Dengan ini saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul :
”PENINGKATAN PERAKARAN BIBIT MANGGIS (Garcinia
mangostana L.) MELALUI INOKULASI Agrobacterium rhizogenes”
merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi saya sendiri dengan bimbingan Komisi Pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar sejenis di Perguruan Tinggi lain.
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan dengan jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, 2007
L I Z A W A T I NRP. A 361020071
ABSTRACT
LIZAWATI. Improvement of mangosteen (Garcinia mangostana L.) seedling root system through Agrobacteriun rhizogeneses inoculation. Supervised by ROEDHY POERWANTO, IMAN RUSMANA, SOBIR, TRI MUJI ERMAYANTI.
Mangosteen is known as a slow growing plant, this is due to the root that is fragile, sensitive to the environmental condition and easily disturbed. Great care is therefore required during the transplanting of seedling, which form a long taproot with few laterals. Many writers note an apparent absence of root hairs at all stage of growth. The use of Agrobacterium rhizogenes may improve root system of mangosteen. The soil bacterium Agrobacterium rhizogenes can induce the abundant adventitious root formation at the infection site through the transfer of genetic material T-DNA, a part of the Root inducing (Ri) plasmid from bacterium to the plant genome. This research is aimed to develop a technique in improving root system of Mangosteen using Agrobacterium transformation technique in order to improve seedling growth. This research is divide into two step of research, I) improvement of mangosteen seedling root system through A. rhizogeneses inoculation at the mangosteen nursery ; and II) induction of root formation using A. rhizogenes in vitro. The materials used in this experiment were ; mangosteen fruit originated from Purwakarta and A. rhizogenes collection from Puslit Biotechnology LIPI Cibinong-Bogor. The result showed that strains inoculation of ATCC-15834, 509 , 07-20001, A4, and R-1000 increased : stem diameter, plant height, leaf number, lateral and tersier roots number better than control. Inoculation with cutting root method results in the higher live plant percentage compared with dipping root method. A. rhizogenes strain ATCC-15834 (OD600 = 1.0) was able to infect 6 week old of mangosteen seedling root. Based on PCR product, TL-DNA from A. rhizogenes strain ATCC-15834 succeeded to be transferred into genome of mangosteen seedling root cell since the rolB gene was detected at 780 bp agarose electrophoresis. The A. rhizogenes strains ATCC-15834 could increase the root anatomy in terms of the mean xylem vascular diameter, conductivity, total xylem width, roots hair, nutrient uptake (N, P and K), IAA hormone content and was better than and control. 509, 07-20001, ATCC-158343 strains induced root formation. All explant with cotyledon that were root formation were induced were able to survive at acclimation stage, but none for cotyledoneless explants. Anatomy observation showed that 509 resulted in higher xylem diameter, total number of xylem, conductivity, and higher ration of conductivity/total root transversal area in comparation to control.
RINGKASAN
LIZAWATI. Peningkatan Perakaran Bibit Manggis (Garcinia mangostana L.)
Melalui Inokulasi Agrobacterium rhizogenes. Dibimbing oleh ROEDHY
POERWANTO, IMAN RUSMANA, SOBIR, TRI MUJI ERMAYANTI.
Pertumbuhan tanaman manggis yang lambat, disebabkan antara lain akar tumbuh dengan lambat, rapuh, jumlah akar lateral terbatas dan tidak mempunyai rambut akar, mudah rusak dan terganggu akibat lingkungan yang tidak menguntungkan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan sistem perakaran manggis adalah dengan pemanfaatan bakteri
Agrobacterium rhizogenes. Bakteri A. rhizogenes merupakan bakteri tanah yang mempunyai kemampuan untuk menstranfer sebagian bahan genetiknya (T-DNA) pada sel tanaman melalui pelukaan. T-DNA tersebut membawa gen-gen yang terlibat dalam proses induksi akar. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan teknologi peningkatan sistem perakaran tanaman manggis melalui inokulasi A. rhizogenes sehingga mempercepat laju pertumbuhan bibit tanaman manggis. Penelitian terdiri dari dua percobaan, yaitu; I) Perbaikan sistem perakaran tanaman manggis melalui inokulasi A. rhizogenes terhadap semai
manggis, dan II) Induksi perakaran eksplan tunas manggis dengan A.
rhizogenes secara in vitro. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi A. rhizogenes strain ATCC-15834, 07-20001, A4, dan 509 mampu meningkatkan pertumbuhan panjang akar primer, jumlah akar sekunder dan tersier serta pertumbuhan tajuk, yaitu : diameter batang, tinggi tanaman, dan jumlah daun tanaman bibit manggis. Metode inokulasi dengan cara akar dipotong lebih efektif dalam menginokulasi akar bibit manggis dibandingkan dengan akar ditusuk. Bakteri A. rhizogenes strain ATCC-15834 konsentrasi OD600=1.0 dapat menginokulasi akar bibit manggis umur 6 minggu. Anatomi akar bibit manggis hasil inokulasi strain ATCC-15834 menghasilkan rata-rata diameter pembuluh xilem, luas serapan permukaan sayatan melintang dan total luasan xilem akar yang lebih besar serta menghasilkan pertumbuhan rambut akar yang lebih baik dibandingkan bibit yang tidak diinokulasi. Serta menghasilkan serapan hara (N dan P) daun, dan kandungan total hormon IAA yang paling tinggi. Strain ATCC-15834 dapat mentransfer daerah TL-DNAnya pada akar bibit manggis yang dibuktikan dengan terdeteksinya gen rolB 780 bp pada gel elektroforesis. Induksi perakaran eksplan tunasmanggis secara in vitro dengan A. rhizogenes mampu menginduksi terbentuknya akar adventif pada tempat infeksi setelah diinokulasi dengan strain 509, 07-20001, dan ATCC-15834 dan mampu tumbuh hingga 75 % pada tahap aklimatisasi. Hasil anatomi akar menunjukkan bahwa inokulasi
A. rhizogenes strain 509 menghasilkan rata-rata diameter pembuluh xilem, jumlah total pembuluh xilem, luas serapan permukaan sayatan melintang, total luasan sayatan melintang dan rasio (luas serapan / total luasan sayatan melintang) yang lebih besar dibandingkan bibit manggis yang tidak diinokulasi (kontrol).