4

TINJAUAN PUSTAKA

Botani dan Syarat Tumbuh Tanaman Krisan

Krisan (Dendranthema grandiflora Tzvelev) berasal dari dataran Cina dan

merupakan tanaman semusim atau tahunan yang sangat menarik dengan beragam

jenis, bentuk, ukuran, dan warnanya. Krisan dapat disebut tanaman semusim bila

siklus hidupnya selesai setelah bunga dipanen. Hal ini berbeda dengan krisan

tahunan yang perlu dilakukan pemangkasan untuk menumbuhkan tunas-tunas

baru agar dapat tumbuh kembali (Allard, 1960).

Secara taksonomi, krisan dklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonaceae

Ordo : Asterales (Compositae)

Famili : Asteraceae

Genus : Chrysanthemum/ Dendranthema

Spesies : Dendranthema grandiflora Tzvelev

Krisan merupakan tanaman herba atau semak. Menurut Cahyono (1999)

bunga krisan dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe spray dan standard.

Tipe spray yaitu dari satu cabang tanaman tumbuh beberapa cabang bunga lateral

(10-20 kuntum). Bunga terminal dari tipe ini akan tumbuh lebih cepat

dibandingkan bunga lateral. Berbeda dengan tipe spray, pada tipe standard dari

satu cabang hanya tumbuh satu bunga.

Setiap bunga krisan terdiri atas banyak bunga yang disebut floret. Menurut

Kofranek (1980) floret pada krisan terdiri atas dua tipe, yaitu ray floret dan disc

floret yang berada di tengah bunga (Gambar 1). Floret yang terdapat pada bagian

luar disebut ray floret. Floret yang terdapat pada bagian dalam disebut disk floret.

Ray floret pada umumnya hanya mengandung pistil dan tidak mempunyai stamen

dan polen, sedangkan disk floret mengandung dua alat reproduktif sehingga

mempunyai banyak kemungkinan untuk menghasilkan biji.

5

Gambar 1. Tipe Floret pada Krisan: (A) Ray Floret dan (B) Disc Floret

Sumber: www. plantzafrica.com

Bentuk bunga krisan berdasarkan perbedaan mahkotanya yang beragam.

Variasi bentuk bunga tersebut antara lain single, anemone, pompon, decorative,

spider, dan large-flowered incurve (bunga besar). Karakteristik bunga single

adalah pada tiap tangkai hanya terdapat satu kuntum bunga, piringan bunga

sempit, dan susunan mahkota bunga hanya satu lapis (Gambar 2a). Pada bunga

anemone, bentuk bunga mirip bunga single tetapi piringan dasar bunga lebar dan

tebal (Gambar 2b). Bunga pompon, bentuk bunga bulat seperti bola, mahkota

bunga menyebar ke semua arah, dan piringan dasar bunga tidak tampak

(Gambar 2c). Bentuk bunga decorative bulat mirip pompon, tetapi mahkota bunga

bertumpuk rapat, di tengah pendek, dan bagian tepi memanjang (Gambar 2d).

Bunga spider, mahkota relatif panjang seperti tabung dan melengkung di ujung

(Gambar 2e). Pada bunga besar setiap tangkai terdapat satu kuntum bunga

berukuran besar dengan diameter lebih dari 10 cm. Piringan dasar tidak tampak

dan mahkota bunga memiliki banyak variasi, antara lain melekuk ke dalam atau

keluar, pipih, panjang, berbentuk sendok, dan lain-lain (Gambar 2f) (Purwanto

dan Martini, 2009).

