Diana Eureka Anugerah,  dkk.
Penggunaan Indikator Fisiologis Untuk ....
DOI: 10.32663/ja.v%vi%i.2424
PENGGUNAAN INDIKATOR FISIOLOGIS UNTUK MENENTUKAN TINGKAT CEKAMAN SALINITAS PADA TANAMAN PADI ( Oryza sativa L.)
(Physiological Indicators To Determine The Level Of Salinity Stress In Rice (Oryza sativa L.))
Diana Eureka Anugrah 1* , Trio Putra Setiawan 1 , Rizah Sasmita 1 , Ewa Aulia 1 , Restu Aminingsih 1 , Venti Novita Sari 1 , Selvia Wulan Hajijah 1 , Yulisti Dwi Kencana 1 , Evan Dwi Septa Nugraha 1 , Isnin Kurnia Safitri 1 , J.S. Antromega Pratama 1 , Usman Kris Joko Suharjo 2 , Fahrurrozi Fahrurrozi 2
1 Mahasiswa Program Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu. Jalan W.R. Supratman Kandang Limun Bengkulu-38121
2 Dosen Program Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu. Jalan W.R. Supratman Kandang Limun Bengkulu-38121
* Corresponding Author, Email: eurekadiana87@gmail.com

## ABSTRACT
Rice  is  the  main  staple  food  for  most  of  Indonesia's  population  and  its  need  continues  to increase along with the increase of population. Areal for rice production in Indonesia should be carried out on marginal land, including on saline land. An agricultural land is classified as saline  land  if  it  has  a  dissolved  salt  content  condition  in  excessive  amount  that  negatively affect plant growth. This paper aims to evaluate several physiological indicators of rice plants undersalinity  stress  by  measuring  the  stability  of  cell  membranes,  proline  compounds,  and heat  shock  proteins.  The  use  of  these  indicators  can  be  used  on  several  plants  under  stress conditions, including rice plants that experience salinity stress. The level of cell damage and production  of  proline  compounds  and  production  of  heat  shock  protein  were  used  as  a measure  of  plant  tolerance  to  salinity  stresses.  Salinity  stress  induces  cell  membrane  injury that  causes  metabolic  dysfunction,  increases  proline  accumulation,  and  responds  to  plant proteins.  Measurement  of  cell  membrane  stability,  proline  content  and  heat  shock  protein content in rice plants under salinity stress can be used as a reference for detecting adaptation of rice plants in saline land.
Keyword: cell membrane, Heat Shock Protein, proline, rice, salinity

## ABSTRAK
Padi  merupakan  tanaman  pangan  pokok  bagi  sebagian  besar  penduduk  Indonesia  yang dijadikan  sebagai  sumber  pangan  beras.  Kebutuhan  pangan  beras  Indoesia  semakin meningkat  seiring  dengan  pertambahan  jumlah  penduduk  di  waktu  yang  akan  datang. Pengembangan  lahan  untuk  produksi  padi  dilakukan  pada  lahan  marjinal,  termasuk  pada lahan  salin.      Lahan  diklasifikasikan  salin  jika  memiliki  kondisi  kadar  garam  yang  terlarut dalam  jumlah  berlebih  sehingga  dapat  berakibat  buruk  bagi  pertumbuhan  tanaman.  Tulisan ini bertujuan untuk mengevaluasi beberapa indikator fisiologis tanaman padi yang mengalami cekaman  salinitas  dengan  metode  pengukuran  stabilitas  membran  sel,  senyawa  prolin,  dan heat shock protein. Penggunakan indikator-indikator tersebut dapat dilakukan pada beberapa tanaman  dalam  kondisi  stress,  termasuk  tanaman  padi  yang  mengalami  cekaman  salinitas. Tingkat kerusakan dan produksi senyawa prolin dan produksi heat shock protein digunakan sebagai  ukuran  toleransi  tanaman  terhadap  berbagai  cekaman  abiotik  salinitas.  Salinitas
Diana Eureka Anugerah,  dkk.
Penggunaan Indikator Fisiologis Untuk ....
DOI: 10.32663/ja.v%vi%i.2424
menginduksi  cedera  membran  sel  yang  menyebabkan  disfungsi  metabolik,  meningkatnya akumulasi  prolin,  serta  merespon  protein-protein  pada  tanaman.  Pengukuran  stabilitas membran  sel,  kandungan  senyawa  prolin  dan  kandungan heat  shock  protein pada  tanaman padi  yang  mengalami  cekaman  salinitas  dapat  dijadikan  acuan  sebagai  pendeteksi  adaptasi tanaman padi di lahan salin.
Kata kunci: Heat Shock Protein , membran sel, padi, prolin, salinitas

## PENDAHULUAN
Padi  merupakan  komoditas  strategis, ekonomis, dan bahkan politis yang dikonsumsi  lebih  dari  95%  penduduk Indonesia,  Produksi  padi  terus  ditingkatkan seiring  dengan  meningkatnya  kebutuhan akibat pertambahan jumlah penduduk, peningkatan  konsumsi  harian  individu,  dan tekad  pemerintah  menjadikan  Indonesia sebagai  lumbung  pangan  dunia  pada  tahun 2045 (Masganti, et al ., 2020).
Menurut  BPS  (2021),  produktivitas padi  yang  merupakan  tanaman  penghasil beras  di  Indonesia  pada  tahun  2018  sebesar 0,5203  ton/ha,  pada  tahun  2019  sebesar 0,5114  ton/ha,  2020  sebesar    0,5128  ton/ha. Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  adanya penurunan  produktivitas  padi  dalam  2  tahun terakhir. Penurunan produktivitas padi tersebut  juga  diikuti  dengan  penurunan  luas panen.    Luas  panen  padi  mengalami penurunan  dari  tahun  2018  mencapai 11.377.934, 44 ha menjadi 10 677 887,15 ha pada tahun 2019 dan 10 657 274,96 ha tahun 2020.
Keterbatasan  lahan  untuk  budidaya tanaman  pangan  terutama  padi  di  Indonesia perlu  dicari  alternatifnya.    Lahan  salin menjadi  salah  satu  pilihan  untuk  produksi tanaman  padi.  Indonesia  sebagai  negara kepulauan memiliki potensi tanah salin yang sangat  luas  (Kusmiyati,  2014).  Namun perlu perlu dipahami adaptasi  tanaman  pada lahan salin  salah  satunya  lahan  rawa  pasang  surut. Berbagai    upaya  perlu  dilakukan  agar optimalisasi  lahan  pasang  surut  dapat
dilakukan  diantaranya  reklamasi  lahan  dan penggunaan  varietas  padi  yang  adaptif  pada ekosistem  rawa  pasang  surut.  Reklamasi lahan  selain  memerlukan  biaya  yang  tinggi juga berisiko menimbulkan kerusakan ekologi  (Arsyad  dan  Rustiadi,  2015). Penggunaan  varietas  padi  berdaya  hasil tinggi  dan  beradaptasi  baik  pada  ekosistem rawa  pasang  surut  menjadi  pilihan  yang rasional  dalam  mengoptimalkan  lahan  rawa pasang  surut  tersebut.  Penyebab  tanah menjadi  salin  adalah  intrusi  air  laut,  air irigasi  yang  mengandung  garam  atau tingginya  penguapan  dengan  curah  hujan yang  rendah  sehingga  garam-garam  akan naik ke daerah perakaran.
Salinitas menekan proses pertumbuhan  tanaman  dengan  efek  yang menghambat  pembesaran  dan  pembelahan sel,  produksi  protein  serta  penambahan biomassa tanaman. Tanaman yang mengalami  stress  garam  umumnya  tidak menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan langsung tetapi pertumbuhan yang tertekan  dan  perubahan  secara  perlahan (Subagyono, 2008). Pengaruh salinitas tanah tergantung  pada  tingkatan  pertumbuhan tanaman,  biasanya  pada  tingkatan  bibit sangat peka terhadap salinitas. Adanya kadar garam yang  tinggi  pada  tanah  juga menyebabkan penurunan jumlah daun, pertumbuhan  tinggi  tanaman  dan  rasio pertumbuhan  panjang  sel.  Demikian  pula dengan  proses  fotosintesis  akan  terganggu karena  terjadi  akumulasi  garam  pada jaringan mesophil dan meningkatnya konsentrasi  CO 2 antar sel  (interseluler)  yang
dapat  mengurangi  pembukaan  stomata  (Da Silva et al , 2008).
