No Peubah [Hasil Transformasi √(x+0,5)] Umur Tanaman (MST) 1 2 3 4 5 6 7 8
Percobaan IIA. Pengujian Strain TD-J2untuk Meningkatkan Multiplikasi Tunas Tanaman Nilam dalam KulturIn Vitro
1 Jumlah Tunas tn tn * * tn * * tn 2 Jumlah Buku tn tn * * * * * ** 3 Jumlah Daun tn tn ** ** ** ** ** ** 4 Tinggi Tunas tn tn ** tn ** * * tn 5 Jumlah Kalus tn tn tn tn tn tn * ** 6 Jumlah Akar tn tn ** * tn ** tn ** 7 Panjang Akar tn tn tn * tn * tn **
Percobaan IIB. Pengujian Strain TD-J7 untuk Meningkatkan Multiplikasi Tunas Tanaman Nilam dalam KulturIn Vitro
1 Jumlah Tunas * ** ** L ** L ** tn 2 Jumlah Buku tn ** ** L ** L ** tn 3 Jumlah Daun tn ** ** L ** L ** ** 4 Tinggi Tunas tn tn tn L ** L ** * 5 Jumlah Kalus tn tn tn L ** L ** * 6 Jumlah Akar tn * tn L ** L ** ** 7 Panjang Akar tn ** tn L ** L ** **
Percobaan III. Pengujian Strain TD-J10 untuk Menginduksi Perakaran Tanaman Nilam dalam KulturIn Vitro
1 Jumlah Tunas tn tn tn tn tn tn tn tn 2 Jumlah Buku tn tn tn ** * ** ** ** 3 Jumlah Daun tn tn tn ** * ** ** ** 4 Tinggi Tunas tn tn tn tn tn tn tn tn 5 Jumlah Kalus tn tn tn * ** ** ** ** 6 Jumlah Akar tn tn tn ** ** tn ** ** 7 Panjang Akar tn tn tn * ** ** ** **
Keterangan : tn : Tidak berpengaruh nyata pada uji F taraf 5% * : Berpengaruh nyata pada uji F taraf 5% ** : Berpengaruh sangat nyata pada uji F taraf 1% MST : Minggu Setelah Tanam
L : Tidak ada data karena tidak dilakukan pengamatan yang bertepatan dengan hari libur nasional.
38
Percobaan I. Uji Efektivitas Teknik Sterilisasi Isolat Methylobacterium spp. untuk KulturIn VitroTanaman Nilam
Eskplan nilam yang digunakan adalah tunas batang satu buku. Media yang digunakan adalah media MS serta media MS+BAP, MS+NAA, dan MS+IAA pada konsentrasi 0,1 mg/l sebagai kontrol. Strain TD-L2dengan konsentrasi 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50% (v/v media kultur) ditambahkan kedalam media MS untuk melihat aktifitas isolat bakteriMethylobacteriumspp. pada kulturin vitro.
Perlakuan teknik sterilisasi isolat bakteri terdiri dari tiga taraf. Taraf pertama dengan menggunakan filter milipore ukuran 0,22 µm. Taraf kedua dengan menggunakan filter kemudian menggunakan otoklaf. Taraf ketiga dengan menggunakan otoklaf. Pengamatan dilakukan pada respon pertumbuhan nilam yaitu jumlah dan tinggi tunas, jumlah buku, jumlah daun, jumlah dan panjang akar, serta pembentukan kalus.
Tabel 3. Pengaruh Teknik Sterilisasi Isolat TD-L2 terhadap Persentase (%) Kontaminasi Tanaman Nilam dalam KulturIn Vitro
Perlakuan Teknik Sterilisasi
Konsentrasi Isolat TD-L2 Kontrol
10% 20% 30% 40% 50% BAP IAA NAA
Pada 1 Minggu Setelah Tanam
F 50 25 75 75 100 - -
-F+O 0 25 0 0 0 - -
-O 0 Mati 0 0 25 0 0 0
Pada 4 Minggu Setelah Tanam
F 50 25 100 100 100 - -
-F+O 0 25 0 Mati 100 - -
-O 0 Mati 0 0 25 0 0 0
Keterangan : F = Filter; F+O = Filter kemudian otoklaf, dan O = Otoklaf.
