Preparasi Kromosom Fase Mitosis Markisa Ungu (Passiflora ... · Nama lain dari buah markisa di luar negeri adalah passion fruit, granadilla, purple granadilla fruit atau merajuca

ISSN 2302-1616Vol 2, No. 1, Juni 2014, hal 48-55

Preparasi Kromosom Fase Mitosis Markisa Ungu (Passiflora edulis)Varietas Edulis Sulawesi Selatan

NURUL MUHLISYAH1, CUT MUTHIADIN1, BAIQ FARHATUL WAHIDAH1,ISNA RASDIANAH AZIZ1

1Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Alauddin MakassarJl. Sultan Alauddin 36 Samata, Kab. Gowa 92113

email: [email protected]

ABSTRACTPassion fruit (Passifloraceae) was derived from tropical South America. Kind of passion fruit

that widely cultivated in South Sulawesi is purple passion fruit (Passiflora edulis). This study aimedto observe the activity of Passiflora edulis chromosome at different stages of cell division andobserved active mitosis time. The study was conducted by using exploratory descriptive study andobtained results a mitotic on Passiflora edulis occurs at 09.00 until 15.00 pm. Prophase seen in 5minute after observation, prometaphase in 80 minute after the first observation, metaphase in 154minutes after the first observation, anaphase in 227 minutes after the first observation, and telophasein 317 minutes after the first observation.

Keywords: Chromosome, Mitosis, Passiflora edulis, Purple Passion Fruit

PENDAHULUANIndonesia merupakan wilayah tropis,

beriklim basah. Daerah ini memungkinkantumbuhnya berbagai macam tumbuhan dengansubur. Berbagai macam buah-buahan, sepertidurian, rambutan, lengkeng tumbuh liar dihutan Sumatera dan Kalimantan. Namun,masih terlalu sedikit yang dibudidayakan.Padahal buah-buahan tersebut merupakanharta alam yang sangat berharga (Sunarjono,2008).

Perkembangan industri pengolahan hasilbuah-buahan merupakan peluang yang cukupbesar untuk meningkatkan produksi buah-buahan sebagai bahan baku industripengolahan tersebut. Di Indonesia,perkembangan industri pengolahan hasil buah-buahan cukup pesat. Beberapa industripengolahan hasil buah-buahan yang sudahberoperasi di Negara kita adalah industripengalengan buah-buahan, industri minumansari buah, dan industri jus. Luas wilayahpemanenam buah markisa di Sulawesi Selatancenderung terus meningkat, dari 1.304,70 hapada tahun 1990 menjadi 2.247,26 ha padatahun 1995, atau meningkat rata-rata sebesar14% per tahun. Produktivitas buah markisajuga meningkat dari 4,04 ton/ha pada tahun1990 menjadi 17,28 ton/ha pada tahun 1995.

Secara umum, produksi markisa di SulawesiSelatan pada tahun 1990-1995 meningkat dari5.270 ton menjadi 38.824 ton atau sekitar127,3% per tahun. Di Brastagi, Sumatra Utarapada tahun 1998 terdapat luas area tanamanmarkisa 1.274 ha dengan produksi 55.000 ton(Rukmana, 2003).

Tanaman markisa (Passifloraceae)berasal dari Amerika Selatan yang beriklimtropis. Saat ini terdapat lebih dari 400 spesiestanaman markisa (Passifloraceae) dan 50spesies diantaranya dapat dikomsumsi sebagaibuah. Tanaman markisa yang banyakdibudidayakan secara komersial markisa ungu(Passiflora edulis f edulis.Sims) dan markisakuning (Passiflora edulis f flavicarpa Degner).Nama lain dari buah markisa di luar negeriadalah passion fruit, granadilla, purplegranadilla fruit atau merajuca.

Tanaman markisa dikembangkan dibeberapa tempat di Indonesia antara lain diSulawesi Selatan, Sumatra Utama, SumatraBarat dan Lampung. Jenis markisa yangdikembangkan di Sulawesi Selatan danSumatra Utara adalah markisa ungu(Passiflora edulis) sedangkan di SumatraBarat pada umumnya adalah markisa kuning(konyal) untuk dikomsumsi secara langsung(Sulistyo, 2003).

