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.