Induksi Keragaman Genetik dengan Kolkisin dan Proliferasi dengan Kitosan pada Dendrobium mannii (Ridl) dan Dendrobium mirbelianum (Gaudich).
Abstract
Peningkatan keragaman genetik dan proliferasi Dendrobium mannii (Ridl)
dan Dendrobium mirbelianum (Gaudich) diperlukan untuk melindungi kedua
spesies ini dari kepunahan dan untuk meningkatkan kualitas dan keragaman
bentuk tanaman dan bunga. Keragaman genetik tersebut nantinya dapat digunakan
sebagai sumber tetua pada program pemuliaan anggrek dan sebagai galur-galur
baru yang akan diseleksi untuk menghasilkan varietas-varietas baru. Kolkisin
merupakan mutagen yang sering digunakan untuk menginduksi poliploid. Kitosan
adalah polisakarida alami yang dapat meningkatkan proliferasi pada anggrek. D.
mirbelianum merupakan spesies endemik Pulau Maluku, dan tersebar juga di
Waifoi dan Sorong, Irian Jaya sedangkan D. mannii terdapat di Kalimantan.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi dan lama
perendaman dalam kolkisin, serta konsentrasi kitosan terhadap peningkatan
keragaman genetik serta daya proliferasi D. mannii dan D. mirbelianum secara in
vitro; dan mendapatkan mutan D. mannii dan D. mirbelianum yang potensial
untuk dikembangkan sebagai bahan pemuliaan lebih lanjut, serta media yang
optimal untuk perbanyakan mutan yang dihasilkan.
Penelitian ini terbagi atas dua percobaan terpisah. Percobaan pertama yaitu
induksi mutasi dan proliferasi pada Dendrobium mannii dan yang kedua yaitu
induksi dan proliferasi pada Dendrobium mirbelianum. Metode dan pelaksanaan
keduanya sama, hanya berbeda bahan tanaman. Percobaan I menggunakan clump
PLB D. mannii dan Percobaan II menggunakan tunas PLB D. mirbelianum.
Kedua percobaan didesain menggunakan rancangan acak lengkap dengan tiga
faktor. Faktor pertama yaitu konsentrasi kolkisin (0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, dan
0.10%), faktor kedua yaitu lama perendaman dalam kolkisin (1, 24, dan 48 jam),
dan faktor ketiga yaitu konsentrasi kitosan (0, 1, 2, 3, dan 4 mg L-1). Peubah yang
diamati adalah daya proliferasi PLB, tunas, daun, akar, kerapatan stomata daun,
jumlah kloroplas stomata, ukuran diameter stomata, dan jumlah kromosom pada
akar. Pada percobaan pertama ditambah pengamatan diameter dan bobot basah
clump PLB.
Perlakuan konsentrasi kolkisin, lama perendaman dalam kolkisin, dan
kitosan pada Dendrobium mannii meningkatkan keragaman dalam kemampuan
tanaman berproliferasi. Interaksi antara perlakuan konsentrasi kolkisin, lama
perendaman dalam kolkisin, dan kitosan nyata mempengaruhi proliferasi PLB
sekunder dan tunas pada D. mannii. Perlakuan konsentrasi kolkisin, lama
perendaman dalam kolkisin, dan konsentrasi kitosan masing-masing nyata
mempengaruhi proliferasi PLB sekunder dan proliferasi daun D. mannii.
Proliferasi akar, diameter, dan bobot basah clump PLB D. mannii hanya
dipengaruhi oleh perlakuan konsentrasi dan lama perendaman dalam kolkisin.
Perlakuan kolkisin 0.06% selama 1 jam nyata meningkatkan proliferasi PLB
sekunder, tunas dan daun D. mannii yang tertinggi yaitu sebesar 245.45%, 19.38%,
dan 301.78% lebih baik jika dibandingkan kontrol. Perlakuan kolkisin 0.06%
selama 24 jam proliferasi akar dan peningkatan bobot basah clump PLB sebesar
35% dan 20.08% lebih baik dibandingkan kontrol.