NURUL MUHLISYAH dkk Biogenesis 49

Markisa asam berkulit buah ungumerupakan bahan baku utama industripengolahan sari buah markisa dan sirupkonsentrat. Markisa ini banyak dibudidayakandi Sulawesi Selatan, yaitu Kabupaten Gowa,Sinjai, Tator, Enrekang, dan Polmas, dan didataran tinggi Sumatera Utara yang meliputiKabupaten Karo, Simalungun, Dairi, danTapanuli Utara. Markisa asam berkulit buahkuning merupakan salah satu jenis markisayang tidak banyak dibudidayakan, namundapat tumbuh di dataran rendah. Walaupunjenis ini tidak banyak dibudidayakan diIndonesia, namun disebagain besar Negarapenghasil markisa, kultivar-kultivar markisakuninglah yang umum dibudidayakan (Zeedan Menukat 1995, Verheij dan Coronel 1997,Rojas 1997). Markisa jenis konyal ataumarkisa manis memiliki rasa yang manis danmenyegarkan, enak dikomsumsi sebagai buahsegar. Markisa ini banyak diusahakan didaerah Alahan Panjang, Kabupaten Solok,Sumatera Barat. Jenis konyal mempunyaipotensi pengembangan dan prospek pasar yangcerah. Pasar buah segar markisa konyal antaralain Jakarta, Bandung, Pekambaru, dan Batam(Karsina dkk, 2007).

Siklus sel adalah periode dari permulaansatu pembelahan menuju ke permulaan yanglainnya, sedangkan reproduksi seluler adalahproses perputaran dari pertumbuhan mitosisdan pembelahan sel. Siklus sel terdiri dariinterfase dan mitosis. Interfase itu sendiriterdiri dari tiga fase (G1, S, dan G2). Sedangkanmitosis terdiri dari 5 fase yaitu profase,prometafase, metafase, anafase dan telofase.Mitosis adalah proses pembagian genom yangtelah digandakan oleh sel ke dua sel identikyang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosisumumnya diikuti oleh sitokinesis yangmembagi sitoplasma dan membran sel. Prosesini menghasilkan dua sel anak yang identik,yang memiliki distribusi organel dankomponen sel yang sama, serta bertujuanuntuk mempertahankan pasangan kromosomyang sama melalui pembelahan inti secaraberturut-turut. Proses mitosis terjadi di dalamsel somatik yang bersifat meristematik, yaitusel-sel yang hidup terutama sel-sel yangsedang tumbuh (ujung akar dan ujung batang)

(Novel dkk, 2010). Dengan demikian,perlunya mempertahankan keberadaantanaman markisa ungu (Passiflora edulis)varietas edulis sebagai tanaman yang banyakterdapat di daerah Sulawesi Selatan sebagaibuah yang memiliki prospek. Karena itu, perluadanya pelestarian tanaman markisa denganmengetahui informasi morfologi dan genetikatanaman, khususnya kromosom.

METODEPengambilan Bahan. Lokasi

pengambilan bahan markisa ungu varietasedulis di Dusun Kalebarembeng, KecamatanBontonompo, Kabupaten Gowa.

Perkecambahan dan PemotonganUjung Akar. Proses perkecambahan benihmarkisa dilakukan dilaboratoriumMikrobiologi Universitas Islam NegeriAlauddin dengan menggunakan medium tanahdan aquadest. Setelah tumbuh akar denganpanjang sekitar 0,5 cm, langkah selanjutnyaadalah proses pemotongan ujung akar, dimanaakar tersebut dipotong sekitar 3 mm, denganwaktu pemotongan dimulai pada pukul 08.00sampai pukul 12.00 WITA dengan intervalwaktu satu jam yang bertujuan untukmengetahui waktu mitosis dari markisa.

