ORGANOGENESIS DAN EMBRIOGENESIS SOMATIK
MANGGIS (
Garcinia mangostana
L.)
YOSI ZENDRA JONI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Organogenesis dan Embriogenesis Somatik Manggis (Garcinia mangostana L.) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2014
Yosi Zendra Joni
NIM A253120161
RINGKASAN
YOSI ZENDRA JONI. Organogenesis dan Embriogenesis Somatik Manggis
(Garcinia mangostana L.). Dibimbing oleh DARDA EFENDI dan IKA
ROOSTIKA TAMBUNAN.
Sistem regenerasi manggis secara in vitro merupakan metode alternatif yang mendukung upaya produksi benih secara masal dan pemuliaan secara bioteknologi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan metode regenerasi manggis secara in vitro yang optimal, baik melalui jalur organogenesis maupun embriogenesis somatik. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca, Kelompok Peneliti Biologi Sel dan Jaringan, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian Bogor (BB Biogen).
Penelitian mencakup tiga kegiatan utama yaitu (1) regenerasi melalui organogenesis langsung, (2) regenerasi melalui organogenesis tidak langsung, dan (3) embriogenesis somatik manggis. Percobaan organogenesis langsung terdiri dari kegiatan induksi dan multiplikasi tunas, elongasi tunas, pengakaran, dan aklimatisasi. Percobaan organogenesis tidak langsung terdiri dari kegiatan induksi kalus nodular dan regenerasinya membentuk tunas. Percobaan embriogenesis somatik terdiri dari kegiatan induksi kalus embriogenik dan pembentukan embrio somatik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa induksi dan multiplikasi tunas dipengaruhi oleh jenis klon dan media dasar yang digunakan. Klon Puspahiang dan Wanayasa memberikan respon yang lebih baik daripada klon Leuwiliang. MS merupakan media yang terbaik untuk multiplikasi tunas dan mampu menghasilkan 19 tunas per biji. WPM dan B5 merupakan media yang terbaik untuk elongasi tunas (4.64−4.98 cm). Kombinasi kinetin dan NAA belum optimal untuk elongasi tunas. Keberhasilan pengakaran manggis secara in vitro tergolong rendah (29%), sebaliknya keberhasilan pengakaran secara ex vitro tergolong tinggi (70−90%). Keberhasilan aklimatisasi lebih ditentukan oleh ukuran planlet daripada media aklimatisasi. Ukuran planlet yang terbaik untuk diaklimatisasi adalah dengan panjang tunas dan akar masing-masing ≥3 cm.
Perlakuan terbaik untuk induksi kalus nodular adalah kombinasi TDZ 1.0 mg l-1 dan BA 0.7 mg l-1. Pada perlakuan tersebut, keseluruhan eksplan berkalus (100%) dengan struktur kalus kompak dan warna kekuningan. Media terbaik untuk meregenerasikan kalus nodular membentuk tunas adalah BA 0.7 mg l-1. Pada media tersebut, diperoleh 18 tunas per eksplan. Kombinasi TDZ (0.1−0.5 mg l-1) dan GA3 (0.05 mg l-1) tidak mampu meregenerasikan kalus nodular membentuk tunas.
Perlakuan terbaik untuk induksi kalus embriogenik adalah TDZ 0.1 mg l-1. Kalus yang dihasilkan berstruktur semi friable dengan warna putih. Kalus yang bersifat semi friabel berpotensi membentuk embrio somatik, diawali dengan pembentukan struktur globular. Struktur globular terbentuk dari kombinasi perlakuan TDZ 0.5 mg l-1 dan BA 0.7 mg l-1 setelah dua kali subkultur.
SUMMARY
YOSI ZENDRA JONI. Organogenesis and Somatic Embryogenesis of Mangosteen (Garcinia mangostana L.). Supervised by DARDA EFENDI and IKA ROOSTIKA TAMBUNAN.
Regeneration system of mangosteen through in vitro culture is an alternative method to support mass seedling production and biotechnological breeding. This study aimed to obtain the optimal method of in vitro regeneration of mangosteen through organogenesis and somatic embryogenesis. The research was conducted at Tissue Culture Laboratory and green house of Cell Biology and Tissue Culture Group, Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetic Resources Research and Development (ICABIOGRAD).
The study included three main activities: (1) regeneration through direct organogenesis, (2) regeneration through indirect organogenesis, and (3) somatic embryogenesis of mangosteen. Direct organogenesis experiment consisted of shoot induction and multiplication, shoot elongation, rooting, and acclimatization. Indirect organogenesis experiment consisted of nodular callus induction and regeneration of nodular callus. Somatic embryogenesis experiment consisted of embryogenic callus induction and embryo somatic formation.
The results showed that the shoot induction and multiplication influenced by the clones and basal media. The responses of the clones Wanayasa and Puspahiang were better than those of Leuwiliang for all observed variables. MS was the best medium for shoot multiplication (19.14 shoots/seed), while WPM and
B5 were better for shoot elongation (4.64−4.98 cm). The combination of kinetin and NAA was not optimal for shoot elongation. The success of in vitro rooting was relatively low (29%), whereas the success of ex vitro rooting was high (70-90%). The success of acclimatization was depended by the size of plantlet. The best plantlet for acclimatization was ≥3 cm for shoots and roots size respectively.
The best medium for nodular callus induction was combination treatment of 1.0 mg l-1 TDZ and 0.7 mg l-1 BA. On this treatment, all of calli (100%) were compact and yellowish. The best treatment to regenerate the nodular callus was 0.7 mg l-1 BA (18 shoots/explants). The combination of TDZ (0.1−0.5 mg l-1) and GA3 (0.05 mg l-1) was not able to form shoots from nodular callus explants.
The best treatment for induction of embryogenic callus was 0.1 mg l-1 TDZ. This treatment could produce friable callus with white color. The semi-friable callus was potential to form somatic embryos, beginning with the formation of globular structures. Globular structures were formed on combinations treatment of 0.5 mg l-1 TDZ and 0.7 mg l-1 BA after twice subcultured.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman
ORGANOGENESIS DAN EMBRIOGENESIS SOMATIK
MANGGIS (
Garcinia mangostana
L.)
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2014
PRAKATA
Syukur Alhamdulillahirobbil’alamiin, penulis ucapkan kepada Allah
Subhanallahu wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah Organogenesis dan Embriogenesis Somatik Manggis (Garcinia mangostana L.). Penulisan tesis ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada:
1. Dr Ir Darda Efendi, MSi dan Dr Ika Roostika Tambunan, SP MSi selaku komisi pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan sejak perencanaan, pelaksanaan sampai penyelesaian penyusunan tesis ini. 2. Dr Dewi Sukma, SP MSi selaku dosen penguji luar komisi ujian tesis
dan Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS selaku ketua Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman atas saran dan masukannya. 3. Prof (riset) Dr Ika Mariska, peneliti senior BB Biogen yang senantiasa
berbagi ilmu dan memberikan berbagai masukan serta saran atas pelaksanaan penelitian ini, selain itu juga kepada Dr Mia Kosmiatin yang telah memperkenalkan dan merekomendasikan Dr Ika Roostika Tambunan sebagai komisi pembimbing.
4. Istri tercinta (Mira Desvita) dan anak-anak tersayang (M. Abdul Hafidz dan Hafidzah Althafunnisa‟) atas segala pengorbanan dan kesabarannya. 5. Ayahanda (Nasrul) dan ibunda (Nurbaiti) serta kakak (Neli Sovia) dan adik-adik (Roni Nasriko, Rino Nastion, Yovi Wilda Wahyuni, dan Deni Septina Rahmanda) serta seluruh keluarga besar atas restu dan doanya. 6. Seluruh civitas akademika Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor,
khususnya para dosen Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman IPB yang telah mencurahkan ilmunya kepada kami.
7. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan tugas belajar.
8. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB Biogen) atas segala fasilitas untuk pelaksanaan penelitian.
9. Keluarga besar Laboratorium BSJ, Ibu Suci, Ibu Sri, Ustadz Joko Tamami, Kang Asep, Kang Wawan, Mas Anto, Bu Marnah, dan Kang Masnur yang telah banyak membantu pelaksanaan penelitian ini.
10.Teman seperguruan Rara Puspita, Dea Sylva Lisnandar, dan Lilis yang senantiasa siap membantu pelaksanaan penelitian.
11.Keluarga besar PBT 2012 atas bantuan dan motivasinya.
12.Senior dan teman-teman di Balitbu Tropika atas motivasi dan doanya. 13.Seluruh teman-teman yang tidak bisa penulis sebutkan namanya
satu-persatu. Terima kasih atas dukungan dan doanya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan ilmu pertanian masa depan.
