DAFTAR PUSTAKA
Lampiran 7. Prosedur pembuatan media padat untuk seleksi in vitro dengan AlCl
Media seleksi dengan menggunakan agen seleksi AlCl3 dan pH 4 biasanya
dibuat dalam keadaan cair. Agar media yang dibuat tetap padat maka dilakukan dengan cara memisahkan antara larutan yang mengandung AlCl3 dan larutan MS
yang mengandung gelrite (Samac dan Tesfaye 2003). Hal ini dilakukan sebelum larutan di autoklaf, setelah diautoklaf kemudian kedua larutan tersebut dicampurkan dalam keadaan lingkungan yang steril yaitu di dalam autoklaf. Media yang digunakan adalah media MS. Bahan lain yang digunakan adalah gelrite, gula, alkohol 70%, alkohol 96%, bahan kimia komponen media MS, AlCl3, ZPT 2,4-D dan NAA serta aquadest. Alat yang digunakan adalah peralatan
gelas, timbangan analitik, autoklaf dan laminar air flow cabinet.
Prosedur pembuatan media padat untuk seleksi in vitro dengan AlCl3
meliputi: a) sterilisasi alat-alat gelas, b) pembuatan larutan stok dan media, c) pembuatan media seleksi.
a. Botol kultur kosong disterilkan dengan telah diberi tutup plastik dan karet pada botol, kemudian di sterilkan dengan autoklaf selama satu jam pada suhu 121oC tekanan 17.5 – 20 psi. Laminar air flow cabinet telah disterilisasi terlebih dahulu dengan sinar UV selama satu jam kemudian disemprot alkohol 70% dan dibersihkan dengan kertas tissue.
b. Pembuatan larutan stok media MS modifikasi dan stok ZPT 2,4-D serta NAA dilakukan untuk mempermudah pembuatan media. Pembuatan larutan stok untuk media MS modifikasi dikelompokkan dalam larutan stok makro, Ca, mikro A, mikro B, Fe, Myoinositol, vitamin dan stok ZPT.
c. Pembuatan media seleksi agar konsistensinya tetap padat yaitu dilakukan dengan cara memisahkan antara larutan yang mengandung AlCl3 dan larutan
yang mengandung gelrite. Hal ini dilakukan sebelum larutan di autoklaf, setelah diautoklaf kemudian kedua larutan tersebut dicampurkan dalam keadaan lingkungan yang steril yaitu di dalam autoklaf. Kemudian tutup botol yang telah dituangi larutan kemudian tutup dengan plastik dan karet.
PENDAHULUAN
Latar BelakangKedelai merupakan salah satu bahan pangan utama sumber protein bagi masyarakat Indonesia. Produksi nasional kedelai saat ini baru mampu memenuhi sekitar 40% dari kebutuhan dalam negeri. Produksi kedelai pada tahun 2011 sebesar 851 ribu ton mengalami penurunan sebesar 56 ribu ton dibandingkan produksi tahun 2010 (BPS 2012). Penurunan produksi diperkirakan terjadi akibat dari penurunan luas panen. Luas lahan produksi kedelai yang dibutuhkan untuk meningkatkan produksi mencapai 1.3 juta ha (Deptan 2012). Setiap tahun, pemerintah harus mengimpor kedelai untuk menutupi kekurangan produksi. Oleh karena itu, upaya peningkatan produksi kedelai perlu dipercepat. Upaya tersebut tersusun dalam program pemerintah melalui program swasembada kedelai.
Program peningkatan produksi kedelai dapat dilakukan melalui metode intensifikasi, yaitu perbaikan teknik budidaya dan perbaikan varietas, serta melalui program ekstensifikasi yaitu perluasan areal tanam termasuk ke daerah berlahan marginal. Lahan marginal di Indonesia sebagian besar berupa lahan kering masam dan memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai perluasan areal tanam karena luasnya mencapai 102.8 juta ha di Indonesia (Mulyani et al. 2004). Namun demikian, masih ditemukan kendala pada tanah masam yaitu kemasaman tanah yang rendah, keracunan aluminium (Al) dan kekahatan hara seperti N, P, K, Ca, Mg dan Mo serta kurang aktifnya mikroba tanah. Kendala pada tanah masam tersebut dapat diatasi dengan perbaikan teknik budidaya dan penggunaan varietas kedelai yang toleran terhadap pH rendah dan keracunan Al.