A

B

6

Gambar 2. Bentuk Bunga Krisan: (A) Single, (B) Anemone, (C) Pompon, (D)

Decorative, (E) Spider, dan (F) Bunga Besar

Sumber: (A) www.cyrosellaflower.wordpress.com; (B dan D)

www.balithi.litbang.deptan.go.id; (C) www.arifs.blogspot.ugm.ac.id;

(E) www.teysaigaday.blogspot.com; (F) www.wuryan.wordpress.com

A B

D C

F E

7

Tanaman krisan merupakan tanaman hari pendek (short day plant) yang

membutuhkan panjang hari dengan batas kritis 13.5-16 jam. Krisan akan tetap

tumbuh vegetatif bila panjang hari yang diterima lebih dari batas kritisnya dan

akan terinduksi ke fase generatif (inisiasi bunga) bila panjang hari yang diterima

kurang dari batas kritisnya. Di Indonesia panjang hari dan panjang malam hampir

sama yaitu 12 jam sehingga diperlukan penambahan cahaya dengan tujuan

memperpanjang fase vegetatif agar bagian vegetatif tanaman dapat tumbuh kuat

dan dapat mengatur ketinggian tanaman. Oleh sebab itu, perlu bantuan cahaya dari

lampu TL dan lampu pijar. Menurut Marwoto (1999), penyinaran paling baik di

tengah malam antara jam 22.30–01.00 dengan lampu 150 watt untuk areal

9 meter persegi, dan lampu dipasang setinggi 1.5 meter dari permukaan tanah.

Krisan berasal dari daerah subtropis sehingga suhu yang terlalu tinggi

merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Suhu terbaik untuk

pertumbuhan krisan di daerah tropis adalah 20-26°C (siang hari) dan 18°C

(malam hari) dengan kelembaban udara 70-80% (Rukmana dan Mulyana, 1997).

Toleransi kisaran suhu untuk tetap tumbuh baik adalah antara 17-30°C. Suhu yang

terlalu rendah dapat menghambat pertumbuhan sehingga menimbulkan

pertumbuhan vegetatif yang berkepanjangan, sedangkan suhu yang terlalu tinggi

mengakibatkan bunga yang dihasilkan cenderung berwarna kusam, pucat dan

memudar.

Bunga krisan dibudidayakan oleh petani kecil hingga pengusaha besar

pada lahan dengan ketinggian 600-1 200 meter di atas permukaan laut (m dpl).

Tanaman ini tumbuh baik pada tanah dengan drainase baik, tekstur liat berpasir

dengan pH sedikit asam (5.5-6.7) dan mengandung bahan organik tinggi.

Tanaman krisan tidak tahan terhadap hempasan angin dan curah hujan

secara langsung, sehingga perlu ditanam di bawah naungan. Rukmana dan

Mulyana (1997) menyatakan bahwa hujan deras yang langsung menerpa tanaman

krisan menyebabkan tanaman mudah roboh, rusak, dan kualitas bunganya rendah.

Krisan yang ditanam di dalam rumah kaca dengan intensitas cahaya dan

transpirasi yang tinggi akan menghasilkan bunga dengan kualitas yang lebih baik

dibandingkan dengan tanaman yang ditanam di luar rumah kaca.

8

Varietas Krisan

Varietas tanaman krisan di Indonesia umumnya merupakan hibrida yang

berasal dari Belanda, Amerika Serikat dan Jepang. Krisan yang dibudidayakan di

Indonesia merupakan jenis krisan lokal, yaitu krisan yang berasal dari luar negeri

tetapi telah lama dan beradaptasi di Indonesia. Balai Penelitian Tanaman Hias

(Balithi) telah merakit sekitar 24 varietas baru seperti Puspita Nusantara,

Sakuntala, Dewi Ratih, Dewi Sartika, Pitaloka, Nyi Ageng Serang, Puspita

Pelangi, dan Puspita Asri.

Gambar 3. Varietas Krisan: (A) Dewi Ratih dan (B) Puspita Nusantara

Sumber: www.balithi.litbang.deptan.go.id

Krisan varietas Dewi Ratih (Gambar 3A) dengan dirilis tahun 2000 dengan

tim pemulia Budi Marwoto, Jan de Jong, dkk. Varietas ini memiliki tipe bunga

spray yang mempunyai warna bunga pita ungu dengan bentuk bunga tunggal.