Proses  pengangkutan  unsur-unsur hara  tanaman  dari  dalam  tanah  akan terganggu  dengan  naiknya  salinitas  tanah. Menurut  Salisbury  and  Ross  (1995)  bahwa masalah potensial lainnya bagi tanaman pada daerah  tersebut  adalah  dalam  memperoleh K + yang  cukup.  Masalah  ini  terjadi  karena ion natrium bersaing dalam pengambilan ion K + . Tingginya penyerapan Na + akan menghambat penyerapan K + . Menurut Durgun et  al., (2006),  salinitas  yang  tinggi akan  mengurangi  ketersedian  K + dan  Ca ++ dalam larutan tanah dan menghambat proses transportasi  dan  mobilitas  kedua  unsur  hara tersebut  ke  daerah  pertumbuhan  tanaman ( growth  region )  sehingga  akan  mengurangi kualitas  pertumbuhan  baik  organ  vegetatif maupun  reproduktif.  Salinitas  tanah  yang tinggi  ditunjukkan  dengan  kandungan  ion Na + dan  Cl – tinggi  akan  meracuni  tanaman dan meningkatkan pH tanah yang mengakibatkan  berkurangnya  ketersediaan unsur-unsur  hara  mikro.  Demikian  pula dengan  hasil  penelitian  Yousfi et  al., (2007) bahwa  salinitas  menyebabkan  penurunan secara drastis  terhadap konsentrasi  ion  Fe di daun  maupun  akar  pada  tanaman  gandum (barley).  Penurunan  tersebut  disebabkan karena  berkurangnya  penyerapan  Fe  pada kondisi salinitas tinggi.
Pengaruh  salinitas  pada  tanaman menyebabkan  berkurangnya  jumlah  anakan ini  disebabkan  oleh  keracunan  salinitas sehingga merusak sel tanaman, namun untuk galur  yang  toleran  pertumbuhan  akan  tetap memunculkan anakan sekalipun tidak optimal (Utama et al., 2008). Secara agronomis    tanaman  yang  tecekam  salinitas tinggi akan memunjukan kemampaun bertahan  yang  lebih  unggul  (Harjadi  dan Yahya,  1988).  Tanaman  yang  toleran terhadap  cekaman  lingkungan  mempunyai kemampuan untuk beradaptasi secara
morfologi  dan  fisiologi (Marschner,1995;
Pellet etal .,1995; Cardenas etal .,2000; Ma,2000; Utama,2008). Beberapa metode pengukuran
diantaranya stabilitas membran sel, fitohormon,  senyawa  prolin, heat  shock protein (HSP). Penggunaan metode pengukuran Stabilitas Membran Sel, Senyawa  Prolin, Heat  Shock  Protein (HSP) dapat  menjadi  indikator  pada  beberapa tanaman  dalam  kondisi  stress,  terutama stress  pada  lahan  salin.  Tujuan  penulisan paper ini adalah untuk mengetahui penggunaan  metode  stabilitas  membran  sel, senyawa  prolin,  dan heat  shock  protein (HSP)  pada  tanaman  padi  pada  cekaman salinitas.

## KARATERISTIK LAHAN SALIN
Lahan  salin  di  Indonesia  umumnya dipengaruhi  oleh  intrusi  air  laut  lebih  dari empat  bulan  dalam  setahun  dan  memiliki kandungan  natrium  dalam  larutan  tanah berkisar  8-15%  (Sukarman et  al., 2020). Menurut  Alvarez et  al., (2015)  kontribusi utama  peningkatan  kadar  garam  pada  lahan banyak  ditemukan  pada  daerah  pantai  dan aliran  muara  sungai.  Kandungan  garam mudah  terlarut  seperti  NaCl,  Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 yang  tinggi  dapat  mempengaruhi pertumbuhan  dan  perkembangan  tanaman. Tanah  salin  dicirikan  pada  nilai  persentase natrium  dapat  ditukar  (ESP, exchangeable sodium precentase ) >15% atau nilai bandingan  absorpsi  natrium  (SAR, sodium absorpsi ratio ) >13% (Wambeke dan Forbes, 1986).  Klasifikasi  tanah  salin  juga  dapat dikatakan  memiliki  daya  hantar  listrik (EC= electric  conduccctivity )  lebih  dari  4 ds/m  setara  dengan  40  mM  NaCl  dalam larutan  tanah  (Soepandi,  2013).  NaCl termasuk garam utama yang terkandung pada tanah salin berkisar antara 2-6%
(Karolinoerita dan Annisa, 2020).
Kadar garam dalam tanah mengalami peningkatan akibat beberapa faktor diantaranya input air yang tinggi mengandung  garam  ke  area  lahan  sehingga terjadinya  intrusi  air  laut  atau  masuknya aliran  air  dengan  kadar  garam  tinggi  ke saluran irigasi akibat pencemaran limbah cair pabrik,  evaporasi  dan  evapotranspirasi  yang lebih tinggi daripada curah hujan, dan bahan induk  tanah  yang  mengandung  deposit garam.  Hal  tersebut  menyebabkan  tanah dengan salinitas juga dapat terjadi pada lahan yang  berjauhan  dengan  pantai  seperti  lahan kering  dengan  curah  hujan  yang  sangat rendah  atau  irigasi  lahan  sawah  tercemar limbah  pabrik  dengan  kadar  garam  tinggi (Rachman, et  al .  2018).  Tanah  tergolong salin  bila  mengandung  garam  dalam  jumlah yang cukup untuk mengganggu pertumbuhan kebanyakan spesies tanaman. Akan tetapi ini bukan  merupakan  jumlah  yang  tepat  karena akan  tergantung  kepada  spesies  tanaman, tekstur  tanah  dan  kandungan  air  tanah,  serta komposisi  garamnya  sendiri.  Sesuai  dengan definisi  yang  dipakai  oleh US  Salinity Laboratory bahwa  ekstrak  jenuh  (larutan yang  diekstraksi  dari  tanah  pada  kondisi jenuh  air)  dari  tanah  salin  mempunyai  nilai DHL  (daya  hantar  listrik,  EC=  electrical conductivity)  lebih  besar  dari  4  deci Siemens/m  (ekivalen  dengan  40  mM  NaCl) dan  persentase  natrium  yang  dapat  dirukar ( ESP=  exchangeable  sodium  percentage ) kurang dari 15. pH tanah salin bisa bervariasi dalam selang yang lebar, namun kebanyakan mendekati  netral  atau  sedikit  alkali.  Tanah salin  dengan  nilai  ESP>  15  disebut  sebagai tanah  salin  alkali,  mempunyai  pH  yang tinggi  dan  cenderung  menjadi  sedikit impermiabel  terhadap  air  dan  aerasi  ketika garam-garam terlarut mengalami pencucian Penggunaan lahan salin dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan  tanaman  budidaya  melalui peningkatan  konsentrasi  ion  di  sekitar  akar
dan  akumulasi  Na+  dalam  sel  dan  jaringan. Peningkatan  konsentrasi  ion  di  sekitar  akar akan meningkatkan tekanan osmotik sehingga  menghambat  penyerapan  air  oleh akar,  sedangkan  akumulasi  Na+  dalam  sel mengakibatkan  kematian  sel  dan  jaringan (Munns  and  Tester,  2008).  Kandungan natrium yang tinggi pada air yang menggenangi lahan maupun pada tanah yang menjadi  media  perakaran  tanaman  padi  juga menyebabkan hasil padi mengalami penurunan  hingga  90  %  pada  sawah  dengan tingkat  salinitas  tinggi  sampai  sangat  tinggi (Rachman, et  al .  2018).  Salinitas  tanah menghambat  pembesaran  dan  pembelahan sel,  produksi  protein,  serta  penambahan biomassa tanaman. Tanaman yang mengalami  stres  garam  umumnya  tidak menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan  langsung  tetapi  dalam  bentuk pertumbuhan  tanaman  yang  tertekan  dan perubahan secara perlahan (Sipayung, 2003). Lingkungan  dengan  salinitas  tinggi  akan menyebabkan  tingginya  potensial  osmotic dan menurunkan potensial air yang ada pada lingkungan.  Potensial  air  lingkungan  yang rendah  akan  mengakibatkan  air  dalam  sel keluar  untuk  menjaga  keseimbangan.  Sel tanaman  kehilangan  kondisi  turgor  yang merupakan  faktor  penting  untuk  ekspansi, serta  terjadi  plasmolisis  pada  sel.  Selain kekurangan  suplai  air  yang  membuat tanaman  budidaya  kesulitan  beradaptasi,  ion garam  juga  akan  menimbulkan  keracunan pada  tanaman  apabila  terlalu  banyak  (Parida dan  Das,  2005).  Setiap  varietas  tanaman memiliki  tingkat  ambang  batas  toleransi salinitas  yang  berbeda  dalam  persentase penurunan  hasil,  untuk  tanaman  padi  sendiri ambang  batas  salinitasnya  yaitu  3,0  ds/m dengan penurunan hasil 12,0%/dsm-1 (Ghafoor  et.al,  2004).  Varietas  padi  toleran terhadap salinitas diantaranya adalah Varietas  Kashmir  Basmati  dan  NIABIRRI  9 (Soepandi, 2013).