Perbaikan teknik budidaya yang umum dilakukan adalah penambahan kapur pertanian misalnya kapur dolomit [CaMg(CO3)2]. Hasil penelitian
Kamprath (1970) menunjukkan bahwa untuk setiap 1.0 me Al-dd diperlukan 1.65 ton/ha CaCO3 ton/ha. Di samping itu, aplikasi pupuk pertanian pada tanah masam
juga harus diikuti oleh aplikasi pupuk P untuk mendukung pertumbuhan tanaman (Atman 2005). Produksi biji kedelai baru mengalami peningkatan dari 1.32 menjadi 1.44 ton/ha di tanah masam setelah diaplikasikan kapur dolomit sebanyak 0.5 ton/ha dan untuk pemberian pupuk P yang efektif adalah sebesar 120 kg/ha P2O5 (Anwar et al. 1995). Mengingat besarnya input kapur pertanian dan
pemupukan P, aplikasi kapur pertanian dan penambahan pemupukan P pada tanah masam tanpa penggunaan varietas toleran dianggap kurang efisien. Perbaikan varietas tanaman agar toleran terhadap cekaman tanah masam memerlukan keragaman plasma nutfah yang tinggi. Varietas kedelai nasional toleran tanah masam yang sudah dilepas oleh pemerintah adalah Tanggamus, Sibayak, Nanti, Ratai dan Seluah. Tim pemulia kedelai IPB memiliki beberapa galur harapan toleran naungan dengan produktivitas tinggi (F7) yaitu CG-22-10 dan SP-10-4 namun sampai saat ini belum diketahui tingkat toleransinya terhadap cekaman Al. Teknik perakitan varietas unggul dapat dilakukan secara konvensional yaitu melalui persilangan dari berbagai tetua yang memiliki sifat unggul yang diinginkan, dan secara non konvensional yang salah satunya melalui melalui induksi variasi somaklonal dan seleksi in vitro. Variasi somaklonal adalah keragaman yang muncul di antara tanaman hasil perbanyakaan secara kultur in vitro (Larkin & Scowcroft 1981). Embriogenesis somatik merupakan salah satu teknik kultur in vitro yang memberikan peluang tinggi untuk mendapatkan keragaman di tingkat sel atau jaringan. Media induksi embriogenesis somatik pada kedelai dilaporkan memiliki sifat genotype specific. Variasi somaklonal yang diperoleh melalui embriogenesis somatik dapat digunakan sebagai materi seleksi in vitro dengan menggunakan media seleksi yang sesuai sehingga diperoleh somaklon dengan sifat yang diinginkan. Peran seleksi in vitro dalam program pemuliaan tanaman adalah mempercepat waktu seleksi (Jain 2001). Menurut Wenzel dan Fouroughi-Wehr (1993), seleksi in vitro memiliki beberapa keuntungan yaitu tidak dipengaruhi lingkungan, dapat dilakukan seleksi pada tingkat sel, dan dapat dilakukan seleksi untuk satu faktor tunggal. Sehingga tanaman yang dihasilkan dari seleksi in vitro tetap mempertahankan sifat-sifat unggul sebelumnya dan menambah sifat unggul baru yang diinginkan seperti ketahanan terhadap cekaman tanah masam.
