ANALISIS MITOSIS

ANALISIS MITOSIS PENDAHULUAN Latar Belakang Kromosom memiliki peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan suatumakhluk hidup, karena kromosom merupakan alat pengangkutan bagi gen – gen yangakan dipindahkan dari suatu sel induk ke sel anakannya, dari generasi yang satu kegenerasi yang lainnya. Pengamatan terhadap perilaku kromosom sama pentingnyadengan mempelajari struktur kromosom. Perilaku atau aktivitas kromosom dapat terlihatdalam siklus sel, termasuk didalamnya adalah pembelahan sel (mitosis atau meiosis).Analisis kromosom, baik mitosis maupun meiosis merupakan langkah awal yang dapatdilaksanakan untuk mempelajari kromosom. Mitosis merupakan dasar dalam pembiakan vegetatif tanaman, sedangkanmeiosis merupakan dasar munculnya keragaman. Oleh karena itu, penting bagi parapemulia untuk mempelajari pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis, agar dapatmendukung program pemuliaan tanaman. Mitosis adalah pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan selsomatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase,metafase, anafase, dan telofase (Satrosumarjo, 2006). Kromosom pada metafase mitotikmengalami kondensasi dan penebalan yang maksimal, sehingga kromosom pada tahapini dapat diamati dengan lebih jelas panjangnya dan letak sentromernya. Setelahpanjang total dan letak sentromernya diketahui, maka dapat dilanjutkan dengan analisiskariotipe. Pengamatan terhadap jumlah kromosom saat mitosis, sering timbul kesulitankarena kromosom tumpang tindih antara yang satu dan yang lainnya dan kadang masihterlihat samar akibat kondensasi yang belum sempurna. Pra perlakuan sederhana denganpenggunaan hydroxyquinolin merupakan salah satu solusi yang dapat dilakukan. Tjio(1950) menjelaskan bahwa penggunaan 8-oxyquinolin dapat meningkatkan visibilitassaat pengamatan kromosom, dan penambahan dengan grup hidroxy akan membuatpengamatan lebih maksimal lagi. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB

• 2. 2 Pada praktikum ini, digunakan ujung akar bawang merah (Allium cepa cv groupaggregatum) dan bawang bombay (Allium cepa). Bawang merah sangat menolongdalam mempelajari analisis mitosis karena memiliki kromosom yang besar, jumlahkromosom yang tidak terlalu banyak, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan (Stack,1979). Selain itu, juga dilakukan pengamatan terhadap kromosom tanaman hiasAglaonema “Butterfly”. TujuanTujuan dari pratikum ini adalah: 1. Mempelajari pengaruh pra perlakuan sederhana dengan 8-hidroxyquinolin terhadap analisis mitosis ujung akar tanaman bawang merah, bawang bombay dan Aglaonema Butterfly. 2. Menghitung jumlah kromosom tanaman bawang merah, bawang bombay dan Aglaonema Butterfly. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 3. 3 TINJAUAN PUSTAKA Kromosom Tanaman Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di manainformasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yangberarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitusentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengankromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang).Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa kromosom merupakan alat transportasi materigenetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum Mendel,sedangkan Masitah (2008) menjelaskan bahwa kromosom adalah susunan beraturanyang mengandung DNA yang berbentuk seperti rantai panjang. Setiap kromosom dalamgenom biasanya dapat dibedakan satu dengan yang lainnya oleh beberapa kriteria,termasuk panjang relatif kromosom, posisi suatu struktur yang disebut sentromer yangmemberi kromosom dalam dua tangan yang panjangnya berbeda-beda, kehadiran danposisi bidang (area) yang membesar yang disebut knot (tombol) atau kromomer. Selainitu, adanya perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut satelit,dan sebagainya (Suprihati et.al., 2007). Fase Mitosis pada Tanaman Kromosom dibedakan atas autosom (kromosom pada sel somatik) dankromosom pada sel kelamin (Suryo, 2008). Pembelahan sel yang terjadi pada selsomatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis.Satrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa mitosis merupakan pembelahan inti yangberhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahapdidalamnya, yaitu: interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase.Menurut Suryo (2008) fase pada mitosis terdiri dari interfase, profase, metafase,anafase, dan telofase. