## RESPON PERKECAMBAHAN BENIH PADI LOKAL SIAM KUNING  HASIL IRADIASI SINAR GAMMA

## RESPONSE  OF  GERMINATION  LOCAL  RICE  SEED SIAM  KUNING  FROM  GAMMA IRRADIATION
Ria Megasari a* , Asmuliani R a
a Departement of Agroteknologi, Faculty of Agriculture and Aquaculture, University of Pohuwato, Gorontalo, Indonesia Doi: 10.37195/jac.v5i1.177

## *KORESPONDENSI ABSTRACT
Telepon: +62821-9505-4425 E-mail: elfega406@gmail.com
The aims of this study were improve the physiological and morphological characters  of  the  local  rice  plant  "Siam  Kuning".  The  doses  of  gamma irradiation  used  in  rice  seeds  were  0  Gy,  200  Gy,  300  Gy  and  400  Gy. Gamma irradiation is performed to produce a significant effect. Increasing the  irradiation  dose  decreased  the  germination  and  the  simultaneous growth of rice seeds. In the 0 Gy treatment, 78% of the seeds grew, the 200  Gy  treatment  produced  70%  that  grew,  the  300  Gy  treatment produced 64% of the seeds that grew and the 400 Gy treatment produced 31% of the seeds that grew. Furthermore, the fastest germination rate parameters were 0 Gy, 200 Gy and 300 Gy treatment obtained for 4 days while the 400 Gy treatment was for 5 days. As for the leaf chlorophyll mutations,  several  types  of  mutations  were  obtained,  including  Albino, Clorina  and  Striata.  From  the  gamma  ray  irradiation  treatment, information about improving the varian resistance of yellow Siamese rice seeds can be obtained.

## JEJAK PENGIRIMAN
Diterima: 18 Sep 2022
Revisi Akhir: 17 Mar 2023
Disetujui: 4 Apr 2023

## KEYWORDS
Germination,  gamma  rays,  siam kuning
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  memperbaiki  karakter fisiologi dan morfologi tanaman padi lokal siam kuning . Dosis iradiasi gamma yang digunakan pada benih padi adalah 0 Gy, 200 Gy, 300 Gy dan 400 Gy. Iradiasi gamma yang dilakukan menghasilkan pengaruh yang signifikan. Dosis iradiasi yang ditingkatkan dapat menurunkan daya  kecambah  dan  keserempakan  tumbuh  benih  padi.  Pada perlakuan 0 Gy dihasilkan 78% benih yang tumbuh, perlakuan 200 Gy  menghasilkan  70%  yang  tumbuh,  perlakuan  300  Gy menghasilkan  64%  benih  yang  tumbuh  dan  perlakuan  400  Gy menghasilkan 31% benih yang tumbuh. Selanjutnya parameter laju perkecambahan yang paling cepat adalah perlakuan 0 Gy, 200 Gy dan 300  Gy  didapatkan  4  hari    sedangkan  perlakuan  400  Gy  selama  5 hari.  Sedangkan  untuk  mutasi  klorofil  daun  didapatkan  beberapa tipe mutasi antara lain Albino, Clorina dan Striata. Dari perlakuan Iradiasi sinar gamma dapat diperoleh informasi tentang perubahan fenotipe tanaman padi siam kuning.

