KESERAGAMAN SOMAKLONAL - SUSAH FAHAM

VARIASI SOMAKLONAL (Somaclonal variation)  adalah satu istilah yang merupakan keragaman genetik yang mana ia selalu dihasilkan melalui pembiakan kultur tisu (Tissue culture propogation). Variasi somaklonal pertama kali telah dikenalpasti oleh saintis bernama Larkin dan Scowcorf (1989) yang mendefinisikannya sebagai keragaman genetik dari tanaman yang dihasilkan melalui kultur sel sama ada dari sel somatik seperti sel daun, sel akar dan sel batang atau pun dari sel gamet. Penulis blog yang sering juga ada membincangkan mengenai agronomi dan cara pembiakan tanaman memang ada menulis artikel seperti ini sebelum ini (Sila klik disini), (Sila klik disini) dan beberapa lagi. Dalam pembiakan tumbuhan cara ini tidak seperti yang biasa terjadi secara kacukan atau secara persilangan (cross pollination) dimana keragaman akan terhasil akibat dari proses daripada segregasi (segregation) atau pun dari rekombinasi gen (gene recombonation). Perkara ini berlaku bila variasi somaklonal keragaman terjadi akibat adanya penggandaan didalam kromosom (fussion atau endomitosis), perubahan jumlah kromosom (tagging dan non-disjunction), perubahan struktur kromosom, perubahan gen dan juga perubahan sitoplasma (Kumar dan Mathur, 2004). Variasi somaklonal yang terjadi pada tanaman sering bersifat diwariskan (heritable) dan tidak diwariskan. Keragaman yang bersifat diwariskan selalunya akan berlaku secara genetik dimana ia bersifat stabil dan dapat diturunkan secara seksual kepada generasi selanjutnya. Sedangkan yang bersifat tidak boleh diwariskan dikendalikan secara Epigenetik iaitu yang selalunya akan hilang apabila diturunkan secara seksual (Skirvin et al,1993). Dalam perkara ini berlaku beberapa perkara penting yang perlu penulis blog bentang sekali lagi berdasarkan kepada sifat keseragaman somaklonal. Dari segi kompentesi asas perkara ini mampu untuk menjelaskan peranan kultur tisu pada induksi dimana variasi somaklonal sumber eksplan. Ia juga mampu didalam menerapkan prinsip kultur tisu pada induksi variasi somaklonal dan ke 3 dia juga ada tindakbalas dengan perlakuan fizikal seperti kesan sinar gamma pada induksi variasi somaklonal. Kaedah ini juga akan melibatkan peranan bahan pengatur tumbuhan (growth regulator) semasa ada berlakunya proses induksi somaklonal. Artikel malam ini saya menulis secara ilmiah dalam "Anim Agro Technology" mengenai satu artikel dari negara jiran yang disesuaikan mengenai keseragaman somaklonal untuk kita fahami. Tidak banyak artikel seperti ini ditulis di Malaysia untuk dijadikan bahan rujukkan semua pembaca dan penyelidik pertanian.

Variasi somaklonal adalah variasi genetik tanaman yang dihasilkan melalui kultur tisu atau kultur sel yang meliputi semua variasi genetik yang terjadi pada tanaman yang diregenerasikan dari sel yang tidak ada diffrensiasi protoplas, callus ataupun jaringan (Larkin dan Scowcroft, 1981). Variasi genetik ini akan diekspresikan pada tanaman regenerasi berikutnya dalam bentuk karakter atau ciri-ciri varian. Variasi ini juga merupakan manifestasi mutasi (mutation) dan akan dapat diturunkan kepada tumbuhan keturunannya melalui proses perbanyakan vegetatif atau pun generatif (Lgnacimuthu et al, 1997). Diantara faktor-faktor yang mempengaruhi berlakunya keragaman somaklonal  adalah apabila (1) Komposisi zat kimia yang digunakan dalam media seperti beberapa zat kimia tertentu digunakan untuk tujuan menginduksi variasi somaklonal seperti Kolkhisin,  Asenapthen  dan lain lain. (2) Lamanya fasa pertumbuhan kalus dimana sub-kultur yang berulang-ulang selalu dapat akan menyebabkan terjadinya mutasi. (3) Jenis zat pengatur pertumbuhan (ZPT) yang digunapakai dimana ZPT tertentu dapat menginduksi  terjadinya variasi somaklonal. (4) Jenis kultur yang selalu digunakan atau sistem kultur (kultur kalus, suspensi sel, kultur protoplas) atau jumlah perlakuan sub-kultur yang berulang-ulang. Nursandi (2006) didalam temuannya juga mendapati bagi tujuan mendapatkan variasi somaklonal pada tanaman seperti tanaman nenas dengan perlakuan sub-kultur yang berulang pada kultur in-vitro dan pengaruh ZPT BAP dan TDZ, setelah ditanam diladang maka dilihat tahap perubahan tersebut menetap. (5) Genotif induk (homozigot atau heterozigot) dapat juga memungkinkan akan berlaku terjadinya benang kromosom yang abnormal. (6) Perlakuan fizikal lainnya iaitu dengan cara buatan seperti radiasi sinaran Beta, Alpha, melukai, tumor dan lainnya. Penelitian telah dilakukan seperti peningkatan variasi genetik tanaman manggis dengan Induksi radiasi sinar gamma dan yang ke (7) adalah menjadi sumber eksplan dimana berlaku proses keragaman pada eksplan dapat disebabkan adanya sel-sel yang bermuatan atau adanya polisomik dari jaringan tertentu (Jacobsen, 1987; Peloquin, 1981).