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 4. 4Interfase Interfase atau stadium istirahat dalam siklus sel termasuk fase yang berlangsunglama karena pada tahap ini berlangsung fungsi metabolisme dan pembentukan dansintesis DNA. Maka sebenarnya kurang tepat juga jika dikatan bahwa interfasemerupakan fase istirahat, karena sebenarnya pada fase ini sel bekerja dengan sangatberat. Interfase dibedakan lagi menjadi tiga fase, yaitu:1. Fase gap satu (G1) Pada fase ini terjadi beberapa kegiatan yang mendukung tahap – tahapberikutnya, yaitu: a. Trankipsi RNA b. Sintesis protein yang bermanfaat untuk memacu pembelahan nukleus c. Enzim yang diperlukan untuk replikasi DNA d. Tubulin dan protein yang akan membentuk benang spindel Periode untuk fase G1 membutuhkan waktu yang berbeda – beda antar individu.Adakalanya G1 membutuhkan waktu 3 – 4 jam, namun ada juga yang tidak mengalamifase G1 ini, hal ini terjadi pada beberapa sel ragi. Beberapa ahli lebih sukamenggunakan istilah G0 untuk situasi tersebut.2. Fase Sintesis (S) Pada fase ini terjadi replikasi DNA dan replikasi kromosom, sehingga pada akhirdari fase ini terbentuk sister chromatids yang memiliki sentromer bersama. Namun,masih belum terjadi penambahan pada fase ini. Lamanya waktu yang dibutuhkan padafase ini 7 – 8 jam.3. Fase Gap dua (G2) Pada fase ini terjadi sintesis protein – protein yang dibutuhkan pada fase mitosis,seperti sub unit benang gelendong, pertumbuhan organel – organel dan makromolekullainnya (mitokondria, plastid, ribosom, plastid, dan lain – lain). Fase ini membutuhkanwaktu 2 – 5 jam. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 5. 5Profase Pada fase profase, terjadi pemadatan (kondensasi) dan penebalan kromosom.kromosom menjadi memendek dan menjadi tebal, bentuknya memanjang dan letaknyasecara random di tengah – tengah sel, terlihat menjadi dua untai kromatid yang yangletaknya sangat berdekatan dan dihubungkan oleh sebuah sentromer. Mendekati akhirprofase, nukleolus dan membran nukleus menghilang dan terbentuk benang – benangspindel.Metakinesis Istilah metakinesis untuk pertama kali digunakan oleh Wasserman pada tahun1926 dan dipopulerkan oleh Mazia pada tahun 1961. Banyak buku yang menyamakanfase metakinesis dengan fase metafase, dengan memasukkan pembahasan metakinesiske dalam pembahasan metafase. Pada fase ini, pergerakan kromosom dibedakan menjadi tiga tingkat, yaitu :1. Konggresi kromosom Selama konggresi kromosom, kromosom bergerak menuju bidang equator yangberada di tengah – tengah kutub spindel. Kromosom – kromosom tersebut akanmencapai suatu posisi keseimbangan di bidang equator.2. Orientasi kromosom Orientasi kromosom berhubungan dengan orientasi dari tapak – tapak kinetikdari kromosom menuju kutub – kutub yang berlawanan melalui pergerakan –pergerakan yang menuju susunan – susunan yang sesuai di equator. Hal ini dikarenakansetiap kromatid pada metafase memiliki tapak kinetik dan tapak non kinetik.3. Distribusi kromosom Setalah sentromer mengalami orientasi, kemudian kromosom – kromosomtersebut terdistribusi pada bidang equator. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 6. 6Metafase Pada fase ini, setiap individu kromosom yang telah menjadi dua kromatidbergerak menuju bidang equator. Benang – benang gelendong melekat pada sentromersetiap kromosom. Terjadi kondensasi dan penebalan yang maksimal pada fase ini.Sehingga kromosom terlihat lebih pendek dan tebal dibandingkan pada fase lainnya.Selain itu, kromosom juga terlihat sejajar di tengah – tengah equator. Sehingga sangatbaik dilakukan analisis kariotipe pada fase ini. Analisis kariotipe dapat dimanfaatkanuntuk : 1) analisis taksonomi yang berhubungan dengan klasifikasi mahluk hidup. 