Bogor, Juli 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Penyebaran 5
Morfologi 5
Apomiksis pada Manggis 6
Varietas Manggis di Indonesia 6
Manfaat 7
Kultur In Vitro 7
Organogenesis Langsung dan Tidak Langsung 7
Embriogenesis Somatik 8
REGENERASI MELALUI ORGANOGENESIS LANGSUNG
Pendahuluan 9
Bahan dan Metode 10
Hasil dan Pembahasan 13
Simpulan 28
REGENERASI MELALUI ORGANOGENESIS TIDAK LANGSUNG
Pendahuluan 29
Bahan dan Metode 29
Hasil dan Pembahasan 30
Simpulan 34
REGENERASI MELALUI EMBRIOGENESIS SOMATIK
Pendahuluan 35
Bahan dan Metode 35
Hasil dan Pembahasan 37
Simpulan 43
PEMBAHASAN UMUM 44
SIMPULAN DAN SARAN 47
DAFTAR PUSTAKA 48
LAMPIRAN 56
DAFTAR TABEL
1. Respon in vitro tiga klon manggis pada tiga media dasar, 10
minggu setelah tanam (MST) 14
2. Komposisi ion hara makro pada media dasar MS, WPM, dan B5 15 3. Pengaruh interaksi media dasar dan jenis klon terhadap jumlah
nodul manggis, 10 MST 17
4. Pengaruh kinetin dan NAA terhadap elongasi tunas manggis klon
Wanayasa, 8 MST 18
5. Pengaruh kombinasi IBA, PLG atau PBZ terhadap induksi perakaran secara in vitro dari manggis klon Puspahiang,12 MST 20 6. Pengaruh pemberian IBA atau NAA terhadap induksi perakaran
secara ex vitro tunas manggis klon Puspahiang, 5 bulan setelah
tanam (BST) 22
7. Pengaruh pemberian IBA atau NAA terhadap pertumbuhan benih manggis klon Puspahiang pasca-induksi perakaran secara ex vitro,
5 BST 23
8. Pengaruh jenis media aklimatisasi dan ukuran planlet terhadap pertumbuhan benih manggis klon Wanayasa, 5 BST 25 9. Pengaruh media aklimatisasi terhadap tipe akar manggis klon
Wanayasa, 5 BST 26
10.Pengaruh media aklimatisasi dan ukuran planlet terhadap pembentukan akar manggis klon Wanayasa, 5 BST 27 11.Pengaruh perlakuan TDZ dan BA terhadap induksi kalus nodular
manggis klon Wanayasa, 10 MST 31
12.Pengaruh perlakuan TDZ dan GA3 terhadap morfogenesis kalus nodular menjadi tunas manggis klon Wanayasa, 10 MST 32 13.Pengaruh perlakuan BA dan TDZ terhadap morfogenesis kalus
nodular menjadi tunas manggis klon Sicincin, 10 MST 33 14.Pengaruh perlakuan TDZ dan BA terhadap pembentukan kalus
manggis klon Leuwiliang dari eksplan daun muda in vitro,10 MST 37 15.Pengaruh perlakuan TDZ dan BA terhadap struktur dan warna
kalus manggis klon Leuwiliang dari eksplan daun muda in vitro,
10 MST 38
16.Pengaruh perlakuan TDZ dan BA terhadap induksi kalus manggis klon Leuwiliang dari eksplan batang muda in vitro, 10 MST 39 17.Pengaruh perlakuan TDZ dan BA terhadap struktur dan warna
kalus manggis klon Leuwiliang dari eksplan batang muda in vitro,
DAFTAR GAMBAR
1. Bagan alir penelitian 4
2. Penampilan biakan tiga klon manggis yang dikulturkan pada tiga
media dasar 16
3. Penampilan nodul manggis pada tiga jenis media dasar 17 4. Laju penambahan tinggi tunas manggis klon Wanayasa pada
perlakuan kinetin dan NAA, 8 MST 18
5. Laju penambahan jumlah daun manggis klon Wanayasa pada
perlakuan kinetin dan NAA, 8 MST 19
6. Penampilan tunas manggis klon Wanayasa yang dikulturkan pada
media pemanjangan tunas, 8 MST 19
7. Penampilan perakaran manggis klon Puspahiang pada media
induksi perakaran, 10 MST 21
8. Jumlah akar primer pada pengakaran secara ex vitro 22 9. Penampilan planlet manggis klon Puspahiang, 5 BST 23 10.Penampilan planlet manggis klon Puspahiang (pengakaran secara
ex vitro)denganperlakuan IBA dan NAA, 5 BST 24
11.Penampang irisan membujur akar 24
12.Penampilan dan tipe akar manggis pada tahap aklimatisasi 27 13.Penampilan tanaman manggis klon Wanayasa pada media
aklimatisasi, 5 BST 28
14.Penampilan kalus nodular manggis klon Wanayasa pada perlakuan
TDZ dan BA, 10 MST 31
15.Penampilan kalus nodular manggis klon Wanayasa pada media
regenerasi, 10 MST 32
16.Penampilan tunas manggis klon Sicincin pada media regenerasi,
10 MST 33
17.Penampilan kalus embriogenik manggis klon Leuwiliang dari eksplan daunmuda in vitro pada media induksi kalus embriogenik,
10 MST 38
18.Penampilan kalus embriogenik manggis klon Leuwiliang dari eksplan batang muda in vitro pada media induksi kalus
embriogenik, 10 MST 40
19.Bentuk kalus pada manggis 40
20.Penampilan kalus manggis klon Leuwiliang pada media
pembentukan embrio somatik, 8 MST 40
21.Pengaruh CH dan EM terhadap perubahan warna kalus pada media pembentukan embrio somatik manggis klon Leuwiliang
dari eksplan daun muda in vitro, 8 MST 41
22.Pengaruh CH dan EM terhadap perubahan warna kalus pada media pembentukan embrio somatik manggis klon Leuwiliang
dari eksplan batang muda in vitro, 8 MST 41
23.Perubahan warna kalus pada media pembentukan embrio somatik
manggis klon Leuwiliang, 8 MST 42
24.Tahapan perkembangan embriogenesis somatik manggis klon
25.Skutelar embrio manggis pada tahap pendewasaan berdasarkan analisis histologi dengan pewarnaan safranin 1% dan fast green
1% 43
26.Perbandingan tiga metode regenerasi manggis melalui kultur in
vitro 45
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi media dasar MS, WPM, dan B5 56
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manggis (Garcinia mangostana L.) merupakan tanaman asli Indonesia (Almeyda dan Martin 1976). Manggis dikenal juga sebagai “Queen of the tropical fruit” karena rasa buahnya yang enak. Umumnya, buah manggis dikonsumsi dalam bentuk segar, diolah menjadi jus, dan juga dimanfaatkan sebagai suplemen minuman kesehatan. Saat ini, buah manggis sangat populer, terutama sebagai bahan baku di bidang industri kesehatan. Kulit buah manggis menghasilkan metabolit sekunder dari jenis xanthone yang bermanfaat sebagai antioksidan, antitumor, antialergi, antiradang, antibakteri, dan antivirus (Chomnawang et al.
2007; Pedraza-Chaverri et al. 2008). Artinya, manggis mempunyai prospek yang cerah untuk dikembangkan dan menjadi prioritas buah ekspor Indonesia.
Salah satu permasalahan yang dihadapi dalam pengembangan tanaman manggis adalah ketersediaan dan kualitas benih. Manggis biasanya diperbanyak melalui biji karena bersifat apomiksis. Embrio manggis merupakan embrio somatik yang secara genetik sama dengan induknya (Richard 1990), tetapi perbanyakan melalui biji memiliki berbagai keterbatasan, antara lain daya tumbuhnya rendah, jumlah biji perbuah sedikit (1−2 biji per buah) dan bahkan buah tidak berbiji sama sekali. Selain itu, biji manggis bersifat rekalsitran, sehingga sulit disimpan dalam waktu lama. Perbanyakan vegetatif secara konvensional juga seringkali menghasilkan benih yang lambat pertumbuhannya, lemah, tidak seragam, dan lambat masa berbunganya (Normah et al. 1995). Sistem regenerasi tanaman yang efisien sangat diperlukan untuk menunjang perbanyakan benih secara masal, cepat dan seragam. Kultur in vitro merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Selain itu, kultur in vitro dapat menunjang program pemuliaan tanaman melalui rekayasa genetik dan variasi somaklonal.
Metode regenerasi tanaman secara kultur in vitro dapat dibedakan atas dua macam, yaitu organogenesis (langsung dan tidak langsung) serta embriogenesis somatik (langsung dan tidak langsung). Kultur in vitro manggis melalui organogenesis telah berhasil dilakukan dengan menggunakan eksplan biji (Goh et al. 1988; Te-chato dan Aengyong 1988; Triatminingsih et al. 1993; Normah et al.
1995; Huang et al. 2000; Roostika et al. 2008). Regenerasi tunas dari ekpslan daun muda in vitro juga telah dilaporkan oleh Goh et al. (1990), Te-chato et al.
(1992) dan Qosim et al. (2005). Selain itu, penggunaan eksplan berupa daun muda dari tanaman di pembibitan dan pohon dewasa (Goh et al. 1994, Sirchi et al.
2008a) serta tunas pucuk (Sirchi et al. 2008b) juga telah dilaporkan. Namun demikian, masih terdapat beberapa permasalahan dalam perbanyakan benih manggis secara in vitro, antara lain tingkat multiplikasi tunas yang masih beragam (2-16 tunas per biji), pemanjangan tunas dan induksi perakaran yang relatif sulit dilakukan dengan tingkat keberhasilan yang masih rendah.
