Penyimpanan Plasma Nutfah Pepaya Sukma (Carica papaya L. cv. Sukma) secara Kriopreservasi.

Abstract

Plasma nutfah merupakan sumber keragaman genetik berupa benih maupun bagian jaringan hidup lainnya dimana bagian tersebut mampu tumbuh menjadi tanaman baru dan mewariskan sifat. Penyimpanan plasma nutfah berperan sangat penting dalam menjaga keseimbangan sumber-sumber biologis. Penyimpanan plasma nutfah mempunyai beberapa teknik yang meliputi konservasi in situ dan ex situ, perbanyakan mikro, perkecambahan benih, regenerasi dari eksplant dan kriopreservasi. Penyimpanan plasma nutfah secara kriopreservasi merupakan penyimpanan untuk jangka waktu lama dengan menggunakan nitrogen cair (-196oC) terhadap suatu bahan tanaman. Keunggulan teknik kriopreservasi salah satunya mampu menghentikan segala proses pembelahan sel dan proses metabolisme dalam sel, jaringan atau organ yang disimpan sehingga bahan tanaman dapat disimpan dalam jangka waktu yang sangat lama tanpa terjadi perubahan atau variasi somaklonal. Kerusakan sel yang terjadi pada saat bahan tanaman menghadapi suhu yang sangat rendah dapat diatasi dengan melakukan tahapan dehidrasi atau pengeringan untuk menghindari pembentukan kristal es dengan menggunakan krioprotektan, seperti gliserol, etilen glikol, dimethylsulfoxide (DMSO), dan sukrosa. Salah satu plasma nutfah yang memerlukan penyimpanan secara kriopreservasi adalah tanaman pepaya. Penyimpanan plasma nutfah pepaya sangat penting dilakukan karena: 1) perubahan cuaca dan musim tanam yang berganti menyebabkan kehilangan sumber genetik pepaya di lahan pertanaman, 2) penyimpanan benih pepaya sering mempunyai kendala karena kebanyakan bersifat intermediet sehingga hanya mampu disimpan paling lama 6 bulan. Pada penelitian ini, dilakukan penyimpanan plasma nutfah pepaya berupa bagian generatif (benih) dan vegetatif (tunas samping) tanaman untuk mempertahankan materi genetik yang ada sekarang sehingga tidak kehilangan informasi genetik dimasa yang akan datang. Varietas pepaya yang digunakan adalah varietas Sukma. Benih pepaya Sukma tergolong benih intermediet dengan daya berkecambah <50% setelah masa simpan tiga bulan. Tujuan umum penelitian ini ialah mendapatkan metode kriopreservasi benih dan tunas samping pepaya untuk mempertahankan plasma nutfah tanaman pepaya Sukma dalam jangka waktu yang lama dan mendapatkan informasi kestabilan morfologi pada tanaman yang berasal dari benih yang dikriopreservasi. Penelitian ini terdiri atas empat rangkaian percobaan. Percobaan pertama ialah kriopreservasi benih pada berbagai lama perendaman krioprotektan PVS2 dan pada berbagai tingkat kadar air benih pepaya. Percobaan ke dua ialah kriopreservasi benih yang mempunyai mesotesta dan benih tanpa mesotesta. Percobaan ke tiga ialah pengamatan karakter morfologis tanaman pepaya setelah penyimpanan secara kriopreservasi. Percobaan ke empat ialah kriopreservasi pada tunas samping pepaya. Percobaan pertama dan ke dua, dirancang secara faktorial dengan dua faktor dalam lingkungan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Pada percobaan pertama, faktor satu adalah lama waktu perendaman pada larutan krioprotektan PVS2 (Plant Vitrification Solution 2) dengan komposisi larutan 30% gliserol, 15% dimethylsulfoxide (DMSO), dan 15% etilen glikol, dengan 5 taraf waktu perendaman yaitu: 0, 15, 30, 45, dan 60 menit. Faktor dua adalah perlakuan kadar air benih, dengan 3 taraf tingkatan kadar air yaitu kadar air rendah (7+1%), kadar air sedang (12+1%) dan kadar air tinggi (16+1%). Pada percobaan ke dua, faktor satu percobaan ini sama dengan faktor satu pada percobaan pertama, dan faktor dua adalah kondisi benih dengan mesotesta dan tanpa mesotesta, dengan kadar air benih yang terbaik yang telah diperoleh pada percobaan pertama. Pada percobaan pertama dan ke dua, perlakuan diulang 3 kali dan setiap satuan percobaan 50 benih. Pengamatan yang dilakukan adalah daya berkecambah (%), potensi tumbuh maksimal (%), kecepatan tumbuh (%/etmal), dan indeks vigor (%). Pada percobaan ke tiga, dilakukan pengamatan secara morfologi pada tanaman kontrol dan tanaman hasil kriopreservasi untuk membandingkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman pepaya di lapangan. Pengamatan dilakukan pada 100 tanaman untuk masing-masing kontrol dan perlakuan. Hasil pengamatan diuji dengan uji t. Percobaan ke empat, dirancang secara faktorial dengan dua faktor dalam lingkungan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor satu adalah lama waktu perendaman pada larutan krioprotektan PVS2 dengan 5 taraf waktu perendaman yaitu: 0, 10, 20, 30, dan 40 menit. Faktor dua adalah media tanam tunas samping yang ditambahkan dengan zat pengatur tumbuh (ZPT), yaitu BA (benzyl adenin) pada taraf 0, 1, 2, 3, dan 4 mg L-1 dan NAA (naphthalene acetic acid) pada taraf 0, 1, 2, 3, dan 4 mg L-1. Perlakuan diulang 10 kali dan setiap satuan percobaan pada botol berisi 3 eksplan. Pengamatan yang dilakukan adalah: umur muncul pertama proembrio somatik atau kalus (hari), kontaminasi eksplan, daya hidup eksplan, dan arah pertumbuhan eksplan. Hasil yang diperoleh antara lain: 1) Perlakuan lama perendaman dengan krioprotektan PVS2 selama 30 menit dengan tingkat kadar air awal benih 12+1% memberikan nilai daya berkecambah, potensi tumbuh maksimal, kecepatan tumbuh dan indeks vigor yang terbaik. Nilainya berturut-turut yaitu 38.4%, 38.4%, 2.3%/etmal, dan 7.5%. Benih tanpa perendaman pada krioprotektan tidak ada yang mampu tumbuh kembali dan benih yang terlalu lama direndam pada krioprotektan memberikan nilai viabilitas dan vigor yang rendah, 2) Kemampuan tumbuh benih pepaya tanpa mesotesta mempunyai nilai daya berkecambah sebesar 48% sehingga lebih baik dibandingkan dengan benih pepaya dengan mesotesta yang mempunyai nilai daya berkecambah 38.4%, 3) Tidak ada perbedaan morfologi antara tanaman pepaya kontrol dengan tanaman pepaya hasil kriopreservasi, 4) lama perendaman dalam krioprotektan yang terbaik untuk tunas samping adalah 10 menit pada media MS + NAA 2 ppm dan 20 menit pada media MS + BA 4 ppm dan media MS + NAA 4 ppm.