Keberhasilan penggunaan teknik seleksi in vitro untuk mendapatkan tanaman kedelai dengan sifat yang diinginkan memerlukan: 1) tersedianya keragaman di tingkat sel atau jaringan, 2) metode seleksi in vitro untuk mengidentifikasi sel atau jaringan sesuai dengan sifat yang diinginkan, dan 3) metode regenerasi sel jaringan menjadi tanaman secara in vitro yang efektif
(Widoretno et al. 2003). Pengujian kalus embriogenik pada media seleksi Al pertama kali dilakukan oleh Meredith (1978) menggunakan AlCl3 dengan
konsentrasi 200 dan 400 mg/l. Pada konsentrasi tersebut diketahui pertumbuhan kalus terhambat sehingga dapat dilakukan untuk mendapatkan tanaman putatif toleran cekaman Al melalui seleksi in vitro. Seleksi in vitro terhadap toleransi cekaman Al telah dilakukan pada dua kultivar tomat (Sutjahjo et al. 2004) dan pada jagung (Sutjahjo 2006), dengan menggunakan agen seleksi AlCl3 pada
konsentrasi 0, 100, 200 dan 800 mg/l. Penelitian Mariska et al. (2004) menghasilkan beberapa galur harapan kedelai yang memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap Al dan pH rendah dibandingkan varietas yang toleran dengan menggunakan agen seleksi AlCl3 pada konsentrasi 100 dan 500 mg/l dengan
menggunakan eksplan embrio somatik. Kerangka berpikir penelitian ini disajikan pada Gambar 1.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mendapatkan kandidat varietas yang toleran tanah masam. Secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mendapatkan media induksi dan proliferasi kalus embriogenik, serta meregenerasikan kalus embriogenik pada empat genotipe kedelai
2. Mendapatkan somaklon kedelai yang putatif toleran cekaman Al Hipotesis Penelitian
1. Terdapat media induksi, proliferasi dan regenerasi kalus embriogenik yang optimal pada masing-masing genotipe
2. Terdapat somaklon kedelai yang putatif toleran cekaman Al Manfaat Penelitian
1. Diperoleh informasi media induksi embriogenesis terbaik dalam menginduksi embrio somatik pada genotipe Tanggamus
2. Diperoleh informasi media proliferasi terbaik dalam memperbanyak embrio globular pada genotipe Tanggamus
Gambar 1. Kerangka berpikir penelitian seleksi in vitro empat genotipe kedelai dengan agen seleksi AlCl3 untuk menghasilkan somaklon toleran
cekaman Al. Produksi kedelai
nasional belum mencukupi
Populasi penduduk dan konsumsi kedelai meningkat setiap tahun
Ekstensifikasi: Perluasan areal Intensifikasi : 1. Teknik budidaya 2. Perbaikan varieats Perbaikan varietas Impor kedelai meningkat Program Swasembada Kedelai Kendala: Lahan subur Pemanfaatan lahan marginal: Lahan kering Tanah masam Lahan pasang surut Konvensional Persilangan Introduksi Non konvensional Variasi somaklonal Fusi Protoplas Rekayasa Genetika
Tanah masam Seleksi in vitro dengan agen seleksi AlCl3
Somaklon toleran cekaman Al (putatif)
Kandidat varietas toleran tanah masam
Ruang Lingkup Penelitian
Program peningkatan produksi kedelai dapat dilakukan melalui program intensifikasi, yaitu perbaikan teknik budidaya dan perbaikan varietas. Keragaman plasma nutfah yang tinggi merupakan syarat utama dalam perbaikan varietas tanaman. Salah satu teknik untuk meningkatkan keragaman adalah melalui induksi variasi somaklonal, misalnya melalui embriogenesis somatik. Somaklon yang diperoleh dari embriogenesis somatik kemudian dapat diseleksi menggunakan agen seleksi tertentu melalui seleksi in vitro sehingga diperoleh somaklon dengan sifat yang diinginkan. Keberhasilan seleksi in vitro untuk mendapatkan tanaman kedelai dengan sifat yang diinginkan memerlukan tersedianya keragaman di tingkat sel atau jaringan, metode seleksi in vitro untuk mengidentifikasi sel atau jaringan sesuai dengan sifat yang diinginkan, dan metode regenerasi sel jaringan menjadi tanaman secara in vitro yang efektif.