Hasil percobaan I menunjukkan bahwa media yang ditambahkan bakteri yang disterilisasi menggunakan otoklaf menghasilkan media steril tertinggi yaitu 93,75%. Media yang disterilisasi menggunakan filter kemudian otoklaf menunjukkan hasil 68,78% media steril dan 31,25% terkontaminasi. Sedangkan media yang disterilisasi menggunakan filter menghasilkan 25% media steril dan 75% media terkontaminasi.
Teknik sterilisasi dengan menggunakan filter memperlihatkan resiko kontaminasi yang tinggi dibandingkan sterilisasi dengan menggunakan otoklaf. Sterilisasi dengan menggunakan filter menunjukkan hasil yang baik hanya pada
penambahan isolat sampai konsentrasi 20%. Penambahan isolat dengan konsentrasi yang lebih tinggi dari 20% mengalami kontaminasi. Data pengaruh teknik sterilisasi terhadap persentase kontaminasi eksplan pada 1 MST dan 4 MST disajikan pada Tabel 3. Hal ini diduga disebabkan oleh semakin tinggi konsentrasi isolat yang ditambahkan ke dalam media, semakin tinggi pula jumlah kontaminan dari lingkungan yang terakumulasi pada saat proses filterisasi sehingga menyebabkan terjadinya kontaminasi.
Media MS+10% TD-L2 yang di sterilisasi menggunakan otoklaf memberikan respon pertumbuhan tanaman nilam yang lebih baik dibandingkan media yang sama yang di sterilisasi menggunakan filter maupun menggunakan filter kemudian menggunakan otoklaf. Parameter jumlah tunas, jumlah buku dan jumlah daun memberikan respon yang lebih baik dibandingkan parameter lainnya pada media MS+10% TD-L2yang disterilisasi menggunakan otoklaf. Data respon pertumbuhan tanaman nilam terhadap media dengan penambahan isolat TD-L2
dengan teknik sterilisasi yang berbeda disajikan pada Tabel 4. Hal ini membuktikan bahwa hormon tumbuhan, vitamin dan senyawa lainnya yang disintesis bakteri dalam crude isolat Methylobacterium sp strain TD-L2 masih terlihat aktifitasnya meskipun isolat mengalami pemanasan dalam otoklaf.
Perlakuan media dengan penambahan isolat ini pengaruhnya tidak lebih baik dibandingkan dengan media kontrol MS+BAP 0,1 mg/l dalam memacu pertumbuhan tajuk tanaman. Hal ini diduga karena selain sitokinin, TD-L2dapat pula mensintesis auksin. Widajati, Salma, Kosmiatin, Pratiwi, dan Rahayu (2008) melaporkan bahwa strain TD-L2 mampu mensintesis auksin IAA 12,68 ppm termasuk katagori tinggi, GA 98,36 ppm katagori sedang, serta sitokinin trans-zeatin 49,74 ppm katagori sedang.
