LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR GENETIKA SEL “Pengamatan Pembelahan Sel Secara Mitosis pada Akar Tanaman Bawang Putih (Allium sativum L.)”
Disusun Oleh : NAMA
: RISKA MEILINA
NIM
: DIB1 16 273
KELOMPOK
: 3 (TIGA)
ASISTEN
: TEGUH SATRIAWAN
LABORATORIUM AGROTEKNOLOGI UNIT IN VITRO TANAMAN FAKULTAS PERTANAIN UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2019
HALAMAN PENGESAHAN “Pengamatan Pembelahan Sel Secara Mitosis pada Akar Tanaman Bawang Putih (Allium sativum L.)”
Disusun Oleh : NAMA : RISKA MEILINA NIM
: DIB1 16 273
Di Susun untuk Melengkapi Tugas Praktikum Mata Kuliah Pengantar Genetika Sel Semester VI tahun 2019. Kendari, Menyetujui, Asisten Praktikum
TEGUH SATRIAWAN
Maret 2019
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Bawang putih (Allium sativum L.) merupakan komoditas sayuran yang banyak mendatangkan keuntungan karena mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Umbi bawang putih banyak digunakan sebagai bumbu masak. Selain dikonsumsi sebagai bumbu masak, bawang putih dapat digunakan sebagai bahan obat dan kosmetik. Produksi bawang putih di Indonesia belum mampu memenuhi permintaan kebutuhan pangan masyarakat sehingga menyebabkan selisih dan kekosongan yang cukup besar antara konsumsi dan produksi
dalam negeri.
Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema& gen berjumlah dua buah (sepasang). Mitosis berlangsung dalam beberapa fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan teloase. Profase Pada tahap profase, kromosom tampak sebagai benang-benang halus yang kadangkadang saling melilit satu sama lain dan ternetang secara maksimal sehingga kromomer tampak jelas. Kemudian kromosom akan memendek dan menebal sehingga kromomer terletak begitu dekat satu sama lain. Tiap bagian dari kromosom ganda itu disebut kromatid yang dihubungkan oleh kinetokor sehingga kromosom tetap tunggal sampai metafase.
Pada permulaan profase sentriol bergerak ke sisi yang berlawanan dan terbentuk benang-benang gelendong (spindel). Pada akhir profase sentriol berada di kutubkutub yang berlawanan, serta gelendong-gelendong mengatur diri untuk menjadi penghubung antara sentriol dan kinetokor. Anak inti menyusut dan akhinya menghilang demikian juga dengan selaput inti. Mitosis adalah peristiwa yang terjadi di dalam sel, yang merupakan bagian yang sangat kecil penyusun makhluk hidup. Mitosois terjadi di dalam sel yang letaknya jauh di dalam tubuh makhluk hidup. Waktu terjadinya mitosis juga tidak bisa ditentukan dengan tepat. Oleh karena hal-hal tersebut, peristiwa mitosis dalam sel makhluk hidup menjadi sulit untuk diamati secara langsung. Gambaran tentang tahapan-tahapan mitosispun selama ini hanya dapat kita ketahui melalui ilustrasi dan gambar dari referensi. Jarang ada buku yang memuat foto asli dari pengamatan lewat mikroskop. Mitosis berfungsi dalam mempertahankan kromosom sel dimana kromosom anak identik dengan kromosom induk dengan jumlah sel anak berjumlah dua, pembentukan jaringan baru, perbaikan sel-sel yang rusak. Berdasarkan uraian diatas maka penting dilaksanakannya pengamatan pembelahan sel pada akar tanaman bawang putih. 1.2. Perumusan Masalah Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel somatis (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotip sama dan identik dengan sel induknya. Metode squash merupakan metode yang digunakan untuk mendapatkan suatu sediaan dengan cara
memejet sebuah objek diatas gelas objek atau kaca preparat. Namun diperlukan teknik khusus untuk memejet preparat agar hasilnya lebih maksimal. Berdasarkan latar belakang dan uraian masalah di atas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: berapa lama waktu yang dilakukan untuk melakukan metode squash agar mendapatkan hasil yang maksimal? 1.3. Tujuan dan Kegunaan Tujuan dari praktikum ini adalah mahasisma mampu membuat preparat pembelahan sel pada akar tanaman bawang dan mengamati tahap-tahap pembelahan sel secara mitosis serta mampu mengamti sendiri preparat dengan menggunakan mikroskop. Kegunaan pada praktikum ini yaitu untuk lebih mudah menemukan tahap-tahap dalam pembelahan sel pada akar tanaman jagung menggunakan metode fiksasi dan pemberian bahan pewarna selektif aceto orcein.
