Variegata Pada Nilam
Variegata pada tanaman dari famili Lamiaceae (Labiate) mengacu pada adanya variasi warna pada daun, biasanya dalam bentuk bercak atau tepian yang berwarna putih, kuning, atau krem selain warna hijau normalnya. Ini terjadi karena mutasi genetik atau kondisi lingkungan yang menyebabkan kurangnya klorofil di beberapa bagian daun.
Awalnya saya mengira bahwa kelainan pada warna ini karena defisiensi nutrisi, akan tetapi setelah berbincang dan berdiskusi dengan Pak Indra Kusuma, Bu Endang Hadipunyati dari BRIN Balittro, Prof Yuli dari BRIN B2P2OOT dan beberapa peneliti dari beberapa Universitas lainnya, maka kami baru menyadari jika terjadi mutasi genetik pada nilam ini.
Penyebab Variegata pada Lamiaceae:
- Mutasi Genetik – Beberapa kultivar memiliki variegasi secara alami dan diwariskan secara genetik.
- Infeksi Virus – Beberapa virus dapat menyebabkan perubahan warna pada daun, meskipun tidak semua variegasi berasal dari infeksi.
- Kondisi Lingkungan – Cahaya yang tidak merata, suhu, atau defisiensi nutrisi tertentu bisa mempengaruhi pola variegasi.
- Chimera – Terjadi ketika sel dengan dan tanpa klorofil berkembang bersama dalam jaringan tanaman.
Variegasi dapat berdampak pada kandungan minyak atsiri karena bagian yang tidak memiliki klorofil cenderung kurang efisien dalam fotosintesis, yang bisa menurunkan produksi metabolit sekunder, termasuk minyak atsiri. Namun, dalam beberapa kasus, variegasi juga dapat meningkatkan nilai estetika tanaman, yang berguna dalam hortikultura atau pemasaran produk herbal.
Fenomena variegasi pada nilam (Pogostemon cablin) yang menghasilkan varietas “nilam batik” dengan kandungan minyak atsiri lebih tinggi cukup menarik. Secara umum, variegasi sering dikaitkan dengan penurunan efisiensi fotosintesis karena adanya bagian daun yang tidak mengandung klorofil. Namun, dalam kasus nilam variegata yang justru memiliki kandungan minyak lebih banyak, ada beberapa kemungkinan faktor yang berperan:
Mekanisme Kompensasi Metabolik
Tanaman dengan variegasi mungkin memiliki respons kompensasi metabolik untuk mengatasi penurunan kapasitas fotosintesis di bagian yang tidak memiliki klorofil. Ini dapat mencakup:
- Peningkatan aktivitas jalur metabolisme sekunder, termasuk biosintesis minyak atsiri.
- Redistribusi sumber daya ke produksi minyak sebagai strategi adaptasi.
Jalur MEP, yang berlangsung di plastida, adalah salah satu dari dua jalur utama biosintesis isoprenoid pada tumbuhan, selain jalur Mevalonat (MVA) yang terjadi di sitosol. Jalur MEP menghasilkan prekursor penting seperti isopentenil pirofosfat (IPP) dan dimetilalil pirofosfat (DMAPP), yang selanjutnya digunakan dalam sintesis berbagai terpenoid, termasuk monoterpen dan seskuiterpen yang merupakan komponen utama minyak atsiri.
Peningkatan Aktivitas Kelenjar Trikoma
Minyak atsiri dalam nilam diproduksi di trikoma glandular. Beberapa studi menunjukkan bahwa tanaman yang mengalami stres ringan—termasuk akibat mutasi variegasi—bisa merangsang produksi trikoma lebih banyak sebagai respons adaptif. Pada tanaman variegata, area daun yang kekurangan klorofil memiliki kapasitas fotosintesis yang lebih rendah, yang dapat menyebabkan:
- Stres Oksidatif: Penurunan aktivitas fotosintesis dapat menyebabkan akumulasi spesies oksigen reaktif (ROS).
- Aktivasi Jalur Sinyal Stres: Peningkatan ROS dapat mengaktifkan jalur sinyal yang memodulasi ekspresi gen terkait pertahanan dan metabolisme sekunder.
Sebagai respons terhadap stres oksidatif dan sinyal stres lainnya, tanaman dapat meningkatkan produksi metabolit sekunder sebagai mekanisme pertahanan. Dalam konteks ini, jalur MEP dapat diinduksi untuk meningkatkan sintesis terpenoid. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kondisi stres dapat meningkatkan aktivitas enzim-enzim kunci dalam jalur MEP, seperti 1-deoksi-D-xilulosa-5-fosfat sintase (DXS) dan 1-deoksi-D-xilulosa-5-fosfat reduktase (DXR), yang pada akhirnya meningkatkan produksi terpenoid volatil dalam minyak atsiri
Efek Regulasi Genetik dan Epigenetik
Variegasi bisa terjadi akibat perubahan genetik atau epigenetik yang tidak hanya memengaruhi klorofil, tetapi juga regulasi jalur biosintesis minyak atsiri. Jika mutasi atau ekspresi gen tertentu pada nilam batik lebih aktif dalam jalur biosintesis minyak (seperti jalur mevalonat atau metilerytritol fosfat (MEP)), hasil minyaknya bisa lebih tinggi.
Respons terhadap Cahaya
Daun variegata cenderung memantulkan lebih banyak cahaya di area tanpa klorofil, tetapi tetap memiliki bagian hijau yang bisa melakukan fotosintesis lebih efisien. Jika mekanisme ini meningkatkan efisiensi fotosintesis di sel hijau yang tersisa, bisa saja terjadi peningkatan asimilasi karbon yang diarahkan ke produksi minyak atsiri.
Kemungkinan Seleksi Budidaya
Jika nilam batik secara alami atau hasil seleksi memiliki rasio daun terhadap biomassa yang lebih tinggi, maka secara volume total minyak yang diekstrak bisa lebih banyak dibandingkan nilam biasa, meskipun persentase minyak per berat keringnya tidak berubah secara signifikan.
Tidak semua tanaman variegata akan menunjukkan pola peningkatan minyak seperti nilam batik. Spesies lain dari Lamiaceae dengan variegasi, seperti basil dan oregano variegata, justru sering mengalami sedikit penurunan kadar minyak atsiri. Ini menunjukkan bahwa ada faktor spesifik pada nilam batik yang membuatnya unik.