Perbaikan metode perbanyakan benih manggis secara in vitro masih perlu dilakukan. Beberapa faktor utama yang menjadi kunci keberhasilan dalam kultur
2
empat faktor tersebut, genotipe tanaman juga mempengaruhi tingkat keberhasilan kultur in vitro. Umumnya, setiap genotipe mempunyai respon yang berbeda terhadap formulasi media (Hoque dan Mansfield 2004; Lu et al. 1996). Penggunaan eksplan, media dasar, lingkungan tumbuh, dan sistem regenerasi yang tepat diduga dapat meningkatkan daya multiplikasi tunas, pemanjangan tunas, dan induksi perakaran manggis.
Sistem regenerasi secara organogenesis langsung telah banyak dilaporkan, namun regenerasi secara organogenesis tidak langsung dan embriogenesis somatik masih terbatas. Sistem embriogenesis somatik pada manggis telah dilaporkan oleh Elviana et al. (2011), Rohani et al. (2012), dan Rineksane et al.
(2012) namun pembahasannya masih terbatas pada pembentukan struktur globular. Hal tersebut mengindikasikan bahwa sistem regenerasi manggis secara embriogenesis somatik masih perlu dioptimalkan. Sistem regenerasi yang optimal selanjutnya dapat diterapkan untuk produksi benih secara masal maupun perbaikan sifat tanaman secara bioteknologi. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan metode regenerasi manggis yang optimal baik secara organogenesis maupun embriogenesis somatik.
Tujuan Penelitian
1. Mempelajari pengaruh perlakuan media dasar (MS, WPM, dan B5) dan jenis klon (Leuwiliang, Wanayasa, dan Puspahiang) terhadap induksi dan multiplikasi tunas manggis.
2. Mempelajari pengaruh kombinasi kinetin dengan NAA terhadap elongasi tunas manggis.
3. Mempelajari pengaruh kombinasi IBA dengan phloroglucinol atau paklobutrazol pada pengakaran in vitro dan NAA atau IBA pada pengakaran
ex vitro tunas manggis.
4. Mempelajari pengaruh kombinasi TDZ dengan BA terhadap induksi kalus nodular manggis.
5. Mempelajari pengaruh kombinasi TDZ dengan GA3 atau BA terhadap regenerasi kalus membentuk tunas.
6. Mempelajari pengaruh jenis kombinasi TDZ dengan BA terhadap induksi kalus embriogenik manggis.
7. Mempelajari pengaruh kasein hidrolisat dan ekstrak malt terhadap regenerasi kalus embriogenik membentuk embrio somatik manggis.
8. Mempelajari pengaruh kombinasi media aklimatisasi (tanah, pupuk kandang, kompos, dan arang sekam) dan ukuran planlet terhadap keberhasilan aklimatisasi manggis.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Diperolehnya informasi mengenai pengaruh interaksi antara jenis klon dengan media dasar terhadap induksi dan multiplikasi tunas manggis.
3 3. Diperolehnya informasi dan teknologi induksi kalus nodular dan regenerasinya membentuk tunas manggis melalui jalur organogenesis secara tidak langsung.
4. Diperolehnya informasi dan teknologi embriogenesis somatik manggis. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini mencakup tiga sistem regenerasi in vitro manggis, yaitu organogenesis langsung, organogenesis tidak langsung, dan embriogenesis somatik tidak langsung. Percobaan organogenesis langsung diawali dengan induksi dan multiplikasi tunas dari eksplan biji masak dengan hasil akhir adalah benih manggis yang telah diaklimatisasi. Percobaan organogenesis tidak langsung meliputi induksi kalus nodular dan regenerasinya membentuk tunas. Percobaan embriogenesis somatik tidak langsung meliputi induksi kalus embriogenik dan pembentukan embrio somatik (Gambar 1).
4
Gambar 1. Bagan alir penelitian Ket:
5
2
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Penyebaran
Garcinia mangostana L. merupakan nama tanaman manggis yang
diberikan oleh Laurent Garcin (Yaacob dan Tindall 1995). Manggis berasal dari Indonesia atau kawasan Asia Tenggara (Almeyda dan Martin 1976). Menurut Choisy (1824), manggis termasuk ke dalam family Guttiferae dan terdiri dari 4 suku yaitu (1) Clusieae, (2) Garciniaeae, (3) Calophylleae, dan (4) Symphonieae. Suku Garciniaeae terdiri dari genus Ochrocarpos, Marialva, Micranthera, dan
Garcinia. Genus Garcinia dibagi menjadi 2 subgenus yaitu subgenus ke-1 adalah
Mangostana seperti species G. mangostana, G. cornea, G. cambogia dan G. morella sedangkan subgenus ke-2 adalah Brindonia seperti G. cochinchinensis, G. elliptica, G. indica dan G. cowa. Whitmore (1973) mencatat lebih kurang terdapat 39 spesies Garcinia dan di antaranya hanya beberapa yang diketahui dan digunakan untuk keperluan medis di Thailand, di antaranya G. atroviridis Griff, G. speciosa Wall., G. cowa Roxb. dan G. dulcis.
Manggis yang saat ini dibudidayakan diduga berasal dari persilangan antara G. hombroniana Pierre dengan G. malaccensis T. Arderson (Richard 1990). Di Indonesia, kerabat dekat manggis di antaranya G. malaccensis (Jambi), G. porrecta (Maluku), G. celebica (Sulawesi) (Sinaga 2008).
Tanaman manggis menyebar ke timur sampai Papua Nugini dan kepulauan Mindanau (Filipina), sedangkan ke utara menyebar ke Thailand bagian selatan, Myanmar, Vietnam dan Kamboja (Verheij dan Coronel 1992). Dalam dua abad terakhir, tanaman manggis menyebar ke Srilangka, India Selatan, Amerika Tengah, Brazil, dan Australia (Nakasone dan Paul 1998).
Morfologi
Manggis (G. mangostana L.) merupakan tanaman tahunan dengan batang berbentuk pohon berkayu yang berwarna coklat kehitaman. Tanaman manggis dewasa mempunyai tajuk yang rindang berbentuk piramida serta kanopi yang berukuran sedang, tumbuh tegak hingga mencapai ketinggian 25 m atau lebih dengan percabangan simetris, diameter batang dewasa berukuran 25−35 cm. Daun manggis membujur bulat panjang berwarna hijau tua, berukuran panjang 12–23 cm dan lebar 4.5–10 cm. Stomata hanya terdapat pada bagian bawah daun dengan ukuran yang relatif besar tetapi sedikit jumlahnya (Steenis 1975; Heyne 1987).
Kuncup bunga manggis muncul di ujung ranting dan memerlukan waktu kurang lebih 40 hari sampai antesis. Bunga manggis memiliki empat sepal dan empat petal yang berwarna merah muda. Petal akan rontok setelah antesis. Buah akan matang pada waktu 100-120 hari setelah antesis (Verheij dan Coronel 1992; Rai et al. 2006). Perkembangan buah manggis terjadi dalam dua tahap, yaitu tahap praantesis dan pascaantesis. Tahap praantesis merupakan tahap pembentukan segmen aril dan bakal biji yang berlangsung pada umur 1−8 hari sebelum antesis. Tahap perkembangan buah pascaantesis ditandai dengan perubahan warna serta peningkatan bobot dan diameter buah manggis (Rai 2004; Ropiah 2009).
6
dan daerah geografisnya dengan tebal kulit buah 0.8−1 cm, berwarna merah lembayung dengan ruang bakal buah berisi 0−3 biji (Ashari 2006).
Apomiksis pada Manggis
Siklus hidup tanaman secara normal merupakan proses reproduksi seksual di mana jaringan sporofit mengalami proses pembelahan meiosis menghasilkan gametofit melalui proses fertilisasi menghasilkan zigot dan selanjutnya membentuk embrio. Pada apomiksis, proses reproduksi terjadi secara aseksual, di mana jumlah kromosom tidak mengalami reduksi ketika pembentukan embrio (den Nijs dan van Dijk 1993). Jumlah kromosom yang tidak mengalami reduksi dapat berasal dari sel somatik dalam ovul yang berkembang menjadi embrio tanpa penggabungan inti telur dan sperma (Ramulu et al. 1995). Keturunan tanaman manggis bersifat seragam dan identik dengan tanaman induknya (Horn 1940; Nakasone dan Paul 1998) .
Apomiksis dapat dikategorikan menjadi fakultatif dan obligat (den Nijs dan van Dijk 1993). Apomiksis fakultatif adalah bentuk apomiksis di mana proses fertilisasi juga dijumpai, seperti pada spesies jeruk, proses fertilisasi dan apomiksis terjadi secara bersamaan dalam ovul yang sama (Koltunov 1993). Apomiksis fakultatif mempunyai tendensi seksualitas rendah bahkan mendekati apomiksis obligat (den Nijs dan van Dijk 1993). Apomiksis obligat adalah bentuk apomiksis keseluruhan di mana biji terbentuk tanpa proses fertilisasi, seperti pada manggis (Richard 1990). Apomiksis obligat memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1) pembentukan biji tanpa pembuahan, 2) perkembangan embrio terlalu cepat, yaitu sebelum antesis, 3) pembentukan proembrio dari nuselar atau jaringan integument, 4) satu biji menghasilkan lebih dari satu embrio (poliembrioni), dan 5) jarang sekali atau tidak ditemukan bunga jantan (Richard 1990).
