ISSN 2085-2916  e-ISSN 2337-3652 Tersedia daring http://jai.ipb.ac.id J. Agron. Indonesia, April 2022, 50(1):49-56 DOI: https://dx.doi.org/10.24831/jai.v50i1.38086

## PENDAHULUAN
Bawang  putih  merupakan  tanaman  diploid  (2n  = 16)  yang  dapat  diperbanyak  secara  vegetatif,  sehingga keragamannya  sempit  (Sutarto et  al .,  2004).  Koul et  al. (1979 ) menyarankan  penggunaan  teknik  mutasi  buatan
untuk perbaikan genetik varietas bawang putih.  Peningkatan keragaman genetik bawang putih dapat melalui pemuliaan mutasi  secara  alami  atau  mutasi  induksi  (Syukur et  al ., 2015).  Rahimi  dan  Bahrani  (2011)  menyatakan,  sinar gamma dapat menyebabkan perubahan struktur tumbuh dan metabolisme  pada  tanaman.  Perubahan  pada  genetik  atau susunan DNA akibat mutasi mampu mengubah fenotipik dan metabolisme tanaman yang dapat menyebabkan perubahan pada kadar serta kandungan senyawa bioaktif  (Kovacs dan
Evaluasi Metabolomik Mutan Putatif Bawang Putih (MV3) Hasil Iradiasi Gamma LD50
Metabolomic Evaluation of Garlic Putative Mutant (MV3) from Gamma Irradiation LD50
Utin Winarni 1 , Diny Dinarti 2* , dan Syarifah Iis Aisyah 2
1 Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
2 Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB University), Jl. Meranti, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia
Diterima 22 Oktober 2021/Disetujui 11 Maret 2022

## ABSTRACT
The increase in the genetic diversity of garlic can be through artificial mutation breeding using gamma rays. The aim of the experiment was to study the effect of gamma irradiation LD50 dose on growth, production, and content of metabolites of the MV3 generation of garlic genotypes. The research was carried out from May to September 2020 at the Pasir Sarongge Experimental Garden, IPB. The experiment consisted of six mutant populations of garlic genotypes without replication, namely Ciwidey 0 Gy, Ciwidey 6 Gy, Tawangmangu Baru 0 Gy, Tawangmangu Baru 8 Gy, Lumbu Kuning 0 Gy, Lumbu Kuning 10 Gy. Each population had a different number of individuals depending on the availability of planting material from the previous generation. A total of 364 plants were planted in the field for observation of plant growth and production. The results showed that exposure to LD50 doses in all genotypes of garlic decreased tuber diameter and number of cloves compared to controls. The new compounds detected at CW 6 Gy were 2-Hexanol; 2-Hexanol,3,4-dimethyl-; Cyclopentene,1,2,3,3,4- pentamethyl; Trisulfide,methyl2-propyl. New compounds detected in LK 10 Gy are Butyl isobutyl phthalate; 2-Pentanol, 2-methyl-; Ether,2-chloro-1-methylethyl isopropyl; Hentricontane; Isoamyllactate. New compounds detected in 8 Gy TMB; Cyclopentene, 1,2, 3,3,4-pentamethyl-; Decane; 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene; Diallyl disulphide.
Keywords: allicin, antimicrobial, GC-MS, metabolomics, mutant

## ABSTRAK
Peningkatan keragaman genetik bawang putih dapat melalui pemuliaan mutasi buatan menggunakan sinar gamma. Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh dosis iradiasi gamma pada LD50 terhadap pertumbuhan, produksi, dan kandungan senyawa metabolit generasi MV3 tiga genotipe bawang putih. Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei sampai September 2020 di Kebun Percobaan Pasir Sarongge IPB. Percobaan terdiri atas enam populasi mutan bawang putih tanpa ulangan, yaitu Ciwidey 0 Gy , Ciwidey 6 Gy, Tawangmangu Baru 0 Gy, Tawangmangu Baru 8 Gy, Lumbu Kuning 0 Gy,  Lumbu Kuning 10 Gy. Setiap populasi memiliki jumlah individu yang berbeda tergantung ketersediaan bahan tanam dari generasi sebelumnya. Total 364 tanaman yang diuji tersebut diamati pertumbuhan dan produksi tanaman. Hasil penelitian paparan dosis LD50 pada semua genotipe bawang putih menurunkan diameter umbi, jumlah siung dibandingkan kontrol. Senyawa baru  yang  terdeteksi  pada  CW  6  Gy  yaitu  2-Hexanol;  2-Hexanol,  3,4-dimethyl-;  Cyclopentene,  1,2,3,3,4-pentamethyl-; Trisulfide, methyl 2-propenyl. Senyawa baru yang terdeteksi pada LK 10 Gy yaitu Butyl isobutyl phthalate; 2-Pentanol, 2- methyl-; Ether, 2-chloro-1-methylethyl isopropyl; Hentriacontane; Isoamyl lactate. Senyawa baru yang terdeteksi pada TMB 8 Gy yaitu; Cyclopentene, 1,2,3,3,4-pentamethyl-; Decane; 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene; Diallyl disulphide.
Kata kunci: allicin, antimikroba, GC-MS, metabolomik, mutan
Keresztes  2002).  Perubahan  yang  terjadi  pada  gen  akibat mutasi mempengaruhi produksi enzim dan protein (Viana et  al .,  2019).  Kandungan  senyawa  bioktif  pada  bawang putih dapat ditingkatkan melalui mutasi fisik salah satunya menggunakan mutagen sinar gamma (Kebeish et al ., 2015). Mutan  putatif  merupakan  hasil  mutasi  yang  berbeda  dari tanaman tetuanya yang dapat digunakan untuk meningkatkan keragaman dan dapat dijadikan sumber bahan tanam untuk pemuliaan  (Hayati et  al .,  2017).  Iradiasi  gamma  yang banyak menghasilkan mutan putatif umumnya pada kisaran paparan Lethal Dose 50 (LD50) yang merupakan paparan dosis yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman atau menyebabkan kematian 50% pada populasi yang diradiasi (Aisyah et  al .  2009).  Paparan  LD50  dapat  menghasilkan varian  mutan  yang  maksimal  dan  meminimalkan  mutan yang tidak diinginkan (Rahman dan Aisyah, 2018).