## KATA KUNCI
Perkecambahan,  sinar  gamma, siam kuning

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  peringkat tiga dunia dalam hal keanekaragaman hayati.
Padi  (Oryza  sativa  L.)  mengandung  40-80% kalori  dan  45-55%  protein.  Spesies  padi  di Indonesia meliputi 25 spesies Oryza dengan 2 subspesies  antara  Indica  (padi  bulu)  dan Sinica (padi cere). Padi yang ada saat ini ialah persilangan  antara  Oryza  officianalis  dan Oryza sativa  (Umadevi  et al.,  2012).  Sejarah
padi  yang  panjang  dan  variasi  kondisi lingkungan memberikan kontribusi terhadap beragamnya varietas padi lokal di Indonesia. Berbagai  jenis  padi  lokal  dapat  diperoleh karena jenis padi lokal digunakan dalam ritual masyarakat lokasi dalam budaya tradisional. Di Indonesia ada sekitar 17.000 aksesi plasma Nutfah. Plasma nutfah dari varietas padi lokal seperti  bahan  perakitan  padi  dan  perbaikan varietas padi (Wahdah & Makelew, 2018).
Induksi mutasi diarahkan untuk memperbesar  keragaan  genetik  tanaman dengan  mengganti  satu  ataupun  sebagaian karakter  penting  yang  menguntungkan tanaman  serta  senantiasa  mempertahankan sebagaian  besar  karakter  aslinya.  Teknik mutasi dengan radiasi penyinaran bertujuan untuk  mendapatkan  varian-varian  tanaman baru  melalui  frekuensi  mutasi  yang  tinggi. Padi  kultivar  lokal  dinilai  masih  memiliki banyak  kelemahan  yang  dapat  diperbaiki yaitu  pada  sifat  umur  panjang,  tajuk  yang cukup tinggi dan produktivitas rendah.
Salah  satu  varietas  padi  lokal  di Indonesia  yang  tahan  terhadap  serangan Tungro  adalah  varietas  Siam  kuning.  Masa panen yang lama (sampai 5- 6 bulan) menjadi kelemahan  varietas  ini,  petani  hanya  bisa menghasilkan  padi  setahun  sekali.  Oleh karena itu, untuk meningkatkan kesejahteraan  petani  melalui  peningkatan produktivitas dan efisiensi usahatani, kekurangan-  kekurangan  tersebut  harus diperbaiki.  Metode  yang  diusulkan  untuk mengatasi  masalah  di  atas  adalah  induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma sebagai agen  mutasi.  Berdasarkan  uraian  di  atas, maka  penelitian  ini  dilakukan  mengetahui perubahan  fenotipe  padi siam  kuning akibat iradiasi sinar gamma.

## BAHAN DAN METODE
Bahan  tanaman  yang  digunakan  adalah benih  padi  siam  kuning  hasil  radiasi  sinar gamma,  media  semai  dan  pupuk  organik. Sedangkan  alat  yang  digunakan  adalah  tray semai,  pot  plastik  ukuran  40  ×40  cm, meteran, kamera, timbangan serta  alat tulis menulis.
Penelitian ini melalui dua tahapan yaitu: 1) benih padi siam kuning diiradiasi dengan sinar  gamma  di  BATAN  dengan  dosis  0  Gy,
200 Gy, 300 Gy, 400 Gy (benih M0 yang telah diradiasi  selanjutnya  disebut  benih  M1). Diosis  ini  telah  digunakan  sebelumnya  pada varietas  lokal  Si  Gadis  (Prabhandaru  & Saputro, 2017).  2) sebanyak masing-masing 100  benih  M1  dari  kedua  perlakuan  dosis iradiasi  tambah  dengan  kontrol  (tanpa iradisi)  sebagai  perbandingan  kemudian  di semai dan ditanam untuk kemudian diseleksi terhadap umur genjah. Benih yang dihasilkan dari  populasi  M1  ini  kemudian  disebut  M2 yaitu benih mutan berumur genjah.

## VARIABEL PENGAMATAN
Pengamatan yang dilakukan terhadap tanaman berupa: a) Persentase hidup, yaitu dengan
mengitung  jumlah  benih  yang  dapat tumbuh setelah diiradiasi dengan rumus :
% 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐾𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ
= 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑒𝑛𝑖ℎ ℎ𝑖𝑑𝑢𝑝 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑒𝑛𝑖ℎ 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑎𝑛𝑎𝑚 × 100% % 𝐾𝑒𝑠𝑒𝑟𝑒𝑚𝑝𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑇𝑢𝑚𝑏𝑢ℎ = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑒𝑛𝑖ℎ ℎ𝑖𝑑𝑢𝑝 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑒𝑛𝑖ℎ 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑎𝑛𝑎𝑚 × 100%

## 𝐿𝑎𝑗𝑢 𝑝𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 (𝐿𝑃) =

## 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑒𝑛𝑖ℎ 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑒𝑛𝑖ℎ 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ
b) Pengamatan mutasi klorofil pada populasi
M1  dilakukan  dengan  cara  mengamati warna  daun  tanaman  umur  10  hari (karena pada saat itu tanaman pertumbuhan  padi  telah  sempurna  dan siap untuk dilakukan pemupukan) setelah semai sampai hingga tanaman panen