Varietas Manggis di Indonesia
Manggis diperbanyak secara klonal dengan menggunakan biji, namun demikian keragamannya di lapang cukup tinggi. Variasi somaklonal diduga terjadi oleh berbagai sebab, di antaranya adalah karena mutasi titik, pindah silang somatik, amplifikasi atau kehilangan segmen DNA, dan aktivitas perubahan gen oleh transposable element (Walbot dan Cullis 1985; Mansyah 2012).
7 Manfaat
Manggis dikenal sebagai “Queen of the tropical fruits” karena rasa buahnya yang enak. Umumnya, buah manggis dikonsumsi dalam bentuk segar, diolah menjadi jus, dan juga dimanfaatkan sebagai suplemen minuman kesehatan. Saat ini, buah manggis sangat populer, terutama sebagai bahan baku di bidang industri kesehatan. Kulit buah manggis menghasilkan metabolit sekunder dari jenis
xanthone yang bermanfaat sebagai antioksidan, antitumor, antialergi, antiradang, antibakteri, dan antivirus (Chomnawang et al. 2007; Pedraza-Chaverri et al. 2008).
Buah manggis segar mengandung gula yang terdiri dari sakarosa, dekstrosa dan levulosa. Komposisi buah manggis per 100 g terdiri dari air 79.2 g, protein 0.5 g, karbohidrat 19.8 g, serat 0.3 g, kalsium 11 mg, fosfor 17 mg, besi 0.9 mg, vitamin A 14 IU, vitamin C 66 mg, vitamin B1 (thiamin) 0.09 mg, vitamin B2 (riboflavin) 0.06 mg dan vitamin B5 (niacin) 0.1 mg (Chau kay-Ming 1990).
Kultur In Vitro
Sistem regenerasi tanaman yang efisien sangat diperlukan untuk menunjang perbanyakan benih secara masal, cepat dan seragam. Selain itu juga untuk menunjang program pemuliaan tanaman melalui kultur in vitro seperti rekayasa genetik dan variasi somaklonal (Litz dan Gray 1992).
Ada beberapa metode regenerasi secara in vitro, yaitu organogenesis langsung, organogenesis tidak langsung dan embriogenesis somatik. Pada kultur
in vitro, kesesuaian media dan pemilihan eksplan merupakan hal yang penting untuk menghasilkan planlet (Hartmann et al. 1997). Pada manggis, embrio kemungkinan terdapat di sepanjang permukaan biji (Yaccob dan Tindall 1995), sehingga biji bersifat poliembrioni (Richard 1990). Tunas adventif dapat diperoleh dari segmen biji yang ditanam pada medium MS yang dilengkapi dengan konsentrasi 5 mg l-1 BAP (Goh et al. 1988).
Organogenesis Langsung dan Tidak Langsung
Organogenesis langsung adalah proses pembentukan tunas adventif langsung dari eksplan. Tunas adventif yang dihasilkan berstruktur unipolar
dengan jaringan pembuluh yang masih terhubung dengan jaringan induknya (Qosim 2006). Organogenesis in vitro tergantung pada ZPT eksogen, seperti auksin dan sitokinin serta kemampuan jaringan merespon fitohormon selama pengkulturan (Sugiyama 1999). Pada beberapa spesies tanaman, tunas adventif diinduksi dengan konsentrasi sitokinin yang lebih tinggi daripada auksin (Philips
et al. 1995; Sugiyama 1999). Pada manggis, pembentukan tunas adventif berasal dari eksplan yang ditanam pada media WPM dengan konsentrasi BAP 5 mg l-1 (Goh et al. 1994). Planlet manggis telah diperoleh dari biji sebagai eksplannya (Goh et al. 1988; Te-chato et al. 1988; Triatminingsih et al. 1993; Normah et al.
1995; Huang et al. 2000; Pertamawati 2003; dan Roostika et al. 2008), daun muda dari tanaman muda dan pohon dewasa (Goh et al. 1990), dan daun muda dari biakan in vitro (Te-chato dan Lim 2000).
8
beberapa spesies tanaman, akan tetapi tidak semua kalus dari spesies tanaman dapat diregenerasikan menjadi planlet karena tergantung dari sifat totipotensinya (Yeoman 1986). Pada eksplan yang ditransfer ke dalam media dengan konsentrasi auksin yang tinggi, seperti 2,4-D, kalus akan menjadi friable (remah) dan berproliferasi lebih cepat. Sebaliknya penggunaan 2,4-D pada manggis sulit meregenerasikan kalus membentuk tunas (Te-chato 1998).
Pada manggis, induksi kalus nodular manggis yang berasal dari eksplan daun muda dari biakan in vitro yang ditanam pada medium Murashige dan Skoog
(MS) yang dilengkapi dengan TDZ 2.22 µM dan BA 2.25 µM menghasilkan 34% kalus nodular (3 minggu setelah tanam), sedangkan regenerasi tanaman dilakukan pada WPM dengan konsentrasi BA 0.44 µM dan menghasilkan rata-rata 8.39 tunas per eksplan (Te-chato dan Lim 2000). Pada tanaman berkayu, TDZ dapat menginduksi kalus dan regenerasi tanaman. Pada tanaman berkayu, penggunaan TDZ >1 µM dapat merangsang pembentukan kalus, tunas adventif, dan embrio somatik (Fiola et al. 1990). TDZ adalah derivate diphenilurea yang terbukti dapat meningkatkan biosintesis dan akumulasi sitokinin endogen kelompok purin dalam kultur jaringan (Massimo et al. 1995).
Percobaan untuk memacu pertumbuhan akar secara in vitro telah dilakukan oleh Te-chato (1998) dengan perlakuan IBA dan phloroglucinol,
Rineksane(2000) dengan perlakuan arang aktif, dan Roostika et al. (2008) dengan perlakuan IBA pada media dasar MS dan WPM. Penggunaan media ¼WPM dengan penambahan IBA 10 mg l-1 menghasilkan 66.67% eksplan berakar (Roostika et al. 2008). Selain pengakaran secara in vitro, pengakaran secara ex vitro juga telah berhasil dilakukan oleh Roostika et al. (2008). Persentase eksplan berakar tertinggi (75%) diperoleh pada tunas manggis yang ukurannya ≥2 cm dan direndam di dalam IBA 100 mg l-1 selama 1 jam sebelum ditanam ke media tanah dan kompos (1:1).
Embriogenesis Somatik
Embriogenesis somatik merupakan pembentukan embrio dari sel somatik. Pola pertumbuhan embriogenesis somatik dibedakan menjadi dua macam, yaitu embriogenesis langsung dan tidak langsung. Embriogenesis langsung adalah pembentukan embrio langsung dari eksplan, sedangkan embriogenesis tidak langsung adalah pembentukan embrio yang didahului dengan induksi dan proliferasi kalus (Qosim 2006). Embrio somatik berasal proembryogenic masses
(PEM) yang berasal dari individu sel, karena itu embrio somatik diasumsikan berasal dari individu sel (Litz dan Gray 1992) dan memiliki struktur bipolar yang akan membentuk tunas dan akar (Philips et al. 1995). Sel somatik yang terbentuk biasanya terpisah dari jaringan asalnya (Qosim 2006). Embrio somatik sangat penting untuk memperoleh tanaman transgenik atau mutan non khimera (Litz dan Gray 1992). Pada embriogenesis somatik tanaman dikotil, embrio berkembang melalui beberapa tahap, yaitu globular, hati, torpedo, dan kotiledon (Philips et al.
1995).
Regenerasi secara embriogenesis somatik pada tanaman manggis telah dilaporkan oleh Elviana et al. (2011), Rohani et al. (2012), dan Rineksane et al.
9
3
REGENERASI MELALUI ORGANOGENESIS LANGSUNG
PENDAHULUAN
Mikropropagasi manggis secara in vitro merupakan salah satu cara untuk menghasilkan benih manggis secara masal, seragam, dan dengan waktu produksi yang relatif singkat, terutama jika melalui sistem regenerasi organogenesis langsung. Organogenesis langsung adalah proses pembentukan tunas adventif langsung dari eksplan. Tunas adventif yang dihasilkan berstruktur unipolar dan jaringan tersebut masih terkait dengan jaringan asalnya (Qosim 2006). Menurut George dan Debergh (2008) keberhasilan mikropropagasi ditentukan oleh empat faktor, yaitu kestabilan metode in vitro, multiplikasi tunas, pengakaran, dan aklimatisasi.
Induksi dan multiplikasi tunas umumnya menggunakan ZPT jenis sitokinin (Northmore et al. 2012). Salah satu jenis sitokinin yang sering digunakan adalah BA (6-benzyladenine). BA menginduksi pembentukan meristem tunas apikal selama organogenesis (Sugiyama 1999). Penggunaan BA sangat efektif untuk induksi dan multiplikasi tunas manggis (Goh et al. 1988; Te-chato 1988; Normah
et al. 1995; Roostika et al. 2008).