TANAMAN

## PADI TERHADAP CEKAMAN SALINITAS

## Padi sawah
Padi  dataran  rendah  atau  padi  sawah dibudidayakan  pada  lahan  tergenang  air dengan  sistem  irigasi.  Lahan  tergenang biasanya  memiliki  tanah  berlumpur  setebal 18-22  cm  dengan  pH  4,0-  7,0.  Padi  sawah yang  tergenangi  akan  mengubah  pH  tanah menjadi  netral  ataupun  mendekati  netral sedangkan tanah berkapur dengan pH 8.1-8.2 tidak  mengganggu  pertumbuhan  tanaman padi tetapi dapat mengurangi hasil produksi.

## Padi gogo
Salinitas  pada  tanaman  padi  dapat terjadi  didaerah  dataran  tinggi  dan  dataran rendah.padi dataran tinggi umumnya merupakan  padi  sawah  dengan  aliran  irigasi sungai  dan  padi  lahan  kering/  padi  gogo. Padi  gogo  merupakan  jenis  padi  yang ditanam  pada  areal  lahan  kering  atau  lazim disebut  dengan  padi  tegalan. Budidaya  padi gogo sama sekali tidak membutuhkan irigasi dan  dapat  diaplikasikan  didaerah  bercurah hujan  rendah.  Padi  gogo  toleran  terhadap kekeringan  atau  tanpa  penggenangan  seperti padi  sawah  dan  dibudidayakan  dengan sistem tumpang sari  (sistem  bercocok tanam secara campuran).

## Lahan pasang surut
Lahan  rawa  pasang  surut  memiliki potensi  besar  untuk  dimanfaatkan  untuk kegiatan budidaya padi yang dapat memberikan  sumbangan  produksi  beras nasional secara signifikan (Susilawati, 2016). Pemanfaatan  dan  pengembangan  lahan pasang  surut  untuk  budidaya  tanaman pangan  sejauh  ini  belum  optimal  (Sudana, 2017). Produksi  padi  yang  rendah  dapat menjadi sumber masalah kekurangan pangan di Indonesia, oleh karena itu perlu dilakukan peningkatan produksi dengan cara membudidayakan  tanaman  padi  pada  lahan yang  potensial.  Ketersediaan  lahan  potensial semakin  sedikit  dimasa  yang  akan  datang
sehingga  perlu  alternatif  lainnya  yakni dengan  pemanfaatan  lahan  marjinal  salah satunya  lahan  rawa  pasang  surut.  Pada kenyataannya,  terjadi  penurunan  luas  panen yang  disebabkan  karena  tanah  subur  untuk budidaya  tanaman  semakin  berkurang  dan alih fungsi lahan pertanian ke non-pertanian. Misalnya  saja  di  kota  Bandung,  beberapa jenis  penggunaan  lahan  yang  mengalami penurunan  luas  terbesar  adalah  tanaman pertanian lahan basah yaitu sebesar 1.971,03 ha,  diikuti  dengan  luas  lahan  tanaman pertanian  lahan  kering  sebesar  1.119,67  ha, perkebunan  sebesar  45,46  ha  dan  hutan sebesar 6,56 ha (Nuraeni et al . 2017). Permasalahan lahan pasang surut
Permasalahan pada lahan rawa pasang  surut  terutama  di  daerah  pesisir memiliki  tingkat  kesuburan  tanah  yang rendah, tingkat salinitas air tinggi terjadi saat musim kemarau. Salinitas yang tinggi terjadi pada  zona  perakaran  dapat  menghambat penyerapan  air  dan  unsur  hara.  Konsentrasi salin  yang  tinggi  mengakibatkan  dehidrasi pada  tanaman  sehingga  sel  menjadi  rusak, kering  dan  mati  (Mukhlis,  2012).  Gejala morfologi  tanaman  stres  garam  ditandai dengan perubahan pada pertumbuhan meliputi,  tanaman  menjadi  kerdil,  warna daun menguning, dan muncul lilin-lilin putih pada  ujung  daun.  Selain  itu,  stres  garam mengganggu  tekanan  osmotik  dalam  proses penyerapan  air  dan  unsur  hara.  Beberapa anion  seperti  Cl - dapat  menyebabkan kerusakan  serta  kebocoran  pada  membran sel,  penurunan  pada  pertumbuhan  dan  hasil tanaman.  keracunan  Na  dan  Cl - juga  diikuti dengan unsur mikro Boron dan Molibdenum. Hal  ini  menyebabkan  varietas  padi  yang dibudidayakan pada lahan pasang surut/ salin perlu  memiliki  toleransi  yang  memadai terhadapa cekaman salinitas. Beberapa varietas  padi  termasuk  tanaman  yang  peka terhadap  salinitas  tanah  (yang  dinyatakan dengan  daya  hantar  listrik  atau  disingkat
DHL).  Nilai  DHL  sebesar  2  mmhos/cm dianggap  optimal,  tetapi  jika  mencapai  4-6 mmhos/cm  tergolong  marginal.Jika  nilai DHL  >  6  mmhos/cm,  maka  pertumbuhan tanaman  padi  terhambat.  Penurunan  hasil bisa  mencapai  50  %  jika  nilai  DHL  sekitar 7,2  mmhos/cm,  atau  jika  nilai exchangeable sodium  percentage atau  ESP  sekitar  20  % (Djaenudin et al ., 2000).

## PENGUKURAN CEKAMAN SALIN PADA TANAMAN PADI
Indikator  fisiologis  dapat  dilakukan pengukuran  untuk  mendeteksi  tanaman tercekam salin, secara umum terdiri dari:

## Pengukuran Stabilitas Membran Sel
Membran sel pada tumbuhan merupakan  sebuah  struktur  semipermeabel yang  mengelilingi  sel.  Membran  sel  mampu mengontrol  setiap  pergerakan  keluar  masuk berbagai  komponen.  Membrane sel  berperan sebagai  pembatas  lapisan  yang  kontinue melingkupi  sel,  inti,  dan  organel  yang mendukung  aktivitas  biokimia  didalam  sel, pembatas  yang  bersifat  selektif  permeabel mencegah  pertukaran  molekul  dari  satu  sisi ke bagian lainnya, komunikasi antara bagian yang  terpisah  memungkinkan  substansi tertentu masuk ke sitoplasma dari lingkungan luar,  perpindahan  suatu  senyawa  terlarut, memberikan  respons  terhadap  rangsangan luar,  sebagai  pelindung,  penyaring,  dan pengatur  masuknya  zat-zat  dari  luar  sel  ke dalam  sel  dan  keluarnya  zat-zat  dari  dalam sel keluar sel.
Membran  sel  merupakan  bagian tanaman  yang  pertama  kali  menghadapi tekanan  salah  satunya  cekaman  salinitas. Salinitas menginduksi cedera membran yang menyebabkan  disfungsi  metabolik.  Tingkat kerusakannya  digunakan  sebagai  ukuran toleransi tanaman terhadap berbagai cekaman  abiotik  (Simon,  1974).    Secara umum  cekaman  salinitas  akan  menyebabkan gangguan  pertumbuhan  dan  perkembangan tanaman  yang  disebabkan  oleh  penurunan
potensial  osmotik  larutan  tanah  sehingga mengurangi  ketersediaan  air  bagi  tanaman dan  peningkatan  konsentrasi  ion  yang bersifat racun bagi tanaman.

## Penurunan  Potensial  Osmotik  terhadap
Stabilitas  Membran  Sel  dalam  Kondisi Tercekam Salinitas
Setiap  tanaman  membutuhkan  air sebagai  salah  satu  sumber  utama  untuk melakukan proses pertumbuhan dan perkembangannya. Pada tanah dengan kandungan  salin  (garam)  yang  tinggi  air tersedia  ditanah  namun  tanaman  tidak mampu  menyerap  air  yang  dibutuhkan  oleh tanaman.  Ion-ion  garam  yang  berlebih didalam tanah menjadi hambatan utama bagi tanaman  dalam  proses  penyerapan  air  dan hara  sehingga  akan  sangat  berpengaruh terhadap  berbagai  proses  tanaman  tidak terkecuali membran sel.