2)analisis galur substitusi dari monosomik atau polisomik, dan 3) untuk studi reorganisasikromosomal.Anafase Fase ini dimulai ketika setiap pasang kromatid dari tiap – tiap pasang kromosomberpisah, masing – masing kromatid bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.Pemisahan ini dimulai dari membelahnya sentromer. Sentromer yang telah membelahkemudian ditarik oleh benang gelendong ke kutub yang berlawanan bersama dengankromatidnya. Pergerakan kromosom ke kutub diikuti pula oleh bergeraknya organel –organel dan bahan sel lainnya. Ciri khusus yang terlihat pada saat anafase adalahkromosom terlihat seperti huruf V atau J dengan ujung yang bersentromer mengarah kearah kutub. Pada saat ini, jumlah kromosom menjadi dua kali lipat lebih banyak.Telofase Pada fase ini, membran nukleus terbentuk kembali, kromosom mulai mengendurdan nukleolus terlihat kembali. Sel membelah menjadi dua yang diikuti olehterbentuknya dinding sel baru yang berasal dari bahan dinding sel yang lama, retikulumendoplasma, atau bahan baru yang lainnya. Pembelahan ini juga membagi sitoplasmamenjadi dua. Pada akhir dari fase ini, terbentuk dua sel anakan yang identik danmemiliki jumlah kromosom yang sama dengan tetuanya. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 7. 7 8-Hydroxyquinolin Penggunaan pra perlakuan dengan 8-hydroxyqinolin sangat membantu dalammenghitung jumlah kromosom pada saat analisis mitosis. Tjio (1950) menjelaskanbahwa penggunaan 8-oxyquinolin dapat meningkatkan visibilitas saat pengamatankromosom, sedangkan penambahannya dengan grup hidroxy akan lebih berpotensi lagi.Abele (1958) juga menjelaskan bahwa pra perlakuan dengan 8-hydroxyquinolin sangatmembantu saat penyebaran kromosom pada saat metafase, sedangkan Coe andKlitgaard (1959) menjelaskan bahwa 8-hydroxyquinolin merupakan salah satu agenyang membantu dalam kondensasi kromosom. Bawang Merah (Allium ascalonicum L) dan Bawang Bombay (Allium cepa L) Bawang merah (Allium ascalonicum L) merupakan salah satu anggota darifamilia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yangberlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga.Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubahbentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merahterbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merahbukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas. Bawang bombay yang disebut juga bawang timur masih berada dalam satu garisketurunan dengan bawang merah dengan nama ilmiah Allium cepa L. Perbedaan antarabawang merah dan bawang bombay tidak terlalu menyolok, kecuali bentuknya danaromanya. Bawang bombay memiliki ukuran yang lebih besar dan biasanya berwarnaputih. Selain itu, aromanya pun tidak terlalu menyengat seperti bawang merah danbawang putih. Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran unggulan yang sejaklama telah diusahakan oleh petani secara intensif . Komoditas sayuran ini termasuk kedalam kelompok rempah tidak bersubstitusi yang berfungsi sebagai bumbu penyedapmakanan serta bahan obat tradisional. Bawang merah juga merupakan salah satukomoditas sayuran unggulan di Jawa Tengah yang mempunyai prospek cukup baikdalam pengembangan agribisnis. Hal ini dapat dilihat pada status usaha taninya, olehpetani khususnya di daerah sentra produksi seperti di Kabupaten Brebes bawang merahtelah lama diusahakan sebagai usaha tani yang bersifat komersial (Deptan, 2005). Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 8. 