Induksi perakaran merupakan tahapan selanjutnya setelah multiplikasi tunas. Sistem perakaran yang baik merupakan salah satu persyaratan penting bagi planlet yang siap untuk diaklimatisasi. Planlet yang telah memiliki sistem perakaran yang baik akan lebih cepat tumbuh pada saat diaklimatisasi (Hazarika 2003). Keberhasilan pengakaran manggis secara in vitro telah dilaporkan oleh Goh et al. (1988; 1994) dan Roostika et al. (2008) dengan tingkat keberhasilan
7−80%.
Kelemahan pengakaran secara in vitro adalah akar yang dihasilkan biasanya lemah serta tidak terbentuk akar sekunder dan rambut akar (Hazarika 2006). Selain itu, pada awal aklimatisasi akar tidak berfungsi normal untuk membantu penyerapan air dan hara yang dibutuhkan oleh tanaman (Sumaryono dan Riyadi 2011). Pada tahap aklimatisasi sebagian dari planlet tidak mampu bertahan hidup. Untuk itu, perlu dilakukan perbaikan metode pengakaran manggis secara in vitro.
Di samping pengakaran secara in vitro, alternatif lain yang dapat dilakukan adalah pengakaran secara ex vitro. Keberhasilan pengakaran secara ex vitro pada tanaman manggis telah dilaporkan Roostika et al. (2008). Penelitian pengakaran secara ex vitro juga telah dilakukan pada tanaman lain, seperti sawit (Sumaryono dan Riyadi 2011), kenari (Benmahiuol et al. 2012), Rotula aquatica
L. (Martin 2003), kopi (Barry-Etienne et al. 2002), dan stroberi (Borkowska 2001).
Faktor utama yang sangat berperan dalam induksi akar secara in vitro dan
10
manggis sebesar 100% (Te-chato dan Lim 1999). Pada kelapa sawit, kombinasi NAA 6 mg l-1 dan paklobutrazol 9 mg l-1 menginduksi akar sebesar 88% (Nizam dan Te-chato 2009). Induksi akar secara ex vitro pada manggis melalui perendaman dalam larutan IBA 100 mg l-1 selama 1 jam mampu menginduksi akar sebesar 75% (Roostika et al. 2008).
Pada pengakaran secara in vitro, pemindahan planlet dari kondisi in vitro
ke kondisi ex vitro di rumah kaca merupakan salah satu tahap kritis bagi keberhasilan mikropropagasi. Pada fase aklimatisasi, keberhasilan mikropropagasi tergantung pada ukuran planlet, jenis media tanam dan kondisi lingkungan fisik.
Permasalahan utama pada tahap aklimatisasi berhubungan dengan belum sempurnanya penyerapan air oleh planlet dan adanya kontaminasi (Leconte dan Carron 1998). Aklimatisasi sangat dibutuhkan karena tanaman in vitro
dikulturkan dalam kondisi heterotrof (Hazarika 2003). Selama berada dalam kondisi in vitro tanaman mengalami kelainan morfologi seperti belum berfungsinya stomata, lapisan daun sangat tipis dan rongga mesofilnya banyak, serta kelainan fisiologi seperti penurunan aktivitas fotosintesis (Brainerd dan Fuchigami 1981; Rogalski et al. 2003). Kelainan tersebut sangat mempengaruhi daya hidup tanaman saat di rumah kaca maupun di lapang. Oleh karena itu, aklimatisasi merupakan fase kritis transisi tanaman dari kondisi in vitro ke kondisi
ex vitro.
Penelitian aklimatisasi pada berbagai tanaman telah banyak dilaporkan, di antaranya pada tanaman kopi (Oktavia et al. 2003), apel (Muniz et al. 2013; Jin et al. 2013), pisang (Khalil et al. 2002), cherry (Pruski 2008), dan sagu (Sumaryono
et al. 2009). Keberhasilan aklimatisasi pada tanaman manggis telah dilaporkan oleh Te-chato (1998) dan Roostika et al. (2008).
Meskipun telah banyak dilakukan penelitian organogenesis langsung pada kultur in vitro manggis, masih terdapat beberapa permasalahan. Permasalahan tersebut antara lain multiplikasi tunas yang masih beragam (2−16 tunas per biji), pemanjangan tunas yang relatif lambat dan induksi perakaran yang belum optimal
(daya berakar 7−80%). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metode organogenesis langsung yang optimal pada setiap fase pertumbuhan kultur in vitro manggis.
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari 2013 sampai April 2014, di Laboratorium Kultur Jaringan dan Rumah Kaca, Kelompok Peneliti Biologi Sel dan Jaringan (kelti BSJ), Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian Bogor (BB Biogen). Uji Histologi di Laboratorium Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan, Fakultas Biologi Universitas Gajah Mada (UGM).
Bahan tanaman yang digunakan ini adalah biji masak manggis klon Leuwiliang, Wanayasa, dan Puspahiang. Bahan kimia berupa hara makro, hara mikro, dan vitamin dari media dasar MS (Murashige dan Skoog 1962), Woody
Plant Medium (WPM) (Lloyd dan McCown 1981), dan Gamborg (B5) (Gamborg
11
paclobutrazol (PBZ), glutamin, polyvinylpyrrolidone (PVP), gula putih, phytagel, alkohol, spritus, natrium hipoklorit (NaOCl), dan akuades steril. Bahan yang digunakan untuk pengakaran ex vitro dan aklimatisasi adalah polybag, tanah, pupuk kandang, kompos, dan arang sekam. Bahan yang digunakan untuk uji histologi, yaitu larutan formaldehid alkohol asam asetat (FAA), larutan dehidrasi, parafin, dan pewarna (safranin dan fast green).
Biji manggis dibersihkan dari daging buahnya, kemudian disterilisasi dengan direndam dalam alkohol 70% selama 10 menit dan dibilas dengan akuades steril 1 (satu) kali. Selanjutnya, biji direndam ke dalam larutan NaOCl 20% selama 15 menit, dan dibilas dengan akuades steril 3 kali masing-masing selama 5 menit.
Penelitian ini terdiri dari empat percobaan, yaitu: (1) induksi dan multiplikasi tunas, (2) pemanjangan tunas, (3) induksi perakaran secara in vitro
dan ex vitro, dan (4) aklimatisasi planlet. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan program Statistical Analysis System (SAS 9.1). Nilai rata-rata dihitung dan dibandingkan menggunakan uji selang berganda duncan (DMRT) pada taraf 5% (P<0.05).
Induksi dan Multiplikasi Tunas
Percobaan disusun secara faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor pertama adalah klon manggis, yaitu Leuwiliang, Wanayasa, dan Puspahiang. Faktor kedua adalah media dasar, yaitu MS, WPM, dan B5 (masing-masing dilengkapi dengan gula 30 g l-1, phytagel 2.5 g l-1, BA 5 mg l-1, dan glutamin 300 mg l-1) (komposisi masing-masing media dasar terdapat pada lampiran 1). Setiap perlakuan diulang 25 kali (botol), sehingga terdapat 225 satuan percobaan. Dalam setiap botol terdapat tiga irisan melintang biji manggis yang berasal dari satu biji. Kultur diinkubasi pada ruang terang dengan fotoperiodisitas 16 jam per hari, intensitas 1000 lux dan suhu 25±1 oC. Pengamatan dilakukan selama 10 minggu. Peubah yang diamati adalah saat muncul tunas, jumlah eksplan bertunas, jumlah tunas per eksplan, panjang tunas, jumlah daun terbanyak per tunas, jumlah daun total, jumlah nodul, warna nodul, dan jumlah eksplan berakar.
Elongasi Tunas
Percobaan disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Terdapat delapan perlakuan ZPT, yaitu kombinasi KIN (0, 0.5, 1.0, dan 1.5 mg l-1) dengan NAA (0 dan 0.5 mg l-1). Setiap perlakuan diulang 5 kali (botol), sehingga terdapat 40 satuan percobaan. Dalam setiap botol dikulturkan 5 tunas manggis yang
12
Induksi Perakaran secara In vitro dan Ex vitro
Induksi perakaran manggis dibagi menjadi 2 percobaan, yaitu pengakaran secara in vitro dan ex vitro. Percobaan in vitro disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Terdapat tujuh perlakuan ZPT, yaitu kombinasi PLG (0. 2.8, 5.6, dan 8.4 mg l-1) dengan IBA (10 mg l-1) dan kombinasi PBZ(3, 6, dan 9 mg l -1
) dengan IBA (10 mg l-1). Setiap perlakuan diulang 4 kali (botol), sehingga terdapat 28 satuan percobaan. Pada setiap botol dikulturkan tiga tunas manggis
yang tingginya ≥3 cm. Tunas yang digunakan berasal dari klon Puspahiang. Media dasar yang digunakan adalah ¼WPM (dilengkapi dengan gula 30 g l-1,
phytagel 2.5 g l-1, glutamin 300 mg l-1, dan PVP 100 mg l-1). Kultur diinkubasi pada ruang gelap dengan suhu 25±1 oC. Pengamatan dilakukan selama 10 minggu. Peubah yang diamati adalah jumlah tunas hidup, tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah tunas berakar, dan panjang akar.