Penurunan  jumlah  air  menyebabkan sel  kehilangan  turgor  sehingga  terdapat kecenderungan bagi plasmalema untuk lepas dari  dinding  sel  (plasmolisis).  Pada  kondisi salin,  konsentrasi  zat  terlarut  menjadi  lebih tinggi  di  luar  perakaran  dan  konsentrasi  air yang rendah dibandingkan dengan sitoplasma sel. Pada saat yang sama tanaman tidak  mampu  mengambil  air,  sehingga tanaman dapat kehilangan air dari dalam sel. Plasmolisis  menyebabkan  tekanan  terus berkurang  sampai  di  suatu  titik  di  mana protoplasma  sel  terkelupas  dari  dinding  sel, menyebabkan  adanya  jarak  antara  dinding sel  dan  membran.  Hingga  terjadi  runtuhnya seluruh  dinding  sel  ( cytorrhysis ).  Cedera pada  membran  sel  (cedera  seluler)  sangat berhubungan  dengan  kadar  air  relatif  (Jamil et  al. ,  2012).  Kondisi  tanaman  yang mengalami  cedera  pada  membran  sel berdampak  pada  kebocoran  elektrolit  akibat penurunan stabilitas membran sel. Kebocoran  elektrolit  akan  sangat  berbahaya bagi  tanaman  sehingga  menjadi  salah  satu indikator penting kerusakan membran
plasma  sebagai  deteksi  toleransi  tanaman padi terhadap cekaman salinitas (Purwaningrahayu, 2016).
Pada proses pemanjangan sel, tanaman  memerlukan  keseimbangan  air yang  sesuai  karena  kekuatan  pemanjangan sel  merupakan  akibat  dari  tekanan  turgor. Salisbury  dan  Ross  (1995)  menyatakan bahwa adanya air akan meningkatkan turgor dinding sel  yang mengakibatkan dinding sel mengalami  peregangan  sehingga  ikatan antara dinding sel melemah. Hal inilah yang mendorong  dinding  dan  membran  sel bertambah besar, sehingga kondisi minimnya ketersediaan air akan menghambat  pertumbuhan  tanaman.  Selain itu,  kondisi  tanaman  yang  kekurangan  air menyebabkan  kerusakan  membran  sel  baik pada akar ataupun daun. Menurut Ahmed et al . (2013) bahwa kekurangan air menyebabkan  kerusakan  membran  sel  akar yang  terukur  pada  penurunan  stabilitas membran  sel  akar  dan  daun.  Kerusakan membran sel akar berdampak pada penurunan  kemampuan  penyerapan  air  dan hara. Kekurangan air pada tanaman menyebabkan penurunan jumlah unsur  yang diserap  tanaman.  Luas  daun  dan  panjang akar  dapat  digunakan  sebagai  indikator tanaman yang mengalami stres garam.
Pada  kondisi  salin  permeabilitas membran sel sangat berperan dalam penyesuaian osmotik sebagai bentuk toleransi  terhadap  salinitas.  Kalsium  sangat berperan dalam mempertahankan permeabilitas  membran  sel.  Pada  tanaman yang  toleran  terhadap  salinitas  ternyata mampu mempertahankan penyerapan kalsium  (Soepandie,  2013).  Hasil  penelitian pada  bibit  padi  yang  terkena  salinitas menunjukkan  bahwa  terjadi  penekanan pertumbuhan tanaman padi yang disebabkan oleh  laju  Na+  yang  menumpuk  di  daun  dan pelepah  daun  sehingga  ion  garam  menjadi terakumulasi.
Hasil penelitian menunjukkan tanaman  padi  transgenik  memiliki  stabilitas membran  sel  yang  lebih  baik  di  bawah kondisi  minim  air  yang  dapat  diserap  oleh tanaman akibat salinitas dibandingkan dengan tanaman Non Transgenik. Peningkatan ketahanan pada tanaman transgenik ini mungkin telah dicapai melalui perlindungan  membran  sel.  Namun,  perlu dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan membuat  tanaman  Non  Transgenik  dan tanaman  transgenik  yang  toleran  terhadap stres  garam  dengan  memiliki  stabilitas membran  sel  yang  baik  (Babu et  al ,  2004). Kebocoran  elektrolit  menjadi  salah  satu indikator yang dapat diukur untuk mendeteksi  stabilitas  membran  sel  akibat pengaruh  salinitas.  Kebocoran  elektrolit diketahui  dengan  mengukur  konduktivitas listriknya menggunakan konduktivitas listrik meter.  Selanjutnya  Elektrolit  kebocoran (EL)  dihitung  mengikuti  rumus  EL  = EC1/EC2 × 100 (Jamil et al., 2012).

## Peningkatan  Konsentrasi  Ion  Bersifat Racun Bagi Tanaman
Toksisitas  ion  garam  berpengaruh dalam  menurunkan  fungsi  fisiologis  dan metabolisme  tanaman  seperti  metabolisme lemak,  pembelahan  sel,  ketidakseimbangan hormon,  dan  penurunan  aktivitas  beberapa enzim seperti esterase, isocytric dehydrogenase,  dan  katalase.  Peningkatan konsentrasi garam menyebabkan peningkatan  cedera  pada  membran  sel. Cedera  seluler  meningkat  secara  signifikan pada konsentrasi garam tinggi. Membran sel tersusun  atas  fosfolipid  dan  protein  yang berfungsi untuk melindungi sel dan organel- oerganel  di  dalam  sel  serta  mendukung fungsi  sel. Ion-ion  garam  yang  masuk menyebabkan rusaknya lipid sehingga terjadi  kebocoran  pada  membran.  Membran sel  memiliki  kemampuan  untuk  menyaring
komponen tertentu dari larutan  yang masuk. Membran  yang  baik  adalah  yang  mampu menghasilkan  permeabilitas  yang  tinggi  dan stabil  sebagai  fungsi  waktu  filtrasi  (Ai  dan Yunia,  2011).  Pada  saat  kondisi  membran sel  rusak,  fungsi  filtrasi  dari  membran  akan terganggu. Ion-ion garam mampu masuk dan mempengaruhi  berbagai  aktivitas  di  dalam sel.  Peningkatan  kadar  salinitas  tanah menyebabkan penurunan kadar klorofil daun akibat  rusaknya  lipid  peroksidasi  membran sel (Purwaningrahayu dan Taufiq, 2017).
Menurut Jamil et al . (2012) menyatakan ion garam menyebabkan keracunan pada tanaman dengan mempengaruhi  berbagai  kinerja  tanaman salah  satunya  RNA.  Salinitas  menyebabkan terjadinya degradasi RNA karena meningkatnya  tekanan  garam  dalam  sel. Stabilitas  RNA  tergantung  pada  jumlah relatif  ion  yang  terakumulasi  dalam  sel. Penurunan  kandungan  RNA  pada  akhirnya akan menurunkan kandungan protein, karena RNA  diperlukan  untuk  proses  sintesis protein  melalui  pemindahan  asam  amino  ke pusat  sintesis  protein.  Hal  ini  tentu  akan sangat fatal bagi tanaman. Karena keracunan garam  akibat  membran  sel  yang  bocor  akan menyebabkan  kerusakan  pada  inti  dari tanaman itu sendiri.
Akumulasi  ion-ion  garam  mampu menghambat proses biosintesis klorofil yang menyebabkan terjadinya penurunan konsentrasi klorofil pada tanaman padi yang diamati  melalui  jumlah  klorofil  pada tanaman padi  peka salinitas (Krismiratsih et al., 2020).  Garam  yang  terakumulasi memberikan efek toksik dengan mempengaruhi kekuatan penyusunan pigmen  protein  yang  menyusun  kloroplas. Kloroplas  menjadi  terikat  kuat  sehingga kestabilan membran terganggu karena penyusun  klorofil  ini  merupakan  komponen yang  tersusun  sangat  kompleks  dan  bukan
merupakan  komponen  yang  tersusun  secara tunggal (Ali et al., 2004).
Tanaman  padi  yang  tahan  terhadap salinitas  memiliki  kemampuan  membran  sel yang mampu mengakumulasi dan mendistribusikan  ion-ion  anorganik  dan organik  (Suhartini et  al .,  2017).  Kerusakan membran  sel  pada  tanaman  padi  yang terkena  salin  diakibatkan  oleh  kekurangan Ca  dan  peningkatan  Na  yang  mengganggu metabolisme  tanaman.  Oleh  karena  itu, tanaman  yang  mampu  mempertahankan kandungan Ca pada jaringan tanaman relatif lebih  toleran  pada  kondisi  salin  (Yunita et al .,  2018).  Hasil  penelitian  Lekklar et  al (2019)  variasi  fenotipik  antara  aksesi  padi Thailand di bawah pengaruh garam diperoleh parameter fotosintesis dan stabilitas membran sel  pada 104  aksesi padi secara  individual  pada  tahap  pembungaan setelah  stres  garam  selama  3,  6  dan  9  hari dan menganalisis sifat-sifat terkait hasil pada waktu  panen.  Sifat  diamati  pada  hari  ke  9 setelah  stres  garam:  tingkat  fotosintesis  (- 49%),  konduktansi  stomata  (-50%),  laju transpirasi  (-43%),  dan  stabilitas  membran sel (-18%) bila dibandingkan dengan kondisi kontrol.  Secara  keseluruhan,  lebih  dari  73% gen  kandidat  yang  mengendalikan  toleransi garam yang diidentifikasi.
