Variasi Somaklonal

PENDAHULUAN

            Kebutuhan komoditas pertanian terus bertambah seiring dengan meningkatnya permintaan pasar dan konsumsi masyarakat. Upaya untuk meningkatkan produksi komoditas pertanian dapat ditempuh melalui perluasan lahan dan peningkatan produktivitas. Namun, upaya tersebut menghadapi  masalah. Masalah ini perlu diupayakan pemecahannya, antara lain dengan menanam varietas yang toleran. Teknik bioteknologi dapat dimanfaatkan dalam perakitan varietas toleran cekaman biotik, seperti kekeringan, keracunan Al, dan cekaman abiotik lainnya. Pada saat ini sangat sulit mencari sumber gen ketahanan terhadap cekaman abiotik dari tanaman yang sejenis. Untuk meningkatkan keragaman genetik pada tanaman yang bernilai ekonomis tinggi dapat memanfaatkan teknik variasi somaklonal dan induksi mutasi. Perubahan sifat genetik yang dihasilkan dengan metode ini sangat beragam. Untuk mengarahkan perubahan sifat ke arah yang diinginkan dapat digunakan metode seleksi in vitro. Dalam makalah ini akan dibahas perakitan varietas tanaman toleran terhadap cekaman biotik dengan memanfaatkan teknik bioteknologi tersebut.

            Variasi somaklonal adalah variasi terlihat pada tanaman yang telah dihasilkan oleh jaringan tanaman budidaya.  Variasi somaklonal adalah keragaman genetik yang dihasilkan melalui kultur jaringan. Variasi somaklonal pertama kali ditemukan oleh Larkin dan Scowcorf (1989), yang mendefinisikan sebagai keragaman genetik dari tanaman yang dihasilkan melalui kultur sel, baik sel somatik seperti sel daun, akar, dan batang, maupun sel gamet.

            Variasi somaklonal yang terjadi dalam kultur jaringan merupakan hasil kumulatif dari mutasi genetik pada eksplan dan yang diinduksi pada kondisi in vitro. Variasi somaklonal merupakan perubahan genetik yang bukan disebabkan oleh segregasi atau rekombinasi gen, seperti yang biasa terjadi akibat proses persilangan.

            Variasi somaklonal tergantung dari variasi alami yang terkandung di dalam kumpulan sel, baik genetik ataupun epigenetik yang dapat diamati pada planlet yang telah mengalami regenerasi. Keuntungan utama dari variasi somaklonal adalah meningkatkan pengadaptasian variabilitas genetik, membentuk tanaman yang berguna dari segi agronomi, tanpa proses hibridisasi. Variasi ini akan berguna jika seleksi in vitro dimungkinkan terjadi atau metode pemeriksaan secara cepat yang tepat. Hal ini dapat dipercaya bahwa variasi somaklonal dapat ditingkatkan selama kultur in vitro untuk beberapa karakter, seperti resisten terhadap penyakit, herbisida, dan toleransi terhadap lingkungan dan stress terhadap bahan kimia.

TINJAUAN PUSTAKA

Variasi somaklonal pertama kali dikemukakan oleh Larkin dan Scowcroft (1981) dalam Kadir (2007), yang didefinisikan sebagai keragaman genetik dari tanaman yang  dihasilkan melalui kultur sel, baik selsomatik seperti sel daun, akar, dan  batang, maupun sel gamet. Skirvin et al. (1993) mendefinisikan variasi somaklonal sebagai keragaman genetik tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan. Variasi tersebut dapat berasal dari keragamangenetik eksplan yang digunakan atau yang terjadi dalam kultur jaringan.

Variasi somaklonal yang terjadi dalam kultur jaringan merupakan hasil kumulatif dari mutasi genetik pada eksplan dan yang diinduksi pada kondisi in vitro. Variasi somaklonal merupakan perubahan genetic yang bukan disebabkan oleh segregasi atau rekombinasi gen, seperti yang biasa terjadi akibat proses persilangan. Thrope (1990) menggunakan istilah pre-existing cellular genetic, yaitu keragaman yang diinduksi oleh kultur jaringan. Keragaman ini dapat muncul akibat penggandaan dalam kromosom (fusi, endomitosis), perubahan jumlah kromosom (tagging dan nondisjunction), perubahan struktur kromosom, perubahan gen, dan perubahan sitoplasma.

Variasi somaklonal dapat dikelompokkan menjadi keragaman yang diwariskan (heritable), yaitu yang dikendalikan secara genetik, dan keragaman yang tidak diwariskan, yakni yang dikendalikan secara epigenetik. Keragaman somaklonal yang dikendalikan secara genetik biasanya bersifat stabil dan dapat diturunkan secara seksual ke generasi selanjutnya. Keragaman epigenetik biasanya akan hilang bila diturunkan secara seksual.

