Induksi Mutasi Dengan Sinar Gamma Pada Populasi Kalus Embriogenik Jeruk Keprok Soe Untuk Ketahanan Terhadap Penyakit Huanglongbing

Abstract

Jeruk keprok (Citrus reticulata Blanco) varietas SoE berasal dari Pegunungan Mutis, Kecamatan SoE, Kabupaten Timur Tengah Selatan (TTS), Provinsi Nusa Tenggara Timur (NTT). Salah satu masalah yang dihadapi dalam proses budidaya tanaman jeruk di berbagai wilayah dunia adalah penyakit Huanglongbing, yang di Indonesia dikenal juga sebagai citrus vein phloem degeneration (CVPD). Sifat ketahanan tanaman terhadap penyakit merupakan alternatif solusi yang tepat untuk mengatasi masalah penyakit tersebut. Metode kultur dan bahan eksplan yang tepat untuk mendapatkan kalus embriogenik, regenerasi tanaman melalui proses embriogenesis somatik, dan mutasi induksi (buatan) untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman adalah metode-metode yang diharapkan dapat menghasilkan jeruk keprok SoE yang tahan terhadap penyakit Huanglongbing. Tujuan utama dari penelitian ini adalah memperoleh mutan harapan jeruk keprok SoE kandidat tahan terhadap penyakit Huanglongbing melalui induksi mutasi dengan sinar gamma pada populasi sel-sel kalus embriogenik. Untuk mencapai hal tersebut disusun beberapa tujuan khusus, yaitu: (1) Memperoleh kalus embriogenik jeruk keprok SoE dan pembentukan planlet melalui sistem regenerasi embriogenesis somatik; (2) Memperoleh individu mutan harapan dan evaluasi jeruk keprok SoE yang tahan terhadap penyakit Huanglongbing. Kalus embriogenik diinduksi dari eksplan biji matang jeruk (mature seed) keprok SoE dengan percobaan penambahan 2.4-D taraf 0, 0.1, 0.3 dan 0.5 mg L-1 yang dikombinasikan dengan BAP 3 mg L-1 dalam media MW. Percobaan pendewasaan kalus embriogenik membentuk embrio somatik matang dengan penambahan ABA taraf konsentrasi 0, 0.5, 1, 2 dan 4 mg L-1 dan air kelapa dengan konsentrasi 0, 5, 10, 15 dan 20% dalam media MW. Percobaan perkecambahan embrio somatik dewasa membentuk kecambah dengan penambahan GA3 dengan konsentrasi taraf 0, 0.5, 1, 2 dan 4 mg L-1 dan air kelapa dengan konsentrasi 0, 5, 10, 15 dan 20% dalam media MW. Peningkatan keragaman genetik jeruk keprok SoE dilakukan dengan sinar gamma dosis LD50 75 Gy dan dua dosis tambahan 65 dan 85 Gy yang dipaparkan pada kalus embriogenik. Keragaman genetik yang terbentuk dideteksi berdasarkan penanda morfologi dan molekuler ISSR dan RAPD. Individu mutan harapan hasil regenerasi melalui embriogenesis somatik, setelah diaklimatisasi, dilakukan pengujian dan evaluasi ketahanan tanaman terhadap penyakit Huanglongbing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kalus embriogenik jeruk keprok SoE dapat diinduksi dari biji matang (mature seed) dengan penambahan BAP konsentrasi 3 mg L-1 dalam medium MW. Penambahan ABA hingga 0 – 4 mg L-1 tidak menunjukkan pengaruh yang nyata pada proses proliferasi dan sinkronisasi kalus embriogenik membentuk embrio somatik fase globular transisi. Penambahan air kelapa menunjukkan pengaruh yang nyata pada proses sinkronisasi kalus embriogenik membentuk embrio somatik fase globular transisi. Penambahan ABA 1 mg L-1 dapat meningkatkan pendewasaan embrio somatik sebesar 98.5% dari kontrol, sedangkan penambahan air kelapa belum dapat meningkatkan pendewasaan embrio somatik melebihi perlakuan kontrol. Penambahan GA3 dan air kelapa tidak menunjukkan pengaruh yang berbeda pada perkecambahan embrio somatik membentuk kecambah. Embrio somatik berawal dari individu sel yang kompeten yang membelah membentuk pro-embrio (PEM) fase tetrad, kuadran, oktan, dan fase globular muda; fase globular transisi dengan ciri bipolar; embrio somatik fase jantung dan torpedo; dan embrio dewasa fase kotiledon. Analisis keragaman genetik 16 individu sampel berdasarkan pola pitapola pita DNA dengan penanda ISSR dan RAPD memperlihatkan pola-pola pita yang polimorfik. Individu-individu mutan diperoleh dari sampel perlakuan dosis sinar gamma 75 Gy. Individu-individu tanaman sampel yang diuji tidak menampakkan gejala eksternal penyakit HLB pada daun; hasil uji pati-yodium tidak mempelihatkan perubahan warna hitam total pada bagian berkas pembuluh angkut floem; analisis histopatologi tidak memperlihatkan pelebaran ukuran jaringan floem dan mendorong jaringan xilem ke arah sisi atas daun; dan deteksi dengan penanda spesifik penyakit Huanglongbing OI1 dan OI2c tidak terbaca adanya pita. Populasi serangga D. citri vektor bakteri penyebab penyakit Huanglongbing tidak mengalami pertambahan jumlah serangga selama proses uji ketahanan penyakit karena rendahnya daya hidup selama uji penularan.