Pembuatan sediaan. Pembuatan sediaanatau pembuatan preparat pada penelitian inidengan menggunakan metode Squash (Jahierdan Tanguy, 1996) yang terdiri dari: (1) TahapFiksasi. Dilakukan dengan memotongan ujungakar yang masih muda kemudian akar tersebutdimasukkan ke dalam botol flakon. Langkahselanjutnya adalah dilakukan fiksasi denganmenggunakan larutan asam asetat glasial 45%(45 ml asam asetat glasial ditambahkan 55mlakuades) dengan waktu 15 menit pada suhu4ºC. kemudian, potongan ujung akar tersebutdicuci dengan menggunakan akuadessebanyak 3 kali pengulangan. Fiksasidilakukan dengan tujuan untukmempertahankan komponen dari sel-selmarkisa sehingga tetap dalam keadaan hidup.(2) Tahap Maserasi. Pada tahap maserasipotongan ujung akar yang telah difiksasi sertadicuci bersih selanjutnya dilakukan prosesmaserasi dengan menggunakan larutan HCl1N (1 ml asam klorida ditambah 11ml

Vol 2, Juni 2014 Biogenesis 50

akuades) kurang lebih 11 menit dengan suhu55ºC dalam inkubator. Kemudian potonganujung akar tersebut dicuci dengan akuadessebanyak 3 kali. Tahap maserasi dilakukandengan laruran HCL bertujuan untukmelisiskan lamela tengah. (3) TahapPewarnaan. Proses pewarnaan dilakukan padabagian ujung akar yang telah dimaserasi dandibersihkan. Selanjutnya adalah tahappewarnaan dengan menggunakan larutan acetoorcein 1% (1 gram orcein yang dilarutkandalam 100ml asam asetat 45%) selama 20menit pada suhu kamar. Pewarnaan denganlarutan orcein bertujuan untuk pewarnaankromosom. (4) Pemencetan. Prosespemencetan dilakukan setelah potongan ujungakar tersebut diwarnai. cuplikan dari ujungakar tersebut selanjutnya diletakkan pada gelaspreparat namun sebelum ditutup dengan gelaspenutup terlebih dahulu ditetesi gliserin,langkah selanjutnya adalah dilakukan prosespemencetan (squash) dengan menggunakanujung pensil. Kemudian bagian tepi gelas

penutup tersebut diberi kuteks yang bertujuanagar bagian tepi gelas penutup melekat denganbaik serta diberi label. Selanjutnya preparatkromosom tersebut disimpan di lemaripendingin pada suhu 4ºC sampai waktupengamatan. Squash bertujuan untukmenipiskan sel, agar sel menyebar.

Pengamatan dan Pemotretan. Preparatyang telah diperoleh kemudian diamatidibawah mikroskop dengan menggunakanmikroskop binokuler ”Prima Star Ziess”.Selanjutnya mengamati dibawah mikroskopfase-fase mitosis (Profase, Prometafase,Metafase, Anafase dan Telofase).

HASILBerdasarkan dari hasil penelitian

“Preparasi Kromosom Fase mitosis MarkisaUngu (Passiflora edulis) varietas edulisSulawesi Selatan” yang dilakukan denganmenggunakan jenis penelitian deskriptifeksploratif, telah diperoleh hasil sebagaiberikut:

Tabel 1. Fase Mitosis pada akar markisa ungu (P. edulis)Gambar Fase Mitosis Keterangan

a. Profase Pembesaran 10 x 100 1. Kromatin

1


b. Prometafase Pembesaran 10 x 100 1. Kromosom menuju ketengahkutub

c. Metafase Pembesaran 10 x 100 1. Kromosom berada ditengah kutub

d. Anafase Pembesaran 10 x 100 1. Kromatid yang berlawanan kutub

1

1

1


e. Telofase Pembesaran 10 x 100 1. 2 sel anak

Tabel 2. Waktu Pengamatan Fase-fase mitosis pada markisa ungu (P. edulis) varietas edulis yang dimulaipada pukul 09.00 WITA

No. Fase-fase pembelahan mitosis Waktu Pembelahan (menit ke-)1. Profase 52. Prometafase 803. Metafase 1544. Anafase 2275. Telofase 317