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Persentase Hidup
Daya perkecambahan rata-rata ditunjukkan pada Tabel 1, bahwa peningkatan dosis iradiasi memiliki efek yang berbeda  pada  perkecambahan  padi  siam kuning. Pada dosis 0 Gy (kontrol) didapatkan hasil sebesar 78% sedangkan pada dosis 200 Gy,  300  Gy  dan  400  Gy  mengalami penurunan  daya  kecambah  benih  padi  siam kuning  berturut-turut  adalah  70%,  64,5%
dan  31,5%.  Hal  ini  sesuai  dengan  hasil penelitian  yang  dilakukan  (Kumar  et  al., 2013)  yang  menunjukkan  bahwa  daya kecambah benih menurun dengan
meningkatnya  dosis  iradiasi  yang  diberikan pada benih padi.
Berkurangnya  daya  perkecambahan benih  dapat  dipengaruhi  oleh  radiasi  sinar gamma  dosis  tinggi  (300  Gy  dan  400  Gy) dimana  perlakuan  ini  banyak  benih  yang tidak  tumbuh  atau  biasa  juga  disebut  dosis letal.  Hal  ini  karena  radiasi  elektromagnetik mempengaruhi    electron  dalam  inti  sel, mengubah  ion  normal  menjadi  ion  positif serta  melepaskan  energi  (ionisasi)  saat melewati jaringan. Efek utama radiasi adalah ionisasi  air,  yang  dapat  membentuk  radikal hidroksil  yang  sangat  reaktif.    Perubahan kimia  dan  reaksi  langsung  dengan  molekul organic  secara  struktural  dan  fungsional dipengaruhi oleh reaksi radikal ini. Sehingga terjadi  penurunan  daya  kecambah  yang diakibatkan oleh metabolisme yang menurun (Olasupo et al., 2016).
Perubahan  fungsional  yang  disebabkan oleh    iradiasi  sinar  gamma  adalah terhambatnya perkecambahan karena penurunan aktivitas α -amylase. (Kumar et al., 2013).  Di  sisi  lain  menurut  (Juhanda  et  al., 2013)  benih  padi  memiliki  membrane  yang permeable  terhadap  air  dan  gas,  sehingga memungkinkan  terjadinya  proses  imbibisi (penyerapan  air  pada  benih)  sehingga perkecambahan terjadi dengan baik.
Meningkatan dosis iradiasi sinar gamma juga mengurangi  permeabilitas  membran  benih sehingga dapat mengurangi daya
perkecambahan.
Selain pengujian daya kecambah dilakukan  juga  pengujian  viabilitas  (laju
perkecmbahan).  Rata-rata  viabilitas  benih pada tabel 1 menunjukkan bahwa peningkatan  dosis  iradiasi  tidak  mengubah efek  secara  signifikan.  Hal  ini  dapat  dilihat dari  hasil  pengamatan  yang  dilakukan diperoleh bahwa dosis 0 Gy, 200 Gy dan 300 Gy membutuhkan waktu untuk berkecambah selama  4  hari  sedangkan  dosis  400  Gy membutuhkan  waktu  yang  lumayan  lama yaitu 5 hari.
Penurunan tingkat perkecambahan pada tanaman  kedelai  yang  disebabkan  oleh pemberian  sinar  gamma  (Jia  &  Li,  2008) mengakibatkan  penurunan  pembelahan  sel, sintesis  hormon,  terganggunya  transportasi nutrisi  seluruh  bagian  tanaman  dan  adanya gangguan metabolisme pada meristem apikal.
Iradiasi  sinar  gamma  juga  dapat meningkatkan  sensivitas  benih  tanaman. Iradiasi  membuat  tanaman  peka  dengan mengurangi  jumlah  zat  pengatur  tumbuh endogen,  terutama  hormone  sitokinin, dengan  menurunkan  tingkat  sentesisnya. Meskipun  iradiasi  gamma  tidak  secara langsung  mengurangi  akumulasi  sitokinin, radiasi  mempengaruhih  degradasi  sel  dan sintesis sitokinin (Nepal et al., 2014).
Keserempakan  tumbuh  benih  juga merupakan salah satu variabel untuk menguji vigor  benih.  Beberapa  faktor  pembatas yang dapat  mempengaruhi  perkembangan  dan pertumbuhan  tanaman  dapat  dilihat  dari vigor  benih  yang  tinggi.  Menurut  (Surya  & Soeranto,  2006)  dosis  iradisi  sinar  gamma yang  semakin  tinggi,  akan  menimbulkan kerusakan  fisiologi  dalam  benih  tersebut sehingga vigoritasnya akan menurun. Hal ini adalah pengaruh hormone untuk menghambat  petumbuhan  tanaman  yang diberi iradiasi dosis tinggi.
Tabel 1. Pengaruh dosis iradiasi terhadap variabel pengamatan persentase hidup
Dosis Iradiasi (Gy) Parameter Daya Kecambah (%) Laju Perkecambahan (Hari) Keserempakan Tumbuh (%) 0 78 4 78 200 70 4 70 300 64,5 4 64,5 400 31,5 5 31,5
Berkurangnya keseragaman
pertumbuhan  benih  dikaitan  dengan  efek umum  iradiasi  dan  sering  ditunjukkan dengan kerusakan fisiologi seperti hambatan pertumbuhan,  kematian  dan  kemandulan tanaman.  Selain  itu,  ada  efek  deterministik akibat sinar gamma. Menurut (Utami, 2013) efek deterministik  adalah efek dari kematian sel  akibat  paparan  radiasi.  Efek  ini  terjadi apabila  dosis  yang  diterima  tanaman  diatas ambang dan umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi.