Percobaan ex vitro disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Terdapat delapan perlakuan, yaitu IBA atau NAA (masing-masing 100, 200, 300, dan 400 mg l-1). Setiap perlakuan diulang 10 kali (polybag), sehingga terdapat 80 satuan percobaan. Tunas yang digunakan merupakan klon Puspahiang. Tunas tersebut direndam dalam masing-masing larutan perlakuan selama 1 jam. Selanjutnya tunas ditanam pada media tanam yang merupakan campuran tanah dan pupuk kandang (1:1). Dalam setiap polybag ditanam satu tunas yang
tingginya ≥3 cm, kemudian disungkup dengan cup plastik. Tanaman dipelihara di rumah kaca. Pengamatan dilakukan selama 5 bulan. Peubah yang diamati adalah jumlah tanaman berakar, panjang akar, jumlah planlet berakar majemuk, jumlah akar sekunder, lebar sebaran akar, tinggi tanaman, jumlah daun, diameter tajuk, nisbah panjang tunas/akar, dan nisbah diameter tajuk/sebaran akar. Pengukuran lebar sebaran akar dilakukan dengan mencelupkan akar ke dalam air sehingga akar dapat menyebar secara alami. Akar primer dan sekunder dianalisis secara histologi dengan prosedur yang terdapat pada Lampiran 2.
Nisbah panjang tunas/akar dan nisbah diameter tajuk/sebaran akar dihitung dengan rumus:
Nisbah panjang tunas/akar =
Nisbah diameter tajuk/sebaran akar = Aklimatisasi Planlet
13 5 kali (polybag), sehingga terdapat 80 satuan percobaan. Setiap polybag ditanami dengan satu planlet manggis. Tanaman diaklimatisasi di rumah kaca. Pengamatan dilakukan selama 5 bulan. Peubah yang diamati adalah daya hidup planlet, panjang akar, jumlah akar sekunder, nisbah panjang tunas/akar, nisbah diameter tajuk/sebaran akar, tipe akar, tinggi tanaman, dan jumlah daun.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Induksi dan Multiplikasi Tunas
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa morfogenesis manggis secara in vitro tidak dipengaruhi oleh interaksi antara klon dengan media dasar, kecuali pada peubah jumlah nodul. Namun demikian, pengaruh tunggal dari jenis klon dan media dasar berpengaruh nyata terhadap morfogenesis eksplan, yang meliputi persentase eksplan bertunas, jumlah tunas per biji, tinggi tunas tertinggi, jumlah daun terbanyak per tunas, jumlah daun total dan persentase eksplan berakar.
Respon in vitro tiga klon manggis (Leuwiliang, Wanayasa, dan Puspahiang) yang ditunjukkan dengan munculnya calon tunas relatif sama, yaitu pada minggu kedua. Namun demikian, respon in vitro ketiga klon tersebut berbeda untuk peubah-peubah lainnya. Nilai tertinggi dari persentase eksplan bertunas, tinggi tanaman, dan jumlah daun terbanyak per tunas diperoleh dari klon Puspahiang, namun tidak berbeda nyata dengan klon Wanayasa. Jumlah tunas, jumlah daun total, dan persentase eksplan berakar tertinggi diperoleh dari klon Wanayasa, namun tidak berbeda nyata dengan klon Puspahiang (Tabel 1). Sebaliknya, klon Leuwiliang memiliki nilai yang terendah untuk semua peubah yang diamati.
Respon in vitro yang relatif sama antara klon Wanayasa dan Puspahiang mungkin disebabkan oleh tingginya tingkat kemiripan genetik antara kedua klon tersebut dibandingkan dengan klon Leuwiliang. Meskipun manggis termasuk tanaman apomiksis obligat, namun variasi genetik dilaporkan telah terjadi dengan tingkat kemiripan genetik yang berbeda-beda. Mansyah et al. (2003) melaporkan terjadinya variasi genetik dari 23 aksesi manggis dari pulau Jawa dan Sumatera. Selain itu, variasi genetik juga terjadi antara tetua dengan turunannya (Mansyah et al. 2004; Sinaga et al. 2007). Variasi somaklonal pada tanaman apomiksis dapat disebabkan oleh mutasi titik, otosegregasi, pindah silang somatik, amplifikasi atau kehilangan segmen DNA, dan aktivitas perubahan gen oleh transposable element. Kasus sederhana dari otosegregasi adalah ketika sel anakan yang satu menerima lebih banyak kromosom dan yang lain menerima lebih sedikit kromosom dalam pembelahan sel inti dalam kantong embrio (Walbot dan Cullis 1985; Mansyah 2012).
Faktor lain yang diduga mempengaruhi perbedaan respon in vitro antara ketiga klon tersebut adalah pemeliharaan pohon induk di lapang. Berdasarkan pengamatan di lapang, kondisi pohon induk pada klon Leuwiliang kurang terawat. Hal tersebut terlihat dari rusaknya daun-daun muda pada saat berbuah, sedangkan pada klon Wanayasa dan Puspahiang dalam kondisi perawatan yang optimal.
Pengaruh genotipe terhadap keberhasilan kultur in vitro juga telah dilaporkan pada tanaman gandum (Maddock et al. 1983; Keresa et al. 2003), di mana perbedaan kultivar mempengaruhi induksi kalus, persentase embrio berkecambah, perkembangan kalus, dan pembentukan planlet. Pada kultur in vitro
14
regenerasi tanaman (Hoque dan Mansfiels 2004), sedangkan pada Capsicum spp. mempengaruhi perkecambahan embrio somatik (Manzur et al. 2013). Selain itu, pada hasil persilangan interspesifik tanaman Alstroemeria, perbedaan genotipe juga mempengaruhi persentase embrio yang berkecambah serta perkembangan kalus dan tunas (Lu et al. 1996). berbeda nyata pada taraf 5% uji selang berganda Duncan.
Berdasarkan jenis media dasar yang diujikan (MS, WPM, dan B5), media dasar tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap persentase eksplan yang bertunas. Media MS menghasilkan jumlah tunas dan jumlah daun total tertinggi dibandingkan dengan dua media dasar lainnya (WPM dan B5) (Tabel 1). Hal ini diduga disebabkan oleh tingginya kandungan nitrogen (N) yang terdapat pada media MS. Total kandungan N pada MS adalah 60 mM (Tabel 2). Menurut Salisbury dan Ross (1992) kandungan nitrogen dalam tanaman akan mempengaruhi nisbah tajuk-akar. Tanaman yang terlalu banyak mendapatkan nitrogen biasanya mempunyai daun berwarna hijau tua dan lebat, dengan sistem akar yang kerdil sehingga nisbah tajuk-akarnya tinggi. Hal ini berarti kandungan nitrogen yang tinggi akan memacu pertumbuhan tunas dan daun, sedangkan pertumbuhan akar terhambat.
Jumlah tunas yang dihasilkan pada percobaan ini cukup tinggi, yaitu lebih dari 19 tunas per biji pada media MS. Jumlah tunas yang dihasilkan pada percobaan ini sama dengan jumlah tunas yang diperoleh dari percobaan Sirchi et al. (2008a), dengan menggunakan media MS yang mengandung BA 20 mg l-1 dan NAA 10 mg l-1. Namun demikian, hasil yang diperoleh dari percobaan ini lebih tinggi dari percobaan yang dilakukan oleh Normah et al. (1995), dengan menggunakan media MS yang dilengkapi dengan 9 mg l-1 BA dan NAA 0.5 mg l-1 yang menghasilkan 16.8 tunas per biji.
15 untuk mikropropagasi tentu akan lebih menguntungkan karena persentase eksplan bertunas lebih dari 90% dengan jumlah tunas per biji 9.14–19.17 tunas, tergantung pada jenis klon dan media dasar yang digunakan.
Berdasarkan jenis media dasar, tinggi tanaman tertinggi diperoleh dari eksplan yang dikulturkan pada media B5 dan WPM (masing-masing 4.98 dan 4.64 cm) (Tabel 1). Meskipun tinggi tanaman pada media WPM dan B5 tidak berbeda nyata, terdapat perbedaan morfologi biakan yang dihasilkan. Perbedaan yang paling menonjol adalah warna batang dan daun. Batang dan daun dari biakan pada B5 lebih hijau daripada yang dihasilkan WPM, sehingga secara visual proporsional antara lebar dan panjangnya, sedangkan pada media WPM, ukurannya kurang proporsional. Tunas yang dihasilkan pada media B5 dan MS relatif mirip dengan tunas yang dihasilkan dari perkecambahan biji di lapang, sedangkan tunas yang tumbuh pada media WPM memiliki daun yang memanjang dan menyempit (Gambar 2).
Tabel 2. Komposisi ion hara makro pada media dasar MS, WPM, dan B5.
Ion Media (mM)
Sumber: George dan Sherrington (1984); Bell et al. (2009).