Bawang  putih  memiliki  33  komponen  sulfur  yang lebih tinggi pada spesies Allium lainnya, komponen sulfur memberikan  aroma  khas  dan  berbagai  efek  obat  dari bawang putih (Londhe, 2011). Dua senyawa organosulfur paling penting dalam umbi bawang putih, yaitu asam amino non-volatil  γ-glutamil-Salk(en)il-L-sistein  dan  minyak atsiri S-alk(en) ilsistein sulfoksida atau alliin (Chairunnisa, 2019).    Beberapa  penelitian  melaporkan  umbi  bawang putih  menghasilkan  beberapa  senyawa  bioaktif  dengan peran  penting  yaitu  sebagai  antibakteri,  antikanker,  anti- implamasi dan antioksidan.  Kim et al. (2011), menyatakan bahwa  komponen  aktif  suatu  bahan  dapat  diidentifikasi menggunakan  metode  matabolomik  secara  kuantitatif  dan kualitatif.  Metode ini telah digunakan untuk mengidentifikasi senyawa  volatil  pada  bawang  putih  (Kim et  al .,  2011). Penelitian  pendekatan  metabolomik  telah  dilakukan  oleh Sudrajat et  al .  (2019)  yang  mengidentifikasi  komponen bioaktif pada ekstrak daun bawang putih menggunakan gas charomatographi-mass  spectrometry  (GC-MS).  Informasi mengenai komponen senyawa aktif dari mutan putatif tiga genotipe bawang putih penting diketahui untuk memperoleh mutan  unggul  yang  diinginkan  guna  memperluas  genetik bawang putih. Penelitian ini bertujuan  untuk mengetahui pengaruh paparan dosis iradiasi gamma pada LD50 terhadap pertumbuhan, produksi, dan kandungan senyawa metabolit generasi MV3 dari tiga genotipe bawang putih.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan pada Mei sampai September 2020.  Penelitian  dilaksanakan  di  Kebun  Percobaan  Pasir Sarongge  IPB  (1,230  mdpl),  kecamatan  Pacet  kabupaten Cianjur,  Jawa  Barat.  Pengujian  kandungan  senyawa metabolit dilakukan pada Lab jasa Pusat Penelitian Kimia LIPI  Serpong,  Banten.  Penelitian  ini  adalah  penelitian lanjutan dari Pangestuti et al. (2020) dengan teknik tunggal ( acute radiation ) pada tiga genotipe bawang putih. Irradiasi sinar  gamma  dilakukan  pada  MV0  dan  penentuan  LD50 dilakukan  pada  generasi  MV1  (Pangestuti et  al. ,  2020). Hasil penelitian Pangestuti et al. (2020) dosis LD50 pada tiga  genotipe  bawang  putih  yaitu  Lumbu  Kuning  (LK  10 Gy), Tawangmangu Baru (TMB 8 Gy) dan Ciwidey (CW
6 Gy). Bahan tanam yang digunakan adalah tiga genotipe bawang  putih  MV2  perbanyakan  yang  ditanam  kembali. Generasi MV2 yang ditanam yaitu Lumbu Kuning (LK 10 Gy), Tawangmangu Baru (TMB 8 Gy) dan Ciwidey (CW 6  Gy)  sedangkan  genotipe  pembanding  tidak  mendapat perlakuan iradiasi sinar gamma (0 Gy).
Bahan yang digunakan di lapang yaitu kapur, pupuk (NPK Mutiara, ZA dan Phonska, pukan sapi), Karbofuran, Atonik, mulsa plastik.  Bahan kimia yang digunakan yaitu etanol dengan konsentrasi 70%.  Alat yang digunakan yaitu oven, mortar, corong, kertas saring, tabung reaksi, vorteks, Perangkat Kromatografi Gas Spektrofotometri Massal (Gc- MS), Shimadzu.

## Rancangan Percobaan dan Persiapan Sampel
Percobaan terdiri atas enam populasi mutan bawang putih tanpa ulangan, yaitu Ciwidey 0 Gy (CW 0 Gy), Ciwidey 6 Gy (CW 6 Gy), Tawangmangu Baru 0 Gy (TMB 0 Gy), Tawangmangu Baru 8 Gy (TMB 8 Gy), Lumbu Kuning 0 Gy (LK 0 Gy), Lumbu Kuning 10 Gy (LK 10 Gy). Setiap populasi memiliki jumlah individu yang berbeda tergantung ketersediaan bahan tanam dari generasi sebelumnya. Populasi tanaman setiap perlakuan adalah Ciwidey 0 Gy terdapat 51 tanaman, Ciwidey 6 Gy terdapat 62 tanaman, Tawangmangu Baru 0 Gy terdapat 80 tanaman, Tawangmangu Baru 8 Gy terdapat  40  tanaman,  Lumbu  Kuning  0  Gy  terdapat  78 tanaman, dan Lumbu Kuning 10 Gy terdapat 53 tanaman. Total  364    tanaman  yang  ditanam  dilakukan  pengamatan pertumbuhan pada fase awal pembentukan umbi. Karakter pertumbuhan yang diamati adalah tinggi tanaman dan jumlah daun. Pengamatan karakter umbi dilakukan setelah panen pada  karakter  diameter  umbi,  jumlah  siung  per  tanaman, bobot per umbi. Persiapan sampel untuk analisis senyawa metabolit sekunder diambil 5 tanaman setiap perlakuan yang memiliki umbi besar dan antosianin pada kulit ari. Sampel bawang  putih  segar  tersebut  dibersihkan  dan  dilakukan pemecahan siung dari umbi lalu dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 50 o C selama 24 jam.  Bawang putih yang sudah  kering  dihaluskan  menggunakan  mortar  kemudian ditimbang  sebanyak  2  g  lalu  direndam  menggunakan pelarut  etanol  dengan  konsentrasi  70%  masing-masing sampel sebanyak 20 mL. Proses maserasi dilakukan selama 48 dengan difortex setiap 1 jam sekali  (Razavi dan Kenari, 2016 ). Endapan bawang putih dipisahkan dari pelarut etanol dengan disaring menggunakan kertas saring. Sampel ekstrak bawang  putih  diinjeksi  ke  dalam  septum  sebanyak  1  µl. kemudian dianalisis dengan menggunakan Agilent HP-5MS (30 m x 250 μm x 0.25 μm film 5% Phenyl Methyl Silox). Sampel  disuntikkan  dengan  metode  splitless  dengan  suhu awal oven 40 o C selama satu menit kemudian suhu dinaikan 10 o C per menit hingga suhu 300 o C dan ditahan 4 menit, pressure  48.7  kPa,  total flow  104.0  mL  per  menit, colum flow 3.0 0 mL per menit, purge flow 100.0 0 mL per menit. Jalur transfer MSD diadakan pada 270 °C, dan penganalisis massa  pada  150  °C.  Data  diperoleh  650  menit  pada  laju pemindaian normal dalam kisaran massa 30-600Da.