## Mutasi Klorofil
Perubahan  mendadak  dan  acak  dalam susunan  genetik  suatu  organisme  yang diturunkan  ke  generasi  berikutnya.  Mutasi dapat  terjadi  secara  spontan  di  alam  atau dengan  induksi.  Mutasi  memiliki  sifat-sifat tertentu, diantaranya sangat efektif mengubah  beberapa  sifat  untuk  perbaikan varietas  tanaman.  Mutasi  genetik  pada tanaman  dapat  diinduksi  oleh  mutagen seperti sinar gamma (Sari, 2021).
Gbr 1. Beberapa jenis mutasi klorofil
Pemantauan  klorofil  daun  dilakukan saat  tanaman  berumur  10  HST,  dengan mengamati  perubahan  warna  daun  pada setiap  individu  tanaman.  Hal  ini  dilakukan sampai  panen.  Pengamatan  mutasi  klorofil dengan metode Gustarfsson. Dimana perubahan  warna  daun  karena  mutasi  pada
klorofil  tanaman  Barley.  Berdasarkan  hasil penelitian ini, muncul beberapa jenis mutasi klorofil,  antara  lain  jenis Albino,  Chlorina, Virecen, Striata, Tigrina, dan Marginat a (Dwipa et al., 2018) seperti yang dilihat pada Gambar 1Simpulkan seluruh interpertasi hasil disertai saran untuk pengembangan penelitian  kedepannya.  Kesimpulan  bukan sekedar  mengulang  seluruh  bab  yang  telah dituliskan sebelumnya.

## KESIMPULAN
Iradiasi sinar gamma pada benih padi siam kuning memberikan pengaruh yang signifikan  terhadap  perubahan  fisiologi dan  morfologi  tanaman.  Peningkatan dosis iradiasi menurunkan daya kecambah  dan  keserempakan  tumbuh. Dosis 0 Gy didapatkan hasil sebesar 78%; dosis 200 Gy sebesar 70%; dosis 300 Gy sebesar  64,5%  dan  dosis  400  Gy  sebesar 31,5%.  Sedangkan  laju  perkecambahan dosis 0 Gy hingga 300 Gy didapatkan hasil yang  sama  yakni  4  hari  sedangkan  dosis 400  Gy    membutuhkan  5  hari  untuk tumbuh. Sedangkan untuk mutasi klorofil daun  didapatkan  beberapa  jenis  mutasi antara lain Albino, Clorina dan Striata.

## PENGHARGAAN
Terima  kasih  Kepada  Kementerian Pendidikan,  Kebudaayan,  Riset    dan
Teknologi  RI  yang  telalh  memberikan dana  penelitian  dan  Rektor  Universitas Pohuwato yang memberikan kesempatan dan dorongan dalam pelaksanaan penelitian  ini.  Dengan  nomor  kontrak penelitian Dosen Pemula (PDP) No.269.05/UNIPO-SK.KP/VI/2022.