Faktor  genetik  sangat  berpengaruh pada  tingkat  toleransi  aksesi  tanaman  padi terhadap  salinitas.  Beberapa  kultivar  padi menurut  hasil  penelitian  Suhartini et  al. (2017)  menunjukkan  toleransi  terhadap salinitas  dengan  indikasi  pertumbuhan  dan perkembangan  masing-masing  kultivar  yang baik  dalam  kondisi  tercekam.  Hal  ini disebabkan  oleh  kemampuan  tanaman  padi dalam  akumulasi  dan  distribusi  ion-ion garam yang dilakukan oleh membran selnya. Menurut  Yunita  (2009)  tanaman  yang toleran  memiliki  kemampuan  yang  baik dalam  mengurangi  konsentrasi  garam  agar tetap  dalam  konsentrasi  yang  rendah  dan
tidak menyebabkan toksisitas dengan beberapa  cara  yaitu  penghambatan  garam yang masuk kedalam membran, kompartementasi  Na+  pada  vakuola  dan mengaktifkan efluks Na+.

## Pengukuran kandungan Prolin Tanaman
Prolin  merupakan  hasil  biosintesis senyawa  organik  untuk  penyesuaian  tekanan osmotik  pada  tanaman  akibat  adanya cekaman  abiotik  contohnya  pada  tanaman tercekam salinitas (Marschner, 2012). Tanaman  yang  tercekan  akan  mengurangi potensial  osmotik  dengan  mengakumulasi berat  molekul  rendah  berupa  senyawa  aktif osmotik  yang  disebut  osmolit.  Prolin  salah satu senyawa  osmolit yang  memiliki osmoprotectant (Sopandie,  2013).  Prolin yang  dihasilkan  pada  tanaman  tercekam salinitas akan terakumulasi di dalam jaringan tanaman,  serta  berperan  penting  dalam regulasi  tekanan  osmotik  dan  antioksidan sebagai  upaya  untuk  mengurangi  kerusakan selnya  (Ashraf  and  Foolad,  2007).  Potensial air  dalam  sel  dijaga  agar  tetap  rendah dibanding  potensial  air  yang  berada  di  luar sel.  Hal  tersebut  merupakan  mekanisme tanaman  dalam  mempertahankan  turgor sehingga  tidak  terjadi  plasmolisis.  Prolin yang terakumulasi dapat menurunkan potensial  osmotik  sehingga  potensial  air  di dalam  sel  juga  menurun,  dan  tetap  menjaga turgor  sel  tanpa  membatasi  fungsi  enzimnya (Tuasamu, 2009).
Menurut Per et.al (2017) menyatakan bahwa  pada  tanaman  senyawa  prolin disintesis  melalui  jalur  metabolisme  asam amino  dengan  menggunakan  precursor glutamate  (Glu)  dan  ornitin  (Orn).  Jalur pertama  yaitu L-glutamate  yang difosforilasi akan  membentuk  L-glutamyl-γ-phosphate, kemudian  direduksi  oleh  NADPH  menjadi glutamic-γsemialdehyde  (GSA).  L-Prolin dibentuk  dari  eliminasi  H2O  dari  GSA kemudian  membentuk  senyawa  siklik  Δ1  - Pyrroline-5-  carboxylate  (P5C)  setelah  itu
direduksi  oleh  NADPH.  Pada  jalur  kedua, reaksi  deaminasi  oleh  enzim  ornithineδ- aminotransferase mengkatalisis Orn membentuk  GSA  dalam  jalur  Glu  atau konversi dalam bentuk senyawa intermediate α-keto-δaminovalerate  dan  secara  spontan membentuk  isomernya  yaitu  Δ1  -Pyrroline- 2-carboxylate (P2C). Kemudian P2C
direduksi  membentuk  LProline  oleh  enzim P2C reductase.Transkripsi gen yang mengekspresikan asam amino prolin diregulasi  oleh  gen  spesifik  pada  setiap tanaman. Namun  secara  umum, gen tersebut bersifat homolog terhadap gen yang berperan dalam  metabolisme  prolin.  Gen  C1P5CS, C1PDH  dan  C1ProT  merupakan  gen homolog  dari  P5CS,  PDH  dan  ProT  yang ditemukan  pada C.  Lavandulifolium (Zhang etal .,  2014).  Sedangkan  pada Oryza  sativa L., ornitin merupakan prekursor utama dalam sintesis prolin (Stys et al., 2012) .
Akumulasi kadar prolin pada tanaman  dapat  dilakukan  dengan  metode Hinhidrin dengan menggunakan bagian daun tanaman (Nurmalasari, 2018) maupun jaringan  tanaman  berupa  kalus  (Summart, et al. 2010).  Adapun  tahapan-tahapan  dalam menentukan kadar prolin menggunakan daun segar  dengan  menghancurkan  daun  segar sebanyak  0,5g  dan  ditambahkan  larutan sulfosalisilat 3% sebanyak 10 ml. Selanjutnya  hasil  tumbukan  disaring  dengan kertas  Whatman  nomor  1  dan  direaksikan dalam  tabung  reaksi  dengan  asam  ninhidrin dan asetat glasial masing-masing sebanyak 2 ml  pada  suhu  100 o C    selama  1  jam. Kemudian  tabung  reaksi  diletakkan  dalam gelas  piala  berisi  es.  Larutan  asam  ninhidrin dibuat  dengan  memanaskan  1,25g  ninhidrin dalam  30  ml  asam  asetat  glasial  dan  20  ml asam fosfat hingga larut. Campuran diekstraksi dengan 4 ml toluene dan divortex selama  15-20  detik  sehingga  terbentuk dualapisan cairan  yang terpisah.Toluen  yang berwarna  merah  yangmengandung  prolin
terletak  di  bagian  atas.  Selanjutnya  larutan yang  mengandung  prolin  diambil  dengan pipet  untuk  diukur  kadar  prolinnya  dengan spektrofotometer,  absorbansi  dibaca  pada panjang  gelombang  520nm.  Dari  data tersebut  akan  didapat  data  yang  persamaan regresi  dengan  kadar  prolin  (x)  dan absorbansinya  (y).  Kadar  prolin  yang diperoleh  masih  dalam  bentuk  µM,  dan dijadikan  µ  gram/ml  dengan  mengalikan BMP (Berat Molekul Prolin) 115,13
gram/mol.  Kadar  prolin/berat  segar  daun dihitung dengan rumus:
= 𝒑𝒓𝒐𝒍𝒊𝒏
𝑹 𝒙 𝑻𝒎𝒍 𝒙 𝒎𝒍 𝒕𝒐𝒍𝒖𝒆𝒏 (𝒈𝒓𝒂𝒎 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒆𝒍)
𝟏𝟏𝟓, 𝟏𝟑 𝒈𝒓𝒂𝒎 𝒎𝒐𝒍 (𝟓)
Penelitian  Summart, et  al. (2010) menunjukkan  bahwa  kandungan  prolin pada  sel  tanaman  padi  tercekam  salinitas meningkat  sekitar  2,0  -  2,5  kali  lebih tinggi  dari  pada  sel  pada  tanaman  kontrol (tidak tercekam). Kandungan prolin tertinggi  pada  sel  tanaman  dengan cekaman salinitas  yaitu sekitar 246 µg / g bobot  basah  di  hari  ke-10.  Selain  itu, Zhang, et  al .  (2014)  menyebutkan  bahwa konsentrasi  prolin  ditemukanlebih  tinggi pada bagian perakaran dibandingkan pada bagian  batang  maupun  daun.  Prolin  yang terdapat  pada  akar  merupakan  respon pertahanan  pertama  yang  berlangsung pada  tanaman  toleran,  sehingga  tanaman dapat mempertahankan pertumbuhan biomassa  di  atas  permukaan  tanah  dan mereduksi kerugian akibat cekaman salinitas.  Akumulasi  prolin  pada  tanaman padi  tercekam  salin  juga  tergantung  pada varietasnya, semakin toleran suatu tanaman  maka  akumulasi  prolin  semakin tinggi dibandingkan dengan tanaman peka salin.
Kandungan  prolin  pada  tanaman padi  akan  meningkat  seiring  dengan
meningkatnya  konsentrasi  NaCl  pada tanaman.  Peningkatan  kandungan  prolin tersebut  mencapai  4  kali  lipat  saat pemberian  NaCl  dengan  konsentrasi  200 mM  selama  3  hari  (Lin et  al., 2002). Hasil  penelitian  Yunita et  al., (2018), akumulasi  prolin  pada  tanaman  padi tercekam  salinitas  juga  dipengaruhi  oleh jenis varietas padi. Akumulasi prolin pada tanaman  padi  varietas  toleran    salinitas akan  lebih  tinggi  jika  dibandingkan dengan  varietas  tanaman  padi  peka salinitas.  Pemberian NaCl  150 mM pada media  kultur  varietas  padi    peka menyebabkan  tanaman  mati  dan  kadar prolin  menurun.  Sedangkan  pemberian NaCl 150 mM pada media kultur tanaman toleran menyebabkan kadar prolin meningkat.