Interaksi perlakuan konsentrasi kolkisin, lama perendaman dalam kolkisin,
serta kitosan berpengaruh nyata terhadap prolifersi daun D. mirbelianum.
Perlakuan konsentrasi kolkisin, lama perendaman dalam kolkisin, dan kitosan
secara tunggal berpengaruh nyata terhadap proliferasi PLB sekunder, tunas, daun,
dan akar D. mirbelianum. Perlakuan konsentrasi dan lama perendaman dalam
kolkisin nyata menghambat proliferasi PLB sekunder, tunas, daun, dan akar
planlet D. mirbellianum.
Penggunaan kitosan pada media memberikan hasil yang hampir sama pada
spesies D. mannii dan D. mirbelianum. Konsentrasi kitosan yang meningkatkan
proliferasi PLB sekunder tertinggi yaitu 4 mg L-1 pada D. mannii dan 3 mg L-1
pada D. mirbellianum. Kitosan 1 mg L-1 mendorong bobot basah clump PLB,
proliferasi daun, dan akar pada D. mannii. Pemberian konsentrasi kitosan yang
semakin tinggi menghambat proliferasi tunas, daun, dan akar pada D. mannii dan
D. mirbelianum.
Perlakuan konsentrasi dan lama perendaman dalam kolkisin yang digunakan
pada penelitian ini dapat menginduksi keragaman kromosom dan anatomi stomata
pada planlet D. mannii dan D. mirbelianum. Perlakuan konsentrasi dan lama
perendaman dalam kolkisin yang digunakan pada percobaan ini menghasilkan
planlet poliploid sebanyak 82. 05% (triploid 7.7% dan aneuploid 74.5%) pada D.
mirbelianum dan 80.5% planlet poliploid (tetraploid 5.55%, triploid 5.55%, dan
aneuploid 69.4%) pada D. mannii. Perlakuan perendaman kolkisin 0.02% selama
48 jam menghasilkan 100% tanaman poliploid pada D. mannii yaitu 66.7%
planlet tetraploid (2n=4x=76) dan 33.3% planlet hiper-tetraploid (2n=4x=78).
Pada perlakuan tersebut juga dihasilkan diameter stomata yang terbesar pada D.
mannii. Perlakuan perendaman kolkisin 0.02% selama 24 jam menghasilkan
100% tanaman poliploid pada D. mirbelianum yaitu 66.7% planlet triploid
(2n=3x=57) dan 33.3% planlet trisomi (2n=2x=37).
Persentase kematian planlet D. mannii tertinggi disebabkan oleh perlakuan
konsentrasi kolkisin tertinggi (0.10%) dan periode perendaman terlama (48 jam)
yaitu keduanya sebesar 6.67%. Persentase kematian planlet D. mirbelianum
tertinggi disebabkan oleh konsentrasi kolkisin 0.08% dan lama perendaman 48
jam yaitu sebesar 11.67% dan 7%. Berdasarkan hasil tersebut, LD50 belum
berada pada konsentrasi dan lama perendaman dalam kolkisin yang digunakan
pada percobaan ini. Berdasarkan persamaan hasil regresi, LD50 kolkisin pada
Dendrobium mannii diperkirakan pada konsentrasi kolkisin 1.43% dan lama
perendaman dalam kolkisin selama 1266 jam atau 52 hari. Nilai LD50 kolkisin
pada D. mirbelianum berdasarkan persamaan hasil regresi diperkirakan pada
konsentrasi kolkisin 0.40% dan perendaman kolkisin selama 383 jam atau 16 hari.
Keragaman akibat kolkisin dari tingkat morfologi, anatomi stomata, dan sitologi
kloroplas menghasilkan 36 mutan D. mannii dan 39 mutan D. mirbelianum yang
digolongkan menjadi 3 grup yang dapat digunakan untuk seleksi dan program
pemuliaan selanjutnya.
Collections
- MT - Agriculture [3683]