## Analisis Data
Analisis  karakter  pertumbuhan  dan  produksi menggunakan uji t-test dengan seluruh tanaman dilakukan pengamatan pada setiap perlakuan. Uji t-test menggunakan perangkat lunak Minitab 17. Komponen non-target metabolit di identifikasi dengan mencocokkan spektrum massa pada database WILEY 7 LB.  Konfirmasi nama senyawa putatif menggunakan  database  online  PubChem  di  NCBI  (http:// pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/). Dataset dari nilai konsentrasi masing masing senyawa putatif ditransformasikan dengan log2 untuk mendapatkan data yang dinormalisasi. Matriks data  divisualisasi  dengan  heatmap  dendrogram  dari matrik  non-target  metabolit  pada  mutan  putatif  dianalisis menggunakan  software  R  paket  metabolomic.  HCA menggunakan  metode complete  linkage  agglomerative method (aglomerasi keterkaitan lengkap).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  pemberian  iradiasi  sinar  gamma pada  genotipe  CW  6  Gy  untuk  karakter  tinggi  tanaman menunjukkan  berbeda  nyata  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  tinggi  tanaman  kontrol  (Tabel  1).  Pengamatan karakter  jumlah  daun  pada  genotipe  CW  6  Gy  memiliki jumlah  daun  lebih  banyak  dibandingkan  dengan  kontrol. Hasil ini sesuai dengan penelitian Kurniajati et al . (2021) bahwa  pemberian  iradiasi  gamma  pada  umbi  dapat meningkatkan  panjang  dan  jumlah  daun  dibandingkan dengan tanaman kontrol. Iridiasi gamma pada kisaran dosis LD50  mengakibatkan  kerusakan  fisiologis  dan  kematian 50%  tanaman  namun  sepadan  dengan  perubahan  genetik yang diperoleh (Zanzibar dan Witjaksono, 2011).
Respon  pertumbuhan  pada  perlakuan  LK10  Gy menunjukkan  tinggi  yang  sangat  berbeda  nyata  lebih rendah dibandingkan tinggi tanaman kontrol dan memiliki jumlah daun yang tidak nyata dengan jumlah daun kontrol. Hal ini menunjukkan pemberian dosis iradiasi yang tinggi pada  umbi  bawang  putih  mengakibatkan  pertumbuhanya menjadi  lambat  karena  adanya  perubahan  metabolisme dan  mengakibatkan  terganggunya  sintesis  protein  yang berperan  dalam  pertumbuhan  tanaman.  Hal  ini  sesuai
dengan  penelitian  Sinuraya et  al. (2017)  bahwa  semakin tinggi  dosis  radiasi  akan  semakin  menekan  pertumbuhan. Penurunan  tinggi  tanaman  karena  pengaruh  pemberian dosis tinggi merupakan akibat adanya gangguan fisiologis atau kerusakan kromosom yang disebabkan oleh pemberian mutagen (iradiasi gamma) (Gultom et al ., 2020). Pertumbuhan  tanaman  pada  perlakuan  TMB  8  Gy menunjukkan  tinggi  tanaman  berbeda  nyata  lebih  rendah daripada TMB 0 Gy dan memiliki jumlah daun tidak nyata dengan TMB 0 Gy (Tabel 1). Hal ini diduga ada pengaruh dari  tingkat  sensitivitas  umbi  bawang  putih  yang  tinggi terhadap paparan iradiasi gamma pada kisaran dosis LD50 yang mampu mengakibatkan kerusakan genetik dan fisiologi tanaman.  Radio  sensitivitas  tanaman  adalah  tolok  ukur keberhasilan untuk meningkatkan keragaman melalui mutasi yang dapat diukur melalui letal dosis (LD50) (Yelni et al ., 2019).  Radio sensitivitas dapat dilihat dari adanya hambatan pertumbuhan,  kematian  tanaman,  patahan  kromosom, ukuran  dan  jumlah  kromosom  (Bermawie et  al .,  2018). Hal ini sesuai dengan penelitian Amjad dan Anjum (2002), iradiasi gamma mengganggu pembelahan sel menyebabkan perubahan  fisiologis,  menghambat  pertumbuhan  tanaman dan memunculkan perubahan fenotipe.  Perubahan ini terjadi karena iradiasi sinar gamma memblok sintesis auksin yang diperlukan untuk pembentukan DNA (Qosim, 2006).