PEMBAHASANMitosis merupakan pembelahan sel yang

dapat menghasilkan 2 sel anak yang identikdengan induknya. Mitosis pada tanamanterjadi selama 30 menit sampai beberapa jam(Crowder, 2006). Proses pengamatan mitosisP. edulis dilakukan dengan menggunakanmikroskop Binokuler “Primo Star Zeiss”.Proses pembelahan sel P. edulis terdiri dariprofase, prometafase, metafase, anaphase dantelofase.1. Profase

Menurut Suryo (2008), pada tahapprofase benang-benang tampak memendeksehingga terlihat tebal dan menjadikromosom. Fase profase pada preparat akarP. edulis menunjukkan sel terihat terpisahdengan sel lainnya dan pada sel tersebutterlihat adanya kromatid yang menyebardan tebal. Fase profase ini sendiri terlihatpada menit ke-5 atau pada pukul 09.05WITA pada saat pengamatan pertama.

2. PrometafasePada preparat akar P. edulis fase

prometafase ini terlihat pada jam 10.20WITA, atau pada menit ke-80 setelah

pengamatan pertama. Menurut Khalifah(2013), Fase prometafase merupakan faseawal dari metafase. Waktu prometafasepada beberapa tanaman berbeda-beda setiapspesies. Pada penelitian lain faseprometafase pada Cabai rawit (Capsicumfrutescent) varietas cakra putih ditemukanpada jam 10.30 WIB (Tricahya, 2012).Sedangkan waktu prometafase pada jeruknipis dan jeruk purut banyak ditemukanpada jam 08.00 WIB (Arisuryanti dkk,2007).

3. MetafasePada preparat akar P. edulis , fase

metafase terlihat pada menit ke-154 ataupada pukul 11.34 WITA setelahpengamatan pertama. Menurut Susanto dkk(2011), pada fase metafase benang spindeltelah terbentuk dan kromosom terlihatmenebal dan berada pada bidang tengah sel(bagian ekuator), pengamatan pada fase inipaling mudah dilakukan karena pada tahapinilah kromosom paling jelas terlihat.

4. AnafasePada preparat akar P. edulis, fase

anafase terlihat pada menit ke-227 atau

1


pada pukul 12.47 WITA setelahpengamatan pertama. Menurut Elrod(2002), Selama anaphase, kromatid-kromatid memisah di bagian sentromer dantertarik ke kutub-kutub yangberseberangan.

5. TelofasePada preparat akar P. edulis, fase

telofase terlihat pada menit ke-317 ataupada pukul 14.17 WITA setelahpengamatan. Menurut Elrod (2002), padafase telofase, masing-masing set kromatidyang memisah berkumpul pada kedua kutubsel dan kromatid tersebut kini berubahmenjadi kromosom.

Menurut Rindyastuti dan Daryono (2009),lama fase mitosis secara khusus diatur oleh gendan bervariasi antara spesies yang satu denganspesies lainnya, antara organ yang satu denganorgan yang lainnya dalam satu spesies, bahkanantara tipe sel satu dengan tipe sel yanglainnya. Waktu pembelahan mitosis P. edulisvarietas edulis pada penelitian ini terlihat padajam 09.00-15.00 WITA. Pada penelitian yangdilakukan sebelumnya pada beberapa spesiesberbeda menyebutkan bahwa waktu mitosispapasan I (Coccinia grandis (L) Voigt)dimulai pada jam 08.00-11.30 (Rindyastutidan Daryono (2009), jeruk nipis (Citrusaurantifolia) pada jam 08.00-08.30 WIB, jerukpurut (Cirus hystrix DC) pada jam 08.00-09.30WIB (Arisuryanti dkk, 2007). Namun berbedadengan papasan II yang waktu mitosis dimulaipada jam 08.30-09.30 WIB, 11.00-12.00 dan14.00-14.30 WIB (Rindyastuti dan Daryono,2009), begitupun dengan waktu mitosis aktifpada tomat varietas Berlian, varietas Intan(Darmawan, 2010) dan pada cabai rawit(Capsicum frutencent) varietas cakra putih(Tricahya, 2012) yaitu pada jam 08.30 WITA.Sedangkan pada bawang putih (Allium sativumL.) diperoleh waktu pembelahan optimumpada jam 09.00 (Suminah, 2002).