II. TINJAUAN PUSTAKA Bawang putih adalah tanaman tradisional yang sering digunakan dalam masakan. Saat ini, bawang putih telah terbukti mimiliki berbagai manfaat dalam kesehatan. Bawang putih merupakan salah satu tanaman obat paling tua dan dipercaya berasal dari benua Asia lebih dari 6.000 tahun lalu (Butt dan Sultan, 2009). Bawang putih adalah tanaman berumpun yang mempunyai ketinggian sekitar 60 cm. Umbi bawang putih dapat mencapai ukuran 3,8-7,8 cm dengan diameter bervariasi. Umbi bawang putih memiliki 4-60 siung dengan berbagai bentuk dan ukuran. Siung bawang putih dibungkus oleh membran tipis berwarna putih atau merah keunggulan (Meyers dan Michelle, 2006). Seluruh sel somatic pada organisme multiseluler adalah keturunan dari satu sel awal, yakni telur yang terfertilisasi atau zigot, melalui proses pembelahan yang disebut mitosis. Fungsi mitosis yang pertama adalah membran salinan yang persis sama dari setiap kromosom, lalu membagikan set identik kromosom kepada masing-masing dari kedua sel keturunan, atau sel anakan melalui pembelahan sel awal (sel induk). Interfase adalah periode diantara dua mitosis yang berurutan dan terdiri atas tiga fase yaitu G1, S dan G2. Selama fase S (sintesis), molekul-molekul mengalami
replikasi
DNA
dari
masing-masing
kromosom
hingga menghasilkan sepasang molekul DNA identik
yang disebut kromatid (terkadang disebut kromatid saudari). Masing-masing kromosom yang telah direplikasi itu lalu memasuki mitosis dengan dua molekul DNA yang identik (Susan Elrod, 2007).
Pembelahan sel secara mitosis dan meiosis pada umumnya berlangsung pada organisme eukariotik dan multiseluler yang meliputi pembagian inti sel (kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis). Setiap kali pembelahan memiliki tahapan-tahapan yang didasarkan pada perubahan letak kromosom selama berlangsungnya proses pembelahan. Setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat diamati proses-prosesnya melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom tersebut (Sumadi dan Aditya Marianti, 2007). Sel mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri dengan melakukan pembelahan. Tanaman menggunakan cara ini untuk memperbanyak sel somatik pada pertumbuhan dan pada sel gamet pada proses pewarisan sifat hingga akhirnya membentuk individu baru. Ada dua macam pembelahan sel tanaman, yaitu pembelahan mitosis dan meiosis. Pembelahan mitosis menghasilkan sel baru yang jumlah kromosom dan kandungan genetiknya identik dengan sel asal. Sedangkan pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan sel anak yang mempunyai jumlah kromosom setengahnya dari jumlah kromosom sel asalnya (Sobir dan Syukur, 2015). Pengamatan ukuran sel ujung akar pada metafase dengan cara mengambil dari bagian ujung akar yang aktif tumbuh pada tanaman berumur 15 hari sepanjang 1-1,5 millimeter dari ujung akar. Preparat dibuat dengan metode squash (pencet) dengan media gliserin
(untuk
menjaga
posisi
preparat).
digunakan mengamati proses pada ujung akar (Haryanti et al., 2009).