Paparan  dosis  LD50  pada  ketiga  genotipe  bawang putih  (Tabel  1)  menunjukkan  respon  yang  sama  terhadap penurunan  diameter  umbi  yang  signifikan  dibandingkan tanaman kontrol. Pengamatan pada karakter jumlah siung siung  kisaran  dosis  LD50  (Tabel  1)  pada  genotipe  CW  6 Gy  dan  TMB  8  Gy  memiliki  jumlah  siung  lebih  sedikit dibandingkan jumlah siung tanaman kontrol. Genotipe LK 10  Gy  menunjukkan  jumlah  siung    tidak  berbeda  nyata dengan kontrol. Penurunan diameter umbi dan jumlah siung dalam penelitian ini diduga adanya efek iradiasi gamma pada dosis tinggi. Pemberian iradiasi sinar gama dengan dosis 120 Gy menghambat pertumbuhan tinggi tanaman sebesar 50% dibandingkan tanpa iradiasi (Kebeish et al., 2015). Hasil ini sesuai  dengan  penelitian  Gultom et  al. (2020)  pemberian iradiasi  8  Gy  menurunkan  diameter  dan  jumlah  daun tanaman pada bawang putih kultivar Doulu. Iradiasi gamma yang berinteraksi dengan kromosom dapat mengakibatkan
Genotipe Gray Tinggi tanaman (cm) Jumlah daun per tanaman Diameter umbi (cm) Jumlah siung per umbi Bobot per umbi (g) Ciwidey 0 47.5 5.7 39.3 5.5 21.9 6 51.9** 6.1* 34.8** 3.9** 19.5 Lumbu Kuning 0 50.9 6.3 39.5 3.5 25.2 10 45.9** 6.1 34.3 ** 3.5 23.8 Tawangmangu Baru 0 47.2 6.4 38.9 5.2 19.9 8 44.3** 6.1 30.3** 2.7** 17.7
Tabel 1. Karakter pertumbuhan dan produksi tiga genotipe bawang putih pada 60 HST
Keterangan: *,** = masing-masing berbeda nyata dan sangat nyata dengan populasi kontrol (0 Gy) pada taraf α = 5% berdasarkan uji t; HST = hari setelah tanam
kerusakan struktur kromosom. Kromosom terdiri dari gen gen  yang  bertanggung  jawab  atas  pengendalian  sifat-sifat yang diturunkan dari tetua ke generasi selanjutnya (Gultom et al ., 2020). Tiga  genotipe  bawang  putih  kisaran  dosis  LD50 menunjukkan  respon  tidak  berbeda  nyata  dengan    bobot umbi  tanaman  kontrol.    Hal  ini  ditunjukkan  pada  kisaran dosis  LD50  tidak  menghasilkan  keragaman  pada  bobot umbi (Tabel 1). Hal ini diduga pada kisaran LD50 dalam penelitian  ini  belum  mampu  menghasilkan  umbi  yang maksimal.  Pada  lapisan  luar  umbi  terbentuk  kulit  umbi namun pada bagian dalamnya masih berbentuk pseudostem, ketika dipanen umbinya kopong. Pemberian iradiasi gamma mengakibatkan  kerusakan  fisiologis  seperti  menghambat pertumbuhan dan menurunkan bobot umbi (Batubara et al ., 2019).  Pemberian  iradiasi  gamma  diduga    menyebabkan kerusakan  fisiologis  yang  berpengaruh  pada  kemampuan tumbuh dan pembentukan organ tanaman (Kebeish et al ., 2015). Hasil analasis heatmap menunjukkan pengelompokan berdasarkan  kandungan  senyawa  metabolit  pada  genotipe mutan  putatif  tersebut.  Hasil  dari  heatmap  (Gambar  1) menunjukkan bahwa genotipe mutan putatif bawang putih mengelompok ke dalam dua klaster besar.  Klaster I terdiri atas satu genotipe yaitu TMB 0 . Klaster II terdiri atas empat genotipe yaitu CW 0 Gy, LK 0 Gy, LK 10 Gy, CW 6 Gy, dan TMB 8 Gy.
Senyawa  metabolit  dari  mutan  putatif  bawang  putih mengelompok kedalam dua kluster besar (Tabel 2).  Kluster I terdiri atas satu senyawa yaitu Trisulfide, di-2-propenyl. Kluster II terdapat dua sub kluster, kluster II a terdiri atas 9 senyawa senyawa yaitu 2-Hexanol; 2-Pyrazinamine, N,N- dimethyl-;  Decane,  3,7-dimethyl-;  Hexadecane,  1-iodo-; Hexane, 2,3,4-trimethyl-; Hexane, 2,3,5-trimethyl-; Nonane, 5-(2-methylpropyl)-;  Pentacosane;  Tetracosane  sedangkan kluster II b terdapat 23 senyawa metabolit (Tabel 2).