Pengukuran  Kandungan Heat  Shock Protein (HSP)
Protein  merupakan  komponen  utama metabolisme  sel  yang  terdapat  didalam sitoplasma  serta  organel  sel  seperti  nucleus, kloroplas, mitokondria dan retikulum endoplasma.Setiap organisme terdapat perbedaan ekspresi protein dari jaringan satu dengan  jaringan  lainnya  serta  tergantung pada kondisi lingkungan. Sel akan menghambat  proses  transportasi,  sintesis DNA,  RNA  dan  protein.  Protein  unik  yang akan  terekspresikan  pada  tanaman  saat  stres lingkungan  salinitas  disebut Heat  Shock Protein ( HSP).
Heat  Shock  Protein  ( HSP)  muncul akibat  dari  adanya Heat  Shock  Respons ( HSRs) yaitu respon genetik untuk menginduksi gen-gen yang mengkode molekuler  chaperon,  protease  dan  protein- protein  lain  yang  penting  untuk  mekanisme dan  pemulihan  terhadap  gangguan  bersifat fisiologik  maupun  lingkungan.  Respon Heat Shock  Protein  ( HSP)  yang  cepat  sebagai mekanisme proteksi tanaman dalam menghadapi  stres  juga  memastikan  setiap
protein  dalam  tubuh  pada  keadaan  bentuk, waktu yang seharusnya dan menjadi pengawas  untuk  memastikan  kematian  sel, menentukan sel yang sudah rusak ataupun di hancurkan.
Heat  Shock  Protein  ( HSP)  memiliki hubungan erat dengan ROS ( reactive oxygen species ) dimana tanaman mengalami peningkatan  toksisitas  ROS  dan  sebagai elisitor  untuk  menginduksi  HSPs  pada tanaman  saat  beradaptasi.  HSPs  termasuk molekul  yang  bertindak  dalam  menanggapi berbagai  stress  diantaranya  suhu  yang ekstrim  (suhu  tinggi  dan  suhu  rendah), kekeringan, salinitas, keracunan logam berat, intensitas cahaya dan luka pada tanaman (Xu et  al., 2011). Heat  Shock  Protein  ( HSP) menentukan  proses folding  protein dan ketepatan formasi protein melalui pencegahan agregasi protein. Dengan menstabilkan proses folding, HSP membantu transportasi  protein  di  berbagai  membran intraseluler. Heat Shock Protein ( HSP)
sebagai central  integrators dari  homeostasis protein  dalam  sel,  berperan  membantu membentuk lipatan molekul komplek protein ( folded protein),  menempatkan  protein tersebut  ke  dalam  sel  dan  membuat proteolisis  pada  beberapa  sistem  pengaturan penting lainnya seperti pertumbuhan, diferensiasi dan kemampuan hidup sel. Hasil penelitian  Koo et  al., (2015)  menyatakan HSPs berperan dalam perkembangan embryogenesis,  biji  dan buah  selain  itu  juga diprediksi  pada  perkembangan  umbi  dan perolehan  nutrisi  selama  fase  pembentukan umbi (Shekhar et al., 2016).
Belum diketahui lebih rinci banyaknya Heat  Shock  Protein (HSP)  yang berkontribusi  terhadap  toleran  stres  pada tanaman  dan  molekul  yang  teridentifikasi sebagai  protein  stres  (Mishra et  al., 2018). Semua  molekul  protein  stres  dikatakan sebagai Heat  Shock  Protein (HSP).  Namun demikian.Pada penelitian lainnya
menyebutkan protein yang telah di identifikasi  memiliki  fungsi  seperti  molekul pendamping contohnya, Calnexin atau calreticulin  dan  protein  disulfide  isomerase yang membantu dalam pelipatan protein (Al- Whaibi,  2011).  Ada  5  jenis Heat  Shock Protein (HSP)  berdasarkan  berat  molekul, urutan asam amino dan fungsinya meliputi : 1. Heat Shock Protein 100
Dikategorikan  sebagai  anggota  dari superfamily  AAA  ATPase  terlibat  dalam merespon  variabel  stress  yang  banyak. Heat Shock  Protein  ( HSPs)100  berfungsi  sebagai protein  yang  bekerja  melalui  re-solubilisasi yakni  peningkatan  kelarutan  dari  agregat protein,  menjaga  biogenesis  kloroplas,  dan mempercepat  kondisi  normal  pasca  stress. Heat  Shock  Protein  ( HSPs)100  bekerjasama dengan Heat Shock Protein  ( HSPs)70 dalam pelarutanagregat  protein  untuk  menghindari terjadinya  agregasi  protein  (pengumpulan protein).
2. Heat Shock Protein 90
Berperan  dalam  pelipatan  protein, transduksi  sinyal,  kontrol  siklus  sel, protein trafficking , regulasi aktivitas reseptor glukokortikoid,  dan  resistensi  fotipatogen. Padatanaman Arabidopsis  thaliana protein yang teridentifikasi dari keluarga Heat Shock Protein  ( HSPs)90  dinotasikan  bersama dengan subfamili sitosolik AtHsp90-1 hinggaAtHsp90-4  sedangkan  protein  yang berada di plastida, mitokondria dan retikulum endoplasma masing-masing terdiri dari  AtHsp90-5,  AtHsp90-6  dan  AtHsp90-7 (Krishna and Gloor, 2001).
3. Heat Shock Protein 70
Berperan bersama dengan Heat Shock Protein ( HSPs)100 dalam mencegah agregasi  protein  yang  salah  dalam  lipatan dan  memfasilitasi  pelipatan  kembali  protein saat  stress  terjadi,  translokasi  protein terutama  di  kloroplas  dan  mitokondria, mengalokasikan protein-protein yang rusak/tidak  dapat  diperbaiki  menuju  jalur
degradasi  lisosom  atau  proteasomal,  bekerja pada  kompleks  translocon  yang  secara kooperatif  mengikat  precursor  protein  dan mendorong organel target.
4. Heat Shock Protein 60 Molekul  protein  ini  dapat  ditemukan dimana-mana pada sel prokariota tetapi pada eukariota  terdapat  di  mitokondria  dan plastida. Heat Shock Protein ( HSPs)60 berperan  penting  dalam  membantu  rubisco dan  protein  plastida  lainnya,  pelipatan  dan agregasi  pada  kloroplas  dan  protein  residen mitokondria.  Protein  yang  diduga  sebagai Heat  Shock  Protein  ( HSPs),  chaperonin, berperan  sebagai  pengatur  pasca  transkripsi banyak  proteindan  membantu  mencegah agregasi protein target (Mishra et al., 2018).
5. Heat Shock Protein 40 Heat  Shock  Protein (HSP)  40 termasuk  ko-faktor  atau  subfamily  dari  Hsp 70  yang  bekerja  selalu  bersama-sama  dalam mengatur  sintesa  protein  terutama  pada pelipatan, transportasi dan degradasi protein.Pada  prokariotik  Hsp  40  disebut DnaJ,  tetapi  pada  manusia  disebut  Hsp  40 sesuai  dengan  berat  molekulnya.  Hsp  40 mempunyai  tiga  type  I,II  dan  III  yang masing–  masing  mengandung  70  asam amino dengan terdapat bagian J-domain yang berhubungan  dengan  ATP  ase  dari  Hsp  70 dan  berfungsi  dalam  stimulasi  aktivasi ATPase.  Oleh  karena  kinerja  Hsp  40  selalu mendampingi  Hsp  70,  maka  sebagian  besar fungsi Hsp 40 menyerupai Hsp 70 dalam hal pelipatan,  transportasi  dan  degradasi  serta aktivitas ATPase dalam sintesis protein.
Heat    Shock    Protein    ( HSP)    dapat terjadi  stress  dalam  bentuk  induksi  panas, stress    lingkungan  (radiasi  ultraviolet  atau logam  berat),  patologis  (infeksi)  atau fisiologi  (pertumbuhan  dan  differensiasi sel).HSP dihasilkan melalui suatu mekanisme, dimulai dari aktivasi heat  shock factor (HSF)  yang  dipacu  oleh  suatu  stres yang ditimbulkan oleh lingkungannya.