Adanya aktifitas auksin yang mempengaruhi pertumbuhan kultur nilam ini dapat dilihat dari parameter akar tanaman, karena salah satu fungsi auksin adalah menginisiasi pertumbuhan akar utama (Torres 1957), memacu pemanjangan sel-sel akar dalam konsentrasi sangat rendah (Audus 1972, Bioma 2008), serta memacu pertumbuhan akar dari stek (Kormondy et al. 1977 in Salisbury dan Cleon 1995). Pada penelitian ini terlihat bahwa pada media Filter 10% TD-L2, (Filter+otoklaf) 10% TD-L2, dan media Otoklaf 10% TD-L2 dapat memacu
40
pembentukan akar lebih baik dibandingkan media kontrol MS+IAA 0,1 mg/l maupun MS+NAA 0,1 mg/l. Data respon pertumbuhan eksplan nilam terhadap media dengan penambahan isolat Methylobacterium spp. strain TD-L2 pada 4 MST disajikan pada Tabel 4. Hasil ini mendukung hasil penelitian sebelumnya bahwaMethylobacterium spp. dapat meningkatkan jumlah tunas dan jumlah akar tanaman bunga matahari dalam kulturin vitro(Koopmann dan Kutschera 2005). Tabel 4. Respon Pertumbuhan Tanaman Nilam terhadap Media dengan
Penambahan IsolatMethylobacteriumspp. Strain TD-L2pada 4 MST Media Rata-rataJumlah
Tunas Rata-rata Tinggi tunas (cm) Rata-rata Jumlah Buku Rata-rata Jumlah Daun Akar Kalus MS+BAP 0,1 mg/l 14,30 0,40 12,10 3,40 - -MS+IAA 0,1 mg/l 3,70 0,30 6,70 3,60 + ++ MS+NAA 0,1 mg/l 7,30 0,30 8,30 12,00 - ++ Filter 10% TD-L2 1,30 0,30 2,20 4,00 +++ + 20% TD-L2 0,20 0,10 1,00 2,80 - -30% TD-L2 Kontaminasi 40% TD-L2 Kontaminasi 50% TD-L2 Kontaminasi Filter + Otoklaf 10% TD-L2 1,10 0,40 2,30 5,30 ++ ++ 20% TD-L2 2,50 0,60 5,30 0,50 - + 30% TD-L2 0,60 < 0,10 0,60 2,00 - + 40% TD-L2 - - - - - ++ 50% TD-L2 Kontaminasi Otoklaf 10% TD-L2 3,30 0,20 4,70 10,30 + + 20% TD-L2 - - - - - + 30% TD-L2 1,00 < 0,10 1,00 1,30 - ++ 40% TD-L2 0,75 0,20 1,00 2,00 ++ + 50% TD-L2 1,00 0,20 1,00 2,00 - +
Keterangan : + pada kolom Akar = Skor persentase luasan media yang ditumbuhi Akar. + pada kolom Kalus = Skor persentase luasan media yang ditumbuhi kalus
Berdasarkan hasil percobaan ini bahwa teknik sterilisasi isolat menggunakan otoklaf memiliki resiko kontaminasi yang kecil dan lebih ekonomis maka pengujian isolat beberapa strain Methylobacterium spp. pada percobaan II dan III dilakukan dengan teknik sterilisasi otoklaf kecuali untuk strain TD-J7. Strain TD-J7 ini merupakan salah satu strain yang menghasilkan trans-zeatin tinggi. Pada percobaan IIB strain TD-J7 dibandingkan dengan zeatin sintetik. Zeatin sintetik ini diketahui akan mengalami kerusakan jika disterilisasi menggunakan otoklaf, maka dari itu pada percobaan IIB sterilisasi strain TD-J7
tidak menggunakan otoklaf tetapi menggunakan filter. Konsentrasi penambahan isolat juga hanya dilakukan pada konsentrasi 0%, 10%, 20%, dan 30% (v/v) media
karena dengan konsentrasi 10% saja sudah memperlihatkan adanya aktifitas hormon tumbuhan yang disintesis olehMethylobacteriumspp.
Percobaan II. Pengujian Strain Methylobacterium spp. Penghasil Sitokinin (TD-J2 dan TD-J7) untuk Meningkatkan Multiplikasi Tunas Tanaman Nilam dalam KulturIn Vitro
A. Strain TD-J2
Jumlah Tunas
Tunas yang muncul dihitung saat tunas telah mencapai tinggi 1 mm. Tunas yang dihitung meliputi tunas aksilar dan tunas adventif. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa TD-J2 memberikan pengaruh nyata terhadap jumlah tunas. Data pengaruh isolatMethylobacteriumspp. strain TD-J2disajikan pada Tabel 5.