Penelitian ini terdiri dari dua percobaan yaitu peningkatan variasi somaklonal empat genotipe kedelai melalui embriogenesis somatik dan seleksi in vitro empat genotipe kedelai menggunakan AlCl3 untuk menghasilkan somaklon
yang putatif toleran cekaman Al. Percobaan pertama dilakukan untuk mendapatkan media induksi, proliferasi kalus embriogenik dan embrio somatik, serta meregenerasikan kalus embriogenik dan embrio somatik pada empat genotipe kedelai. Hasil penelitian pada percobaan pertama dijadikan sebagai sumber bahan eksplan yaitu berupa klum kalus embriogenik yang kemudian diseleksi pada percobaan kedua. Pada percobaan kedua yaitu seleksi in vitro empat genotipe kedelai menggunakan AlCl3 untuk menghasilkan somaklon yang
putatif toleran cekaman Al bertujuan untuk mendapatkan somaklon toleran terhadap cekaman Al (putatif). Garis besar kegiatan penelitian disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir kegiatan penelitian induksi embriogenesis somatik dan seleksi in vitro empat genotipe kedelai untuk toleransi terhadap cekaman Aluminium
Penanaman dalam pot: kotiledon muda (Tanggamus, Wilis, CG-22-10 dan SP-10-4
Percobaan 1a. Optimasi media induksi kalus embriogenik
Output : Media terbaik induksi kalus embriogenik dan klum kalus embriogenik Percobaan 1b. Optimasi media
proliferasi embriogenik Percobaan 1c. Optimasi media induksi embrio somatik Percobaan 1d. Optimasi media proliferasi embrio somatik
Percobaan 1e. Regenerasi kalus embriogenik dan embrio somatik
Output : Media terbaik proliferasi ES dan klum kalus embriogenik Output : Media terbaik induksi ES dan populasi ES
Output : Media terbaik proliferasi ES dan populasi ES
Percobaan 2a. Seleksi in vitro kalus embriogenik kedelai terhadap cekaman Al dengan AlCl3
Output : kandidat somaklon toleran cekaman Al (putatif)
Percobaan 2b. Regenerasi somaklon toleran cekaman Al
TINJAUAN PUSTAKA
Produksi dan Kebutuhan KedelaiProduksi kedelai nasional pada tahun 2011 sebesar 851 ribu ton mengalami penurunan sebesar 56 ribu ton dibandingkan produksi tahun 2010 (BPS 2012). Penurunan produksi diperkirakan terjadi akibat dari penurunan luas panen (Tabel 1). Sebaliknya, kebutuhan kedelai di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan, misalnya kebutuhan pada tahun 2011 adalah sebesar 2.16 juta ton, kemudian kebutuhan pada tahun 2012 meningkat menjadi sebesar 2.2 juta ton kedelai. Produksi kedelai nasional hanya sebesar 851 ribu ton atau 29% dari total kebutuhan, sehingga Indonesia harus mengimpor kedelai sebanyak 2.09 juta ton untuk memenuhi 71% kebutuhan kedelai dalam negeri (BPS 2012). Tabel 1. Produksi, luas panen dan rataan produktivitas kedelai nasional tahun
2006-2011 Tahun Produksi (ribu ton) Luas Panen (Ha) Produktivitas (Ku/Ha) 2006 747.61 580 534 12.88 2007 592.53 459 116 12.91 2008 775.71 590 956 13.13 2009 974.51 722 791 13.48 2010 907.03 660 823 13.73 2011 851.30 620 928 13.59 Sumber : BPS (2012)
Taksonomi, Morfologi dan Budidaya Kedelai
Kedelai dikelompokkan pada divisi Spermatophyta, kelas Dicotyledoneae, ordo Rosales, famili Leguminoseae, sub famili Papilionaceae, genus Glycine, spesies Glycine max (L.) Merill. Kedelai memiliki jumlah kromosom somatik 2n = 40. Tanaman kedelai merupakan tanaman semusim, tanaman tegak dengan tinggi 40-90 cm, bercabang, dan umur tanaman antara 72-90 hari. Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang tumbuh dari akar tunggang (Adie & Krisnawati 2007).