Pada tanaman mata kucing (Dimocarpusmalesianus) menunjukkan bahwa waktumitosis aktif tanaman mata kucing antarapukul 07.00-09.00 WITA, (Hardian et.al.,2011). Sedangkan pada kacang kapri (Pisumsativum L.) waktu pembelahan optimumdiperoleh pada jam 22.00 (Suminah, 2002).

Beberapa tanaman aktif membelah padapagi hari berkisar antara jam 07.00-12.00WITA, namun pada kultivar tertentu diperolehwaktu pembelahan optimum pada malam haripada jam 22.00. Pada P. edulis, sel aktifmembelah pada pukul 09.00 sampai jam 15.00WITA. Pembelahan sel pada tanaman berbeda-beda karena memilki morfologi yang berbeda-beda pula, seperti pada P. edulis yang memilikikulit biji yang keras sehingga prosesperkecambahan pun terbilang lama, akarmuncul pada 1-2 bulan setelah penanaman.

Bahan utama yang sering digunakan padapenelitian mitosis adalah akar yang masihmuda, asam asetat 45% yang bertujuan untukmempertahankan kesegaran agar P.edulis,HCL 1 N dengan tujuan untuk melisiskanlamela tengah, dan aceto orcein yang bertujuanuntuk mewarnai kromosom. Pada akar mudatersebut terdapat jaringan maristematik yangmasih aktif untuk membelah. Selain itu jugadigunakan kolkisin sebagai reagen untukmemperjelas pengamatan fase mitosis.Menurut Suminah (2002), induksi kolkisinmerupakan mekanisme yang sering digunakanuntuk mendorong terjadinya mutasi, sehinggaterjadi perubahan bentuk, ukuran dan jumlahkromosom (pengurangan dan penambahan)sehingga pengamatan pun lebih mudahdilakukan. Dalam penelitian Induksi PoliploidiBawang Merah (Allium ascalonicum L.)dengan pemberian kolkisin perubahan yangterjadi ditandai secara visual denganmembesarnya ujung akar (Jw: jendulan).

Pada penelitian ini, hasil yang diperolehtidak begitu jelas pada setiap fase dikarenakanproses pewarnaan pada ujung akar P.edulisyang kurang lama. Menurut Setiawan (2000),Setiap kultivar tanaman memiliki daya serappewarna yang berbeda-beda pada setiapkromosomnya, sehingga dibutuhkan waktuyang lebih lama untuk penetrasi. Hal ini sangatdipengaruhi jenis tumbuhan. Perbedaantanggapan terhadap reaksi warna inimenunjukkan perbedaan gen dan protein yangdihasilkan.

Aceto orsein sangat cocok untuk ujungakar karena penetrasinya cepat, serta tahanlama. Nurjannah (2011), pewarnaan pada Akarplanlet anggrek Phalaenopsis gigantea,


Phalaenopsis fasciata dan Phalaenopsisschilleriana dilakukan dengan menggunakanaceto orcein 2% selama 24 jam pada suhu 5OC.Sedangkan pada tanaman pacar air (Impatiensbalsamina L.), pewarnaan akar selama 5 menit(Wiendra, 2011).

Pembuatan preparat akar P. edulis padapenelitian ini dilakukan dengan metode squash(pencet). Kualitas squash sangat menentukankualitas preparat. Squash yang baikmenghasilkan preparat yang hanya terdiri dariselapis sel, terpisah-pisah, tidak tumpang-tindih, tidak terpecah-pecah dan tidakterdenaturasi. Squash dilakukan dalam mediagliserin. Gliserin bersifat kental dan licin,sehingga memudahkan proses squash sertasulit menguap sehingga mampu menjagakesegaran bahan.