Tinggi tanaman mencapai 79.14 cm, bentuk daun lonjong menjari, lekukan

dangkal, tepi bergerigi. Diameter bunga berukuran 6.5 cm dengan panjang tangkai

74.40 cm. Umur tanaman 104-109 hari. Inisiasi bunga terjadi 39.14 hari setelah

hari panjang. Lama kesegaran bunga dalam vas (vase life) 14 hari. Varietas ini

adaptif pada dataran medium dan dataran tinggi2).

Krisan varietas Puspita Nusantara (Gambar 3B) dengan nama genus

Chrysanthemum morifolium Ramat dirilis tahun 2003 dengan tim pemulia Budi

_________________

2) www.balithi.litbang.deptan.go.id [19 Desember 2009]

A B

9

Marwoto, Lia Sanjaya, dkk. Varietas ini memiliki tipe bunga spray dengan bentuk

bunga tunggal. Tinggi tanaman 84-121 cm, tidak menyemak, warna batang hijau.

Warna hijau daun bagian atas sedang, warna permukaan bawah daun kuning hijau.

Varietas Puspita Nusantara adalah hasil persilangan antara Town Talk dan

Saraswati. Umur tanaman krisan varietas Puspita Nusantara 104-109 hari. Inisiasi

bunga 33 hari setelah penyinaran buatan dihentikan. Varietas ini memiliki

ketahanan terhadap penyakit tanaman induk produktif yaitu penyakit karat.

Adaptif pada dataran medium dan dataran tinggi. Lama kesegaran bunga dalam

vas (vase life) selama 14 hari2).

Kultur Jaringan Tanaman

Pemuliaan konvensional melalui persilangan buatan dapat menghasilkan

populasi F1 yang memiliki kombinasi sifat positif dari kedua tetuanya. Namun,

untuk mendapatkan suatu kombinasi sifat yang diinginkan harus dibentuk

populasi persilangan yang sangat banyak, terlebih bila para pemulia berhadapan

dengan komoditas tanaman hias poliploid, seperti krisan. Dengan demikian untuk

menghasilkan varietas unggul, maka frekuensi persilangan harus ditingkatkan.

Menurut Sanjaya, et. al. (2004), persilangan konvensional membutuhkan

tenaga kerja, waktu dan biaya yang sangat besar. Selain itu, krisan mempunyai

sistem self incompability tinggi yang menyebabkan banyak persilangan antar

individu di dalam dan di luar kerabat tidak sukses. Keberhasilan hibridisasi

berkisar 5% sampai 50% persilangan dalam kerabat yang kompatibel. Oleh karena

itu, induksi mutasi secara in vitro merupakan alternatif yang digunakan pemulia

tanaman untuk meningkatkan keragaman tanaman.

Menurut Gamborg (1991) kultur jaringan (in vitro) merupakan suatu

teknik menumbuhkan organ, jaringan, dan sel tanaman. Sel yang berasal dari

spesies tanaman dikulturkan secara aseptik pada media kultur berupa media padat

atau cair. Media kultur terdiri atas komponen utama dan komponen tambahan.

Komponen utama meliputi garam mineral, gula sebagai sumber karbon, vitamin,

dan zat pengatur tumbuh. Komponen lain berupa senyawa nirogen organik,

berbagai asam organik, dan metabolit yang dapat meningkatkan ketahanan sel.

10

Dasar teori kultur jaringan adalah totipotensi sel, dimana setiap sel

memiliki kemampuan membentuk tanaman lengkap. Keberhasilan dalam metode

in vitro dipengaruhi oleh media kultur yang digunakan. Media kultur yang umum

digunakan adalah Murashige dan Skoog (Lampiran 1). Media MS mengandung

jumlah hara anorganik yang layak untuk memenuhi kebutuhan banyak jenis sel

tanaman dalam kultur.