Kedelai merupakan tanaman menyerbuk sendiri, yakni pada kepala putik diserbuki oleh tepung sari dari bunga yang sama. Bunga kedelai biasanya membuka pada pagi hari pada kondisi suhu relatif rendah dengan kelembaban yang cukup. Biasanya bunga kedelai telah terserbuki sebelum bunga membuka. Kemungkinan untuk terjadi penyerbukan silang sangat kecil yaitu kurang dari 1%. Keadaan ini mengakibatkan kedelai menjadi homozigot dan kemurnian varietas dapat dipertahankan selama beberapa generasi, sehingga biji-biji dalam satu polong adalah identik (Poelhman 1996).
Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman mulai berbunga. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai berbunga. Kedelai diklasifikasikan sebagai tanaman hari pendek dikarenakan hari yang pendek akan menginisisasi pembungaan, karena lama periode gelap merupakan faktor yang menentukan dalam pembungaan. Penelitian menunjukkan bahwa dalam satu menit periode gelap dapat menghambat perkembangan bunga. Suhu hangat dapat mempercepat pembungaan dan pemasakan kedelai dan sebaliknya, suhu dingin akan menghambat dua proses tersebut (Adie & Krisnawati 2007).
Kedelai dibudidayakan melalui tahapan pemilihan benih, persiapan lahan, penanaman, dan pemeliharaan. Dalam upaya meningkatkan produktivitas kedelai sangat diperlukan ketersediaan varietas unggul dan benih yang bermutu tinggi. Kedelai dapat tumbuh di berbagai agroekosistem dengan jenis tanah, kesuburan tanah, iklim, dan pola tanam yang berbeda sehingga kendala satu agroekosistem akan berbeda dengan agroekosistem yang lain. Oleh karena itu, ketersediaan varietas yang beradaptasi dengan setiap wilayah agroekosistem sangat diperlukan (Arsyad 2000). Tanaman kedelai biasanya ditanam pada lahan sawah (irigasi dan tadah hujan), lahan kering (masam dan non masam) dan lahan pasang surut (Adisarwanto & Sunarlim 2000).
Pengaruh Cekaman Al dan Mekanisme Toleransi Al pada Tanaman
Lahan marginal di Indonesia sebagian besar berupa tanah kering masam dan memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai perluasan areal tanam karena luasnya mencapai 102.8 juta ha di Indonesia dan tersebar di wilayah Sumatra, Kalimantan, dan Papua. Luas tanah kering masam yang sesuai untuk usaha pertanian sekitar 55.8 juta ha (Mulyani et al. 2004). Tanah masam memiliki pH tanah ≤ 5.5 (Kochian et al. 2005). Saat pH tanah berada dibawah 5 maka aluminium (Al) dalam bentuk Al3+ akan meracuni perakaran tanaman. Sementara itu Sanchez (1992) menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman yang buruk pada tanah masam berkaitan dengan kejenuhan Al yang tinggi. Tanah masam dapat mengubah populasi dan aktivitas jasad mikro yang berperan pada transformasi N, S dan P dalam tanah, sehingga secara tidak langsung akan mempengaruhi ketersediaan unsur-unsur tersebut bagi tanaman.Tanah masam akan meningkatkan ketersediaan unsur-unsur Mn dan Al (Kennedy 1992). Unsur-unsur ini merupakan racun bagi tanaman. Keberadaan Mn dan Al ada pada saat pH tanah rendah.
Gejala keracunan Al sangat cepat (dimulai pada hitungan menit) akan menyebabkan kerusakan pada akar dan penyerapan air dan nutrisi akan terhambat. Respon yang sangat cepat mengindikasikan bahwa Al pertama kali akan menghambat perkembangan dan sel pada akar serta perpanjangan akar. Daerah keracunan Al terlokalisasi pada ujung akar (Ryan et al. 1997). Karena Al sangat reaktif maka banyak daerah yang menjadi target keracunan yaitu dinding sel, permukaan plasma membran, sitoskleton dan nukleus. Aluminium tidak hanya mempengaruhi dinding sel tetapi juga mengakibatkan kerusakan struktur membran plasma akar. Interaksi Al dengan senyawa lipid dan protein membran dapat memicu peroksidasi lipid sehingga sel kehilangan integritas membran plasma (Yamamoto et al. 2003). Dampak dari Al yaitu akan menginduksi reactive oxygen species (ROS) dan juga rusaknya membran oleh peroxidative (Horst et al. 1992).