KESIMPULANFase-fase mitosis pada penelitian yang

dilakakukan telah ditemukan fase profase,prometafase, metaphase, anaphase dan telofasepada preparat akar markisa ungu (Passifloraedulis) varietas edulis Sulawesi Selatan yangmenggunakan perlakuan (perendamankolkisin).

Waktu pembelahan mitosis pada tanamanmarkisa (Passiflora edulis) varietas edulisSulawesi Selatan terjadi pada jam 09.00sampai jam 15.00 WITA. Fase profase terlihatpada jam 09.05 WITA atau pada menit ke-5setelah pengamatan, fase prometafase terlihatpada jam 10.20 WITA atau pada menit ke-80setelah pengamatan pertama, fase metafaseterlihat pada jam 11.34 WITA atau pada menitke-154 setelah pengamatan pertama, faseanafase terlihat pada jam 12.47 WITA ataupada menit ke-227 setelah pengamatanpertama, dan fase telofase terlihat pada jam14.17 WITA atau pada menit ke-317 setelahpengamatan pertama.

DAFTAR PUSTAKAArisuryanti T, Rahmawati, Kartina AK. 2007.

Studi Kromosom Jeruk Nipis (Citrusaurantifolia (Chritsm.) Swingle) danJeruk Purut (Citrus hystrix DC). BerkalaIlmiah Biologi. vol 6(2): 107 – 112.

Crowder LV. 2006. Genetika Tumbuhan.Yogyakarta: Gadjah Mada UniversityPress.

Darmawan G. 2010. Karakterisasi kromosomTomat (Lycopersicum esculentum Mill)Varietas Berlian dan Varietas Intan.[Skripsi]. Yogyakarta: UIN SunanKalijaga.

Elrod S and Stansfield W. 2002. GenetikaEdisi Keempat. Jakarta: Erlangga.

Karsina FH, Silalahi FH, Manshur A.Eksplorasi Dan Karakterisasi PlasmaNutfah Tanaman Markisa. 2007. J.Hort.17(4):297-306.

Nurjannah IS. 2011. Pengaruh KonsentrasiKolkisin Pada Beberapa anggrek alam(Phalaenopsis sp). [Skripsi]. Surakarta:Universitas Sebelas Maret.

Novel SS, Nuswantara S, Syarif S. 2010.Genetika Laboratorium. Jakarta: TransInfo Media.

Rindyastuti R dan Daryono BS. 2009.Identifikasi Papasan (Coccinia grandis(L.) voigt) di Tiga Populasi di Yogyakarta.Jurnal Biologi Indonesia. vol 6 (1): 131-142.

Rukmana R. 2008. Usaha Tani Markisa.Yogyakarta: Kanisus.

Suminah S dan Setyawan AD. 2002. InduksiPoliploidi Bawang Merah (Alliumascalonicum L.) dengan PemberianKolkisin. Biodiversitas. vol 3 (1): 174-180.

Setyawan AD dan Sutikno. 2000. KaryotipeKromosom pada Allium sativum L.(Bawang Putih) dan Pisum sativum L.(Kacang Kapri). Biodiversitas. vol 2 (1):20 – 27.

Sunarjono H. 2008. Berkebun 21 JenisTanaman dan Buah. Jakarta: PenebarSwadaya.

Suryo. 2007. Sitogenetika. Yogyakarta:Gadjah mada University Press.

Susanto HA. 2011. Genetika. Yogyakarta:Graha Ilmu.

Tricahya E. 2012. Karakterisasi KromosomCabai Rawit (Capsicum frutescens)Varietas Cakra Putih. [Skripsi].Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga.


Wiendra NM, Pharmawati M, Astiti NP. 2011.Pemberian Kholkisin Dengan LamaPerendaman Berbeda Pada induksi

Poliploid Tanaman Pacar air (Impatiensbalsamina S.). Jurnal Biologi XVUniversitas Udayana. vol 1 (1):9-14.

Documents

Preparasi Kromosom Fase Mitosis Markisa Ungu (Passiflora ... · Nama lain dari buah markisa di luar negeri adalah passion fruit, granadilla, purple granadilla fruit atau merajuca