Menurut Wattimena et al. (2011), teknik kultur jaringan memiliki

beberapa manfaat dalam pemuliaan tanaman, yaitu 1) manipulasi jumlah

kromosom melalui bahan kimia tertentu dan meregenerasikan jaringan tertentu

seperti endosperm (3n); 2) produksi tanaman haploid dan dihaploid yang

homogenus melalui kultur antera atau mikrospora; 3) polinasi in vitro dan

pertumbuhan embrio yang secara normal mengalami abortif; 4) hibridisasi

somatik melalui teknik fusi protoplas; 5) induksi variasi somaklonal; dan 6)

transfer DNA atau organel untuk memperoleh sifat tertentu yang diinginkan.

Selain itu, teknik kultur jaringan dapat digunakan untuk produksi metabolit

sekunder seperti shikonin, saponin, dan lain-lainya.

Menurut Maluszynki et al. (1995), induksi mutasi yang dikombinasikan

dengan kultur in vitro efektif untuk membantu pemuliaan baik pada tanaman yang

diperbanyak secara vegetatif maupun secara generatif karena dapat memperbaiki

karakter suatu spesies dan memacu keragaman genetik yang lebih tinggi.

Perubahan karakter dan perubahan genetik dapat terjadi pada fase sel maupun

kalus pada tahap kultur in vitro karena adanya sel-sel yang mengalami mutasi.

Metode in vitro tidak hanya digunakan dalam perbanyakan tanaman secara cepat

dan masal, namun juga dilakukan untuk eliminasi virus, produksi bahan metabolit

sekunder, preservasi atau penyimpanan plasma nutfah dan perbaikan tanaman.

Iradiasi pada kultur in vitro memberi peluang terjadinya mutasi dengan

laju mutasi lebih tinggi dibandingkan tanaman yang diperbanyak melalui biji

(Welsh, 1991). Materi genetik atau bahan tanaman (eksplan) yang digunakan pada

perlakuan iradiasi dalam kultur jaringan berasal dari bahan yang sel-selnya sedang

aktif membelah (meristematik), seperti kalus, benih, mata tunas, ovul, dan batang

atas tanaman (Mariska et al., 1996).

11

Induksi Mutasi pada Tanaman Hias

Variasi genetik mempunyai peran penting dalam upaya meningkatkan

keragaman genetik suatu tanaman. Crowder (2006) menyatakan bahwa variasi

genetik dapat diperoleh dengan beberapa cara, yaitu koleksi, introduksi,

hibridisasi, dan induksi mutasi. Salah satu metode yang dianggap efektif untuk

menimbulkan keragaman, khususnya pada tanaman yang diperbanyak secara

vegetatif adalah melalui induksi mutasi, karena dapat mengubah satu atau

beberapa karakter tanpa mengubah karakteristik kultivar asalnya.

Menurut Poespodarsono (1988), mutasi adalah suatu perubahan baik

terhadap gen tunggal, sejumlah gen atau terhadap susunan kromosom. Mutasi

dapat terjadi pada setiap bagian tanaman dan fase pertumbuhan tanaman, tetapi

lebih banyak terjadi pada bagian yang sedang aktif tumbuh dan membelah

(jaringan meristem) seperti tunas.

Allard (1960) menyatakan bahwa mutasi dapat diperoleh melalui dua cara,

yaitu mutasi alami dan mutasi buatan. Mutagen fisik yang berupa iradiasi dan

mutagen kimia adalah agen-agen mutasi yang potensial untuk menginduksi mutasi

buatan. Kedua mutagen tersebut dapat menyebabkan perubahan kromosomal,

seperti pemotongan dan perubahan susunan kromosom sehingga menyebabkan

perubahan genetik yang lebih akurat.