Lazimnya variasi somaklonal merupakan kaedah alternatif dalam pemuliaan tanaman untuk mencipta tanaman varieti baru yang resisten terhadap penyakit, herbicide, toleran terhadap keadaan persekitaran yang ekstrim seperti kemarau, pH rendah dan mampu untuk memperbaiki kualiti hasil (Larkin dan Scowcroft, 1998).  Aplikasi teknik ini telah banyak dilakukan pada tanaman makanan seperti tebu yang resisten terhadap virus penyebab penyakit Fiji, tomato yang resistant terhadap Fusarium oxysporum dengan memperoleh pelbagai variasi jumlah kromososm, pigmen daun dan buah, kentang dengan menggandakan jumlah kromosom dan kacang soya yang tahan tanah yang asidik. Teknologi in-vitro yang pesat kini memberi harapan untuk mencari sumber keragaman genetik baru melalui evaluasi dan seleksi variasi somaklonal. Untuk memperoleh regeneran mutan yang akan diseleksi baik di tingkat sel ataujaringan (in-vitro) mahupun peringkat plantlet, maka sel-sel atau jaringan mutan harus boleh untuk ianya diregenerasikan menjadi planlet yang akan di tanamkan dikebun. Melalui teknik kultur jaringan terdapat dua sebab yang berbeza kepentingan bagi penambahbaikan tanaman dengan mempertahankan kestabilan genetik dan juga untuk merangsang keragaman genetik. Pada masa ini lazimnya pembahagian kelompok variasi genetik tanaman (variasi somaklonal) berdasarkan punca kepada keragaman iaitu PERTAMA berlaku perubahan jumlahkrornosom (Gross caryoptic changes), contoh: aneuploid dan euploid (poliploid). Telah ban yak dipelajari pad a tanaman kentang, tebu, sorgum, pelargonium, tembakau. Harahap (1995) dalam kajiannya telah berjaya mendapatkan peningkatan kelipatan jumlah kromosom akar, kadar protein biji dan perubahan morfologi tanaman kacang hijau dengan perlakuan pada kolkhisin. Juga ditemukan kelainan-kelainan seperti sel yang mempunyai 2 inti, inti yang sangat membesar dimana daun yang jumlahnya mengalami penambahan. Penelitian juga dilakukan pada akar tanaman bawang merah yang telah mengalami kelipatan jumlah akibat perlakuan kolkhisin (Harahap, 1998) dimana perubahan struktur anatomi tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.) hasil daripada perlakuan kolkhisin (Harahap, 2000), KEDUA adalah berlaku perubahan struktur dan susunan kromosom (Caryoptic changes associated with cromosome rearrangement). Pada umumnya terjadi pada kultur sel, seperti delesion, inverse dan translocation. KETIGA adalah berlaku perpindahan silang somatik. Radio isotop disinyalir meningkatkan dimana terjadinya proses pindah silang di dalam sel. KEEMPAT domana berlaku Transposon (transposable element). Disebabkan oleh adanya elemen loncatan ini maka utas DNA dapat pindah dari satu lokus ke lokus gen lainnya, sehingga dapat menyebabkan delesi, inversi. KELIMA berlaku penambahan dan pengurangan produk gen. Telah ban yak diungkapkan bahwa gen yang spesiflk dapat bertambah selama proses diffrensiasi sebagai respon terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan. KEENAM  adalah berlaku pembebasan terhadap virus. Dengan tehnik kultur meristem dan dipadu dengan menginduksi variasi somaklonalnya, maka beberapa tanaman bebas virus telah didapat. 

Variasi somaklonal mempunyai aspek positif dan negatif. Dalam pembiakan in-vitro yang tidak baik adalah progeni tidak true- type dimana ia biasanya bernilai rendah. Jika ada perubahan spontan berkemungkinan juga merupakan ada masaalah dan percubaan transformasi sel tanaman. Frekuensi untuk perubahan yang tinggi dan tidak akan terus berhubungan dengan perlakuan pada penyelidikan dapat menimbulkan interpretasi hasil yang membingungkan dan mengganggu hasil jika ia dibandingkan dengan keuntungan dalam transfer gen spesifik. Walaupun variabiliti diantara kultur sel mungkin menurunkan mutagen awal pada seleksi in vitro, dan dapat mengakibatkan variasi spesifik yang dapat diseleksi. Prospek kultur in vitro untuk meningkatkan keragaman genetik terhadap perubahan sifat tertentu dan tipe tanaman yang beradaptasi dengan baik akan sangat baik untuk dikembangkan walaupun tanpa melalui hibridisasi. Variasi yang berasal dari kultur jaringan harus diperhatikan secara serius sebagai komponen program pemuliaan dengan syarat seperti ada perubahan harus stabil dimana proses perubahan harus merupakan sifat yang penting seperti vigour, hasil, kemasakan, jenis tanaman, fertiliti. Variasi somaklonal yang menarik pada umumnya meliputi sifat positif yang belum ada pada nombor- nombor galur yang dihasilkan ciri tambahbaik tanaman. Kemampuan identifikasi dan karakterisasi variasi somaklonal tidak qkqn melebihi dari syarat- syarat yang diperlukan dalam proses penambaikan ciri secara konvensional. Variasi somaklonal yang nyata sebagai sumber bagi penambaikan genetik juga tergantung pada proses pembentukannya. 

Gambar sebelah menunjukkan dimana tanaman Nenas Cv. Smoot Cayene yang mengalami variegata dengan cara rawatan dimana sub kultur berulang-ulang dan beberapa kombinasi Zat Pengatur Tumbuhan (ZPT). Hasil kajian yang didapati dimana pada induksi varisi genetik tanaman tersebut secara in-vitro menunjukkan bahwa terjadi perubahan pada level DNA iaitu proses Iso enzim, anatomi dan sitologi mahu pun morfologi tanaman dengan perlakuan sinar gamma. Hal ini dapat terjadi karena sinar gamma. Didalam mekanisma ketjanya merupakan pancaran gelombang elektromagnetik yang daya tembusnya tidak hanya pada bagian perifer saja namun gelombang elektromagnetik tersebut dapat menembusinya. lazimnya variasi genetik tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan dan kultur sel yang meliputi semua variasi genetik yang tetjadi pada tanaman yang diregenerasikan dari sel yang tidak berdifferensiasi protoplas, kalus ataupun jaringan. Perubahan jumlah kromosom, perubahan strukrur dan susunan kromosom, pindak silang somatik, transposon, penambahan dan pengurangan produk gen, pembebasan Variasi somaklonal atau variasi genetik tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan atau kultur sel adalah meliputi semua variasi genetik yang terjadi pada tanaman yang diregenerasikan dari sel yang tidak berdiffrensiasi protoplas, kalus araupun jaringan. Amitosis adalah proses Reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui rahap-tahap pembelahan sel. Kariokinesis pula adalah proses pembahagian inti menjadi dua bagian. Sementara itu Sitokinesis dimaksudkan dengan proses pembahagian sitoplasma menjadi dua bagian, peristiwa pembelahan sel. Mutan pula adalah jenis individu yang mengalami perubahan materi genetic DNA maupun RNA, baik pada taraf urutan (disebut mutasi titik) mahu pun pada taraf kromosom. Fertiliti pula bermaksud subur, berpeluang untuk menghasilkan keturunan. Fragmentasi: adalah proses reproduksi aseksual atau kloning di mana suatu organisma dibagi menjadi fragmen-fragmen.. Biosintesis: adalah proses penyusunan suatu molekul, senyawa. Eksplorasi: adalah merupakan tindakan mencari a tau melakukan petjalanan dengan tujuan menemukan sesuaru Viabiliti: Kemampuan hidup (contohnya, benih). Kriopreservasi: adalah suatu proses pembekuan untuk menghentikan sementara kegiatan hid up dari sel tanpa mematikan fungsi sel, dimana proses hid up dapat berlanjut setelah pembekuan dihentikan. Aldimatisasi: merupakan satu tahap penyesuaian diri tanaman hasil kultur jaringan terhadap lingkungan sekitar. Polination: merupakan proses penyerbukan (istilah yang biasanya dengan bantuan manusia) Inisiasi: Pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan dan digunakan untuk proses pembentukan (misalnya tunas). Semuga artikel ubahbahasa asal Bahasa Indonesia ini difahami pembaca blog anim agro technology. Wasallam!!...

SOMAKLONAL TUMBUHAN... APA BENDA...

RENCANA ASAL...  IA DARI INDONESIA...
PUAS MEMBACA... LAMBAT FAHAMNYA...
DAPAT INFO.. BUAT PEMBACAAN SAJA...

By,
M Anem,
Senior Agronomist,
Room D18, Rosa Pasadena Hotel,
Brinchang, Cameroon Highland,
Pahang, Malaysia.
(8 Syaaban 1439H).