Induksi mutasi dan seleksi in vitro tebu (Saccharum officinarum, L.) untuk toleransi terhadap kekeringan

Abstract

Tebu merupakan salah satu tanaman industri yang memiliki peran penting karena 65% produksi gula dunia berasal dari tebu. Produktivitas tebu Indonesia masih relatif rendah. Perubahan iklim global dan adanya pergeseran budidaya tebu dari lahan sawah ke lahan kering menyebabkan rendahnya produktivitas tebu. Saat ini, krisis kekeringan melanda hampir di seluruh wilayah Indonesia. Dari sembilan daerah sentra produksi tebu, tujuh diantaranya terkena dampak kekeringan yaitu Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Daerah Istimewa Yogyakarta, Lampung, Sumatera Selatan dan Sulawesi Selatan. Kehilangan hasil akibat kekeringan secara kuantitatif dapat mencapai 40% dari potensi produksinya apabila terjadi pada fase kritis tanaman. Hal-hal tersebut diatas yang mendasari perlunya perakitan varietas tebu toleran kekeringan. Tanaman tebu adalah tanaman dengan genom yang kompleks, fertilitas rendah dan diperbanyak secara klonal. Peningkatan ketahanan suatu kultivar tebu dapat dilakukan dengan cara induksi mutasi. Sifat sifat baru yang terbentuk akibat mutasi amat beragam, karena mutasi yang terbentuk bersifat acak, oleh karena itu diperlukan kegiatan seleksi mutan baru yang sesuai dengan tujuan pemuliaan. Tujuan penelitian ialah mendapatkan tanaman tebu toleran kekeringan melalui induksi mutasi yang dilanjut dengan seleksi in vitro dan in vivo. Seleksi in vitro menggunakan agen penyeleksi kekeringan polyethylene glycol dilakukan sebagai seleksi awal untuk mendapatkan mutan tebu toleran kekeringan. Keberhasilan teknik induksi mutasi dan seleksi in vitro ditentukan oleh penguasaan teknik regenerasi tanaman secara in vitro. Studi regenerasi tebu secara in vitro dalam penelitian ini menggunakan dua varietas tebu yaitu PSJT 941 dan Kidang Kencana. Eksplan menggunakan daun muda yang masih menggulung melalui tahapan induksi kalus. Media induksi kalus terbaik varietas PSJT 941 adalah MS dengan penambahan 2.4 D 13.5 μM sedangkan untuk varietas Kidang Kencana adalah media MS dengan kombinasi 2.4 D 9 μM + pikloram 4.5 μM. Media regenerasi tunas dan perakaran terbaik varietas Kidang Kencana dan PSJT 941 adalah IBA 2.46 μM + BAP 1.33 μM. Kedua varietas dapat diaklimatisasi di rumah kaca dengan tingkat keberhasilan 80 - 100%. Varietas Kidang Kencana mempunyai sifat produksi tinggi tetapi sensitif terhadap cekaman kekeringan. Selain itu varietas Kidang Kencana mempunyai respon yang baik untuk diregenerasikan melalui kultur in vitro, oleh karena varietas Kidang Kencana dipilih untuk digunakan sebagai materi genetik dalam penelitian ini untuk mendapatkan varietas tebu toleran kekeringan. Iradiasi sinar gamma pada tebu dilakukan pada fase kalus (sel). Persentase kalus hidup, kemampuan beregenerasi dan pertumbuhan tunas menurun dengan peningkatan dosis iradiasi. Radiosensitivitas terhadap perlakuan iradiasi diketahui berdasarkan letal dosisnya. Radiosensitivitas (LD20-LD50) kalus tebu varietas Kidang Kencana terhadap perlakuan iradiasi sinar gamma terdapat pada kisaran dosis 10-30 Gy. Keragaman fenotipe mutan yang tertinggi terdapat pada mutan....dst