Squash
Siklus sel adalah periode dari permulaan satu pembelahan menuju ke permulaan yang lainnya, sedangkan reproduksi seluler adalah proses perputaran dari pertumbuhan mitosis dan pembelahan sel. Siklus sel terdiri dari interfase dan mitosis. Interfase itu sendiri terdiri dari tiga fase (G1, S, dan G2). Sedangkan mitosis terdiri dari 5 fase yaitu profase, prometafase, metafase, anafase dan telofase. Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel (Nurul et al., 2014). Pembuatan sediaan mitosis menggunakan metode squash. Ujung akar tanaman dipotong dan kemudian dimasukkan ke dalam larutan fiksasi. Ujung akar tanaman merupakan bahan yang ideal dalam pengamatan pembelahan sel secara mitosis (Ernawati, 2007). Pertumbuhan akar tidak akan terjadi apabila seluruh tunas dihilangkan atau dalam keadaan istirahat. Pembelahan sel yang terjadi pada titik tumbuh ujung-ujung akar tergantung pada persediaan karbohidrat yang cukup. Pembelahan tersebut dapat diamati dengan membuat preparat menggunakan metode squash (Hayati et al., 2012).
III. METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1. Waktu dan Tempat Praktikum ini di laksanakan pada hari Kamis, 21 Maret 2019 pada pukul 08.00 WITA sampai selesai. Bertempat di Laboratorium Agroteknologi Unit In Vitro Fakultas Pertanian Universitas Halu Oleo. 3.2. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu silet, pipet tetes, mikroskop, kaca preparat dan penutupnya, petrdist, tube, pinset, lampu bunsen, alat tulis menulis dan kamera. Bahan yang digunakan adalah akar tanaman bawang putih, tisu, aquadest larutan aceto orcein, larutan carnoy spiritus dan kuteks bening. 3.3. Prosedur Kerja Prosedur kerja pengamatan pembelahan sel pada akar tanaman bawang yaitu sebagai berikut : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Menyiapkan ujung akar tanaman yang telah difiksasi menggunakan larutan carnoy selama 2 hari 2 malam sebelum pengamatan 3. Mengeluarkan potongan akar tanaman bawang dari tube kedalam petridist yang kemudian dibilas dengan aquadest sebanyak 3 kali 5 menit 4. Setelah dilakukan pembilasan memasukan kembali kedalam tube kemudian direndam menggunakan larutan aceto orcein selama 10 menit
5. Setelah itu pindahkan akar tanaman bawang diatas petridist kemudian lakukan pengirisan ujung akar setipis mungkin 6. Kemudian meletakkan ujung akar yang telah di iris ke atas kaca preparat, meneteskan aceto orcein ke atas preparat, menutup preparat dengan kaca penutup 7. Melakukan proses pembakaran dengan melewatkan preparat ujung akar tanaman bawang di atas api spiritus 8. Setelah pembakaran menekan preparat atau melakukan mengetukan dengan cepat menggunakan karet penghapus pensil serta melakukan metode (squash) 9. Memberikan kuteks bening pada preparat tersebut 10. Selanjutnya mengamati fase pembelahan sel akar tanaman bawang di bawah mikroskop 11. Mendokumentasikan semua kegatan praktikum dan hasil pengamatan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Hasil dari praktikum pengamatan pembelahan sel pada akar bawang putih dapat dilihat pada tabel berikut ini : Tabel 1. Hasil pengamatan pembelahan sel pada akar bawang putih dibawah mikroskop. N O
Gambar
Keterangan 1. Dinding sel
1
1
2. Inti sel
2
1. Dinding sel 1 2
2. Inti sel
2
1. Dinding sel 2 3 1
2. Inti sel