8 Aglaonema Aglaonema merupakan salah satu tanaman hias yang berasal dari keluargaAraceae. Tanaman hias yang daun yang berasal dari keluarga Araceae lainnya adalahCaladium, Anthurium, dan Philodendron. Taksonomi dari tanaman Aglaonema adalahsebagai berikut:Divisi : SpermatophytaSub divisi : AngiospermaeKelas : MonocotyledonaeOrdo : AralesFamili : AraceaeGenus : Aglaonema Aglaonema berasal dari daerah Asia beriklim tropis, dan tersebar dari Cinabagian selatan hingga Filipina (Qodriyah dan Sutisna, 2007), dan mulai dari dataranrendah hingga dataran tinggi (Henny et al, 2008). Aglaonema memiliki akar serabut atau yang disebut juga wild root (akar liar)karena akar tanaman ini tumbuh secara adventif dari akar primer atau batang(Harjadi,1979). Akar Aglaonema yang sehat berwarna putih, tampak gemuk, danberbentuk silinder (Budiarto, 2007), sedangkan yang sakit berwarna cokelat. Batang Aglaonema berbentuk silinder, berwarna putih hingga putih kekuningan,dan termasuk batang basah (herbaceous) yang bersifat lunak dan berair (Budiarto,2007). Ukuran batang Aglaonema pendek dan tertutup oleh daun yang tersusun rapatantara. Warna batang Aglaonema pada umumnya putih, hijau muda, atau merah muda. Bentuk daun Aglaonema sangat bervariasi, ada yang berbentuk bulat telur(ovatus), lonjong (oblongus), dan ada yang berbentuk delta (deltoids) (Purwanto, 2006).Bentuk ujung daunnya bervariasi, ada yang runcing (acutus), meruncing (acuminatus),tumpul (obtusus), dan membulat (rotundatus). Daun Aglaonema tersusun berselang-seling dengan tangkai memeluk batang tanaman. Warna daunnya sangat bervariasi, baikmotif maupun kombinasi warnanya. Tanaman Aglaonema mempunyai bunga yang sempurna karena memiliki bungajantan dan bunga betina (Harjadi, 1979), sedangkan menurut Purwanto, (2006) bungaAglaonema sangat sederhana dan termasuk bunga majemuk tak terbatas dan tergolongbunga tongkol (spadix). Bunga Aglaonema memiliki waktu kemasakkan yang berbeda Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 9. 9antara bunga jantan dan betina, sehingga sulit dilakukannya persilangan padaAglaonema. Bunga Aglaonema berwarna putih dengan seludang putih kehijau-hijauan.Bunga jantan yang sudah masak akan terlihat serbuk sarinya berwarna putih. Perbanyakkan tanaman Aglaonema dapat dilakukan secara generatif danvegetatif. Perbanyakan generatif dilakukan dengan menggunakan biji. Sedangkanperbanyakan Agalonema vegetatif dilakukan dengan menggunakan anakan, setekbonggol, setek tunas dan cangkokkan. Perbanyakan dengan setek dilakukan denganmenggunakan batang Aglaonema yang berukuran 3-4 cm. (Qodriyah dan Sutisna,2007). Kromosom Bawang Kromosom antar tanaman berbeda antara yang satu dan yang lainnya. Baik daribentuk, jumlah, dan panjangnya. Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16(Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam mempelajari analisis mitosispada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak, memiliki ukuran kromosomyang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979). Kromosom Aglaonema Aglaonema memiliki jumlah kromosom yang bervariasi. A. crispim memilikijumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Eksomtramage, et al. (2007)melaporkan bahwa Aglaonema commutatum var. maculatum (2n = 40), A.modestum(2n = 80), A. pseudobracteatum (2n = 60). Aglaonema yang beredar di masyarakat padaumumnya merupakan aglaonema hibrida hasil persilangan antara aglaonema rotundum(sebagai pemberi warna merah) dengan aglaonema comutatum atau aglaonema spesieslainnya. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 10. 10 BAHAN DAN METODE Metode tanpa Pra-perlakuan Sederhana Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum ini dilaksanakan di Lab Microtechnique Dept. AGH, FakultasPertanian IPB pada hari Selasa, 26 Oktober 2010 Bahan dan AlatBahan-bahan yang digunakan :  HCl 1 N  Aceto orcein 2%  Akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum)  Akar bawang bombay (Allium cepa)  Akar Aglaonema “Butterfly”Alat-alat yang digunakan :  Mikroskop  Silet  Cawan petri  Pinset  Gelas objek  Gelas penutup  Bunsen  Pensil dengan ujung berpenghapus  Tisu Metode Pelaksanaan  Potong bagian ujung akar sepanjang 0,5 – 1 cm  Rendam ujung akar tadi ke dalam HCl 1 N pada cawan petri selama 10 – 15 menit Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 11. 