POLIPLOIDISASI IN VITRO BAWANG PUTIH LOKAL INDONESIA UNTUK MENINGKATKAN UKURAN UMBI DAN ADAPTIF DI DATARAN RENDAH

Abstract

Bawang putih termasuk ke dalam kelompok rempah penyedap makanan yang tidak tergantikan di Indonesia, tetapi produksi nasional belum mencukupi karena produktivitasnya rendah. Salah satu upaya untuk peningkatan ukuran umbi dan ketahanan terhadap perubahan lokasi budidaya ke dataran rendah adalah dengan cara poliploidisasi buatan menggunakan kolkisin yang dilanjutkan dengan seleksi in vitro. Kolkisin adalah senyawa kimia yang dapat mencegah pembelahan sel sehingga menyebabkan terjadinya poliploidisasi. Metode in vitro dipilih untuk induksi poliploid buatan dikarenakan metode ini efisien dan cepat dengan tingkat kematian yang rendah, tingkat penggandaan yang tinggi, dan persentase yang rendah dari kimera. Keberhasilan poliploidisasi buatan bergantung pada beberapa faktor, termasuk jenis pengganda kromosom yang digunakan, konsentrasinya, lama paparan, dan jenis eksplan yang digunakan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan jenis pengganda kromosom, konsentrasi, dan waktu induksi terbaik untuk mendapatkan tanaman poliploid pada bawang putih varietas lumbu hijau. Materi genetik yang digunakan dalam penelitian ini adalah siung bawang putih lokal varietas Lumbu Hijau. Senyawa pengganda kromosom yang digunakan adalah Recolfar (kolkisin teknis) dan kolkisin murni merek Duchefa Biochemie. Penelitian ini terbagi menjadi dua percobaan berdasarkan jenis eksplan yang digunakan. Percobaan 1 eksplan bawang putih yang digunakan adalah tunas berakar, yang direndam dalam senyawa pengganda kromosom (kolkisin pelarut akuades, kolkisin pelarut media cair, recolfar pelarut akuades, recolfar pelarut media cair), dengan konsentrasi (50 dan 100 ppm) dan lama perendaman (24, 48, dan 72 jam). Setiap perlakuan terdiri dari 5 ulangan eksplan. Induksi pembentukan kalus dilakukan dengan eksplan berupa akar yang sudah diperlakukan dengan pengganda kromosom ditanam pada media 5 formulasi media induksi kalus dan setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali. Pada percobaan 2, eksplan yang digunakan adalah cakram basal yang diperlakukan dengan waktu terbaik dari percobaan 1. Jenis pengganda kromosom yang digunakan adalah kolkisin pelarut akuades, kolkisin pelarut media cair, recolfar pelarut akuades, recolfar pelarut media cair. Konsentrasi perendaman yang digunakan adalah 50 dan 100 ppm. Setiap perlakuan dalam percobaan diulang sebanyak 7 kali. Eksplan kalus dan cakram putatif poliploid yang dihasilkan pada percobaan 1 dan 2 kemudian diseleksi untuk dataran rendah. Seleksi dilakukan dengan membuat simulasi dataran rendah menggunakan inkubator yang diatur suhu dan kelembapannya menjadi suhu ±35oC dengan kelembapan ±50%. Eksplan pada seleksi in vitro masing-masing diulang 7 kali. Eksplan diseleksi hingga eksplan kontrol mengalami kematian >50% yang masing-masing selama 5 hari (cakram) dan 7 hari (kalus). Eksplan yang bertahan hidup saat diseleksi secara in vitro kemudian disubkultur pada media pemulihan untuk diregenerasikan membentuk tunas. Tunas yang tumbuh kemudian diinduksi pembentukan umbi mikronya. Hasil penelitian pada percobaan 1 menggunakan eksplan tunas berakar, waktu perendaman selama 24 jam menjadi waktu terbaik untuk menghasilkan eksplan putatif poliploid karena menghasilkan rata-rata persentase berpoliploid tertinggi. Jenis pengganda kromosom kolkisin dengan pelarut media cair memberikan hasil terbaik untuk induksi kalus dengan persentase kalus putatif poliploid yang dihasilkan paling besar yaitu sebesar dan menginduksi kalus paling cepat yaitu selama. Media dengan formulasi ½ MS (myo-inositol 80%) + 2,4D 1 mg/L + BAP 0,5 mg/L menjadi media terbaik untuk induksi kalus dengan persentase berkalus dan berat kalus tertinggi. Konsentrasi pengganda kromosom 100 ppm menginduksi kalus lebih cepat dan menghasilkan kalus yang lebih berat dibandingkan konsentrasi 50 ppm. Pada seleksi suhu tinggi dan kelembapan rendah, kalus putatif poliploid dengan aplikasi pengganda kromosom kolkisin menggunakan pelarut media cair dapat bertahan hidup lebih baik dibandingkan dengan kontrol karena menghasilkan eksplan bertahan hidup paling banyak disertai dengan pengurangan berat kalus yang paling sedikit. Hasil percobaan 2 menggunakan eksplan cakram, jenis pengganda kromosom untuk pengganda kromosom yang paling baik dalam menghasilkan tanaman bawang putih putatif poliploid tahan cekaman suhu tinggi dan kelembapan rendah adalah kolkisin yang dilarutkan dengan media cair. Pada jenis pengganda kromosom ini menghasilkan eksplan putatif poliploid yang dapat hidup dan mengumbi paling banyak. Konsentrasi 50 ppm adalah konsentrasi paling efektif untuk digunakan karena menghasilkan jumlah ploidi tetraploidi jumlah daun dan akar yang meningkat, serta memiliki umbi paling besar. Pada penelitian ini didapatkan tanaman putatif poliploid bawang putih lokal yang adaptif suhu tinggi dan kelembapan rendah serta mampu membentuk umbi mikro yang berukuran lebih besar dari kontrol sejumlah 7 klon. Hasil dari rangkaian penelitian ini diperoleh kalus bawang putih putatif poliploid toleran suhu tinggi dan kelembapan rendah dari eksplan yang diaplikasikan pengganda kromosom berupa tunas berakar (percobaan 1), tetapi kalus ini belum berhasil diregenerasikan menjadi tanaman lengkap. Pada penelitian ini juga diperoleh 7 klon bawang putih tetraploid yang adaptif suhu tinggi dan kelembapan rendah dari eksplan yang diaplikasikan pengganda kromosom berupa cakram (percobaan 2) dengan ukuran umbi lebih besar dari tanaman diploidnya.