Hasil  dari penelitian  ini  diperoleh  mutan  putatif dengan  beberapa  senyawa  bioaktif  yang  belum  diketahui aktivitas  biologinya  dan  diperoleh  senyawa-senyawa bioaktif  yang  memiliki  aktivitas  biologis,  salah  satunya- senyawa allicin dan turunannya yang berguna dalam bidang farmakologi.  Beberapa  senyawa  turunan  allicin  yaitu 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-5-ene  berfungsi  antioxidan dan antimikroba (Dethier et al ., 2013), Diallyl disulphide sebagai  antikarsiogenik  (Yi  dan  Su,  2013), Trisulfide,  di- 2-propenyl  dan  Trisulfide,  methyl  2-propenyl  berfungsi untuk antikanker dan antibiotik (Münchberg et al ., 2007). Kandungan  Diallyl  disulphide  pada  genotipe  CW  6  Gy lebih tinggi dengan 5.9% dibandingkan genotipe CW 0 Gy. Senyawa  Trisulfide,  di-2-propenyl  paling  tinggi  terdapat pada CW 6 Gy (16.1%) dan senyawa Trisulfide, methyl 2- propenyl hanya ditemukan pada genotipe CW 6 Gy (4.7%). Pada mutan putatif  TMB 8 Gy terdapat senyawa yang tidak ditemukan  pada  genotipe  TMB  0  Gy  yaitu  3-Vinyl-1,2-
Gambar 1.  Heatmap klastering dari kandungan metabolit pada genotipe mutan putatif bawang putih
31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 C ycl op en te ne ..1 .2 .3 .3 .4 .p en ta me th yl . Tri su lfi de ..d i.2 .p ro pe nyl X2 .H exa no l.. 3. 4. di me th yl . D eca ne ..3 .7 .d ime th yl . H exa ne ..2 .3 .5 .tri me th yl . H exa ne ..2 .3 .4 .tri me th yl . O ct an e. .5 .e th yl .2 .me th yl . X2 .Pyr azi na mi ne ..N .N .d ime th yl . H exa de ca ne ..1 .io do . Pe nt aco sa ne Te tra co sa ne X2 .Pe nt an ol ..4 .me th yl . Et hyl en eg lyco l.b isch lo ro .a ce ta te X3 .Ace tyl .2 .5 .d ime th yl .fu ra n Ei co sa ne Et he r.. 2. ch lo ro .1 .me th yl et hyl .iso pro pyl X2 .Pe nt an ol ..2 .me th yl . H en tri aco nt an e X1 .2 .Be nze ne di ca rb oxyl ic. aci d. .b ut yl .2 .me th yl pro pyl .e st er Iso amyl .la ct at e X2 .H exa no l Bu ta ne ..1 .3 .d ime th oxy. Tri su lfi de ..me th yl .2 .p ro pe nyl Fu ra n. .2 ..1 .1 .d ime th yl et hyl ..4 .me th yl . X1 ..2 .Me th oxye th oxy. .2 .me th yl .2 .p ro pa no l.. pe nt af lu oro pro pi on at e X3 .Vi nyl .1 .2 .d ith ia cyc lo he x. 4. en e U nd eca ne ..5 .me th yl . X1 .Bu te ne ..4 .me th oxy N on an e. .5 ..2 .me th yl pro pyl .. X1 .H exa no l.. 2. et hyl . D eca ne X3 .Vi nyl .1 .2 .d ith ia cyc lo he x. 5. en e D ia llyl .d isu lp hi de TMB 0 Gy LK 10 Gy TMB 8 Gy CW 6 Gy LK 0 Gy CW 0 Gy -4 -2 0 2 4 Value 0 50 Color Key and Histogram C ou nt CW 0 Gy Tr isu lfi de , d i-2 -p ro pe ny l
Cy cl op en te ne , 1 ,2 ,3 ,3 ,4 -p en ta me th yl -
D ec an e, 3 ,7 -d ime th yl - 31 2- H ex an ol , 3 ,4 -d ime th yl - H ex an e, 2 ,3 ,5 -tr ime th yl -
2- Py ra zi na mi ne , N ,N -d ime th yl - H ex an e, 2 ,3 ,4 -tr ime th yl - O ct an e, 5 -e th yl -2 -me th yl - Pe nt ac osa ne H ex ad ec an e, 1 -io do - Te tra co san e Et hy le ne gl yc ol b isc hl or o ac et at e
2- Pe nt an ol , 4 -me th yl - 3- A ce ty l-2 ,5 -d ime th yl Ei co sa ne Et he r, 2- ch lo ro -1 -me th yl et hy l i so pr op yl 2- Pe nt an ol , 2 -me th yl - H en tri ac on ta ne 1- (2 -M et ho xy et ho xy )-2 -me th yl -2 -p ro pa no l, pe nt af lu or op ro pi on at e Iso am yl la ct at e 2- H ex an ol
Bu ta ne , 1 ,3 -d ime th ox y- Tr isu lfi de , me th yl 2 -p ro pe ny l Bu ty l i so bu ty l p ht ha la te Fu ra n, 2 -(1 ,1 -d ime th yl et hy l)-
3- V in yl -1 ,2 -d ith ia cy cl oh ex -4 -e ne U nd ec an e, 5 -me th yl - 1- Bu te ne , 4 -me th ox y N on an e, 5 -(2 -me th yl pro py l)- 1- H ex an ol , 2 -e th yl - D ia lly l d isu lp hi de D ec an e 3- V in yl -1 ,2 -d ith ia cy cl oh ex -5 -e ne LK 0 Gy CW 6 Gy TMB 8 Gy LK 0 Gy TMB 0 Gy
Gambar 1.  Heatmap klastering dari kandungan metabolit pada genotipe mutan putatif bawang putih
dithiacyclohex-4-ene  (2.7%),  Diallyl  disulphide  (3.0%), Trisulfide, di-2-propenyl (7.8 %) yang bermanfaat sebagai sebagai antioxidant, antimiroba, antikanker, antifungi, dan antibakteri (Kim et al ., 2011).
Genotipe  LK  0  Gy  dan  10  Gy  ditemukan  senyawa 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-5-ene  dengan  total  masing- masing 4.2%.  Senyawa Diallyl disulphide ditemukan pada genotype    LK  0  Gy  dengan  kandungan  5.8%  sedangkan menurun  pada  mutan  putatif  LK  10  Gy  sebesar  5.4%. Hal  yang  terjadi  pada  senyawa  Trisulfide,  di-2-propenyl memiliki  kandungan  lebih  rendah  pada  mutan  putatif  10 Gy dibandingkan genotipe LK 0 Gy (Tabel 3).  Senyawa Trisulfide, methyl 2-propenyl pada LK 10 Gy lebih tinggi dibandingkan    LK  0  Gy  (Tabel  2).  Senyawa  2-pentanol, 2-methyl-  dengan  kandungan  (5.3%)  sebagai  antifungi ( Petre dan Tanase , 2017 ) hanya ditemukan pada LK10 Gy. Senyawa  Hentriacontane  (3.5%)  hanya  ditemukan  pada genotipe LK 10 Gy dengan fungsi anti tumor dan inflamasi (Kim et al ., 2011 ). Senyawa 1,2-Benzenedicarboxylic acid, butyl  2-methylpropyl  ester  ditemukan  pada  LK  10  Gy sebagai antimikroba (Shettima et al., 2013).