## DAFTAR PUSTAKA
Dwipa, I., Suliansyah, I., & Sari, D. A. (2018).
No Title (D. P. K. D. Hayati, M. Ir. Sutoyo,
& M. B. Muhammad Fadli, S.P (eds.); pp. 10 18). LPTIK Universitas Andalas.
Jia, C. F., & Li, A. L. (2008). Effect of gamma radiation  on  mutant  induction  of Fagopyrum dibotrys
Hara.
Striata Albino Clorina
Photosynthetica , 46 (3), 363 369. https://doi.org/10.1007/s11099-008-
0066-0
Juhanda, Y., Nurmiaty, & Ermawati. (2013). Pengaruh  skrasifikasi  dan  pola  imbibisi dan perkecambahan benih saga (Abruss precatorius  L). Jurnal  Agrotek  Tropika , 1 (1), 45 49. http://jurnal.fp.unila.ac.id/index.php/J A/article/view/1888 Kovalchuk, I., Molinier, J., Yaoa, Y., Arkhipov,
A.,  &  Kovalchuk,  O.  (2007).  No  Title.
Mutation Research/Fundamental and
Molecular  Mechanisms  of  Mutagenesis , 624 (1-2), 101 113. https://doi.org/https://doi.org/10.1016 /j.mrfmmm.2007.04.009 Kumar,  D.  P.,  Chaturvedi,  A.,  Sreedhar,  M., Aparna, M., Plant, A. J., & Res, S. (2013). Available online a t www.pelagiaresearchlibrary.com  Gamma radiosensitivity study on rice ( Oryza sativa L .) . 3 (1), 54 68.
Nepal, S., Ojha, B. R., Meador, A. J. S., Gaire,
S.  P.,  &  Shilpakar,  C.  (2014).  Effect  of Gamma  Rays  on  Germination  and Photosynthetic  Pigments of  Maize  (Zea Mays L.) Inbred. International Journal of Research , 1 (5), 511 525. Olasupo, F. O., Olumuyiwa Ilori, C., Forster, B.  P.,  &  Bado,  S.  (2016).  Mutagenic
Effects  of  Gamma  Radiation  on  Eight Accessions  of  Cowpea  (&lt;i&gt;Vigna unguiculata&lt;/i&gt; [L.] Walp.). American  Journal  of  Plant  Sciences , 07 (02),
339 351. https://doi.org/10.4236/ajps.2016.720
34 Prabhandaru,  I.,  &  Saputro,  T.  B.  (2017). Respon  Perkecambahan  Benih  Padi (Oryza sativa L.) Varietas Lokal SiGadis Hasil Iradiasi Sinar Gamma. Jurnal Sains Dan Seni ITS , 6 (2), 2 7.
https://doi.org/10.12962/j23373520.v6 i2.25544 Sari, D. A. (2021). Mutasi Klorofil Tahap M2 Padi Beras Merah Lokal Sumatera Barat Genotype  Banuhampu. Journal  of  Food
Crop and Applied Agriculture , 1 (2), 47 51. https://doi.org/10.32530/jfcaa.v1i2.369 Sari,  T.  G.  P.,  Suliansyah,  I.,  &  Akhir,  N. (2018).  Seleksi  Galur  M  2  Hasil  Mutasi Bagi  Resistensinya  Terhadap  Serangan
Penyakit  Blas. Jurnal  Agroteknologi Universitas Andalas , 2 (1), 10 16. Surya,  M.  .,  &  Soeranto.  (2006).  Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma Terhadap Pertumbuhan  Sorgum  Manis  (Sorghum bicolor L.). Pusat Aplikasi Teknologi Isotop Dan Iradiasi, BATAN , 209 215. Umadevi, M., Pushpa, R., Sampathkumar, K.
P.,  &  Bhowmik,  D.  (2012).  Rice-
Traditional  Medicinal  Plant  in  India.
Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry , 1 (1), 6 12. www.phytojournal.comwww.phytojourn al.com
Utami, S. (2013). Uji Viabilitas dan Vigoritas Benih  Padi  Lokal  Ramos  Adaptif  Deli Serdang dengan Berbagai Tingkat Dosis Irradiasi  Sinar  Gamma  di  Persemaian.
AGRIUM:  Jurnal  Ilmu  Pertanian , 18 (2),
158 161. http://jurnal.umsu.ac.id/index.php/agri um/article/view/358 Wahdah,  R.,  &  Makelew,  A.  M.  (2018).
Galur  M7  Padi  Lokal  Pasang  Surut Kalimantan  Selatan  di  Desa  Tanjung Harapan  Kecamatan  Alalak  Kabupaten Barito Kuala . 1 (3).