sifat larutan kolkisin adalah mudah menguap jika terkena panas. Oleh karena itu, penetesan yang dilakukan pada pagi dan sore hari bertujuan agar larutan kolkisin yang diteteskan tidak mudah menguap, sehingga perlakuan penetesan dapat efektif terhadap penggandaan kromosom. Penelitian II : Benih-benih tiap genotipe yang telah dicuci bersih langsung ditanam di lapang. Tidak disemai terlebih dahulu dalam tray seperti pada penelitian I. Benih ditanam sesuai dengan perlakuan dan lay out percobaan di lapang. Jumlah, dosis, dan waktu penetesan larutan kolkisin sama seperti penelitian I. Hanya saja, konsentrasi kolkisin untuk penetesan penelitian II adalah 0.2% dengan 0.2% DMSO pada semua genotipe perlakuan, yaitu G1, G2, G3, G4, G5, G6, dan G7.

28 Penetesan dilakukan menggunakan pipet dan suntikan. Satu kali tetes atau suntik mengandung ± 0.05 ml larutan kolkisin sama seperti pada penelitian I. Selama beberapa hari setelah penetesan pertumbuhan kecambah akan sangat lemah. Dua minggu kemudian, bibit yang poliploidi sudah dapat diamati untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangannya. Bibit poliploidi daunnya menjadi lebih tebal dan bulat, pertumbuhan daun tampak bergerombol pada titik tumbuh, warna daunnya hijau lebih gelap, daunnya mengandung lilin lebih banyak, dan ukuran tubuhnya lebih besar. Persiapan Lahan Lahan dibersihkan dari gulma, sisa-sisa tanaman, atau batu-batu yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, terutama tanaman voluntir, sisa pertanaman sebelumnya. Lahan digemburkan dengan cangkul. Kemudian dipasang mulsa perak hitam. Mulsa dilubangi dengan jarak tanam 1 m antar tanaman dalam satu perlakuan dan 1.5 m antar perlakuan. Lubang yang telah dibuat kemudian diberi pupuk kandang yang telah matang dengan dosis 2 kg per lubang. Kegiatan ini dilakukan dua minggu sebelum tanam. Penelitian I : Seluruh bibit tanaman semangka tiap perlakuan yang dapat ditanam, dipindahkan ke lapang. Penanaman galur 1 sebanyak 117 bibit, untuk ulangan 1 dan 2 terdapat dalam satu bedeng, pemisah antar ulangan adalah jarak tanam sebesar 1.5 m. Sedangkan ulangan 3 terdapat pada bedeng yang berbeda. Jarak antar bedeng sebesar 0.5 m. Sehingga total lahan yang dibutuhkan adalah m 2. Sedangkan untuk galur 2 sebanyak 29 bibit, ulangan 1 dan 2 terdapat pada bedeng yang sama dan dipisahkan dengan jarak tanam sebesar 1.5 m. Luas lahan yang diperlukan adalah m 2. Penelitian II : Persiapan lahan sama seperti pada penelitian I, karena penelitian II dilaksanakan setelah penelitian I ditanam. Perbedaannya adalah jumlah lubang tanam dan luas lahan yang digunakan. Penanaman penelitian II adalah dua benih

29 per lubang pada 10 lubang untuk masing-masing perlakuan genotipe dan kontrol. Jarak tanam dan jarak antar bedeng sama seperti penelitian I. Benih ditanam dalam dua kelompok bedeng. Bedeng 1 untuk ulangan 1 dan bedeng 2 untuk ulangan 2. Masing-masing ulangan terdiri dari 7 perlakuan genotipe dan kolkisin yang penanamannya di lapang diacak berdasarkan Tabel Bilangan Teracak. Total lahan yang dibutuhkan adalah sebesar m 2. Lahan ini berasal dari lahan galur 2 dan galur 1 ulangan tiga pada penelitian I yang tidak dapat bertahan hidup, sehingga ditanami kembali untuk penelitian II. Penanaman di Lapang Penelitian I : Bibit berumur 14 hari atau setelah muncul 2-4 daun sejati, ditanam di lapang pada tanggal 20 Mei Satu bibit untuk satu lubang tanam yang telah disiapkan sebelumnya. Penanaman teratur sesuai dengan perlakuan dan ulangan pada lay out perancangan percobaan. Penanaman dilakukan pada sore hari agar bibit tidak layu di siang harinya. Bibit diambil hati-hati dengan membawa serta media semai dari dalam tray kemudian ditanam dalam lubang tanam. Setelah itu, ditaburi sedikit furadan pada tanahnya dan disiram dengan air secukupnya, agar tanah yang baru menyatu dengan tanah yang lama dari persemaian. Tiap bedeng dan perlakuan tanaman diberi label atau patok tanda sebagai identitas yang penting untuk pengamatan. Penelitian II : Penelitian II penanamannya dilakukan langsung dalam bentuk biji segera setelah perendaman benih dalam larutan kolkisin 0.02% dan 0.2% DMSO pada tanggal 2 Juni Masing-masing genotipe yaitu G1, G2, G3, G4, G5, G6, dan G7, ditanam 2 benih per lubang dalam 10 lubang, baik untuk perlakuan kolkisin (K1) maupun kontrol (K0). Kemudian ditaburi sedikit furadan di atas tanahnya. Sedangkan 10 benih sisanya digunakan untuk menyulam pada 1 MST. Penanaman dua benih per lubang ditujukan untuk menjaga agar tetap terdapat tanaman tiap perlakuan yang dapat diamati, minimal tiga tanaman tiap perlakuan. Waktu dan cara penanaman sama seperti penelitian I. Tiap bedeng dan perlakuan tanaman