Mekanisme toleransi terhadap Al pada tanaman secara garis besar dibagi menjadi dua yaitu mekanisme eksternal dan internal.Perbedaan utama antara dua mekanisme tersebut adalah tempat detoksifikasi Al, yaitu pada mekanisme eksternal di apoplas dan pada mekanisme internal di simplas. Mekanisme
eksternal merupakan mekanisme eksklusi Al (mencegah Al agar tidak melintasi membran plasma masuk ke simplas), yaitu selektivitas membran plasma terhadap pengambilan Al, meningkatkan pH dalam rizosfir atau apoplas akar, eksudasi senyawa organik pengkelat Al, dan immobilisasi Al pada dinding sel. Mekanisme internal merupakan mekanisme yang menyebabkan tanaman memiliki daya toleransi untuk mengakumulasi Al dalam sel (tanaman membiarkan Al masuk ke dalam simplas dan tidak memperlihatkan gejala keracunan). Mekanisme internal yaitu kompartementasi (pengurungan) Al di vakuola, sintesis protein pengikat Al yang akan menurunkan serapan Al, dan kelatisasi oleh asam organik (asam malat, oksalat, fenolat, fulfat dan tartat) di sitosol (Kochian et al. 2005). Mekanisme internal umumnya dimiliki oleh spesies tanaman pengakumulasi Al seperti tanaman teh (Camelia sinensis L.) dan melastoma (Melastoma sp).
Kedelai tumbuh baik pada tanah yang sedikit masam sampai mendekati netral, pada pH 5.5-7.0 dan pH optimal 6.0-6.5. Pada kisaran pH tersebut hara makro dan mikro tersedia bagi tanaman kedelai. Pada tanah yang bereaksi masam (pH < 5.5), hara fosfor (P), kalsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), dan sulfur (S) tidak mudah tersedia bagi tanaman kedelai (Khan et al. 2001). Pada tanah masam, unsur Mn, Al, dan Fe tersedia secara berlebihan, sehingga dapat bersifat racun bagi tanaman. Pada tanah masam yang mengandung Al tinggi yaitu lebih dari 20% akan menyebabkan terjadinya keracunan pada akar kedelai, sehingga akar tidak berkembang (pendek dan tebal), tanaman tumbuh kerdil, daun berwarna kuning kecoklatan, dan tidak mampu membentuk polong (Sumarno & Manshuri 2007).
Pemanfaatan Variasi Somaklonal untuk Seleksi In Vitro
Variasi somaklonal adalah keragaman genetik yang berasal dari kultur in vitro (Larkin & Scowcroft 1981). Keragaman genetik merupakan faktor yang sangat penting dalam program pemulian tanaman. Variasi somaklonal pada tanaman yang dihasilkan dari kultur in vitro dapat digunakan untuk mendapatkan sumber keragaman genetik baru dalam upaya perbaikan sifat tanaman yang diinginkan serta untuk menghasilkan kultivar baru (Jain 2001). Perubahan genetik yang terjadi dalam kultur in vitro disebabkan oleh penggandaan kromosom,
perubahan struktur kromosom (pindah silang), perubahan gen dan sitoplasma (Bairu et al. 2011). Menurut Evans dan Sharp (1986) perubahan genetik yang terjadi dalam kultur in vitro meliputi mutasi gen pada genom nukleus dan sitoplasma, translokasi, delesi, inversi, transposabel elemen dan amplifikasi gen.
Beberapa faktor yang mempengaruhi munculnya variasi somaklonal yaitu sumber eksplan yang digunakan, lamanya sel atau jaringan tanaman yang dikulturkan secara in vitro, tipe regenerasi yang digunakan, genotipe tanaman donor, konsentrasi dan tipe zat pengatur tumbuh yang digunakan. Pada tanaman kedelai telah dilaporkan terjadi variasi somaklonal yang diregenerasikan melalui proses embriogenesis dan organogenesis. Penggunaan auksin 2,4-D dengan konsentrasi yang tinggi juga telah dilaporkan dapat menginduksi variasi somaklonal. Berbagai karakter dapat berubah akibat variasi somaklonal, akan tetapi karakteristik yang lain dilaporkan tetap menyerupai tanaman induknya (Gesteira et al. 2002).