Menurut Welsh (1991), mutasi terjadi karena adanya perubahan urutan

nukleotida DNA yang mengakibatkan terjadinya perubahan pada protein yang

dihasilkan. Kecepatan mutasi bervariasi sesuai dosis mutagen yang diberikan.

Makin tinggi dosis mutagen, makin besar peluang kemungkinan terjadi mutasi,

tetapi juga dapat menyebabkan kematian sel tanaman. Perlakuan mutagen akan

mengubah genotip dalam pola acak. Perubahan gen dipengaruhi oleh dosis

mutagen, umur dan tipe jaringan, serta faktor fisik (kelembaban dan suhu).

Menurut Poespodarsono (1988), terjadinya mutasi pada suatu populasi

akan menyebabkan keragaman pada populasi tersebut. Pemuliaan dengan mutasi

memilki beberapa kekurangan, antara lain sifat mutasi yang acak dan tidak dapat

diarahkan untuk bekerja pada gen spesifik, sehingga sulit meramalkan hasil yang

diperoleh melalui proses mutasi. Akan tetapi bagi komoditas tanaman hias, bentuk

12

mutan apapun asalkan unik, menarik, dan stabil akan dapat dijadikan varietas baru

yang menguntungkan di pasaran.

Induksi mutasi pada tanaman hias telah dilakukan sejak tahun 1930.

Namun, mutasi induksi baru diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1967 sejak

berdirinya Instalasi Sinar 60

Co di Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Iradiasi

(PATIR), Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) dan berkembang secara

intensif pada tahun 1972 (Soedjono, 2003).

Saat ini pengembangan induksi mutasi pada tanaman hias, khususnya

krisan diarahkan untuk memperoleh tanaman baru yang mempunyai tipe, bentuk,

dan warna bunga yang berbeda dengan induknya, umur berbunga relatif pendek,

produktivitas bunga yang tinggi, resisten terhadap hama dan penyakit yang

menyerang tanaman. Perkembangan mutan komersial telah banyak dilaporkan

selama 30 tahun terakhir. Pada tanaman krisan, sekitar 50% varietas yang ada

adalah hasil induksi mutasi.

Iradiasi Sinar Gamma

Mutagen dikelompokkan menjadi mutagen fisik dan mutagen kimia. Mutasi

yang banyak dilakukan adalah menggunakan mutagen fisik dengan iradiasi atau

penyinaran, terutama yang diaplikasikan pada tanaman hias. Sinar gamma

merupakan mutagen fisik yang lebih sering digunakan oleh pemulia tanaman

untuk meningkatkan keragaman genetik.

Sinar gamma memiliki panjang gelombang yang pendek, yaitu 10–0.01 nm

dengan sumber utama iradiasi adalah isotop Cobalt-60 (60

Co). Sinar gamma

dikelompokkan ke dalam gelombang elektromagnetik karena tidak mempunyai

massa dan muatan listrik. Sinar gamma mempunyai energi iradiasi tinggi, yaitu di

atas 10 MeV sehingga mempunyai daya penetrasi yang kuat ke dalam jaringan

dan mampu mengionisasi atom-atom dari molekul yang dilewatinya

(Crowder, 2006).

Penggunaan eksplan dari bagian tanaman yang bersifat meristematik, yaitu

sel yang sedang aktif tumbuh dan membelah akan lebih sensitif terhadap iradiasi.

Hasil penelitian Handayani (2006) menunjukkan terdapat beberapa faktor yang

dapat mempengaruhi keberhasilan penggunaan iradiasi pada tanaman antara lain

13

genotipe, bagian tanaman yang digunakan, stadia perkembangan sel tanaman,

temperatur dan dosis iradiasi.