Dalam bentuk HSF monomer, HSF bergerak dari  sitosol  menuju  ke  inti  sel,  untuk bergabung  dengan  HSF  monomer  lain, membentuk  HSF  trimmer.  HSF  trimmer selanjutnya  berikatan  dengan  penghubung yang  ada  pada  gen  heat  shock  protein (DNA).  Ikatan  ini  menghasilkan  RNA messenger (mRNA)  HSP.  RNA messenger ini  akan  bergerak  ke  sitosol  dimana  terjadi proses translasi yang hasil akhirnya membentuk  protein  yang  disebut heat  shock protein (HSPs).
Respon  stres  abiotik  pada  tanaman dan  adaptasi  molekuler  mencakup  induksi berbagai biomolekul yang responsif terhadap stres.  Peningkatan  ekspresi heat  shock transcription factors (HSFs) berikatan dengan  daerah  promotor  gen  yang  responsif terhadap  stres,  yangpada  akhirnya  mengarah pada ekspresi HSF, chaperone, cochaperone, dan gen responsif HTS yang dapat diinduksi stres.  Jaringan  HTS  yang  dapat  diinduksi diatur  secara  ketat  oleh  protein  pendamping dan  pendampingnya.  Regulasi  kompleks HSF-chaperone/cochaperone diatur oleh modifikasi  pasca-translasi  (PTM)  dan  juga, oleh  ubiquitination  dan  degradasi  yang dimediasi  protein  pendamping  oleh  sistem proteasome  ubiquitin (UPS).  HSP  juga mengatur aktivitas HSF melalui asosiasi atau disosiasi  dengan  kompleks  HSF,  selain alternatif splicing dan nonsense-mediated mRNA  degradation (NMD)  (Mishra et  al., 2018).
Pengukuran      kadar Heat      Shock Protein   ( HSPs)   melalui   metode enzyme- linked immunosorbent assay (ELISA). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) adalah teknik assay yang berbasiskan  plat/lempeng  yang  dirancang untuk  mendeteksi  dan  kuantifikasi  peptide, protein,  antibodi  dan  hormon.  Fungsi  dan regulasi  gen  Hsp  dan  Hsf  padi  melalui metode  pengukuran  profil  ekspresi  pada benih padi yang diinduksikan stres panas dan
dibandingkan pada kondisi di bawah tekanan dingin, kekeringan dan garam. Perbandingan tersebut  mengungkapkan  bahwa,  sementara sebagian besar Hsfs dan Hsps memiliki pola respons  dan  regulasi  yang  sangat  mirip  dan tumpang  tindih  di  bawah  tekanan  yang berbeda, beberapa dari gen tersebut menunjukkan respons spesifik yang signifikan  terhadap  stres  yang  berbeda (Swindell et al., 2007).

## KESIMPULAN
Indikator-indikator  fisiologis  yang dapat  digunakan  sebagai  acuan  pengukuran salinitas pada tanaman padi ( Oryza sativa L .) pada  cekaman  salinitas  meliputi  stabilitas membran  sel,  senyawa  prolin,  dan Heat Shock Protein (HSP). Studi tentang pengukuran indikator fisiologis dapat menjadi solusi untuk menentukan bagaimana adaptasi  tanaman  padi  ( Oryza  sativa L .) sehingga  dapat  merakit  varietas  tanaman padi pada cekaman salinitas.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmed, M., A. Kamran, M. Asif, U. Qadeer, Z.  I.  Ahmed  and  A.  Goyal.  (2013). Silicon priming: a potential source to impart  abiotic  stress  tolerance  in wheat:  A  review.  AJCS.  7  (4):  484- 491.
Ai,  N.S.,  dan  Yunia,  B.  (2011).  Konsentrasi klorofil daun sebagai indikator kekurangan  air  pada  tanaman.  Jurnal Ilmiah Sains. 11(2): 166-173
Ali,  Y.,  Z.  Aslam,  M.  Y.  Ashraf  and  G.  R.
Tahir.  (2004).  Effect  of  salinity  on chlorophyll  concentration,  leaf  area, yield  and  yield  components  of  rice genotypes grown under saline environment.  International  Journal  of Environmental Science & Technology. 1(3): 221- 225 Alvarez  MP,  Carol  E,  Hernandez  MA,  and Bouza
PJ. 2015. Groundwater
dynamic,  temperature  and  salinity response  to  the  tide  in  Patagonian marshes:  Observations  on  a  coastal wetland  in  San  Jose  Gulf. Argentina Journal  of  South  American  Earth
Sciences 62: 1-11. DOI: 10.1016/j.jsames.2015.04.006. Al-Whaibi,  M.  H.  (2011).  Plant  heat-shock proteins: a mini review. J. King Saud Univ. Sci. 23, 139–150.DOI :https://doi.org/10.1016/j.jksus.2010. 06.022
Arsyad,  S.,  dan  Rustiadi,  E.  (Eds.).  (2008).
Penyelamatan tanah, air, dan lingkungan.  Yayasan  Pustaka  Obor Indonesia.
Ashraf,  M.  F.  M.  R.,  and  Foolad,  M.  R.
(2007).  Roles  of  glycine  betaine  and proline  in  improving  plant  abiotic stress  resistance.  Environmental  and experimental botany, 59(2), 206-216.
Babu,  R.  C.,  Zhang,  J.,  Blum,  A.,  Ho,  T.  H.
D.,  Wu,  R.,  and  Nguyen,  H.  T. (2004).  HVA1,  a  LEA  gene  from barley  confers  dehydration  tolerance in  transgenic  rice  (Oryza  sativa  L.) via  cell  membrane  protection. Plant Science. 166(4): 855-862.
BPS.  (2021).  Luas  Panen,  Produksi,  dan Produktivitas  Padi  Menurut  Provinsi 2018- 2020. Diunduh darihttp://bps.go.id
Cardenas,  L.,  T.L.  Holdaway-Clarke,  F.
Sanchez,  C.  Quinto,  J.A.  Feijo,  J.G.
Kunkel,  P.K.  Hepler.  (2000).  Ion changes in legume root hairs responding  to  nod  factors. Plant Physio l. 123:443-451.
Da  Silva,  Neto,  A.  D.  A.,  J.  T.  Prisco,  J. Eneas-Filho,  C.  F.  de  Lacerda,  J.  V. Silva,  P.  H.  A.  and  E.  Gomes-Filho. 2008.  Effects  of  salt  stress  on  plant growth,  stomatal  response  and  solute accumulation  of  different  maize
genotypes.  Braz. J.  Plant  Physiol 16 (1): 31-38
Djaenudin,  D.,  Marwan  H.,  H.  Subagyo,
Anny Mulyani, dan N. Suharta.(2000). Kriteria
Kesesuaian  Lahan  untuk  Komoditas Pertanian. Versi 3. Bada
Durgun,  E.,  Ciraci,  S.,  Zhou,  W.,  and Yildirim, T. (2006). Transition-metal- ethylene  complexes  as  high-capacity hydrogen-storage  media. Physical review letters , 97(22), 226102.
Ghafoor,  A.,  Qadir,  M.,  and  Murtaza,  G. (2004).  Salt-affected  soils:  Principles of management. Allied Book Centre. Harjadi  ,  S.S.  dan  S.  Yahya,  1988. Fisiologi Stres Tanaman . PAU IPB, Bogor
Jamil,  M.,  Muhammad,  A.,  Syafiq  U.R., Ahmad,  M.,  and  Eui,  S.R.  (2012). Salinity  induced  changes  in  cell membrane stability, protein and RNA contents.  Journal  of  Biotechnology. 11(24): 6476-6483.
Karolinoerita,  V.,  dan  Annisa,  W.  (2020).
Salinisasi Lahan dan Permasalahannya di Indonesia.
Jurnal Sumberdaya Lahan , 14(2), 91- 99.
Koo, H. J., Park, S. M., Kim, K. P., Suh, M.
C., Lee, M.  O.,  Lee, S. K., Xinli, X., and  Hong,  C.  B.  (2015).  Small  heat shock  proteins  can  release  light dependence  of  tobacco  seed  during germination.  Plant  Physiology,  167,
1030–1038. DOI :10.1104/pp.114.252841
Krishna,  P.,  and  Gloor,  G.  (2001).  The
Hsp90 family of proteins in
Arabidopsis  thaliana. Cell  stress  & chaperones , 6 (3), 238.
Krismiratsih,  F.,  S.  Winarso.,  dan  Slamerto. (2020).  Cekaman  Garam  NaCl  dan Teknik Aplikasi Azolla pada
Tanaman  Padi.  Jurnal  Ilmu  Pertanian
Indonesia. 25(3): 349-355.
Kusmiyati,  F.,  Sumarsono  dan  Karno.
(2014).  pengaruh  perbaikan  tanah salin terhadap karakter fisiologis Calopogonium mucunoides.Pastura : 4(1): 1-6.
