Pengaruh Testa terhadap Dormansi, Perkecambahan, dan Usia (Longevity) Biji

Penulis

Isabelle Debeaujon, Karen M. Le´on-Kloosterziel, and Maarten Koornneef

Biji Arabidopsis terdiri dari sebuah embrio putih yang dikelilingi satu lapisan hyaline dan satu lapisan aleuron yang menyimpan cadangan makanan dan berkaitan dengan testa atau kulit biji. Testa biji merupakan derivat dari jaringan ovular dan bersifat maternal. Testa pada biji tumbuhan tingkat tinggi berperan dalam melindungi embrio pada kondisi yang kurang menguntungkan.
Peran tersebut terutama pada pengaturan perkecambahan melalui mekanisme dormansi dan pembatasan aktifitas fisik dan biologis yang merugikan selama masa penyimpanan biji. Testa biji membatasi terjadinya perkecambahan malalui sifat impermeable terhadap air atau oksigen, serta resistensi mekanik pada tumbuhnya radikula. Sifat-sifat tersebut diketahui berkaitan dengan warna biji akibat adanya senyawa fenolik yang bervariasi pada berbagai spesies. Berbagai penelitian biji Arabidopsis dengan menggunakan mutan telah dilakukan, namun peran embrio dan interaksinya dengan testa pada pengaturan dormansi belum diketahui dengan jelas. Oleh karena itu, dilakukan penelitian dengan tujuan untuk mengeahui pengaruh mutasi testa terhadap dormansi, perkecambahan dan lama ketahanan biji Arabidopsis.

Analisis fungsi testa pada penelitian yang disampaikan pada jurnal ini dilakukan dengan membandingkan biji yang mengalami mutasi pigmentasi testa atau struktur lain yang mempengaruhi dormansi, perkecambahan, dan penyimpanan biji. Pengamatan dilakukan melalui pewarnaan dengan vanili dan pengamatan mikroskopik. Biji mutan yang digunakan terdiri dari 2 grup yaitu grup yang mengalami mutasi pada pigmentasi testa dan grup yang mengalami mutasi stuktur testa. Biji mutan pigmentasi terdiri dari transparent testa (tt) dan transparent testa glabra (ttg) yang bervariasi dari kuning (tt1-tt5, tt8 dan ttg1), coklat muda (tt6, tt7, dan tt10)  dan coklat keabu-abuan (tt9). Biji mutan struktural terdiri dari aberrant testa shape (ats), glabra2 (gl2), apetala (ap2), dan ttg1 yang merupakan kombinasi mutan struktural dan pigmentasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar biji mutan pigmentasi mengalami penurunan level dormansi dibandingkan dengan biji non mutan. Biji mutan struktural menunjukkan adanya penurunan level dormansi yang lebih sedikit. Penurunan level dormansi pada biji mutan pigmentasi dapat berkaitan dengan tingkat transparansi warna. Hal ini ditunjukkan dari adanya kesamaan perilaku hasil pengamatan dari berbagai biji dengan kelompok warna yang mirip.

Biji-biji yang digunakan merupakan biji yang telah disimpan selama 4 tahun pada suhu ruang. Biji-biji mutan testa tersebut umumnya menunjukkan penuruan kemampuan perkecambahan dan peningkatan abnormalitas benih dibandingkan dengan biji non mutan. Biji mutan struktural ats dan ap2 menunjukkan efek yang paling besar diantara seluruh biji yang digunakan pada penelitian ini. Tingkat kerusakan biji tidak terlalu berhubungan dengan karakterisasi level dormansi atau dengan ukuran dan berat biji.

Permeabilitas kulit biji dianalisis dengan menggunakan uji tetrazolium. Pengubahan dormansi dan penyerapan tetrazolium berkaitan dengan kerusakan pada pigmentasi endothelium dan lapisan jaringan parenkimatik sekitarnya. Biji mutan pigmentasi dan struktural yang diwarnai dengan tetrazolium mennjukkan reaksi positif dengan adanya perubahan warna dari erah terang ke merah gelap berdasarkan genotipnya. Impermeabilitas biji non mutan terhadap tetrazolium selama fase perkembangan biji sejalan dnegan kemunculan pigmen coklat selama desikasi biji. Impermeabilitas tersebut menurun secara perlahan setelah masa panen. Biji non mutan (wild-type) bersifat permeable terhadap garam tetrazolium Hal-hal tersebut menunjukkan bahwa perkecambahan yang terindikasi melalui permeabilitas biji terhadap tetrazolium tidak dapat dijadikan sebagai indikator untuk mengamati permeabilitas Arabidopsis terhadap air.

Disisi lain, perubahan struktur seperti hilangnya/modifikasi lapisan epidermal pada beberapa mutan spesifik menunjukkan adanya pengaruh terhadap level dormasi dan permeabilitasnya terhadap tetrazolium.. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa biji-biji mutan struktural dan pigmentasi tersebut mengalami kerusakan lebih cepat daripada biji non mutan selama masa peyimpanan pada suhu ruangan. Biji mutan struktural menunjukkan efek yang paling besar diantaranya biji-biji lainnya.