Perlakuan media MS+30% TD-J2 memberikan hasil terbaik dengan rata-rata jumlah tunas tertinggi pada 3 MST dan 4 MST adalah 1,31 dan 1,52, sedangkan pada 5 MST sampai 8 MST, media MS+20% TD-J2memberikan hasil terbaik dengan rata-rata jumlah tunas tertinggi 6,55 tunas pada 8 MST. Penambahan 20% dan 30%Methylobacteriumspp. strain TD-J2ini menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan lainnya bahkan lebih baik dibandingkan dengan perlakuan media MS+0,1 mg/l BAP yang selama ini diketahui sebagai media terbaik untuk perbanyakan tunas nilam dalam kultur in vitro. Hal ini diduga karena bakteri ini mampu menghasilkan beberapa vitamin dan antioksidan disamping kemampuannya menghasilkan sitokinin dan auksin.
Sy et al. (2005) melaporkan bahwa Methylobacterium spp. memproduksi vitamin B12 yang dapat memacu perkembangan tanaman. He et al. (2003) juga melaporkan bahwa bakteri ini memproduksi pyrroloquinoline quinon (PQQ) dengan karakteristik sebagai antioksidan yang dapat mengurangi kematian sel sehingga tanaman dapat tumbuh lebih baik. Methylobacterium spp. dilaporkan dapat pula mensintesa berbagai enzim yang berperan dalam mengaktifasi metabolisme yang terjadi pada tanaman.
42
Tabel 5. Pengaruh Isolat TD-J2terhadap Jumlah Tunas Tanaman Nilam Perlakuan
Media
Minggu Setelah Tanam (MST)
1 2 3 4 5 6 7 8
TD-J2
0% 0,71 0,78 0,95bcd 1,04b 1,16ab 1,36a 6,08 5,90 10% 0,76 0,81 1,14abc 1,26ab 1,11ab 1,58a 5,38 5,51 20 % 0,71 0,87 1,20ab 1,29ab 1,65a 1,63a 6,09 6,55 30 % 0,71 0,89 1,31a 1,52a 0,97b 1,54a 5,99 6,02
BAP 0,1
mg/l
0,76 0,77 0,87cd 1,08b 0,71b 1,15ab 4,91 5,58
AMS 0,71 0,71 0,71d 0,71c 0,71ab 0,71b 0,71 0,71
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada uji DMRT 5%. Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Kecenderungan yang sama terlihat pula pada parameter jumlah buku, jumlah daun, dan tinggi tunas. Data pengaruh isolat TD-J2terhadap jumlah buku, jumlah daun, dan tinggi tunas pada kultur nilam berturut-turut disajikan pada Tabel 6, Tabel 7, dan Tabel 8.
Tabel 6. Pengaruh Isolat TD-J2terhadap Jumlah Buku Tanaman Nilam Perlakuan
Media
Minggu Setelah Tanam (MST)
1 2 3 4 5 6 7 8
TD-J2 0% 1.22 1.30 1.47bcd 1.58bc 1.84ab 2.10ab 2.09abc 2.44ab 10% 1.22 1.26 1.64abc 1.79ab 1.77bc 2.56a 2.78ab 2.68ab 20 % 1.22 1.33 1.72ab 1.89ab 2.50a 2.68a 3.21a 3.37a 30 % 1.22 1.30 1.87a 2.17a 1.10cd 2.30a 2.45ab 2.75ab
BAP 0,1
mg/l
1.22 1.24 1.33cd 1.46bc 0.97d 1.66ab 1.56bc 1.65bc
AMS 1.22 1.22 1.22a 1.22d 1.22c 0.71d 1.09b 1.05c
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada uji DMRT 5%. Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Tabel 7. Pengaruh Isolat TD-J2terhadap Jumlah Daun Tanaman Nilam Perlakuan
Media
Minggu Setelah Tanam (MST)
1 2 3 4 5 6 7 8
TD- J2 0 % 1.58 1.70 1.95bc 2.11bcd 2.50ab 3.05ab 3.16ab 3.20ab 10 % 1.58 1.63 2.20ab 2.44abc 2.40ab 3.55ab 3.87ab 4.01ab 20 % 1.58 1.75 2.22ab 2.60ab 3.46a 3.95a 4.58a 4.71a 30 % 1.58 1.68 2.55a 2.99a 1.35bc 3.90a 4.31a 4.40ab
BAP 0,1
mg/l
1.58 1.61 1.74bc 1.94cd 1.14c 2.55bc 2.77bc 2.85bc AMS 1.58 1.58 1.58c 1.58d 0.71c 1.58c 1.58c 1.58c Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada
Tabel 8. Pengaruh Isolat TD-J2terhadap Tinggi Tunas Tanaman Nilam Perlakuan
Media
Minggu Setelah Tanam (MST)
1 2 3 4 5 6 7 8
TD- J2 0 % 0.71 0.72 0.74bc 0.76b 0.87ab 0.99ab 1.08a 1.14a 10 % 0.71 0.72 0.74bc 0.78ab 0.79c 0.94ab 0.97a 1.04ab 20 % 0.71 0.72 0.77ab 0.81ab 0.93a 1.03a 1.09a 1.16a 30 % 0.71 0.72 0.79a 1.02a 0.75d 1.01ab 1.06a 1.07a
BAP 0,1
mg/l
0.71 0.72 0.73bc 0.76b 0.71e 0.82bc 0.85ab 0.91ab AMS 0.71 0.71 0.71c 0.71b 0.71e 0.71c 0.71b 0.71b Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada
uji DMRT 5%. Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Madhaiyan (2006b) melaporkan bahwa selain dapat mensintesis hormon pertumbuhan, Methylobacterium spp. dapat pula mensintesa 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate (ACC) deaminase. ACC deaminase berperan menurunkan level etilen dengan cara mendegradasi ACC, prekursor hormon etilen (Husen, Wahyudi, Suwanto, dan Saraswati 2009). Hormon etilen berperan dalam menghambat pemanjangan batang dan daun (Salisbury dan Cleon 1995). Adanya ACC deaminase yang dihasilkan oleh bakteri PPFMs ini dapat meniadakan efek etilen tersebut sehingga dapat memacu pemanjangan batang dan daun tanaman.
Lemus et al. (2009) melaporkan bahwa ACC deaminse yang dihasilkan oleh Burkholderia sp. dapat mempengaruhi level etilen serta memiliki peran penting dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat. ACC deaminase juga berkontribusi terhadap pertumbuhan tanaman pada lingkungan yang kurang menguntungkan bagi tanaman. Pada tanaman jagung yang di tanam pada kondisi salinitas tinggi, ACC deaminase dapat meningkatkan panjang akar sampai 3,3 kali lipat, tinggi tunas sampai 2,3 kali lipat serta bobot basah sampai 1,13 kali dibandingkan kontrol (Kausar dan Shahzad 2006).
Penambahan 20% TD-J2pada awal pengkulturan tidak begitu memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan nilam sedangkan pada 5 MST sampai 8 MST memberikan pengaruh yang cukup kuat sehingga terjadi peningkatan pertumbuhan eksplan. Penambahan 30% TD-J2 memacu pertumbuhan eksplan nilam pada awal pengkulturan, akan tetapi cenderung konstan setelah 4 MST. Hal ini terjadi pada semua parameter pertumbuhan tajuk yang diamati antara lain jumlah tunas, buku, dan daun serta tinggi tunas. Data pengaruh konsentrasi 20%
44
dan 30% TD-J2terhadap jumlah tunas, jumlah buku, dan jumlah daun serta tinggi tunas berturut-turut disajikan pada Tabel 5, Tabel 6, Tabel 7, dan Tabel 8.
Faktor yang mengakibatkan kondisi tersebut diduga karena ketersediaan unsur hara siap pakai pada kedua media tersebut berbeda. Perbedaan ketersediaan unsur hara siap pakai ini dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi isolat TD-J2
yang ditambahkan. Penambahan isolat yang lebih banyak mengakibatkan unsur hara siap pakai menjadi lebih banyak pula pada awal pengkulturan. Hara siap pakai ini berasal dari hasil metabolisme bakteri pada saat inokulasi dalam media AMS berupa hormon tumbuhan dan vitamin, maupun unsur hara dalam sel bakteri yang kemudian terlepas pada saat bakteri mati di dalam otoklaf dalam bentuk ion-ion, serta hara yang berasal dari media inokulasi bakteri (media AMS).