11  Kemudian, pindahkan ujung akar tersebut ke dalam cawan petri lainnya dengan posisi ujung akar menghadap poros cawan petri  Teteskan aceto orcein 2% dan biarkan selama 10 – 15 menit  Setelah itu, pindahkan ujung akar tadi ke gelas objek. Lalu, potong ujungnya sepanjang 1 – 2 mm dan teteskan kembali dengan aceto orcein sebanyak 2 tetes, lalu tutup dengan gelas penutup  Lewatkan preparat ujung akar di atas api bunsen sebanyak 2 – 3 kali  Tekan preparat dengan karet pensil (squash), kemudian tekan lagi dengan ibu jari  Amati preparat di bawah mikroskop  Foto hasil pengamatan, jika didapat penyebaran kromosom yang baik  Kuteks preparat Metode dengan Pra-perlakuan Lengkap Waktu dan Tempat Pelaksanaan Pratikum ini dilaksanakan di Lab Microtechnique Departemen AGH,FAPERTA, IPB pada hari Selasa, 2 November 2010 Bahan dan AlatBahan – bahan yang digunakan:  8-Hydroxyquinolin 0,002 M  Asam asetat 45%  HCl 1 N  Aceto orcein 2%  Akar bawang merah (Allium cepa cv group aggregatum)  Akar bawang bombay (Allium cepa)  Akar Aglaonema “Butterfly”Alat – alat yang digunakan:  Mikroskop  Silet Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 12. 12 Cawan petri Pinset Gelas objek Gelas penutup Bunsen Pensil dengan ujung berpenghapus Tisu Metode Pelaksanaan Potong bagian ujung akar sepanjang 0,5 – 1 cm Masukan ujung akar tersebut ke dalam botol berisi larutan 8-hydroxyquinolin 0,002 M Masukan botol tersebut ke dalam lemari pendingin (4° C) selama 90 menit Keluarkan, lalu cuci dengan air Rendam ujung akar tersebut dalam asam asetat selama 10 menit Keluarkan, lalu bilas kembali dengan air bersih Rendam kembali ujung akar tersebut ke dalam botol berisi campuran HCl dan asetan 45% dengan perbandingan 3:1 Panaskan dalam waterbath dengan suhu 60° C selama 2 menit Kemudian, pindahkan ujung akar tersebut ke dalam cawan petri lainnya dengan posisi ujung akar menghadap poros cawan petri Teteskan aceto orcein 2% dan biarkan selama 10 – 15 menit Setelah itu, pindahkan ujung akar tadi ke gelas objek. Lalu, potong ujungnya sepanjang 1 – 2 mm dan teteskan kembali dengan aceto orcein sebanyak 2 tetes, lalu tutup dengan gelas penutup Lewatkan preparat ujung akar di atas api bunsen sebanyak 2 – 3 kali Tekan preparat dengan karet pensil (squash), kemudian tekan lagi dengan ibu jari Amati preparat di bawah mikroskop Foto hasil pengamatan, jika didapat penyebaran kromosom yang baik Kuteks preparat Arya Widura Ritonga dan Aida WulansariProgram Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 13. 13 HASIL DAN PEMBAHASAN Metode tanpa Pra-perlakuan (Metode Sederhana) Ujung akar terdiri dari sel-sel yang bersifat meristematik, artinya sel-selnyasangat aktif membelah. Sehingga penggunaan ujung akar pada praktikum ini diharapkanagar fase-fase mitosis dapat diamati secara lengkap. Akar bawang merah dan bawang bombay yang digunakan telah terlebih dahuluditumbuhkan sekitar 3 hari sebelum pengamatan pada wadah yang diberi kapas basah.Sebaiknya digunakan akar yang tidak terlalu panjang, karena akar yang panjang akanmempunyai ukuran sel yang semakin kecil sehingga sulit untuk diamati. Pada metodeini, ujung akar bawang kemudian direndam dengan HCl 1 N selama 10 – 15 menit(gambar 1). a b c d Gambar 1. Persiapan Preparat Ujung Akar a. akar bawang merah b. akar bawang bombay c. pengambilan ujung akar d. perendaman HCl 1 N Perendaman ujung akar dalam larutan HCl 1 N bertujuan untuk melunakkandinding sel atau jaringan. Pada tanaman yang lebih keras, konsentrasi HCl dapatditingkatkan dan perendaman dapat dilakukan lebih lama. Setelah perendaman, batasantara tudung akar dengan sel-sel diatasnya akan tampak jelas. Tudung akar menjadiberwarna lebih putih (gambar 2). Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 14. 