Seleksi in vitro adalah teknik yang sangat berguna untuk menghasilkan somaklon yang mempunyai karakteristik tertentu. Dengan teknik ini, variasi somaklonal akan dapat diinduksi dan hasilnya dapat diseleksi dalam media selektif yang sesuai. Dengan menggunakan seleksi in vitro, intensitas seleksi yang lebih besar dan lebih homogen dapat diberikan ke populasi sel dan jaringan tanaman sehingga dapat meningkatkan efisiensi didapatkannya varian tanaman yang diinginkan (Widholm 1996). Husni et al. (2006) menunjukkan bahwa metode seleksi in vitro dapat meningkatkan toleransi kedelai terhadap kekeringan yang ditunjukkan oleh kandungan prolin dari somaklon lebih tinggi daripada tanaman asalnya. Masalah yang sering dihadapi dalam seleksi in vitro adalah sulitnya induksi kalus dan teknik regenerasi dari sel yang tahan terhadap komponen seleksi menjadi planlet. Dengan demikian, induksi kalus serta teknik regenerasi perlu dikuasai terlebih dahulu.
Variasi somaklonal dapat dimanfaatkan sebagai sumber keragaman genetik pada seleksi in vitro untuk memperoleh suatu sifat unik yang diinginkan. Teknik seleksi in vitro digunakan untuk mengembangkan tanaman toleran terhadap cekaman abiotik seperti toleran terhadap cekaman kekeringan, cekaman temperatur rendah dan tinggi, cekaman aluminium serta cekaman salinitas (Bajji
et al. 2004). Seleksi in vitro lebih efisien karena melalui seleksi in vitro jutaan sel dapat diseleksi dengan hanya menggunakan beberapa botol kultur, sedangkan seleksi di lapang harus menggunakan beratus-ratus tanaman yang diuji pada areal yang lebih luas, selain itu seleksi in vitro tidak terlalu dipengaruhi oleh lingkungan serta memungkinkan melakukan seleksi pada tingkat sel (Biswas et al. 2002).
Embriogenesis Somatik Kedelai
Tersedianya metode embriogenesis somatik merupakan salah satu syarat untuk melakukan seleksi in vitro. Embriogenesis somatik merupakan suatu proses dimana sel somatik (baik haploid maupun diploid) berkembang membentuk tumbuhan baru melalui tahap perkembangan embrio yang spesifik tanpa melalui fusi gamet (Williams & Maheswaran 1986). Keuntungan embriogenesis dibandingkan metode lain adalah bahwa pada proses embriogenesis dilaporkan dapat dipertahankan dalam waktu yang relatif lama melalui pembentukkan kalus embriogenik yang berulang-ulang sehingga tidak tergantung sumber eksplan (Raemakers et al. 1995). Proses embriogenesis kedelai dilakukan melalui enam tahap yaitu induksi, proliferasi, histodifferensiasi, desikasi, germinasi dan konversi (Gambar 3). Proses induksi kalus yang ditunjukkan angka satu pada Gambar 3, dapat dilakukan dengan menggunakan eksplan yang berasal dari embrio zigotik, kotiledon muda dan bagian tanaman seperti kotiledon, daun serta petiol. Untuk eksplan embrio zigotik, induksi dilakukan dengan menggunakan ZPT auksin, sedangkan untuk eksplan yang berasal dari kotiledon muda, digunakan auksin sebagai sumber ZPT, dan pada eksplan yang berasal dari bagian tanaman seperti kotiledon, daun serta petiol digunakan sumber ZPT kombinasi antara auksin dan sitokinin. Tahap proliferasi pada embrio somatik yang berasal dari eksplan kotiledon muda membutuhkan ZPT jenis auksin. Proses selanjutnya