Tanaman memanfaatkan dengan cepat unsur hara yang siap pakai tersebut untuk keperluan pertumbuhannya membentuk tajuk (tunas, batang dan daun) sampai 4 MST. Ketersediaan hara siap pakai tersebut berkurang bahkan mungkin tidak tersedia, maka respon pertumbuhan yang terjadi lebih lambat atau cenderung konstan pada 5 MST sampai 8 MST dibandingkan pada awal pengkulturan. Fase pertumbuhan konstan ini adalah masa dimana tanaman sedang mengaktifkan enzim-enzim tertentu yang berfungsi dalam proses katabolisme hara yang tersedia pada media tanam atau media tempat tumbuh tanaman tersebut yaitu media MS.
Persentase Kultur Berkalus
Pada parameter persentase kultur berkalus, penambahan strain TD-J2tidak berpengaruh nyata dalam meningkatkan persentase kultur berkalus. Persentase kultur berkalus tertinggi terdapat pada media MS+BAP 0,1 mg/l yaitu sekitar 6% luasan media pada akhir pengamatan. Data pengaruh strain TD-J2 terhadap persentase jumlah kultur berkalus disajikan pada Tabel 13. Kalus tetap terbentuk pada media dengan penambahan isolat 10%, 20%, dan 30% meskipun jumlahnya rendah, lebih rendah dari media MS yang tanpa ditambahkan isolat ataupun zat pengatur tumbuh sintetik sekalipun.
Tabel 9. Pengaruh TD-J2terhadap Persentase Kultur Berkalus Tanaman Nilam Perlakuan
Media
Minggu Setelah Tanam (MST)
1 2 3 4 5 6 7 8
TD-J2 0 % 0,71 0,94 1,41 1,41 2,62 3,15ab 5,24a 5,71a 10 % 0,71 0,94 1,07 1,06 0,71 2,84abc 3,87ab 4,26ab 20 % 0,71 0,71 1,18 1,26 0,71 1,87abc 3,77ab 4,29ab 30 % 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,94bc 2,99ab 3,31b BAP 0,1 mg/l 0,71 0,71 1,58 1,87 3,02 3,38a 5,43a 6,00a
AMS 0,71 0,71 0,71 1,18 0,71 0,71c 1,82c 0,71c
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada uji DMRT 5%; Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Penambahan isolat TD-J2 kedalam media kultur tidak berpengaruh nyata terhadap pembentukan kalus tanaman nilam dalam kultur in vitro. Hal ini diduga karena rasio auksin terhadap sitokonin yang disintesis Methylobacterium spp. strain TD-J2 ini belum cukup untuk memacu pertumbuhan kalus. Widajati et al. (2008) melaporkan bahwa Methylobacterium spp. strain TD-J2 mensintesis IAA 2,08 ppm termasuk ke dalam kategori rendah dan mensintesis sitokinin trans-zeatin 89,21 ppm termasuk ke dalam kategori tinggi, sehingga rasio auksin terhadap sitokinin yang dihasilkan strain TD-J2 rendah. Padahal untuk memacu pembentukan kalus dibutuhkan rasio auksin terhadap sitokininnya yang tinggi. Wattimena (1991) melaporkan bahwa untuk tujuan pembentukan dan atau produksi kalus, eksplan tanaman terpilih dikulturkan dalam media yang ditambahkan auksin dengan konsentrasi relatif tinggi dengan atau tanpa sitokinin.
Persentase kultur berkalus paling tinggi terdapat pada media MS+BAP 0,1 mg/l. Hal ini diduga karena BAP 0,1 mg/l adalah golongan sitokinin yang dapat mendorong pembelahan sel (Wattimena 1991) sehingga terbentuk kalus dalam jumlah lebih banyak dibandingkan pada media lainnya. Kalus yang terbentuk berwarna putih kehijauan, diduga sebagai kalus semu yang akan berkembang menjadi tunas, karena diketahu bahwa media MS+BAP 0,1 mg/l merupakan media yang biasa digunakan untuk tujuan multiplikasi tunas nilam (Hayati 1992; Mapriti 1997).