Gen merupakan sasaran dari iradiasi. Menurut Aisyah (2006), iradiasi

mengionisasi atom-atom dalam jaringan dengan cara melepaskan elektron-

elektron dari atomnya. Ionisasi dari iradiasi sinar gamma terjadi menyebar

sepanjang jalur ionisasi partikel. Ketika agen ionisasi yang mengandung inti atom

(seperti partikel alpha) terlempar akibat iradiasi, ionisasi menjadi lebih rapat

terkonsentrasi di daerah tersebut. Ionisasi dapat menyebabkan pengelompokan

molekul-molekul di sepanjang jalur ion yang tertinggal karena iradiasi.

Pengelompokan baru ini menyebabkan perubahan kimia yang mengarah pada

mutasi gen atau pada kerusakan atau pengaturan kembali kromosom.

Pada proses ionisasi, terbentuk radikal positif dan eletron bebas. Elektron

terperangkap, dan ion radikal yang sangat tidak stabil dan reaktif dapat bereaksi

dengan molekul lain. Elektron bebas yang berada dalam larutan air akan

mempolarisasi molekul air menjadi elektron terhidrasi. Radikal bebas yang

berasal dari larutan akhirnya akan berekombinasi membentuk molekul yang stabil.

Molekul oksigen bereaksi dengan radikal bebas hasil iradiasi membentuk peroxy-

radicals.

Ionisasi menyebabkan basa-basa dalam DNA salah berpasangan. Hal

tersebut akan menyebabkan terjadinya mutasi gen. Perlakuan dengan iradiasi

pengionisasi paling sering menghasilkan mutasi-mutasi dengan dengan cara

menginduksi delesi kecil pada DNA (Poespodarsono, 1988). Van Harten (1998)

menambahkan bahwa rantai kromosom yang terputus akibar iradiasi pengion

dapat mengubah struktur kromosom (delesi, inversi, duplikasi, dan translokasi).

Ionisasi yang terjadi pada atau di dekat kromosom dapat mengakibatkan

terputusnya ikatan kimia sehingga terjadi perubahan di dalam inti sel, baik

perubahan struktur gen, delesi gen atau sekuen-sekuen DNA, patahnya sentromer,

kehilangan atau penambahan kromosom, dan sebagainya. Adanya kerusakan pada

tingkat molekuler inilah yang dapat menyebabkan munculnya keragaman pada

tanaman yang diiradiasi.

Keragaman genetik tanaman dapat ditingkatkan melalui iradiasi sinar

gamma, tetapi memerlukan dosis iradiasi yang bebeda-beda untuk setiap tanaman.

14

Satuan dosis iradiasi sinar gamma yang umum digunakan adalah rad per detik

(radiation absorbed dose) atau Gray (Gy) per detik, yaitu jumlah dosis terserap

per satuan waktu. 1 rad = 100 erg/g = 10 joule/kg; 1 Gy = 100 rad = 0.1 krad.

Herison et al. (2008) menyatakan bahwa dosis iradiasi untuk meningkatkan

keragaman tanaman dipengaruhi oleh radiosensivitas, yaitu tingkat sensitivitas

tanaman terhadap iradiasi yang berbeda-beda untuk setiap tanaman.

Tingkat sensitivitas ini dapat diamati dari respon yang diberikan tanaman,

baik dari morfologi tanaman, sterilitas, maupun dosis letal (LD50). LD50

merupakan dosis yang dapat mengakibatkan kematian 50% dari populasi yang

mendapat perlakuan iradiasi. Mutasi yang diharapkan terletak pada kisaran LD50

atau tepatnya pada dosis sedikit di bawah LD50.