Keragaman  senyawa  metabolit  yang  dihasilkan  oleh mutan putatif bawang putih diduga efek pemberian iradiasi sinar gamma dengan dosis tertentu.  Iradiasi gamma dapat menginduksi stres pada sel bawang putih dengan peningkatan kandungan prolin (Noreen dan Ashraf, 2009).  Radiasi gamma dapat  menyebabkan  mutasi,  hal  tersebut  karena  sel  yang diiradiasi akan terbebani oleh energi kinetik tinggi sehingga mampu  mengubah  reaksi  kimia  sel  tanaman  sehingga terjadi  perubahan  susunan  kromosom  dan  mengakibatkan perubahan senyawa metabolit yang dihasilkan (Sutapa dan Kasmawan,  2016).  Penelitian  ini  menunjukkan  terdapat
beberapa senyawa yang hanya muncul pada dosis iradiasi tertentu. Pada genotipe CW 6 Gy ditemukan 5 senyawa yang tidak ditemukan pada CW 0 Gy  yaitu 2-Hexanol; 2-Hexanol, 3,4-dimethyl-;  Cyclopentene,  1,2,3,3,4-pentamethyl-; Furan, 2-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-; Trisulfide, methyl 2-propenyl  (Tabel  3).  Hal  yang  sama  terjadi  pada  LK  10 Gy,  ditemukan  5  senyawa  baru  yang  tidak  ditemukan pada LK 0 Gy yaitu Butyl isobutyl phthalate; 2-Pentanol, 2-methyl-;  Ether,  2-chloro-1-methylethyl  isopropyl; Hentriacontane;  Isoamyl  lactate.  Senyawa  metabolit  pada TMB  8  Gy  ditemukan  senyawa  baru  yang  tidak  terdapat pada  TMB  0  Gy  yaitu  1-(2-Methoxyethoxy)-2-methyl-2- propanol,  pentafluoropropionate;  Cyclopentene,  1,2,3,3,4- pentamethyl-;  Decane;  3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene; Diallyl  disulphide;  Undecane,  5-methyl-.  3-Vinyl-1,2- dithiacyclohex-4-ene  dan  Diallyl  disulphide  merupakan golongan  golongan  senyawa  organosulfur  dengan  jalur pembentukan Thiosulfinat. Alisin yang dihasilkan dari jalur pembentukan thiosulfinat akan berubah menjadi alil akibat metode  ekstraksi  yang  dilakukan  dalam  persiapan  sampel (Zhang, 1999).
Pola  pengaruh  paparan  iradiasi  terhadap  kandungan senyawa  metabolit  yang  dihasilkan  tiap  genotipe  mutan berbeda-beda.  Kandungan senyawa Trisulfide, di-2-propenyl memiliki  pola  yang  berbeda  pada  setiap  genotype.  Pada genotipe CW dan TMB memiliki pola meningkat sedangkan, pola menurun pada genotipe LK seiring bertambahnya dosis radiasi.  Pola kandungan senyawa senyawa Trisulfide, di-2- propenyl  pada genotipe LK sesuai dengan hasil penelitian Kebeish et al . (2015), yang menyatakan  peningkatan dosis iradiasi  menurunkan  ekspresi  gen  Allinase  (ACTIN2) sehingga kandungan senyawa allicin nya seakin rendah.
Nama senyawa Klaster Nama senyawa Klaster Cyclopentene, 1,2,3,3,4-pentamethyl- 1 2-Pentanol, 2-methyl- 2b Trisulfide, di-2-propenyl 1 2-Pentanol, 4-methyl- 2b 2-Hexanol 2a 3-Acetyl-2,5-dimethyl furan 2b 2-Pyrazinamine, N,N-dimethyl- 2a 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene 2b Decane, 3,7-dimethyl- 2a 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-5-ene 2b Hexadecane, 1-iodo- 2a Butane, 1,3-dimethoxy- 2b Hexane, 2,3,4-trimethyl- 2a Decane 2b Hexane, 2,3,5-trimethyl- 2a Diallyl disulphide 2b Nonane, 5-(2-methylpropyl)- 2a Eicosane 2b Pentacosane 2a Ether, 2-chloro-1-methylethyl isopropyl 2b Tetracosane 2a Ethyleneglycol bischloro acetate 2b butyl isobutyl phthalate 2b Furan, 2-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl- 2b 1-(2-Methoxyethoxy)-2-methyl-2-propanol, pentafluoropropionate 2b Hentriacontane 2b 1-Butene, 4-methoxy 2b Isoamyl lactate 2b 1-Hexanol, 2-ethyl- 2b Octane, 5-ethyl-2-methyl- 2b 2-Hexanol, 3,4-dimethyl- 2b Trisulfide, methyl 2-propenyl 2b 2-Methyl-7-phenylindole 2b Undecane, 5-methyl- 2b
Tabel 2. Klastering kandungan metabolit pada genotipe mutan putatif bawang putih
Senyawa metabolit Kandungan (%) CW 0 Gy CW 6 Gy LK 0 Gy LK 10 Gy TMB 0 Gy TMB 8 Gy 1-(2-Methoxyethoxy)-2-methyl-2-propanol, pentafluoropropionate - - - - - 5.7 butyl isobutyl phthalate - - - 3.8 - - 1-Butene, 4-methoxy - - 12.6 - - - 1-Hexanol, 2-ethyl- 3 - 3.8 - - - 2-Hexanol - 1.8 - - - - 2-Hexanol, 3,4-dimethyl- - 3.5 - - 11.3 - 2-Pentanol, 2-methyl- - - - 5.3 - - 2-Pentanol, 4-methyl- 14.5 - - - - - 2-Pyrazinamine, N,N-dimethyl- - - - - 3.0 - 3-Acetyl-2,5-dimethyl furan 3.2 - - - - - 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene - - - - - 2.7 3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-5-ene 3.6 4.1 4.2 4.2 - - Butane, 1,3-dimethoxy- - 4.8 - - - - Cyclopentene, 1,2,3,3,4-pentamethyl- 9.1 9.7 7.9 10.4 - 10.1 Decane 4.0 3.7 3.8 - - 3.3 Decane, 3,7-dimethyl- - - - - 8.9 - Diallyl disulphide 5.8 5.9 5.8 5.4 - 3.0 Eicosane 3.2 - - - - - Ether, 2-chloro-1-methylethyl isopropyl - - - 10.9 - - Ethyleneglycol bischloro acetate 3.1 - - - - - Furan, 2-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl- - 3.3 - - 1.1 3.7 Hentriacontane - - - 3.5 - - Hexadecane, 1-iodo- - - - - 3.7 - Hexane, 2,3,4-trimethyl- - - - - 5.3 - Hexane, 2,3,5-trimethyl- - - - - 13.2 - Isoamyl lactate - - - 3.8 - - Nonane, 5-(2-methylpropyl)- - - 2.9 - - - Octane, 5-ethyl-2-methyl- - - - - 6.3 - Pentacosane - - - - 3.9 - Tetracosane - - - - 4.0 - Trisulfide, di-2-propenyl 13.4 16.1 14.9 14.4 0.9 7.8 Trisulfide, methyl 2-propenyl - 4.7 2.8 3.6 - - Undecane, 5-methyl- - - - - - 3.6
Tabel 3. Kandungan senyawa metabolit pada genotipe mutan putatif bawang putih

## KESIMPULAN
Paparan  dosis  LD50  meningkatkan  tinggi  tanaman dan  jumlah  daun  pada  Ciwidey  sedangkan  pada  genotipe LK dan TMB menurunkan tinggi tanaman dan jumlah daun. Paparan dosis LD50 menurunkan diameter umbi dan jumlah siung  per  umbi  pada  semua  genotipe.  Perlakuan  paparan dosis LD50 meningkatkan keragaman senyawa metabolit,
pada CW 6 Gy dan LK 10 Gy yaitu 5 senyawa sedangkan pada  TMB  terdapat  6  senyawa  baru.  Senyawa  baru  yang terdeteksi  pada  CW  6  Gy  yaitu  2-Hexanol;  2-Hexanol, 3,4-dimethyl-;  Cyclopentene,  1,2,3,3,4-pentamethyl-; Furan, 2-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-; Trisulfide, methyl 2-propenyl.  Senyawa  baru  yang  terdeteksi  pada  LK  10 Gy  yaitu  Butyl  isobutyl  phthalate;  2-Pentanol,  2-methyl-; Ether,  2-chloro-1-methylethyl  isopropyl;  Hentriacontane;
Isoamyl  lactate.  Senyawa  baru  yang  terdeteksi  pada TMB  8  Gy  yaitu    1-(2-Methoxyethoxy)-2-methyl-2- propanol,  pentafluoropropionate;  Cyclopentene,  1,2,3,3,4- pentamethyl-;  Decane;  3-Vinyl-1,2-dithiacyclohex-4-ene;

## Diallyl disulphide

## DAFTAR PUSTAKA
Aisyah, S.I., H. Aswidinnor, A. Saefuddin . 2009. Induksi mutasi  stek  pucuk  anyelir  ( Dianthus  caryophyllus Linn.). J. Agron. Indonesia 37:62-70.
Amjad, M., M.A. Anjum. 2002. Effect of gamma radiation on  onion  seed  viability,  germination  potential, seedling growth and morphology . Pakistan J. Agric.
Res . 39:202-206.
Batubara,  A.U.,  Mariati,    F.E.T.  Sitepu.  2019.  Karakter pertumbuhan bawang merah ( Allium ascalonicum L.) varietas  lokal  samosir  pada  beberapa  dosis  iradiasi sinar  gamma.  J.  Online  Agroekoteknologi  1:105- 112.
Bermawie, N., N. Ma’mun, S. Purwiyanti, W. Lukman. 2018.
Selection of nutmeg mother trees in the germplasm collection at cicurug experimental station Sukabumi. Bul.  Penelit.  Tanam.  Rempah  dan  Obat  29:21-36. Doi:10.21082/bullittro.v29n1.2018.21-36.
Chairunnisa, O.P. 2019. Efek bawang putih ( Allium Sativum L  )  sebagai  pengobatan  penyakit  jantung  koroner. J.  Ilm.  Kesehat.  Sandi  Husada  10:250-254.  Doi: 10.35816/jiskh.v10i2.160.
Dethier,  B.,  E.  Hanon,  S.  Maayoufi,  K.  Nott,  M.L. Fauconnier. 2013. Optimization of the formation of vinyldithiins,  therapeutic  compounds  from  garlic. Eur.  Food  Res.  Technol . 237:83-88.  Doi:10.1007/ s00217-013-2012-z.
Gultom, T., D.L. Simbolon, W.S. Nainggolan. 2020. Effect of  gamma  rays  on  phenotypic  of  garlic  cultivar doulu.  IOP  Conf.  Ser.  Mater.  Sci.  Eng.  725.  Doi: 10.1088/1757-899X/725/1/012081.
Hayati,  D., Aisyah,  S.I.,  krisantini.  2017.  Mutagenesis  in vitro tunas celosia cristata menggunakan iradiasi sinar gamma  untuk  meningkatkan  keragaman  genetik. Thesis.  Sekolah  Pascasarjana.  Institut  Pertanian Bogor. Bogor.
Kebeish, R., E. Deef, N. El-Bialy. 2015. Effect of gamma radiation  on  growth,  oxidative  stress,  antioxidant system,  and  alliin  producing  gene  transcripts  in Allium sativum . Int. J. Res. Stud. Biosci. 3:161-174.
Kim,  N.Y.,  M.H.  Park,  E.Y.  Jang,  J.  Lee.  2011.  Volatile distribution  in  garlic  ( Allium  sativum L.)  by  solid phase  microextraction  (SPME)  with  different processing  conditions 20:775-782.  Doi:10.1007/ s10068-011-0108-4.
Koul,  A.K.,  R.N.  Gohil,  A.  Langer.  1979.  Prospect  of breeding improved garlic in the light of its genetic and breeding systems. Euphytica. 28:457-464.