14 Gambar 2. Ujung Akar yang Direndam HCl 1 N Perlakuan berikutnya adalah pemberian aceto orcein 2% yang berfungsi sebagaipewarna, untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untukdiamati dibawah mikroskop (gambar 3.) Gambar 3. Pemberian Aceto Orcein 2% sebagai Pewarna. Dari hasil pengamatan fase-fase mitosis pada akar bawang merah (Allium cepacv group aggregatum) ini diperoleh 4 fase yaitu profase, metafase, anafase dan telofase(Gambar 4). Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 15. 15 a b c d Gambar 4. Fase-Fase dalam Pembelahan Mitosis pada Akar Bawang Merah a. profase b. metafase c. anafase d. telofase Profase, merupakan transisi dari fase G2 ke fase pembelahan inti atau mitosis(M) dari siklus sel. Tahap profase merupakan tahap awal dalam mitosis. Prosesterjadinya profase ditandai dengan hilangnya nukleus dan diganti dengan mulaitampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal (gambar 4.a). Jumlahkromosom yang tepat merupakan ciri khas dari setiap species, sekalipun pada speciesyang berbeda dapat mempunyai jumlah kromosom yang sama. Selain itu pada profasesalut inti mulai berdegenerasi dan secara perlahan-lahan inti menjadi tidak tampak, danterjadilah pembentukan spindel mikrotubul. Metafase, merupakan fase mitosis, dimana kromosom mulai berjajar di bidangequator (gambar 4.b). Selama metafase, sentromer dari setiap kromosom berkumpulpada bagian tengah spindel pada bidang equator. Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benang-benang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatiddilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda. Kadang-kadang benang-benangspindel tidak berasosiasi dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 16. 16kutub ke kutub yang lain. Pada saat metafase, sentromer-sentromer diduplikasi dansetiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen. Penggunaanmetode tanpa pra perlakuan (metode sederhana) mengakibatkan kromosom padametafase tidak dapat menyebar dengan baik, sehingga jumlah kromosom tidak dapatdihitung dengan tepat. Anafase, ditandai dengan terjadinya pemisahan sister chromatids membentukanak kromosom yang bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan (gambar 4.c).Kromosom nampak jelas mengalami penebalan sehingga dapat dilihat jelas denganmikroskop cahaya sekalipun. Telofase, merupakan fase terakhir pada mitosis. Pada fase ini nampak adanyadinding pemisah yang berupa sekat yang belum sempurna yang memisahkankromosom-kromosom yang telah mencapai kutub(gambar 4.d). Sekat belum sempurnadan sel belum benar-benar terpisah tetapi tanda akan terbentuknya dua sel sudah mulaitampak. Penampakan kembali nukleus, merupakan tanda bahwa mitosis sudah berakhir.Sitokinesis pada sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan, pada sel tumbuhan tidakterbentuk lekuk cleavage. Hal ini disebabkan karena adanya dinding sel yang kaku.Sitokinesis pada dinding sel tumbuhan tinggi melibatkan vesikula-vesikula yang berasaldari badan golgi dan mikrotubul-miktotubul yang tersusun paralel dan disebutfragmoplas. Vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi berasosiasi denganmikrotubula fragmoplas dan ditranslokasikan sepanjang mikrotubula ke arah equator.Vesikula-vesikula tersebut selanjutnya terakumulasi pada daerah dimana mikrotubulafragmoplas mengalami overlap. Kemudian berfusi satu sama lain membentuk lempengsel (cell plate). Lempeng sel meluas secara lateral hingga mencapai membran plasma,dan dua sel baru terpisah secara sempurna dengan terbentuknya dinding sel baru(Schultz-Schaeffer, 1980). Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 17. 17 a b c d Gambar 5. Fase-Fase dalam Pembelahan Mitosis pada Akar Bawang Bombay a. profase b. metafase c. anafase d. Telofase Pengamatan fase-fase mitosis terhadap bawang bombay tidak menunjukkanperbedaan dengan bawang merah (gambar 5). Selain bawang merah dan bawangbombay, pengamatan mitosis dengan metode sederhana ini, juga dilakukan terhadapAglaonema “Butterfly” (gambar 6) Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 18. 