4.2. Pembahasan Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan pengamatan pembelahan sel secara mitosis pada ujung akar bawang putih. Alasan menggunakan akar bawang putih agar memudahkan praktikan dalam pengamatan di bawah mikroskop, dan ujung akar merupakan bagian yang sedang aktif membelah. Pembelahan mitosis pada akar tanaman bawang kami tidak mendapatkan proses pembelahan mitosis yaitu dengan 4 tahap-tahap proses pembelahannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kegagalan dalam praktikum ini mungkin pada saat pemotongan akar bawang itu tidak teliti, cara pewarnaan pada kaca preparat yang salah atau terlalu banyak memberi zat pewarna. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum adalah aquades dan aceto orcein. Perendaman dengan aquades, hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam memotong tudung akar bawang, karena dengan pemberian aquades dapat memperjelas batas tudung akar dengan sel-sel diatasnya, tudung akar akan terlihat lebih putih dibandingkan bagian lain dari akar bawang, pemberian aquades ini juga dapat melunakkan dinding sel sehingga memudahkan dalam memotong. Sedangkan pemberian aceto orcein adalah sebagai zat pewarna bagi preparat yang sudah dibuat agar sel-sel akar bawang tadi tampak jelas jika diamati di bawah mikroskop. Setelah mengetahui waktu pembelahan mitosis pada tanaman hal yang harus diperhatikan selanjutnya adalah waktu pemotongan akar. Waktu pemotongan akar berkaitan dengan durasi mitosis dan indeks mitosis. Durasi mitosis setiap spesies tanaman bergantung pada kondis lingkungan, faktor utama dari durasi mitosis yaitu temperatur dan nutrisi. Beberapa spesies tanaman
memerlukan suhu tertentu dan lama penyinaran yang berbeda, sehingga untuk mendapatkan waktu potong yang tepat diperlukan pengamatan yang berulangulang pada waktu yang berbeda. Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi secara tidak langsung. Pembelahan sel secara mitosis terdapat adanya tahapan-tahapan tertentu. Tahapantahapan yang terdapat pada pembelahan mitosis ini meliputi: profase, metafase, anafase dan telofase. Mitosis terjadi didalam sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang sedang tumbuh (ujung akar dan ujung batang). Proses pembelahan secara mitosis menghasilkan dua sel anak yang identik dan bertujuan untuk mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti secara berturut-turut.
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi pada eukariot. Pembelahan sel secara mitosis terjadi pada jaringan somatik. Dalam pembelahan mitosis ini, satu sel membelah menjadi dua sel yang sama persis, Pembelahan mitosis dibagi menjadi empat fase yakni profase, metafase, anafase dan telofase. Pembelahan mitosis terjadi pada jaringan meristem yang sifatnya meristematik, pada tumbuhan jaringan ini terdapat pada ujung akar dan batang. Metode squash merupakanmetode yang digunakan untukmendapatkan suatu sediaan dengancara memejet sebuah objek diatas gelasobjek atau kaca preparat. 5.2. Saran Perlu dilakukan analisis mitosis pada berbagai tanaman yang lain, sehingga mahasiswa dapat mengamati berbagai macam kromosom tanaman pada saat mitosis.
DAFTAR PUSTAKA
Butt, M. S., dan Sultan M. T. 2009. Garlic Nature’s Protection Against Psysiological Threats. Critical Reviews In Food Science And Nutrition. Vol. 49 (6) : 538-551. Elrod, Susan. 2007. Teori Dan Soal-Sol Gentika Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta. Ernawati E. 2007. Efek Antimitosis Ekstrak Umbi Kembang Sungsang (Gloriosa superb Linn) terhadap Pembelahan Sel Akar Tanaman Cabai Merah (Capsicum annum L.), Jurnal Sains MIPA, Vol. 13 (1) : 35-38. Haryanti, S., Hastuti, R.B., Setiari, N. dan Banowo, A. 2009. Pengaruh Kolkisin terhadap Pertumbuhan, Ukuran Sel Metafase dan Kandungan Protein Biji Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L. Wilczek), Jurnal Penelitian Sains Dan Teknologi, Vol. 10 (2) : 112-120. Hayati, E., Sabaruddin dan Rahmawati. 2012. Pengaruh Jumlah Mata Tunas dan Komposisi Media Tanam terhadap Pertumbuhan Setek Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.), Jurnal Agrista, Vol. 16 (3) : 129-134. Meyers dan Michelle. 2006. Garlic an Herb Society of America Guide. The Herb Society of America. Nurul M, Muthiadin C, Wahidah B F, Aziz I R, 2014. Preparasi Kromosom Fase Mitosis Markisa Ungu (Passifloraedulis) Varietas Edulis Sulawesi Selatan. Biogenesis, Jurnal Ilmiah Biologi, Vol. 2 (1) : 48-55.