Lekklar, C., Pongpanich, M., Suriya-Arunroj, D.,  Chinpongpanich,  A.,  Tsai,  H., Comai, L., andBuaboocha, T. (2019). Genome-wide  association  study  for salinity  tolerance  at  the  flowering stage  in  a  panel  of  rice  accessions from  Thailand.  BMC  genomics. 20(1), 1-18.
Lin,  C.  C.,  Hsu,  Y.  T.,  and  Kao,  C.  H. (2002).  The  effect  of  NaCl  on proline accumulation in rice leaves. Plant Growth Regulation , 36 (3), 275.
Marschner,  H.  (1995).  Mineral  nutrition  of higher  plants,  Sec.  Edition.  Acad. Press.
Marschner,  P.  (2012).  Mineral  Nutrition  of
Higher Plants. Third Edition. Elsevier. 649
Masganti.,  Susilawati,  A.,  dan  Yuliani,  N.
(2020). Optimasi  Pemanfaatan  Lahan Untuk  Peningkatan  Produksi  Padi  Di Kalimantan Selatan. Jurnal Sumberdaya Lahan . 14(2), 101-114. Mishra D., Shekhar S., Singh D.,
Chakraborty  S.,  and  Chakraborty  N. (2018).  Heat  Shock  Proteins  and Abiotic Stress Tolerance in Plants. In: Asea A., Kaur P. (eds)  Regulation  of Heat Shock Protein Responses. Springer, Cham vol 13.DOI
:https://doi.org/10.1007/978-3-319- 74715-6_3
Mukhlis, S. A., Nazemi, D., dan Maftuah, E.
(2012).  Info  Teknologi  Pertanian Rawa,  (Biosure  pupuk  hayati  masam purun  tikus  pasang  surut  budidaya tomat lahan rawa jagung manis lahan gambut). 1(6).
Munns, R., and Tester, M. (2008).
Mechanisms  of  salinity  tolerance.
Annu. Rev. Plant Biol ., 59, 651-681.
Nuraeni, R., Sitorus, S. R. P., dan Panuju, D.
R. (2017). Analisis perubahan penggunaan lahan dan arahan penggunaan lahan wilayah di
Kabupaten  Bandung.  Buletin  Tanah dan Lahan, 1(1), 79-85.
Nurmalasari,  I. R.  (2018). Kandungan Asam Amino  Prolin  Dua  Varietas  Padi
Hitam Pada Kondisi Cekaman. Gontor AGROTECH Science Journal , 4(1), 29-43. Parida,  A.K  dan  Das.  (2005).  Salt  tolerance and salinity effects on plants. Exotocitology and
environtmental safety , 60: 324-349.
Pellet,  D.  M.,  D.L.  Grunes,  L.V.  Kochian.
(1995).  Organic  acid  exudation  as  an aluminum-tolerance  mechanism  in maize  (Zea  mays L.). Planta , 196:788-795
Per,  TS.,  Khan,  NA.,  Reddy,  PS.,  Masood, A.,  Hasanuzzaman,  M.,  Khan,  MIR., and  Anjum,  NA.  (2017).  Approaches in  Modulating Proline  Metabolism  in Plants  for  Salt  and  Drought  Stress Tolerance:  Phytohormones,  Mineral Nutrients  and  Transgenics.  Plant Physiology  and  Biochemistry.  115:
126–140.
Purwaningrahayu,  R.D.  (2016).  Karakter morfofisiologi  dan  agronomi  kedelai toleran  salinitas.  Iptek  Tanaman Pangan. 11(1): 35-48.
Purwaningrahayu,  R.D.,  dan  A.  Taufiq.
(2017).  Karakter  Fisiologi  Kedelai Toleran Cekaman Salinitas. Prosiding Seminar  Hasil  Penelitian  Tanaman Aneka Kacang dan Umbi. Malang.
Rachman,  A.,  Dariah,  Ai.,  dan  Sutono,  S.
(2018).  Pengelolaan  Sawah  Salin Berkadar  Garam  Tinggi.  IAARD Press. Jakarta
Salisbury,  F.B  dan  Cleon  W.  Ross.  (1995).
Fisiologi  Tumbuhan.  Jilid  I.  ITB. Bandung.  hal.  67-72.  Sopandie,  D. 2013.  Fisiologi  Adaptasi  Tanaman. IPB Press. Bogor.
Shekhar,  S.,  Mishra,  D.,  Gayali,  S.,
Buragohain,  A.  K.,  Chakraborty,  S., and
Chakraborty, N. (2016). Comparison of proteomic and metabolomic profiles of two contrasting  ecotypes  of  sweetpotato (Ipomoea  batata  L.). Journal  of Proteomics ,  143:  306–  317.  DOI: 10.1016/j.jprot.2016.03.028
Simon,  E.W.  1974.  Phospholipids  and  plant membrane  permeability. New  Phytol . 73: 377–420.
Sipayung,  R.  (2003). Stres  garam  dan mekanisme  toleransi  tanaman .  USU digital library.
Sopandie,  D.  2013. Fisiologi  Adaptasi Tanaman . IPB Press. Bogor.
Stys,  P.  K.,  You,  H.,  &  Zamponi,  G.  W.
(2012).  Copper‐dependent  regulation of NMDA receptors by cellular prion protein: implications for neurodegenerative disorders. The Journal  of  physiology, 590(6),  1357-
1368.
Subagyono,  K.,  (2008).  Kerusakan  Lahan Pertanian  Akibat  Tsunami.  Balai Penelitian Tanah,
Bogor. Sudana,  W.  (2017).  Potensi  Dan  Prospek Lahan Rawa Sebagai Sumber Produksi  Pertanian.  Potensi  Dan Prospek Lahan Rawa Sebagai Sumber  Produksi  Pertanian,  3(2), 141–151. https://doi.org/10.21082/akp.v3n2.20 05.141-151 .
Suhartini, T., T. Zulchi., and P. Harjosudarmo. 2017. Toleransi plasma  nutfah  padi  lokal  terhadap salinitas . Bul. Plasma Nutfah
23(1):51–58.
Sukarman,  Mulyani  A,    dan  Purwanto  S. 2020.  Modifikasi  metode  evaluasi kesesuaian lahan
berorientasi
perubahan  iklim. Jurnal  Sumberdaya Lahan , 12(1): 1-11. DOI: 10.21082/jsdl.v14n2.2020.91-99
Summart,  J.,  Thanonkeo,  P.,  Panichajakul, S., Prathepha, P., & McManus, M. T. (2010).  Effect  of  salt  stress  on growth,  inorganic  ion  and  proline accumulation  in  Thai  aromatic  rice, Khao Dawk Mali  105, callus  culture. African  Journal  of  Biotechnology,
9(2).
Susilawati, A., Nursyamsi,  D., &  Syakir, M.
(2016). Optimalisasi penggunaan lahan  rawa  pasang  surut  mendukung swasembada  pangan  nasional. Jurnal
Sumberdaya Lahan , 10(1).
Swindell,  W.  R.,  Huebner,  M.,  and  Weber,
A. P. (2007). Transcriptional profiling  of  Arabidopsis  heat  shock proteins  and  transcription  factors reveals  extensive  overlap  between heat  and  non-heat  stress  response pathways. BMC genomics , 8 (1), 1-15.
Tuasamu,  Y.  (2009).  Toleransi  Hotong (Setaria  italica  L.  Beauv)  pada
Berbagai Cekaman
Kekeringan:
Pendekatan  Anatomi  dan  Fisiologi. Tesis.  Sekolah  Pascasarjana.  Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Utama,  M.Z.H.  (2008).  Mekanisme  fisiologi toleransi  cekaman  aluminium  pada spesies legum penutup tanah terhadap metabolisme Nitrat (NO3 - ), Amonium (NH4 + ), dan Nitrit (N02 - ). Buletin Agronomi , 36 (2): 175-179.
Xu, Y., Zhan, C., and Huang, B. (2011).Heat shock  proteins  in  association  with heat tolerance in grasses.International
Journal of Proteomics , 2011
(529648). DOI
:https://doi.org/10.1155/2011/529648
Yousfi,  S.,  Mahmoudi,  H.,  Abdelly,  C.,  & Gharsalli, M. (2007). Effect of salt on physiological  responses  of  barley  to iron
Yunita,  R.,  Khumaida,  N.,  Sopandie,  D.,
and  Mariska,  I.  (2018).  Analisis Cekaman  Salinitas  terhadap  Padi Mutan pada Kondisi. Vitro. Penelitian  Pertanian  Tanaman
Pangan , 2 (1), 25-34.
Zhang,  M.,  Huang,  H.,  and  Dai,  S.  (2014).
Isolation  and  Expression  Analysis  of Proline Metabolism-Related Genes in Chrysanthemum lavandulifolium.
Gene . 53 7(2): 203–213.