Kamis, 22 Oktober 2009

VARIASI SOMAKLONAL

Keragaman somaklonal adalah keragaman genetik yang terjadi pada sel-sel somatik karena adanya keragaman kromosom. Oleh karena itu keragaman genetik bisa terjadi pada tingkat sel, protoplasma, kalus, jaringan dan morfologi tanaman yang telah mengalami regenerasi. Keragaman disebabkan karena adanya perubahan jumlah dan struktur kromosom. Stabilitas genetik dalam perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan perlu dipertahankan, oleh karena itu perubahan genetik sangat dihindarkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan genetik yang sering terjadi dalam kultur sel atau jaringan disebabkan antara lain adanya poliploidi, aneuploidi, kerusakan kromosom, delesi, translokasi, amplifikasi gen dan mutasi. Keragaman genetik dalam kultur jaringan diekspresikan dalam bentuk variasi sifat-sifat pada tanaman yang beregenerasi yang kemudian dapat diturunkan baik melalui perbanyakan secara seksual maupun vegetatif.
Keragaman genetik terjadi pada sel-sel yang dikulturkan, tanaman yang berasal dari sel-sel tersebut disebut variasi somaklonal. Terminologi lain adalah variasi atau keragaman gametoklonal yang mengacu pada keragaman yang terjadi pada polen tanaman, tetapi istilah ini jarang dipakai. Secara umum, istilah keragaman somaklonal digunakan untuk keragaman genetik yang terjadi pada semua jenis sel atau tanaman yang berasal dari sel-sel yang dikulturkan secara in vitro. Keragaman tanaman hasil kultur jaringan atau sel menunjukkan sifat kualitatif maupun kuantitatif yang dapat diturunkan.
Keragaman somaklonal yang terjadi pada biakan in vitro bisa diakibatkan karena sel somatik membelah secara tidak sempurna baik karena suhu yang tinggi, genotipe, atau perlakuan zat kimia yan menyebabkan replikasi kromosom tidak berjalan sempurna. Pada kultur jaringan sering terjadi bila jaringan yang dikulturkan mengalami pembelahan sel yang sangat intensif dan membentuk kalus. Keragaman sel-sel somatik tersebut dapat dimanfaatkan untuk diseleksi sifat-sifat unggulnya.
Variasi pada tingkat kromosom akan menyebabkan perubahan fenotipe tanaman baik yang bersifat permanen maupun tidak permanen. Upaya meningkatkan variasi sel somatik melalui kultur sel atau kalus banyak dilakukan untuk mendapatkan galur-galur mutan secara cepat. Galur-galur mutan tersebut antara lain ditujukan untuk: (i) mendapatkan tanaman yang mampu tumbuh pada cekaman lingkungan seperti kadar Al tinggi, kadar garam yang tinggi, kekeringan dll.(ii) mendapatkan tanaman yang resisten terhadap hama, penyakit dan herbisida, (iii) memproduksi senyawa kimia tertentu (asam amino, metabolit sekunder) dalam jumlah yang tinggi.
Berbagai cara yang dapat ditempuh untuk meningkatkan keragaman pada sel somatik antara lain dengan induksi mutasi menggunakan radiasi atau bahan kimia mutagen. Radiasi dapat menggunakan radiasi sinar UV, sinar X-ray, atau sinar gamma. Radiasi dari sinar radioaktif dapat menyebabkan mjtasi pada tingkat kromosom ataupun DNA. Pengaruh radiasi terhadap mutasi tergantung pada tipe radiasi, pengaruh lingkungan sel sebelum dan sesudah radiasi, dan fase pertumbuhan tanaman yang diradiasi. Radiasi jaringan menghasilkan mutasi hanya pada bagian tertentu dari jaringan yang dapat mengakibatkan terbentuknya khimera. Penggunaan mutagen kimia untuk mendapatkan keragaman genetik pada sel somatik akan menyebabkan mutasi pada tingkat DNA. Mutasi ini dapat mengubah struktur asam amino tetentu, menyebabkan penggandaan kromosom atau menginaktifkan DNA. Mutagen kimia yang banyak digunakanuntuk induksi mutasi adalah: Ethyl metane sulfonate (EMS), methyl metane sulfonaate (MMS), Chloro choline chlorida, 5-bromourasil, dan 5-bromodeoxyuridine.

Isolasi ragam-ragam somaklonal
Mutan-mutan dari beberapa sifat dapat lebih mudah diisolasi melalui kultur sel dibandingkan dari suatu populasi tanaman karena sejumlah sel dapat dengan mudah dan efektif diseleksi sifat-sifat mutannya. Mutan-mutan yang dapat diseleksi secara efektif seperti ketahanan terhadap penyakit, perbaikan kualitas nutrisi, adaptasi tanaman terhadap cekaman kondisi lingkungan seperti salinitas tanah, suhu rendah, logam beracun (contoh Al), ketahanan terhadap herbisida dan meningkatkan biosintesa produk tanaman untuk tujuan obat atau industri.
Pendekatan untuk mengisolasi ragam somaklonal dapat dikelompokkan dalam dua katagori: (i) screening, dan (ii) seleksi sel.
(i) Screening
Melibatkan pengamatan sejumlah sel-sel atau tanaman yang telah diregenerasi untuk mendeteksi ragam tiap individu. Pendekatan dengan teknik ini hanya cocok untuk isolasi sifat-sifat hasil dari mutan. Secara umum, keturunan R1 (keturunan tanaman R0) dinilai dari identifikasi ragam tanaman, dan keturunan galur-galur R2-nya dievaluasi untuk konfirmasi. Pendekatan dengan cara screening akan menguntungkan dan secara luas dilakukan untuk isolasi klon sel-sel yang menghasilkan senyawa biokimia tertentu dengan kuantitas tertinggi.
(ii) Seleksi sel
Pendekatan dengan seleksi sel diarahkan berdasarkan variasi dari sel-sel yang bertahan hidup pada tekanan atau cekaman kondisi tertentu. Beberapa contoh seleksi sel antara lain seleksi sel yang resisten terhadap berbagai toksin, herbisida, konsentrasi gaam yang tinggi dll. Apabila mutan-mutan sel yang dapat lolos dari tekanan seleksi maka disebut seleksi positif. Pada seleksi negatif, sel-sel jenis liar akan membelah secara normal dan akan mati bila diberi bahan atau agen seleksi, seperti 5 BudR atau arsenat.
Beberapa karakter varian
Variasi somaklonal melalui seleksi sel sering tidak stabil. Frekuensi varian yang stabil berkisar antara 8-62% tergantung pada spesies dan agen seleksi. Banyak klon-lon yang gagal menunjukkan resistensinya terhadap agen penyeleksi selama tahap screening atau seleksi. Klon-klon tersebut berarti rentan dan tidak tergolong klon yang resisten. Beberapa klon kehilangan resistensinya terhadap agen seleksi setelah periode pertumbuhan tanpa tekanan agen seleksi. Klon-klon ini disebut varian yang tidak stabil dan diduga karea perubahan ekspresi gen. Beberapa varian fenotipe agak stabil selama fase kultur sel tetapi hilang apabila tanaman diregenerasikan dari kultur atau hilang setelah keturunan berikutnya. Perubahan tersebut dikenal dengan istilah perubahan epigenetik.

1 komentar:

  1. How to get to Bally's casino and get - DrmCD
    The nearest casino to Bally's, Golden 순천 출장마사지 Nugget is just 1.6 mi away, 여주 출장샵 with casinos offering 안동 출장안마 over 당진 출장안마 2,500 slots, 목포 출장샵 21 table games and

    BalasHapus