Menurut Lu (2005), terhambatnya pemanjangan tunas pada media MS disebabkan oleh tingginya kandung nitrogen dan kalium. Nitrogen dan kalium pada konsentrasi tertentu akan menghambat pertumbuhan dan pemanjangan tunas, sebagaimana terjadi pada tanaman Vitis thunbergii (Lu 2005) dan Citrus sinensis
(Kobayashi et al. 2003). Terhambatnya pemanjangan tunas diduga disebabkan oleh kandungan N yang tinggi pada media MS, sehingga menginduksi pembentukan hormon sitokinin. Sitokinin akan memacu pembelahan sel dan menghambat elongasi, sehingga tunas banyak terbentuk namun elongasinya terhambat.
16
dikulturkan pada media WPM, namun tidak berbeda nyata dengan B5. Hal ini berarti, untuk induksi perakaran manggis secara in vitro diduga media WPM dan B5 lebih baik daripada MS.
Gambar 2. Penampilan biakan tiga klon manggis yang dikulturkan pada tiga media dasar: Leuwiliang (baris pertama), Wanayasa (baris kedua), dan Puspahiang (baris ketiga). Media MS (A, D, dan G), WPM (B, E, dan H), dan B5 (C, F, dan I).
Berdasarkan analisis ragam, terdapat interaksi antara jenis klon dengan media dasar terhadap jumlah nodul yang dihasilkan. Pada klon Leuwiliang, jumlah nodul tertinggi (26.60 nodul per eksplan) diperoleh dari eksplan yang dikulturkan pada media MS, sedangkan pada media WPM dan B5 nodul yang dihasilkan rendah (masing-masing 5.17 dan 7.39 nodul per eksplan). Pada klon Wanayasa, jumlah nodul tertinggi diperoleh dari eksplan yang dikulturkan pada media MS, namun tidak berbeda nyata dengan eksplan yang dikulturkan pada media WPM (masing-masing 22.34 dan 17.95 nodul per eksplan), sedangkan jumlah nodul terendah (9.59 nodul per eksplan) diperoleh dari media B5. Menariknya, pada klon Puspahiang jenis media dasar yang digunakan tidak berpengaruh terhadap jumlah nodul yang dihasilkan. Jumlah nodul yang dihasilkan pada ketiga media relatif sama, yaitu 8.60–13.90 nodul per eksplan (Tabel 3).
17 fomulasi media baru dan penambahan periode in vitro untuk meregenerasikan nodul tersebut. Hal tersebut diduga juga berlaku pada tunas-tunas kecil yang muncul pada media MS (Roostika et al. 2008). Berdasarkan jenis media dasar, warna nodul yang dihasilkan pada tiap media dasar berbeda, terutama nodul yang dihasilkan pada media MS. Nodul pada media MS umumnya berwarna hijau terang, sedangkan pada media WPM dan B5 berwarna hijau gelap dan ada yang berwarna merah kecoklatan (Gambar 3).
Tabel 3. Pengaruh interaksi media dasar dan jenis klon terhadap jumlah nodul manggis, 10 MST.
Klon Media Dasar
MS WPM B5
Leuwiliang 26.60 5.17 7.39
Wanayasa 22.34 17.95 9.59
Puspahiang 13.90 11.29 8.60
Keterangan : Terdapat interaksi yang nyata antara media dasar dan jenis klon terhadap jumlah nodul.
Pada media yang diujikan, selain terbentuk tunas dan nodul, juga terbentuk kalus dengan persentase yang relatif rendah (data tidak ditampilkan). Eksplan yang dikulturkan pada media MS banyak menghasilkan kalus, terutama pada bekas luka. Kalus yang muncul tersebut strukturnya beragam, sebagian ada yang kompak dan yang lainnya seperti kapas berwarna putih. Menurut Qosim (2006) kalus yang seperti kapas tidak dapat beregenerasi, lama-kelamaan kalus tersebut akan mengering, mencoklat dan mati. Lainnya halnya dengan eksplan yang dikulturkan pada media WPM dan B5, hampir tidak ada kalus yang muncul, kecuali kalus seperti kapas yang muncul pada bekas luka dengan volume yang sangat kecil.
Gambar 3. Penampilan nodul manggis pada tiga jenis media dasar: (A) MS, (B) WPM, dan (C) B5.
Elongasi Tunas
18
terang agar tunas yang terbentuk kembali kuat dan pertumbuhan daun normal. Penambahan tinggi manggis pada percobaan ini 2 kali lebih tinggi dari percobaan yang dilakukan Roostika et al. (2008), di mana penggunaan BA 1–5 mg l-1 menyebabkan penambahan tinggi tunas manggis 0.1–0.2 cm dengan jumlah daun rata-rata1 helai per tunas.
Tabel 4. Pengaruh kinetin (KIN) dan NAA terhadap elongasi tunas manggis klon Wanayasa, 8 MST.
Keterangan: Tidak terdapat perbedaan yang nyata berdasarkan taraf 5% uji selang berganda Duncan.
Gambar 4. Laju penambahan tinggi tunas manggis klon Wanayasa pada perlakuan Kinetin dan NAA (mg l-1), 8 MST.
Keterangan: K = Kinetin, N = NAA
Laju penambahan tinggi tunas dan jumlah daun manggis tertinggi terjadi pada minggu kedua sampai keempat (Gambar 4 dan 5). Setelah minggu keempat
19 penambahan tinggi dan jumlah daun cenderung stagnan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan NAA dan KIN tidak mampu mengelongasi tunas. Penggunaan B5 tanpa ZPT lebih disarankan daripada media lain.
Gambar 5. Laju penambahan jumlah daun manggis klon Wanayasa pada perlakuan kinetin dan NAA (mg l-1), 8 MST.
Keterangan: K = kinetin, N = NAA
Berdasarkan pengamatan, pemberian NAA 0.5 mg l-1 baik tunggal maupun yang dikombinasikan dengan KIN menyebabkan pembengkakan pada bagian pucuk dan pembentukan kalus pada bagian pangkal tunas. Hal ini diduga karena auksin (NAA) dapat menginduksi kalus pada biakan manggis.
20
Induksi Perakaran secara In Vitro dan Ex Vitro
Induksi perakaran secara in vitro
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap induksi perakaran secara in vitro. Persentase tunas berakar berkisar dari 0–29% dengan panjang akar sekitar 0.85–2.0 cm. Penambahan tinggi tunas berkisar antara 0.61–1.38 cm dengan penambahan jumlah daun 1–2 helai per tunas (Tabel 5). Penambahan PLG dalam media yang mengandung IBA 10 mg l-1 menurunkan kemampuan tunas untuk berakar. Hasil ini bertentangan dengan yang dilaporkan oleh Te-chato dan Lim (2000) yang mampu menginduksi perakaran manggis dengan tingkat keberhasilan 100% menggunakan PLG 5.6 mg l-1. Hal tersebut mengindikasikan bahwa respon in vitro setiap klon manggis bersifat
genotype dependent (Hoque dan Mansfield 2004; Lu et al. 1996). PLG adalah senyawa fenolik yang bersifat sinergis terhadap auksin. PLG tidak termasuk kelompok fitohormon, tetapi berfungsi untuk meningkatkan aktifitas auksin dan mengurangi aktivitas peroksidase pada saat induksi perakaran (James dan Thurbon 1979; Kumar et al. 2005).
Persentase perakaran tertinggi (29%) diperoleh dari media yang mengandung kombinasi IBA 10 mg l-1 dan PBZ 3.0 mg l-1. PBZ merupakan retardan jenis triazol yang berfungsi untuk menghambat biosintesis GA3 dan sering digunakan untuk menghambat pemanjangan tunas dan meningkatkan kandungan klorofil (Hawkin et al. 1985; Fletcher et al. 2000), sehingga diharapkan akar akan terinduksi dan biakan bertambah tegar. Induksi perakaran dengan menggunakan PBZ juga telah berhasil dilakukan pada tunas sawit yang menghasilkan 88% tunas berakar (Nizam dan Te-chato 2009). Namun demikian, tingkat keberhasilan pengakaran manggis secara in vitro masih tergolong rendah. Hal yang sama terjadi pada tanaman Arabidopsis, pemberian PBZ menurunkan laju pertumbuhan akar. Secara mikroskopis pemberian PBZ menyebabkan pengurangan ukuran meristem akar dan sel dewasa (Ubeda-Tomas et al. 2009; Wen et al. 2013).
Tabel 5. Pengaruh kombinasi IBA, PLG atau PBZ terhadap induksi perakaran secara in vitro dari manggis klon Puspahiang,12 MST.
Perlakuan
21 Penambahan tinggi tunas diduga disebabkan oleh terjadinya etiolasi selama inkubasi di ruang gelap. Hal ini ditandai dengan tunas yang tumbuh berwarna putih transparan dan bentuk daun kurang proporsional. Abnormalitas pada batang dan daun tersebut dapat dipulihkan kembali ketika biakan dipindah ke ruang terang. Batang menjadi berwarna hijau dan daun baru yang muncul kembali normal.