Broertjes dan Van Harten (1988) melaporkan kisaran dosis iradiasi sinar

gamma pada berbagai jenis tanaman hias yang telah dicobakan berada pada selang

yang masih cukup lebar, yaitu antara 25-120 gray. Datta (2001) menemukan dosis

optimum stek pucuk tanaman krisan yang menghasilkan frekuensi mutan tertinggi

terdapat pada dosis 25 Gy dan 19.5-22 Gy untuk krisan in vitro. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan Wulandari (2001), diperoleh bahwa dosis optimum

untuk meningkatkan keragaman morfologi tanaman krisan adalah pada dosis

10 Gy dengan persentase kemunculan mutan tertinggi pada dosis 20 Gy.

Stomata

Stomata merupakan suatu celah pada jaringan epidermis yang berfungsi

selama proses fotosintesis. Stomata dibatasi oleh dua sel penjaga yang di

dalamnya mengandung kloroplas. Sel penjaga mengontrol diameter stomata

dengan cara mengubah bentuk yang akan menyempitkan atau melebarkan celah di

antara kedua sel tersebut. Ketika sel penjaga mengambil air melalui osmosis, sel

penjaga akan membengkak. Ketika sel kehilangan air, menjadi lembek, serta

mengkerut, sel-sel tersebut akan mengecil secara bersamaan kemudian menutup

ruangan diantaranya (Campbell, 2004).

Padney (1982) menyatakan bahwa stomata berfungsi sebagai pengatur

penguapan, pengatur masuknya CO2 dari udara dan keluarnya O

2 ke udara selama

berlangsungnya fotosintesis. Penyebaran stomata untuk setiap daun bervariasi,

15

di permukaan epidermis atas, bawah atau berada di kedua permukaannya.

Menurut Purwanti (2007), stomata terdapat di kedua permukan daun, tetapi

umumnya terdapat pada permukaan bawah dan jumlahnya lebih banyak daripada

permukaan atas.

Tanaman yang menerima intensitas cahaya tinggi menghasilkan daun yang

lebih kecil, lebih tebal, lebih kompak dengan jumlah stomata lebih sedikit, lapisan

kutikula dan dinding sel lebih tebal dengan ruang antar sel lebih kecil, serta

tekstur daun keras. Stomata eksplan yang dihasilkan secara in vitro memiliki

panjang dan lebar yang relatif sama karena aktifitas respirasi tinggi (Namli dan

Ayaz, 2007).

Kloroplas

Kloroplas mengandung materi genetik (gen atau DNA) yang juga dapat

termutasi. Energi iradiasi sinar gamma dapat menyebabkan kerusakan atau mutasi

gen pada kloroplas. Mutasi pada gen kloroplas dapat menyebabkan kerusakan gen

mutan (defective mutant genes) yang kemudian dapat mengganggu proses

fotosintesis pada daun (Agustrial, 2008).

Menurut Saria et al. (2000), jumlah kloroplas sel penjaga menentukan

tingkat ploidi suatu tanaman. Tanaman semangka diploid mempunyai jumlah

kloroplas sel penjaga sebanyak 11–12, yaitu sekitar dua kali lipat dari tanaman

haploidnya dengan jumlah 6–7. Pada umumnya, perubahan genetik yang

mencakup perubahan tingkat ploidi, dipengaruhi oleh adanya pembelahan sel

yang tinggi.

Poliploidi merupakan gejala yang umum dan tersebar luas dalam

tumbuhan. Hasil penelitian Perwati (2009) tentang analisis derajat plodi pada

Adiantum raddianum menunjukkan bahwa poliploidi menyebabkan penambahan

ukuran sel. Bertambahnya ukuran sel merupakan refleksi dari bertambahnya

ukuran vakuola dan kandungan air yang semakin banyak. Selain itu diketahui

bahwa terdapat kecenderungan penambahan ukuran stomata dan spora seiring

meningkatnya derajat ploidi.

Suryo (2007) menyatakan bahwa tanaman poliploid mempunyai

kromosom yang lebih banyak dari pada diploidnya. Sifat umum dari tanaman

16

poliploid adalah tanaman lebih kekar, bagian-bagian tanaman menjadi lebih besar

(akar, batang, daun), sel-selnya (sel epidermis) lebih besar, ukuran stomata lebih

besar. Selain itu, pada kebanyakan spesies tangkai dan helaian daun menjadi lebih

tebal.