Enkapsulasi Protokorm untuk Pembentukan Benih Sintetik Dendrobium macrophyllum var. ternatense (J.J. Sm.) P. O’Byrne & J.J. Wood dan Grammatophyllum speciosum Blume

Abstract

Dendrobium macrophyllum var. ternatense merupakan salah satu jenis anggrek dengan penyebaran yang terbatas dan berpotensi untuk dijadikan sebagai tetua dalam menghasilkan varian silangan baru anggrek hibrida. Grammatophyllum speciosum juga merupakan anggrek yang dikenal dengan nama anggrek tebu atau tiger orchid, yang tersebar di Asia Tenggara sampai ke Papua Nugini dan Kepulauan Solomon. Pengambilan material tumbuhan secara berlebihan, degradasi habitat, serta gangguan ekologi lainnya mengancam keberadaan populasi anggrek tersebut di alam yang dapat menyebabkan hilangnya sumber daya genetik. Upaya konservasi perlu dilakukan untuk menjaga keberadaan D. macrophyllum var. ternatense dan G. speciosum di alam, salah satunya dengan teknologi benih sintetik untuk konservasi jangka pendek. Benih sintetik adalah benih buatan dengan propagula yang dienkapsulasi dan dikecambahkan untuk dapat diperoleh kembali kemampuan tumbuhnya menjadi tanaman yang normal, baik pada kondisi in vitro maupun ex vitro, setelah masa dan suhu penyimpanan tertentu. Natrium alginat (NA) merupakan bahan terbaik yang digunakan sebagai matriks enkapsulasi. Matriks enkapsulasi tersebut dapat ditambahkan dengan medium nutrisi untuk mendukung pertumbuhan propagula. Penggunaan kalsium klorida (KK) dan waktu perendaman benih yang optimal dalam larutan tersebut juga menentukan keberhasilan dalam pembuatan benih sintetik. Untuk anggrek, biji dan protokorm merupakan propagula yang paling tahan terhadap perlakuan enkapsulasi dan memiliki viabilitas yang tinggi setelah masa simpan benih sintetik. Pembentukan benih sintetik, penentuan masa simpan dan suhu penyimpanan benih sintetik yang tepat belum pernah dilakukan pada jenis D. macrophyllum var. ternatense dan G. speciosum. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi natrium alginat dan kalsium klorida yang tepat untuk pembentukan benih sintetik, dan menentukan masa simpan yang tepat pada penyimpanan dalam suhu 4 dan 25 °C untuk menghasilkan benih yang tetap bernas saat dikecambahkan kembali dalam medium perkecambahan. Penelitian enkapsulasi menggunakan propagula berupa protokorm. Penyimpanan benih sintetik dilakukan suhu 4 dan 25 oC. Penyimpanan pada suhu 4 oC menggunakan lemari pendingin dengan kondisi gelap tanpa cahaya dan pada suhu 25 oC disimpan dalam rak kultur dengan fotoperiodisitas 16 jam/hari. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap faktorial dengan dua faktor, yaitu kombinasi konsentrasi NA dan KK sebagai matriks enkapsulasi. Konsentrasi NA yang digunakan adalah 2, 3, dan 4% dalam medium ½MS dan konsentrasi KK yang digunakan sebesar 75 dan 100 mM. Faktor kedua adalah masa simpan benih sintetik pada kedua suhu penyimpanan. Lama penyimpanan benih sintetik pada suhu 4 oC adalah 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 minggu dan pada suhu ruang adalah 0; 4; 8; 12; 16; 20; 24 minggu. Pengujian daya kecambah dan pertumbuhan vegetatif selama 3 bulan dilakukan setelah masa simpan tersebut dengan menanam benih sintetik kedua jenis yang diujikan pada masing-masing medium perkecambahan, yaitu medium Hyponex modifikasi (D. macrophyllum var. ternatense) dan VW modifikasi (G. speciosum). Karakterisasi benih sintetik untuk kedua jenis anggrek yang digunakan menunjukkan bahwa konsentrasi NA 4% mampu memberikan bentuk benih yang seragam, bulat, isodiametris, dan ukuran yang lebih besar daripada benih sintetik yang menggunakan NA 3%. Penggunaan KK sebesar 75 mM menghasilkan dinding matriks enkapsulasi yang padat dan bening sehingga protokorm dapat teramati dengan jelas. Perkecambahan benih sintetik D. macrophyllum var. ternatense dipengaruhi oleh masa simpan pada penyimpanan suhu 4 °C. Penyimpanan selama 4 minggu masih memberikan persentase perkecambahan yang tinggi (83.33-91.11%). Perkecambahan G. speciosum dipengaruhi oleh interaksi antara masa simpan dan komposisi matriks. Penyimpanan sampai dengan 4 minggu juga masih menunjukkan persentase perkecambahan yang tinggi (93.33-100 %) pada perlakuan NA 3 dan 4%. Kecenderungan yang terjadi selama proses perkecambahan adalah lamanya waktu tumbuh tunas seiring dengan perpanjangan masa simpan. Namun, pertumbuhan vegetatif benih setelah dikecambahkan berdasarkan hasil uji statistik masih cukup baik semua masa simpan dan umumnya pertumbuhan tersebut hanya dipengaruhi oleh masa simpan benih. Penyimpanan benih sintetik pada suhu 25 °C memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan pada suhu 4 °C, yaitu jangka waktu penyimpanan lebih lama dengan daya perkecambahan yang lebih tinggi pada kedua jenis anggrek yang digunakan. Perkecambahan benih D. macrophyllum var. ternatense dan G. speciosum dipengaruhi oleh interaksi antara masa simpan dan komposisi matriks. Sampai dengan masa simpan 16 minggu, benih D. macrophyllum var. ternatense memiliki persentase perkecambahan sebesar 100% pada perlakuan NA 3 dan 4%. Benih sintetik G. speciosum yang disimpan selama 16 minggu juga memberikan persentase perkecambahan 100% pada perlakuan NA yang sama (3 dan 4%). Pertumbuhan vegetatif umumnya dipengaruhi oleh masa simpan benih dan perpanjangan masa simpan cenderung meningkatkan pertumbuhan vegetatif pada saat benih dikecambahkan sampai dengan masa simpan 20 minggu. Benih sintetik D. macrophyllum var. ternatense dan G. speciosum yang disimpan pada suhu 25 °C memiliki daya regenerasi yang lebih baik dibandingkan dengan benih yang disimpan pada suhu 4 °C.