Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/83454
Title: | Pengembangan Teknologi Perbanyakan Dendrobium Melalui Embriogenesis Somatik Berbasis Bioreaktor |
Authors: | Purwito, Agus Mattjik, Nurhajati Ansori Wiendi, Ni Made Armini Winarto, Budi Rachmawati, Fitri |
Issue Date: | 2016 |
Publisher: | IPB (Bogor Agricultural University) |
Abstract: | Dendrobium merupakan komoditas anggrek yang bernilai ekonomi tinggi dan banyak diminati pasar. Kebutuhan pasar dalam negeri akan anggrek ini mencapai 704 460 tangkai per tahun, namun produk tersebut didominasi oleh produk impor. Dipihak lain, Indonesia memiliki cukup banyak varietas unggul baru (VUB) Dendrobium yang berpotensi besar untuk dikembangkan dan bersaing dipasaran dengan produk impor. Permasalahan yang dihadapi pada pengembangan VUB Dendrobium lokal skala komersial adalah ketersediaan benih bermutu yang terbatas. Penyediaan benih bermutu secara konvensional untuk tujuan komersial tidak mungkin diandalkan. Teknologi perbanyakan klonal anggrek Dendrobium yang ada saat ini masih bersifat konvensional dan sederhana dengan produktivitas yang rendah dan kapasitas produksi yang masih sangat terbatas. Oleh karena itu ketersediaan teknologi perbanyakan yang efektif dan efisien sangat diperlukan untuk menunjang perkembangan dan kemajuan agribisnis Dendrobium di Indonesia. Teknologi perbanyakan masal benih Dendrobium yang efektif dan efisien berhasil dikembangkan melalui embriogenesis somatik berbasis bioreaktor. Inisiasi kalus embriogenik (KE) dilakukan dengan menanam tunas pucuk plantlet kultivar D. Indonesia Raya ‘Ina’ pada medium IM-3 padat (1/2 MS + 1.5 mg L-1 TDZ + 0.5 mg L-1 BA + 20 g L-1 sukrosa + 2 g L-1 gelrite). Kultur diinkubasi pada fotoperiode terang 12 jam di bawah lampu fluorescent dengan intensitas cahaya 13 μmol m-2 s-1 pada suhu 23.5 ± 1.1°C selama ± 1 bulan. KE terinisiasi ± 7.1 hari setelah kultur diinkubasi dengan 98.7% pembentukan KE. Proliferasi KE dilakukan dalam tiga tahap, yaitu: (1) Proliferasi awal KE, dilakukan menggunakan teknik thin cross section (TCS) KE primer dan mengkulturkannya pada medium IM-3+ padat (IM-3 + 150 mL L-1 air kelapa) hingga periode kultur 5 bulan dengan interval subkultur 1 bulan. Inisiasi proliferasi awal KE berlangsung secara cepat 8.3 hari setelah inkubasi kultur dengan 98.6% pembentukan KE, dan 3.12 tingkat multiplikasi; (2) Penyiapan kultur starter dilakukan dengan mengkulturkan KE hasil proliferasi awal dalam medium PM-12+ cair (1/2 MS + 0.5 mg L-1 TDZ + 0.10 mg L-1 BAP + 150 mL L-1 air kelapa + 20 g L-1 sukrosa + 150 mg L-1 L-Prolin). Kultur diatur dengan tingkat kepadatan 3 g KE per 25 mL media cair dalam erlenmeyer 100 mL dan digoyang di atas shaker selama 3-5 periode kultur hingga kalus memasuki fase awal pertumbuhan cepat/eksponensial (periode kultur 9-13 bulan) dan siap digunakan sebagai kultur starter. Tahap ini menghasilkan 98.2% KE, 5.58 tingkat multiplikasi kalus, serta mampu menekan pencoklatan kalus hingga 4% dengan kondisi kalus remah, hijau segar, dan tidak hiperhidrik; (3) Produksi masal KE dilakukan dengan menanam KE dalam airlift bioreactor 500 mL berisi 250 mL medium Bio-3 (1/2 MS + 0.5 mg L-1 TDZ + 0.1 mg L-1 BA + 150 mg L-1 LProlin). Kultur diinkubasi pada tingkat aerasi 2.5 volume O2 per volume media per menit (vvm) dan kepadatan kalus 10 g per 250 mL media. Proliferasi dilakukan hingga KE memasuki fase stasioner dan siap untuk dikecambahkan, diperoleh 6.85 tingkat multiplikasi KE, 98.3% pembentukan KE dengan 6.1% malformasi morfologi kalus (3.3% kalus fenolik, 1.5% kalus masif, dan 1.3% kalus hiperhidrik). Regenerasi KE dilakukan dengan mengeringkan kalus selama 7 hari pada suhu 18 ± 2°C, selanjutnya KE yang sudah dikeringkan dikulturkan pada medium perkecambahan MK-2 (1/2 MS + 0.05 mg L-1 BA + 20 g L-1 gula + 7 g L-1 agar) selama ± 2 bulan hingga diperoleh mini-plantlet (kecambah berukuran ± 1 cm). Pembesaran mini-plantlet dilakukan pada medium AM-5 (2 g L-1 Hyponex + 150 mL L-1 air kelapa + 20 g L-1 gula + 7 g L-1 agar + 2% arang aktif; tanpa zpt) selama ± 3 bulan hingga plantlet siap untuk diaklimatisasi dengan penampilan yang baik, memiliki tinggi 4-5 cm, 3-4 daun, dan perakaran yang baik. Aklimatisasi plantlet dengan lebih dari 90% keberhasilan hidup diperoleh dengan menanam plantlet yang memiliki 3-5 daun dan tinggi 3-5 cm setelah ± 1 bulan dihardening di ruang inkubasi (suhu 25-27 oC dengan kelembaban 50-60%) pada tray plastik (29 cm x 23 cm x 7 cm) and pot plastik (diameter 15 cm) berisi media potongan akar pakis. Masing-masing pot berisi 50 plantlet dan 100 plantlet untuk masing-masing tray plastik. Aklimatisasi plantlet ditempatkan di atas rak di bawah intensitas cahaya 100–120 μmol m-2 s-1, temperatur 23-25°C dengan kelembaban 70-80%. Dua bulan setelah aklimatisasi, plantlet siap untuk ditanam secara individu pada pot berisi media arang kayu dan potongan akar pakis (1:1, v v-1). Setelah 4 bulan, diperoleh benih D. Indonesia Raya ‘Ina’ bermutu yang sehat, vigor, dan seragam dalam jumlah banyak yang siap digunakan untuk tujuan komersialisasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada skala percobaan produksi masal KE menggunakan sistem kultur cair dalam airlift bioreactor 500 mL menghasilkan produktivitas yang lebih tinggi daripada kultur cair konvensional dan semi konvensional. Sistem bioreaktor mampu meningkatkan proliferasi KE hingga 6x, menghasilkan 94% benih normal dengan abnormalitas yang rendah (6%), dan jumlah benih Dendrobium bermutu dalam jumlah yang sangat banyak (276x dibanding sistem konvensional), yaitu ± 195 juta plantlet atau 160 juta bibit kompotan atau 145 juta bibit individu per 100 eksplan per periode produksi (± 2 tahun). Berdasarkan estimasi analisis ekonomi adopsi teknologi ini untuk penyediaan benih Dendrobium skala industri sangat efisien dan menguntungkan (R/C =3.32 atau B/C = 2.32 > 1). Teknologi ini memiliki potensi tinggi untuk diterapkan dalam rangka penyediaan benih bermutu (sehat, vigor, dan seragam) skala komersial jenis Dendrobium lain, namun perlu diverifikasi sesuai dengan analisis visibilitas, nilai ekonomis, permintaan pasar, tujuan pasar dan pemain pasar dari jenis Dendrobium yang dipilih. Adopsi dan penerapan teknologi ini diharapkan dapat membantu mempersiapkan benih Dendrobium bermutu dalam jumlah besar dan berkesinambungan untuk mendukung pengembangan dan kemajuan agribisnis Dendrobium di Indonesia baik untuk pasar lokal maupun global yang pada gilirannya dapat meningkatkan pendapatan pelaku bisnis anggrek, nilai tambah dan kepentingan stakeholder. |
URI: | http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/83454 |
Appears in Collections: | DT - Agriculture |
Files in This Item:
File | Size | Format | |
---|---|---|---|
2016fra.pdf Restricted Access | 69.24 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.