Jumlah dan Panjang Akar
Pada akhir pengamatan hasil sidik ragam menunjukkan bahwa jumlah akar tertinggi dihasilkan oleh media MS, tanpa penambahan isolat bakteri maupun zat
46
pengatur tumbuh. Data pengaruh strain TD-J2terhadap jumlah akar disajikan pada Tabel 14.
Tabel 10. Pengaruh Strain TD-J2 terhadap Jumlah Akar Tanaman Nilam pada 8 MST
Perlakuan Media Jumlah Akar
TD-J2 0 % 4.72a 10 % 4.33a 20 % 4.33a 30 % 4.06a BAP 0,1mg/l 1.38b AMS 0.71b
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada uji DMRT 5%. Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Penambahan isolat TD-J2 tidak memberikan pengaruh nyata dalam menginduksi akar pada kultur nilam meskipun masih lebih baik dibandingkan media kontrol (MS+BAP 0,1 mg/l). Begitu pula dengan parameter panjang akar, penambahan Methylobacterium spp. strain TD-J2 10%, 20%, dan 30% tidak memberikan pengaruh nyata. Panjang akar tertinggi diberikan oleh perlakuan media MS mulai dari awal sampai akhir pengamatan. Data pengaruh strain TD-J2
terhadap panjang akar disajikan pada Tabel 15.
Tabel 11. Pengaruh Strain TD-J2terhadap Panjang Akar Tanaman Nilam
Perlakuan Media Panjang Akar (cm)
TD-J2 0 % 0.86a 10 % 0.81ab 20 % 0.80ab 30 % 0.78b BAP 0,1mg/l 0.71c AMS 0.71c
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama berbeda nyata pada uji DMRT 5%. Data merupakan hasil Transformasi√(x+0,5).
Penambahan isolat TD-J2tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap pembentukan akar tanaman nilam dalam kulturin vitro. Hal ini diduga disebabkan oleh dua faktor. Faktor yang pertama adalah karena auksin yang dihasilkan oleh isolat bakteri tidak cukup kuat untuk menginduksi akar. Salah satu cara untuk menginduksi pertumbuhan akar adalah dengan menambahkan ZPT jenis auksin (Jhon 1983; Salisbury dan Cleon 1995). Auksin yang dihasilkan oleh strain TD-J2
rendah dan sitokinin tinggi, sehingga rasio auksin terhadap sitokininnya menjadi lebih rendah dan tidak mampu menginduksi pertumbuhan akar dengan baik.
Faktor yang kedua adalah karena Methylobacterium spp. mensintesis senyawa-senyawa lain disamping auksin dan sitokinin diantaranya vitamin B12
(Sy et al. 2005), enzim, dan senyawa lainnya yang belum diketahui, sehingga komposisi pada media dengan penambahan isolat bakteri menjadi lebih kompleks. Komposisi media yang kompleks memungkinkan adanya efek saling meniadakan atau saling menekan antara senyawa satu dengan senyawa lainnya sehingga tidak dapat menginduksi perakaran tanaman nilam dalam kultur in vitro. Penelitian terdahulu melaporkan bahwa untuk menginduksi pertumbuhan akar diperlukan media dengan unsur hara yang minimum. Hayati (1992) melaporkan bahwa untuk induksi perakaran nilam, media MS 0,5 hara makro tanpa ZPT adalah yang terbaik.
Media MS+BAP 0,1 mg/l adalah media yang menghasilkan akar terendah setelah media AMS. Benzyl amino purine(BAP) adalah sitokinin yang salah satu fungsinya adalah menghambat pembentukan akar (Torres 1957) sehingga akar yang terbentuk pada media tersebut rendah, sedangkan pada media AMS tidak terjadi pertumbuhan akar karena salah satu komponen media AMS adalah 1% methanolyang bersifat racun terhadap tanaman dan menghambat penyerapan hara oleh tanaman. Tanaman nilam pada media AMS mengalami kelayuan sejak minggu pertama setelah tanam, dan mengalami kematian di minggu berikutnya.