18 Gambar 6. Metafase pada Aglaonema “Butterfly” dengan metode sederhana Gambar 6 memperlihatkan kromosom aglaonema butterflay pada saat mitosis.Jumlah kromosom aglaonema butterfly tidak dapat ditentukan karena masih terdapatkromosom yang saling tumpang tindih. Namun, jumlah kromosom butterflu 2n ≥ 16.Hal tersebut, dapat terjadi karena aglaonema butterfly merupakan salah satu aglaonemahibrida yang berasal dari Thailand. Metode dengan Pra-perlakuan Lengkap Dengan pra-perlakuan lengkap, nampak kromosom terlihat lebih jelas padametafase jika dibandingkan dengan pra-perlakuan sederhana. Hal ini disebabkan olehadanya penambahan 8-Hydroxyquinolin yang dapat meningkatkan visibilitas kromosomdengan meningkatkan kondensasinya. Fungsi 8-Hydroxyquinolin untuk menghambatlaju mitosis ke tahap anafase, sehingga dapat diamati pada metafase saja. Penggunaan asam asetat 45 % juga membantu dalam melunakkan dinding sel,sehingga zat pewarna (aceto orcein) dapat cepat masuk dan menyerap lebih kuat. Selainitu, asam asetat juga menghilangkan bahan-bahan yang akan mengganggu dalampengamatan kromosom. Metode ini biasanya digunakan untuk tanaman dengan jumlahkromosom yang tidak banyak. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 19. 19 Gambar 7. Metafase Akar Bawang Merah dengan Pra-Perlakuan Lengkap Kromosom metafase bawang merah yang diamati dengan menggunakan metodeini tampak menyebar dengan lebih baik,sehingga jumlah kromosomnya dapat dihitungyaitu 16 buah kromosom. Sedangkan pada bawang bombay dan Aglaonema, tidakdiperoleh preparat metafase yang menyebar dengan baik, kemungkinan karena waktupengambilan dan akar yang digunakan tidak tepat. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 20. 20 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan mitosis pada metode tanpa pra-perlakuansederhana memperlihatkan bahwa semua fase mitosis dapat diamati, dengan ciri khastiap-tiap fase yang berbeda-beda. Kromosom metafase pada bawang merah dan bawangbombay nampak berjajar dan tumpang tindih di equator, sehingga sulit untuk dihitungjumlahnya. Sedangkan pada Aglaonema justru sebaliknya, kromosom metafase yangdiperoleh dengan metode sederhana sudah dapat . Pada metode pra perlakuan lengkap, metafase pada akar bawang merah dapatmenyebar dengan baik, sehingga jumlah kromosom dapat dihitung yaitu 16. Sedangkanpada bawang bombay dan Aglaonema, tidak diperoleh preparat yang bagus. Saran Perlu dilakukan analisis mitosis pada berbagai tanaman yang lain, sehinggamahasiswa dapat mengamati berbagai macam kromosom tanaman pada saat mitosis. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
• 21. 21 DAFTAR PUSTAKAAbele K. 1959. Cytological studies in genus Danthonia. Trans. Roy. Soc. Aust. 83:162- 173.BPPP Deptan. 2005. Prospek dan rah Pengembangan Agrobisnis Bawamg Merah. Jakarta. hal.25.Coe G. F. and K. Klitgaard. 1959. Procedur for squash preparation of somatic Sugar Beet tissues. Journal of The A. S. S. B. T. 10(7):609-611.Sastrosumarjo, S., Yudiwanti, S. I. Aisyah, S. Sujiprihati, M. Syukur, R. Yunianti. 2006. Panduan Laboratorium, hal. 261. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. BogorSastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium, hal. 38 - 63. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. IPB Press. Bogor.Schulz-Schaeffer, J. 1980. Cytogenetics : Plants, Animals, Humans. Springer-Verlag. New York, Heidelberg, Berlin.Stack S. M., and D. E. Comings. 1979. The cromosomes and DNA of Allium cepa. CHROMOSOMA. 70:161 – 181Suryo, H. 2007. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. hal 446.Suprihati, D., Elimasni, E. Sabri. 2007. Identifikasi karyotipe terung belanda (Solanum betaceum Cav.) kultivar Brastagi Sumatera Utara. Jurnal Biologi Sumatera Utara. 2(1): 7 – 11.Tjio J-H and Levan A. 1950. The use of oxyquinolin in chromosome analysis. Anales Estacion Exper. Aula Dei (Spain). 2:21-64. Arya Widura Ritonga dan Aida Wulansari Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB