Mutasi Pada Tanaman

Berdasarkan catatan sejarah evolusi tanaman, dinyatakan bahwa intinya evolusi terjadi lantaran mutasi yang terus-menerus secara alami. Oleh lantaran itu banyak yang beranggapan keragaman yang ada kini terutama disebabkan oleh mutasi. Mutasi ialah berubahnya materi genetik pada suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba maupun acak serta merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup yang bersifat diwariskan (heritable). Pengertian lain mutasi merupakan perubahan genetik yang terjadi pada gen tunggal; beberapa gen maupun susunan kromosomnya. Dalam prosesnya, adanya mutasi diakibatkan oleh perubahan pada urutan (sequence) nukleotida DNA kromosom yang menimbulkan terjadinya perubahan pada bentuk protein enzim . 

Mutasi sanggup terjadi secara alami maupun secara buatan (mutasi induksi). Di alam, mutasi cenderung berjalan lambat, namun berlangsung secara kontinu sehingga membutuhkan waktu yang usang untuk menjadikan makhluk mutan dalam populasi alami untuk sanggup menerapkan seleksi terhadap sifat-sifat yang menguntungkan. Mutasi induksi sanggup mempercepat terjadinya mutasi dan keragaman yang ditimbulkan tidak berbeda dengan keragaman yang terjadi secara evolusi. Dalam pemuliaan tanaman, semakin besar variasi genetik, maka akan memudahkan proses seleksi tumbuhan yang sesuai dengan tujuan pemuliaan yang diinginkan.

Mutasi induksi sanggup terjadi apabila dipakai mutagen dengan takaran dan lamanya waktu. Mutagen ialah zat atau perlakuan yang sanggup menimbulkan adanya mutasi. Mutagen sanggup berupa mutagen kimia dan mutagen fisika. Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkil (alkylating agents) seperti diethyl sulphate (DES), methyl methane sulphonate (MMS), ethyl methane sulphonate (EMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan kolkisin. Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) menyerupai radiasi sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutron, dan partikel dari aselerator. 

Mutagen kimia sanggup menimbulkan mutasi melalui beberapa cara. Gugusan alkil aktif dari materi mutagen kimia akan ditransfer ke molekul lain dengan posisi kepadatan elektron cukup tinggi menyerupai kelompok fosfat dan juga molekul purin dan pirimidin yang merupakan penyusun struktur DNA. Seperti kita ketahui, DNA ialah struktur biokimia yang membawa gen. Basa nitrogen penyusun struktur DNA terdiri dari adenine, guanine, timin dan sitosin. Adenine dan guanine ialah basa yang mempunyai cincin ganda (double-ring bases) sehingga masuk ke dalam kelompok disebut purin, sementara timin dan sitosin memiliki cincin tunggal (single-ring bases) disebut pirimidin. Struktur molekul DNA mempunyai bentuk double helix yang tersusun dari pasangan Adenin-Timin dan Guanin-Sitosin. Contoh mutasi yang sering terjadi jawaban mutagen kimia yakni berubahnya basa nitrogen pada struktur DNA yang mengarah pada pembentukan 7-alkyl guanine.

Perlakuan dengan mutagen fisik maupun kimiawi akan menimbulkan perubahan. Perubahan tersebut terjadi pada tingkat genom, kromosom, dan DNA atau gen dikenal dengan istilah mutasi:

1. Mutasi Genom

Poliploidi pada tumbuhan memperlihatkan bahwa adanya satu atau lebih set kromosom yang telah ditambahkan pada kromosom diploid sebagai pola triploid (2x + x = 3x) dan tetraploid (2x + 2x = 4x). Dalam notasi tersebut x ialah jumlah set kromosom dasar. Haploidi (yang berasal dari diploidi) atau polihaploidi (yang berasal dari poliploidi) memperlihatkan bahwa status tumbuhan tersebut mempunyai separuh dari jumlah set kromosom normal sebagai pola 2x → x dan 4x → 2x dan seterusnya. Aneuploidi menunjukkan bahwa status tumbuhan yang mempunyai penambahan atau pengurangan kromosom yang berasal dari pasangan normalnya, menyerupai  2x+1, 2x–1, 3x+1, 4x–1, 4x+2 dan sebagainya. Pengaruh beberapa mutagen kimia, menyerupai kolkisin yang sanggup merubah tingkat ploidi pada genom tanaman, contohnya A → AA, AA → AAAA dan seterusnya. Mutasi genom banyak terjadi pada tumbuhan yang di induksi memakai mutagen kimiawi.

Baca juga: Induksi Poliplodi dengan Mutagen Kolkisin

2. Mutasi Kromosom 

Adanya imbas materi mutagen, terutama berupa radiasi, ialah yang paling banyak terjadi pada perubahan kromosom tumbuhan dengan ditandai adanya benang kromosom yang pecah (chromosome breakage atau chromosome aberation). Peristiwa pecahnya benang pada kromosom dibagi menjadi empat macam yakni translokasi, inversi, duplikasi, dan defisiensi. 

3. Mutasi gen

Berdasarkan konsep genetika, info genetik disimpan dalam bentuk serangkaian polinukliotida atau disebut dengan DNA. Empat nukliotida tersusun atas purin (terdiri atas adenin dan guanin) dan pirimidin (terdiri atas sitosin dan timin) yang dihubungkan bersama melalui ikatan fosfat dan gula (deoxyribose). Bahan mutagen tertentu sanggup menimbulkan adanya induksi perubahan spesifik pada susunan pasangan basa dalam molekul DNA. Perubahan tersebut dikatakan sebagai mutasi gen yang dikelompokkan menjadi dua katagori yaitu microlesion dan macrolesion. Microlesion ialah jenis mutasi yang mana terjadi substitusi pasangan basa, transisi atau transversi pada pasangan basa, serta penyisipan gres pasangan basa. Macrolesion ialah mutasi yang mana terjadi abolisi (delesi), duplikasi atau penyusunan kembali pasangan basa. Mutasi microlesion sering juga disebut mutasi titik (point mutation). Biasanya mutagen kimia berkaitan dengan mutasi microlesion sedangkan mutagen fisik (radiasi) identik dengan mutasi macrolesion.