Penambahan isolat Methylobacterium spp. strain TD-J2 ke dalam media kultur mengakibatkan penampakan tanaman nilam dalam kulturin vitro menjadi lebih hijau serta memiliki daun yang lebih tebal dan kokoh. Hal ini terjadi karena Methylobacterium spp. menghasilkan beberapa enzim. Madhaiyan (2006b) melaporkan bahwa bakteri ini mampu mensintesa 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate (ACC) deaminase. ACC deaminase yang berperan menurunkan level etilen dengan cara mendegradasi ACC, prekursor hormon etilen (Husen et al. 2009). Etilen dapat menginduksi penuaan pada bunga.
Sebagaimana pada buah, apabila sel daun mahkota menjadi peka terhadap etilen, daun mahkota tersebut memberikan respon dengan meningkatkan hasil etilen autokatalitik secara tiba-tiba saat ACC sintase terinduksi (Borochov dan
48
Woodson 1988inSalisbury dan Cleon 1995) dan segera saja daun mahkota mulai melayu akibat meningkatnya permeabilitas membran plasma dan tonoplas, yang diikuti dengan hilangnya linarut dan kemudian air menuju dinding sel, dan ruang antar sel (Salisbury dan Cleon 1995). Maka dari itu, dengan adanya ACC deaminase yang dihasilkan oleh Methylobacterium spp. ini dapat menjadikan tanaman bugar dan tidak cepat mengalami penuaan. Belimov et al.(2001) dalam Kelompok Peneliti Biologi dan Kesehatan Tanah (2010) melaporkan bahwa bakteri ACC deaminase mampu memelihara kebugaran tanaman pada tanah tercemar logam berat.
B. Strain TD-J7
Penambahan zeatin 0,1 mg/l pada kultur nilam menginduksi pembentukan kalus yang sangat cepat, sehingga pertumbuhan tunasnya terhambat, baik waktu inisiasi, jumlah dan tinggi tunas maupun pada pertambahan buku. Begitu juga respon pertumbuhan pada media dengan penambahan isolat TD-J710%, 20%, dan 30% memperlihatkan pembentukan kalus yang hampir sama seperti pada media dengan penambahan zeatin 0,1 mg/l. Respon pertumbuhan eksplan nilam pada media dengan penambahan isolat TD-J7pada 4 MST disajikan pada Tabel 16.
Hasil ini sejalan dengan laporan dari Maliti, Basile dan Corpe (2005) bahwa penambahan Methylobacterium spp. pada kultur kalus padi dapat meningkatkan pertumbuhan kalus. Peningkatan pertumbuhan kalus ini di duga karena pengaruh GA yang dihasilkan oleh Methylobacterium spp. strain TD-J7. Widajati et al. (2008) melaporkan bahwa strain TD-J7 mensintesis GA sebanyak 98,75 ppm disamping kemampuannya mensintesistrans-zeatin dan auksin. Torres (1957) melaporkan bahwa dalam kultur in vitro penambahan giberelin dapat meningkatkan pembelahan sel serta meningkatkan pertumbuhan kalus.
Tabel 12. Respon Pertumbuhan Tanaman Nilam pada Media dengan Penambahan Isolat TD-J7pada 4 MST
Keterangan : + = Skor persentase luasan media yang ditumbuhi kalus.
Masing-masing konsentrasi isolat memperlihatkan kecepatan yang berbeda-beda dalam memacu pertumbuhan kalus tanaman nilam. Semakin tinggi konsentrasi isolat yang ditambahkan semakin cepat pertumbuhan kalusnya. Pada media dengan penambahan isolat 10%, kalus tumbuh tidak terlalu cepat dibandingkan pada media dengan penambahan isolat 20%, pertumbuhan kalus pada media dengan penambahan isolat 10% dan 20% tidak lebih cepat dibandingkan pada media dengan penambahan isolat 30%, sehingga masih terlihat adanya pertumbuhan tunas pada awal pengkulturan.
Kalus yang terbentuk pada media dengan penambahan isolat 30% TD-J7
memiliki penampakan yang lebih baik, berwarna putih kekuningan dan remah