Perbanyakan Mikro dan Karakter Morfo-genetika Talas (Colocasia esculenta) Kultivar Kaliurang Diploid dan Tetraploid

Abstract

Talas Kaliurang merupakan tanaman umbi sebagai pangan fungsional. Kultivar ini toleran terhadap hama dan penyakit tertentu, selain rasanya yang enak. Untuk pengembangannya, talas Kaliurang memiliki kendala dalam penyediaan benih bermutu. Benih unggul dapat diupayakan melalui induksi poliploid. talas Kaliurang tetraploid telah berhasil dihasilkan oleh Ermayanti et al. (2018). Kendala dalam penyediaan benih yang terbatas dapat diupayakan melalui perbanyakaan mikro dengan teknik kultur in vitro. Komposisi media untuk perbanyakan mikro menjadi faktor penting dalam keberhasilan proses ini, komposisi media untuk menunjang penyediaan benih talas Kaliurang belum pernah dilakukan. Informasi morfologi talas Kaliurang (diploid dan tetraploid) juga belum pernah diinformasikan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan media yang optimum untuk perbanyakan mikro tanaman talas Kaliurang diploid dan tetraploid menggunakan perlakuan tiamin dan adenin pada media dasar (media MS dengan penambahan 2 mg/L BAP), hingga proses aklimatisasinya, dan memastikan kestabilan tingkat ploidi talas Kaliurang tetraploid setelah perlakuan perbanyakan mikro dan menganalisis karakter morfologi dan genetik talas Kaliurang diploid dan tetraploid. Penelitian ini dilakukan sejak Mei 2018 hingga September 2019. Sampel yang digunakan adalah stok tunas in vitro, koleksi Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong. Perbanyakan mikro dilakukan pada klon diploid dan tetraploid hasil induksi poliploid dengan kolkisin, pada media dasar (MS dengan penambahan 2 mg/L BAP) dengan enam kombinasi perlakuan tiamin dan adenin. Pertumbuhan tanaman diamati setiap minggu selama enam minggu, pada jumlah tunas, daun, dan akar, serta panjang petiol. Tingkat ploidi diamati menggunakan alat flositometer, untuk mengkonfirmasi stabilitas ploidi tanaman tetraploid. Karakter morfologi dicatat, mengacu pada Mayo et al. (1997) dan IPGRI (1999), dan dianalisis keragamannya dengan metode UPGMA menggunakan NTSys 2.11. Analisis morfometrik geometris dilakukan dalam tiga langkah utama: Digitasi daun menggunakan tpsDig untuk memperoleh data kuantitatif, analisis statistik untuk mengevaluasi variasi bentuk menggunakan tpsRelw dan tpsSplin, dan analisis kelompok berdasarkan jarak euclideus menggunakan program R versi 3.6.1. Analisis molekuler dilakukan dengan mengisolasi DNA dari daun menggunakan kit Zymo plant. Amplifikasi PCR dengan 20 primer ISSR pada suhu 35 – 60 ᴼC. Hasil PCR diamati menggunakan elektroforesis dan difoto menggunakan GelDoc. Pita polimorfik diberi skor menjadi data biner, dan dikompilasi dalam matriks data, yang akan digunakan untuk mengetahui keragamannya dengan metode UPGMA menggunakan NTSys 2.11. Hasil penelitian menunjukkan penambahan 4 mg/L tiamin dan 2 mg/L adenin pada media dasar merupakan media optimal untuk perbanyakan mikro talas Kaliurang, dengan rata-rata 3.45 tunas. Persentase keberhasilan aklimatisasi mencapai 99.1 %. Ploidi tanaman telah stabil. Secara fenotipik, tanaman tetraploid menunjukkan perubahan fenotipe yang memisahkannya dari diploidnya. Ciri morfologi berbeda pada 22 karakter morfologi, yaitu karakter Is, Ts, VSbZ, VSbY, AbC, AdC, TP, TC, SbC, AdVL1C, AdVL2C, AdVL3C, UpC, UpT, TpC, pC, pdCo, pCo, ptDoC, BptC, GptC dan Td. Analisis morfologi menunjukkan adanya 2 kelompok besar, dengan koefisien kemiripan 0.35 – 0.78. Kelompok I terdiri dari klon K0 dan kelompok II dibagi menjadi 2 sub-kelompok, sub-kelompok A yang terbagi dari klon K1 dan K2, dan sub-kelompok B terdiri dari K3. Karakter morfometri berbeda pada titik Ts, Vn1, Vn,2 Vn3, dan Vp. Morfometri daun terbagi menjadi 3 kelompok, kelompok I terdiri dari K0, kelompok II terdiri dari K2, dan kelompok III memasukkan klon K1 dan K3. Tanaman tetraploid menunjukkan perubahan genetik dari diploidnya hanya pada klon K2 dan K3, yaitu pada primer (CT)8G T400, (AG)8YC T350,750, (AC)8CYT T350 dan (CTC)6 T1000, sedangkan klon K1 tidak berbeda kelompok dengan diploidnya. Penanda ISSR menunjukkan 2 kelompok; kelompok I terdiri dari klon K0 dan K1, dan kelompok II terdiri dari klon K2 dan K3, dengan koefisien kemiripan antara kedua kelompok 0.71.