Kovacs, E., A. Keresztes. 2002. Effect of gamma and UV- B/C radiation on plant cells. Micron. 33:199-210.
Kurniajati, W.S., Sobir, S.I. Aisyah. 2021. Penentuan dosis iradiasi sinar gamma dalam meningkatkan keragaman untuk perbaikan karakter kuantitatif bawang merah ( Allium  cepa ).  J.  Ilm. Apl.  Isot.  Radiasi.  16:83-90. Doi:10.17146/jair.2020.16.2.5962.
Londhe, V.P., A.T. Gavasane, S.S. Nipate, D.D. Bandawane,
P.D. Chaudhari. 2011. Role of garlic ( Allium sativum ) in various disease. J. Pharm. Res. Opinion.1:129.
Münchberg,  U.,  A.  Anwar,  S.  Mecklenburg,  C.  Jacob.
2007. Polysulfides as biologically active ingredients of  garlic.  Org.  Biomol.  Chem.  5:1505-1518.  Doi: 10.1039/b703832a.
Noreen,  Z.,  M.  Ashraf.  2009.  Changes  in  antioxidant enzymes  and  some  key  metabolites  in  some genetically  diverse  cultivars  of  radish  ( Raphanus sativus L).  Environ.  Exp.  Bot.  67:395-402.  Doi: 10.1016/j.envexpbot.2009.05.011.
Qosim,  W.A.  2006.  Studi  irradiasi  sinar  gamma  pada kultur  kalus  nodular  manggis  untuk  meningkatkan keragaman  genetik  dan  morfologi  regeneran. Disertasi.  Sekolah  Pascasarjana.  Institut  Pertanian Bogor. Bogor.
Pangestuti,  P.W.,  S.  Sudarsono,  D.  Dinarti,.  2020. Determine the  effect  of  gamma  irradiation towards the growth of two local garlic genotypes. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 497(1). Doi:10.1088/1755- 1315/497/1/012014.
Petre, C.V.,  C. Tanase. 2018. Changes in morphology and growth rate of fusarium solani colonies exposed to volatile  compounds  synthesized  by  wood-rotting basidiomycetes.  J.  Plant  Dev.  25:107-118.  Doi: 10.33628/jpd.2018.25.1.107.
Rahimi,  M.M.,  A.  Bahrani.  2011.  Influence  of  gamma irradtiation on some physiological characteristics and grain protein in wheat ( Triticum aestivum L.). World Appl. Sci. J. 15:654-659.
Razavi, R., R.E. Kenari. 2016. Antioxidant activity of red onion  ( Allium  cepa L.)  peel  extract  produced  by maceration,  ultrasonic  assisted  and  supercritical extraction  techniques.  First  International  Food Science and Technology Congress. 95:27-29.
Saragih,  S.H.Y.,  S.I. Aisyah,  Sobir.  2019.  Induksi  mutasi tanaman  leunca  ( Solanum  nigrum L.)  untuk meningkatkan keragaman kandungan tanin. J. Agron. Indonesia 47:84-89. Doi:10.24831/jai.v47i1.19502.
Shettima, A.Y., Y. Karumi, O.A. Sodipo, H. Usman, M.A.
Tijjani. 2013. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis of bioactive components of ethyl acetate  root  extract  of Guiera  senegalensis J.F. Gmel. J. Appl. Pharm. Sci. 3:146-150. Doi:10.7324/ JAPS.2013.30328.
Sinuraya, M., Rosmiyati, Hasanudin, D.S. Hanafiah, 2017. The effect of gamma rays iradiation to morphological and agronomical character of local Samosir shallot ( Allium  cepa var.  ascalonicum).  Int.  J.  Biosci.  10: 126-134. Doi:10.12692/ijb/10.1.126-134.
Sudrajat,  S.,  R.  Kartika,  W.  Kustiawan.  2019.  Analysis phytochemical  compounds  of  ethyl  acetate  extract garlic tree, scorodocarpus borneensis becc as a source of bioactive ingredients. Int. J. Sci. Technol. Res. 8: 183-186.
Sutapa, G.N.,  I.G.A. Kasmawan. 2016. Efek induksi mutasi radiasi  gamma 60 CO  pada  pertumbuhan  fisiologis
tanaman  tomat  ( Lycopersicon  esculentum L.).  J. Keselam. Radiasi Lingkung. 1:5-11.
Sutarto, I.,  Nurrohma, D.K., Arwin. 2004. Pengaruh lradiasi sinar gamma 60 CO terhadap pertumbuhan tanaman ba wang putih ( Allium sativum L.) varietas lumbu hijau di  dataran  rendah.  Risal.  Semin.  Ilm.  Penelit.  dan Pengebangan Apl. Isot. dan Radiasi: 4-9.
Syukur,  M.,  S.  Sujiiprihati,  R.  Yuniati.  2015.  Teknik Pemuliaan Tanaman. Penebar Swadaya, Jakarta, ID.
Viana, V.E., C. Pegoraro, C. Busanello, A. Costa de Oliveira. 2019. Mutagenesis in Rice: The Basis for Breeding a New Super Plant. Front. Plant Sci. 10:1-28. Doi: 10.3389/fpls.2019.01326.
Yelni, G., M. Kasim, P.K.D. Hayati. 2019. Meningkatkan keragaman genetik bawang putih ( Allium sativum L.)
melalui mutasi irradiasi gamma. J. Sains Agro 4:13.
Yi, L.,  Q. Su. 2013. Molecular mechanisms for the anti-cancer effects of diallyl disulfide. Food Chem. Toxicol. 57: 362-370. Doi:10.1016/j.fct.2013.04.001.
Zanzibar,  M.,  Witjaksono.  2011.  Pengaruh  penuaan  dan iradiasi  benih  dengan  sinar  gamma  (60C)  terhadap pertumbuhan bibit suren ( Toona sureni Blume Merr). J. Penelitian Hutan Tanaman 8:89-95.
Zhang, X. 1999. WHO Monographs on Selected Medicinal Plants: Bulbus  Allii  Sativi .  Geneva:  World  Health Organization.