Variasi somaklonal dalam kultur jaringan terjadi akibat penggunaan zat pengatur tumbuh dan tingkat konsentrasinya, lama fase pertumbuhan kalus, tipe kultur yang digunakan (sel, protoplasma, kalus jaringan), serta digunakan atau tidaknya media seleksi dalam kultur in vitro. Zat pengatur tumbuh kelompok auksin 2,4 D dan 2,4,5-T biasanya dapat menyebabkan terjadinya variasi somaklonal. Pada tanaman kelapa sawit, perlakuan 2,4-D pada kultur kalus yang mampu beregenerasi membentuk tunas menyebabkan variasi somaklonal saat aklimatisasi di lapangan. Beberapa sifat tanaman dapat berubah akibat variasi somaklonal, namun sifat lainnya tetap menyerupai induknya. Dengan demikian, variasi somaklonal sangat memungkinkan untuk mengubah satu atau beberapa sifat yang diinginkan dengan tetap mempertahankan karakter unggul lainnya yang sudah dimiliki oleh tanaman induk. Tanaman yang berasal dari sel-sel yang bermutasi akan membentuk tanaman yang mungkin merupakan klon baru yang berbeda dengan induknya.

Perbaikan tanaman melalui variasi somaklonal telah banyak dilakukan, antara lain untuk sifat ketahanan terhadap cekaman biotik dan abiotik. Cara tersebut bermanfaat bila dapat menambah komponen keragaman genetik yang tidak ditemukan di alam serta mengubah sifat dari kultivar yang ada menjadi lebih baik, terutama untuk tanaman yang diperbanyak secara vegetatif atau menyerbuk sendiri.

Dapat dikatakan bahwa variasi somaklonal telah berhasil memperbaiki sifat produksi beberapa tanaman seperti tomat, tebu, seledri, jagung, padi, dan sorgum Tetapi juga harus dikatakan tentang ketidaksuksesan beberapa percobaan dengan pendekatan ini, misalnya pada tanaman gandum, jagung, dan barley meskipun diusahakan dengan skala yang besar dan ekstensif (Maralappanavaret al., 2000).  Meskipun hasil (regeneran) dari variasi somaklonal tidak dapat diprediksi, beberapa kelebihannya dibandingkan dengan alat (teknik) lainnya adalah:

1)  Lebih murah dibandingkan dengan pendekatan bioteknologi dengan hibridisasi somatik dan transformasi genetik.

2) Sistem kultur jaringan dapat menggunakan lebih banyak spesies tanaman daripada manipulasi dengan hibridisasi somatik dan transformasi genetik.

3) Tidak perlu identifikasi sifat (trait) berdasarkan sifat genetik dibanding de-ngan transformasi yang memerlukan identifikasi genetik untuk isolasi dan kloning gen dimaksud.

 4) Dilaporkan varian-varian noveltis telah ba-nyak dihasilkan di antara somaklon yang dihasilkan variasi somaklonal. Bukti genetik dan sitogenetik mengindikasikan bahwa frekuensi dan distribusi terjadinya rekombinasi genetik dapat diubah dengan jalan lintas melatui kultur jaringan.

Beberapa sifat tanaman dapat berubah akibat variasi somaklonal, namun sifat lainnya tetap menyerupai induknya. Dengan demikian, variasi somaklonal sangat memungkinkan untuk mengubah satu atau beberapa sifat yang diinginkan dengan tetap mempertahankan karakter unggul lainnya yang sudah dimiliki oleh tanaman induk.  Mattjik (2005) menyatakan, dalam perbanyakan secara in vitro,

yang terjadi adalah mutasi somatik. Sel yang bermutasi saat membelah akan membentuk sekumpulan sel yang berbeda dengan sel asalnya. Tanaman yang berasal dari sel-sel yang bermutasi akan membentuk tanaman yang mungkin merupakan  klon baru yang berbeda dengan induknya. Beberapa hasil pemanfaatan variasi somaklonal untuk menghasilkan tanaman unggul baru.

Penerapan bioteknologi dalam pemuliaan dapat dilaksanakan tanpa meninggalkan cara pemuliaan konvensional. Penggunaan teknologi in-konvensional dan konvensional dalam kegiatanpemuliaan akan memepercepat diperolehnya varietas unggul baru, meningkatkan nilai tambah petani, serta mendorong perkembangan dunia usaha pertanian. Salah satu penerapan bioteknologi itu yaitu dengan cara variasi somaklonal yang dapat meningkatkan pengadaptasian variabilitas genetik, membentuk tanaman yang berguna dari segi agronomi, tanpa proses hibridisasi. Variasi ini akan sangat  berguna dan bermanfaat.

PENUTUP

1.    Kegiatan pemuliaan memerlukan keragaman genetik luas untuk memperoleh varietas unggul baru dengan sifat-sifat yang diinginkan. Mutasi induksi dan variasi somaklonal merupakan terobosan dalam perbaikan sifat tanaman terutama yang sukar diperbaiki secara konvensional.

2.      Variasi somaklonal adalah keragaman genetik yang dihasilkan melalui kultur jaringan.

3.      Penerapan bioteknologi dalam pemuliaan dapat dilaksanakan tanpa meninggalkan cara pemuliaan konvensional. Penggunaan teknologi in-konvensional dan konvensional dalam kegiatanpemuliaan akan memepercepat diperolehnya varietas unggul baru, meningkatkan nilai tambah petani, serta mendorong perkembangan dunia usaha pertanian.

4.      Variasi somaklonal dapat dikelompokkan menjadi keragaman yang diwariskan (heritable), yaitu yang dikendalikan secara genetik, dan keragaman yang tidak diwariskan, yakni yang dikendalikan secara epigenetik.