HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Proliferasi Kalus Embriogenik Hasil Iradiasi
Gambar 5. Eksplan kalus jeruk siam Pontianak yang terkontaminasi (a) bakteri dan (b) cendawan.
Pada saat regenerasi khususnya tahap pendewasaan dan perkecambahan embrio somatik ada beberapa embrio yang berkembang abnormal (Gambar 6) baik pada kontrol maupun yang diberi iradiasi. Embrio abnormal tersebut tidak membentuk salah satu fase perkembangan embrio somatik (fase globular, fase hati, fase torpedo, atau fase kotiledon) sehingga tidak mampu beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap.
Gambar 6. Embrio somatik abnormal (a) kompak, (b) roset dan kompak.
1. Proliferasi Kalus Embriogenik Hasil Iradiasi
Kalus adalah kumpulan sel yang meristematik, karena berasal dari jaringan embriogenik yang sel-selnya masih terus membelah pada sebagian besar kultur kalus. Meristematik menurut Hunault (1979) dalam George et al. (2008)
A B
didefinisikan sebagai kelompok dari sel isodiametrik, yaitu sel dengan meristem atau jaringan yang berpotensi untuk pertumbuhan totipotensi. Jaringan meristem memungkinkan pertumbuhan organ tanaman, seperti tunas dan akar, ataupun seluruh atau sebagian tanaman lain. Embrio somatik mempunyai sifat bipolar, dimana pada satu bagian akan tumbuh tunas dan pada bagian lainnya tumbuh akar.
Regenerasi kalus hasil iradiasi sinar gamma yang tepat sangat menentukan keberhasilan kalus beregenerasi menghasilkan tunas dalam jumlah yang banyak. Kalus embriogenik harus melalui beberapa tahapan sebelum beregenerasi menjadi tunas. Pada penelitian ini tahapan regenerasi yang dilalui yaitu proliferasi kalus embriogenik hasil iradiasi, pendewasaan dan perkecambahan embrio somatik, serta pertumbuhan regeneran mutan (planlet).
Proliferasi kalus embriogenik bertujuan untuk meningkatkan jumlah embrio somatik primer (PEM dan globular) dan melihat pengaruh vitamin biotin yang digunakan sebagai perlakuan. Vitamin disintesa pada tanaman normal untuk kebutuhan pertumbuhan dan perkembangannya. Vitamin dibutuhkan oleh tanaman sebagai katalis dari berbagai macam proses metabolik. Pada saat sel dan jaringan ditumbuhkan secara in vitro, beberapa vitamin menjadi faktor pembatas untuk pertumbuhan sel. Biotin (vitamin H) digunakan dalam jumlah sedikit pada media kultur yang berkisar antara 0.01-1.0 mg/l (Bhojwani dan Razdan dalam El-Shiaty, 2004). Hasil penelitian Al-Khayri dalam El-Shiaty (2004) menyatakan bahwa pertumbuhan kalus terbaik pada kelapa pada media MS dengan penambahan 0.5 mg/l thiamine dan 2.0 mg/l biotin. Hasil penelitian Badawy et al. (2009) pada kultur supensi phoenix dactylifera L. Cv. Sakkoty kalus embriogenik terbaik didapat dengan penambahan biotin dengan konsentrasi 2.5 mg/l.
Hasil uji F menunjukkan konsentrasi biotin tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap perkembangan kalus. Berdasarkan rata-rata luas kalus tertinggi setelah 2 MST terdapat pada konsentrasi 0.15 mg/l biotin (Tabel 3) namun setelah 4 MST pertambahan luas kalus yang terbaik terdapat pada konsentrasi 0.05 mg/l biotin (Tabel 4). Menurut George (2008) pertumbuhan diawali dengan fase pembelahan sel secara lambat, fase pembelahan dan
28
proliferasi masa sel kalus secara cepat dan fase dimana proliferasi masa sel kalus bertahap menurun hingga pada akhirnya terjadi kematian pada sel kalus.
Pengaruh iradiasi sinar gamma setelah 4 minggu dapat diamati dari perubahan warna dan pertumbuhan serta perkembangan kalus. Kalus yang mendapat perlakuan iradiasi sebagian besar kondisinya baik dan tidak menunjukkan gejala-gejala kerusakan. Kalus sebelum diiradiasi berwarna putih mengkilap dan remah (friable), namun setelah iradiasi beberapa individu sel mengalami perubahan warna seperti putih kekuningan dan kuning kecoklatan namun struktur kalus tetap remah. Pada dosis 10 Gy beberapa populasi kalus mengalami kecoklatan, namun setelah disubkultur selama 4 minggu terbentuk struktur kalus baru yang embriogenik.