30 juga diberi label atau patok tanda sebagai identitas yang penting untuk pengamatan. Pemupukan dan Penyemprotan Pupuk kandang diberikan pada saat akan tanam. Pupuk lain yang digunakan adalah NPK mutiara. Pemupukan pertama dilakukan pada 10 HST. Dosis setiap pemupukan adalah 5 gram dalam 10 L dan setiap tanaman akan mendapat 200 ml pupuk. Maka dosis pemupukan tiap tanaman per minggu adalah 0.1 gram NPK mutiara. Pemupukan dilakukan satu minggu sekali pada pagi hari. Pemupukan awal dicampur dengan Dithane atau Antracol untuk membunuh jamur yang mengganggu bibit tanaman dan Gandasil D untuk memperkuat daun. Herbisida digunakan pada saat akan tanam untuk mematikan gulma dan sisa tanaman sebelumnya (voluntir). Penyemprotan pestisida lain dilakukan untuk menjaga agar tidak terserang hama maupun penyakit yang dapat menghambat pertumbuhan atau mematikan tanaman. Penyemprotan pemeliharaan dilakukan satu minggu sekali dan menjadi dua kali seminggu saat serangan hama atau penyakit meningkat. Decis, Curacron, dan Kelthane digunakan untuk menanggulangi serangga seperti oteng-oteng. Kanon dan Suprasid digunakan untuk membasmi kutu yang menyerang. Dosis penyemprotan berdasarkan petunjuk pemakaian pada kemasan. Pemeliharaan Sinar matahari penuh sangat dibutuhkan tanaman semangka. Penyiraman dilakukan sesuai kebutuhan. Penyiraman perlu diperhatikan agar jangan sampai tanah terlalu lembab atau bahkan tergenang dan banjir. Sebab, jika hal tersebut terjadi dapat mengakibatkan semangka mudah terserang penyakit, terutama layu fusarium. Bedeng harus selalu dibersihkan dari gulma. Penyiangan dilakukan dua kali selama masa tanam. Perambatan tanaman diatur agar tanaman tidak tumpang tindih atau memasuki lahan di sebelahnya, sehingga tanaman tumbuh dengan baik serta pengamatan buah dan tanaman tiap perlakuan lebih mudah.

31 Selfing dan Crossing Selfing dan crossing dilakukan pada tiap satuan percobaan saat bunga betina telah muncul. Selfing dan crossing pertama dilakukan tanggal 27 Juni pada penelitian I (6 MST). Sedangkan pada penelitian II dilakukan 3 minggu kemudian atau pada pertengahan bulan Juli. Selfing dan crossing dilakukan secara rutin yaitu setiap dua hari sekali dan terus menerus sampai mendekati masa panen. Usaha ini dilakukan agar setiap bunga yang mekar dapat menjadi buah, baik buah hasil selfing atau crossing selain diserbuki oleh serangga. A B Gambar 3. Kegiatan penyerbukan (selfing dan crossing) pada bunga semangka : A. Pemindahan serbuk sari pada kepala putik, B. Bunga hasil selfing yang telah disungkup. Pengambilan Stomata Stomata diambil dari daun pada tiap tanaman yang diberi perlakuan kolkisin, sedangkan untuk kontrol hanya diambil dari tiga tanaman pada tiap kontrol. Pengambilan stomata dilakukan pada akhir bulan Agustus dari pukul WIB. Pengamatan stomata dilakukan menggunakan mikroskop dengan perbesaran 400 kali dan milimeter mikroskop untuk pengukuran diameter stomata. Pemanenan Setelah tanaman berumur lebih kurang tiga bulan ( HST), buah semangka dapat dipanen. Buah semangka masak dapat diketahui dari tangkai buahnya yang menguning atau mulai mengering. Cara lain untuk mengetahui matang tidaknya buah semangka, dapat dilakukan dengan mengetuk-ngetuk buah dengan tangan. Bila suaranya bergema, berarti buah telah siap dipanen.

32 Pemanenan dilakukan hati-hati agar tidak ada buah yang tertukar atau jatuh. Buah diberi label sesuai dengan perlakuan, nomor tanaman, dan tanggal selfing atau crossing. Pengamatan Peubah diamati saat perkecambahan, fase vegetatif, fase generatif, dan pasca panen. Pengamatan fase vegetatif dilakukan selama empat minggu berturutturut, yaitu pada 3, 4, 5, dan 6 MST. Karakter pengamatan peubah kuantitatif diantaranya : 1. Panjang batang tanaman (cm), diukur dari pangkal batang utama di atas tanah hingga pucuk pada 3, 4, 5, dan 6 MST. 2. Jumlah daun, dihitung dari daun pertama yang tumbuh dekat pangkal hingga pucuk pada 3, 4, 5, dan 6 MST. 3. Panjang daun (cm), diukur dari pangkal tangkai daun hingga ujung daun. 4. Lebar daun (cm), diukur dari tegak lurus panjang daun, pada bagian tengah daun yang terpanjang. 5. Diameter batang (mm), diukur pada lebih kurang 10 cm dari pangkal batang pada permukaan tanah. 6. Jumlah stomata, dihitung berdasarkan kepadatan stomata pada bidang pandang yang sama dan diukur dengan perbesaran 400 kali. Gambar 4. Stomata Anomositik 7. Diameter stomata (mm), diukur menggunakan milimeter mikroskop pada mikroskop dengan perbesaran 400 kali, sehingga 1 mm sama dengan 4 satuan pengukuran. 8. Bobot buah (g), diukur dengan menggunakan timbangan digital. 9. Keliling buah (cm), diukur dari bagian lingkar buah yang terbesar, tegak lurus pangkal dan ujung buah. 10. Panjang buah (cm), diukur dari pangkal sampai ujung buah.