Berdasarkan hasil pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan dan perkembangan kalus diperoleh bahwa respon kalus terhadap iradiasi ada yang positif dan negatif. Hasil uji F pada taraf 5% berbeda nyata pada perlakuan dosis iradiasi. Dosis iradiasi pada 10, 20, dan 30 Gy dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan kalus. Pertumbuhan dan perkembangan kalus hasil perlakuan iradiasi 40 Gy pada 4 MST memberikan respon yang positif yang ditandai dengan kalus yang lebih luas dibandingkan dengan kontrol.
Tabel 3. Pengaruh dosis iradiasi dan konsentrasi biotin terhadap luas kalus jeruk siam Pontianak (cm2) pada 2 MST.
Dosis iradiasi (Gy) Biotin (mg/l) Rata-rata 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
0 0.49efg 0.70bcdefg 1.15a 0.77abcdefg 0.67bcdefg 0.76ab 10 0.37g 0.38g 0.52defg 0.45fg 0.42g 0.43c 20 0.54cdefg 0.61bcdefg 0.65bcdefg 0.72bcdefg 0.73bcdefg 0.66b 30 0.89abcde 0.60cdefg 0.67bcdefg 0.93abcd 0.45fg 0.68b 40 0.96abc 0.88abcdef 0.67bcdefg 0.66bcdefg 1.05ab 0.86a Rata-rata 0.66 0.63 0.73 0.68 0.66
KK (%) ……… 57.67 ……….
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji DMRT dengan alfa 0,05
Tabel 4. Pengaruh dosis iradiasi dan konsentrasi biotin terhadap luas kalus jeruk siam Pontianak (cm2) pada 4 MST.
Dosis iradiasi (Gy) Biotin Rata-rata 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 0.76ghij 0.80ghij 2.26a 1.75abc 1.10cdefghij 1.36ab 10 0.49ij 0.66ghij 0.59hij 0.57hij 0.38j 0.54c 20 0.96defghij 1.12cdefghi 1.17cdefghi 1.22cdefghi 1.38bcdefg 1.19b 30 1.76abc 0.94efghij 1.66abcde 0.90fghij 1.67abcd 1.17b 40 1.71abc 1.57abcdef 1.09cdefghij 1.26cdefgh 1.98ab 1.52a Rata-rata 1.20 1.05 1.17 1.14 1.30
KK (%) ……… 55.90 ……….
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji DMRT dengan alfa 0,05
Keragaman luas kalus embriogenik jeruk siam Pontianak yang dinyatakan oleh nilai koefisien keragaman (KK) yang tinggi dengan nilai 57.67% pada umur 2 MST dan 55.90% pada umur 4 MST. Nilai KK lebih besar dari 30% menunjukkan adanya keragaman yang tinggi (Gomez dan Gomez, 1995). Pada minggu ke empat setelah subkultur, sebagian embrio telah mencapai fase globular, yaitu pada perlakuan 0 Gy pada media MW + 500 mg/l EM.
Interaksi antara dosis iradiasi sinar gamma dan konsentrasi biotin memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perkembangan kalus jeruk siam Pontianak. Pertambahan luas kalus tertinggi pada umur 2 MST terdapat pada perlakuan 0 Gy*0.15 mg/l biotin namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan 40 Gy*0.25 mg/l, 40 Gy*0.05 mg/l, 30 Gy*0.20 mg/l, 30 Gy*0.05 mg/l, 40 Gy*0.10 mg/l, dan 0 Gy*0.20 mg/l (Tabel 3). Pertambahan luas kalus tertinggi pada umur 4 MST terdapat pada perlakuan 0 Gy* 0.15 mg/l biotin namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan 40 Gy*0.25 mg/l, 30 Gy*0.05 mg/l, 0 Gy*0.20 mg/l, 40 Gy*0.05 mg/l, 30 Gy*0.25 mg/l, 30 Gy*0.15 mg/l, 40 Gy*0.10 mg/l (Tabel 4). Perkembangan kalus embriogenik hasil iradiasi memiliki respon yang berbeda terhadap konsentrasi biotin yang diberikan, hal tersebut diduga disebabkan karena terjadinya mutasi pada kalus hasil iradiasi sehingga terjadi perubahan respon terhadap konsentrasi biotin yang diberikan pada media kultur.
30
tertinggi pada dosis iradias 0 Gy terdapat pada kalus dengan penambahan konsentrasi 0.15 mg/l biotin namun tidak berbeda nyata dengan konsentrasi 0.2 mg/l biotin baik pada umur 2 maupun 4 MST. Hasil ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh El-Shiaty et al. (2004) yang menggunakan biotin dengan konsentrasi tinggi (5 mg/l) untuk meningkatkan inisiasi dan proliferasi kalus kelapa.