Gambar 7. Penampilan perakaran manggis klon Puspahiang pada media induksi perakaran, 10 MST (A) IBA 10 mg l-1; (B) IBA 10 mg l-1 +PLG 2.8 mg l-1; (C) IBA 10 mg l-1 +PLG 5.6 mg l-1; (D) IBA 10 mg l-1 +PLG 8.4 mg l-1; (E) IBA 10 mg l-1 +PBZ 3.0 mg l-1; (F) IBA 10 mg l-1 + PBZ 6.0 mg l-1; dan (G) IBA 10 mg l-1 +PBZ 9.0 mg l-1.
Pengakaran secara in vitro manghasilkan akar primer sebanyak 1−2 akar per tunas, namun akar sekunder tidak terbentuk di sepanjang akar primer tersebut (Gambar 7). Hal ini diduga disebabkan oleh kondisi media yang optimal, sehingga tanpa adanya akar sekunder serapan air dan hara tetap terpenuhi untuk pertumbuhan dan perkembangan tunas. Hazarika (2006) melaporkan bahwa pengakaran secara in vitro menghasilkan akar yang lemah dan tidak terbentuknya rambut akar.
Induksi perakaran secara ex vitro
Pada percobaan pengakaran manggis secara ex vitro, hasil analisis ragam menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan IBA atau NAA tidak berbeda nyata untuk persentase tanaman berakar, persentase terbentuknya akar majemuk dan jumlah akar sekunder. Untuk peubah lainnya, yaitu panjang akar primer menunjukkan pengaruh yang nyata antar perlakuan.
22
Pembentukan akar primer majemuk pada semua perlakuan berkisar antara 11.11–50%. Panjang akar primer terpanjang (12.29 cm) diperoleh dari perlakuan NAA 300 mg l-1. Jumlah akar sekunder antar perlakuan relatif sama dengan kisaran 9.56–13.89 akar sekunder per tanaman (Tabel 6).
Tabel 6. Pengaruh pemberian IBA atau NAA terhadap induksi perakaran secara
ex vitro tunas manggis klon Puspahiang, 5 bulan setelah tanam (BST). Auksin
(mg l-1)
Tunas berakar
(%)
Akar primer majemuk
(%)
Panjang akar primer
(cm)
Jumlah akar sekunder
IBA 100 70 25.00 10.16abc 11.63
IBA 200 90 22.22 10.75ab 13.89
IBA 300 80 33.33 10.67ab 11.56
IBA 400 90 22.22 9.97abc 11.00
NAA 100 90 11.11 10.48ab 9.56
NAA 200 90 50.00 7.36c 13.67
NAA 300 80 12.50 12.29a 12.00
NAA 400 70 20.00 8.30bc 9.60
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji selang berganda Duncan.
Menurut Jawal et al. (2002) akar ganda atau majemuk dapat memperpendek masa juvenil tanaman manggis. Hal tersebut ditandai dengan penambahan tinggi tanaman, jumlah daun dan cabang lateral yang lebih cepat dibandingkan dengan tanaman yang berakar tunggal. Selain itu, panjang akar primer, jumlah akar sekunder dan luas sebaran akar sekunder juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman manggis.
Gambar 8. Jumlah akar primer pada pengakaran secara ex vitro (A) akar primer tunggal, (B dan C) akar primer majemuk (2 dan 3).
23 terhadap penambahan tinggi tanaman dan jumlah daun menunjukkan perbedaan yang nyata antar perlakuan. Penambahan tinggi tanaman tertinggi diperoleh dari perlakuan IBA 300 mg l-1 dan NAA 200 mg l-1 (masing-masing 2.47 dan 2.32 cm) (Tabel 7). Secara umum, tinggi tanaman manggis pada umur 5 BST berkisar antara 6.08–7.06 cm. Penambahan jumlah daun terbanyak (5.22 helai) diperoleh dari perlakuan NAA 100 mg l-1 (Tabel 7). Jumlah daun tanaman manggis pada umur 5 BST berkisar antara 6–8 helai.
Tabel 7. Pengaruh pemberian IBA atau NAA terhadap pertumbuhan benih manggis klon Puspahiang pasca-induksi perakaran secara ex vitro, 5 BST.
Auksin (mg l-1 )
Penambahan tinggi tanaman
(cm)
Penambahan jumlah daun
(helai)
Nisbah panjang tunas/akar
Nisbah diameter tajuk/sebaran
akar
IBA 100 1.74ab 4.68ab 0.69ab 1.08b
IBA 200 2.09ab 4.98ab 0.61b 1.00b
IBA 300 2.47a 4.27ab 0.62b 1.00b
IBA 400 1.96ab 4.44ab 0.68ab 1.34b
NAA 100 2.03ab 5.22a 0.65b 0.87b
NAA 200 2.32a 3.78ab 0.87a 1.57a
NAA 300 1.82ab 3.86ab 0.54b 1.08b
NAA 400 1.26b 3.37b 0.73ab 1.14b
Keterangan : Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% uji selang berganda Duncan.
24
Hasil analisis ragam terhadap nisbah panjang tunas/akar dan diameter tajuk/sebaran akar menunjukkan perbedaan yang nyata antar perlakuan. Nisbah panjang tunas/akar berkisar antara 0.61–0.87 dengan nisbah tertinggi diperoleh dari perlakuan NAA 200 mg l-1.
Nisbah diameter tajuk/sebaran akar pada umur 5 BST berkisar antara 0.87–1.57 dengan nisbah tertinggi diperoleh dari perlakuan NAA 200 mg l-1. Secara umum, diameter tajuk dan akar antar perlakuan relatif sama. Nisbah diameter tajuk/sebaran akar menunjukkan keseimbangan pertumbuhan tajuk dengan akar. Semakin mendekati nilai satu berarti diameter tajuk dan akar hampir sama.
Gambar 10. Penampilan planlet manggis klon Puspahiang (pengakaran secara ex vitro)denganperlakuan IBA dan NAA (mg l-1), 5 BST.
Secara umum, perlakuan terbaik untuk pengakaran manggis secara ex vitro
diperoleh dari perlakuan NAA 200 mg l-1. Hal tersebut terlihat dari nilai tertinggi untuk sebagian besar peubah yang diamati. Hal ini diduga disebabkan oleh banyaknya jumlah tanaman yang berakar majemuk pada perlakuan tersebut. Sebaliknya, perlakuaan NAA 400 mg l-1 memiliki nilai terendah untuk sebagian besar peubah yang diamati. Hal ini diduga disebabkan oleh konsentrasi NAA yang terlalu tinggi sehingga bersifat racun bagi tanaman. Pengamatan pada umur 2 BST menunjukkan bahwa pada tunas dari perlakuan NAA 400 mg l-1 belum terbentuk akar sekundernya, sedangkan pada perlakuan lain telah terbentuk. Terhambatnya pembentukan akar sekunder akan menghambat pertumbuhan tanaman tersebut.
25 Pengamatan secara mikroskopis (perbesaran 40x) pada penampang membujur akar primer dan sekunder, tidak ditemukan rambut akar sepanjang lapisan epidermis akar (Gambar 11). Hal inilah yang diduga menjadi penyebab pertumbuhan dan perkembangan tanaman manggis relatif lebih lambat dibandingkan tanaman berkayu lainnya. Karena rambut akarnya tidak ada, penyerapan hara menjadi kurang optimal.
Aklimatisasi Planlet
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa tidak terdapat interaksi antara jenis media aklimatisasi dengan ukuran planlet terhadap peubah-peubah yang diamati, demikian juga halnya dengan faktor tunggal jenis media aklimatisasi. Faktor yang berpengaruh nyata terhadap peubah yang diamati adalah ukuran planlet manggis (Tabel 8).
Tabel 8. Pengaruh jenis media aklimatisasi dan ukuran planlet terhadap pertumbuhan benih manggis klon Wanayasa, 5 BST.
Perlakuan Daya Hidup berbeda nyata pada taraf 5% uji selang berganda Duncan.
Media aklimatisasi: Ukuran planlet:
TP : tanah + pupuk kandang Tipe 1: panjang tunas dan akar ≥3 cm TK : tanah + kompos Tipe 2: panjang tunas ≥3 cm, akar <3 cm TPA : tanah + pupuk kandang + arang sekam Tipe 3: panjang tunas <3 cm, akar ≥3 cm TKA : tanah + kompos + arang sekam Tipe 4: panjang tunas dan akar <3 cm
Berdasarkan jenis media aklimatisasi, daya hidup planlet manggis klon Wanayasa berkisar antara 52.17–73.91%. Penambahan tinggi adalah 0.86–1.18 cm dan jumlah daun 3–4 helai per tunas. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa ukuran planlet berpengaruh nyata terhadap daya hidup dan penambahan tinggi planlet yang diaklimatisasi. Daya hidup tertinggi (100%) diperoleh dari planlet tipe 1 dengan penambahan tinggi 1.20 cm dan penambahan jumlah daun sekitar 3.70 helai per tunas (Tabel 8). Hal ini berarti, ukuran planlet sangat menentukan keberhasilan dalam aklimatisasi planlet manggis. Sebaiknya, planlet manggis diaklimatisasi apabila panjang tunas dan akarnya masing-masing telah
26
Hasil pengamatan menunjukkan terdapat tiga tipe akar yang terbentuk saat aklimatisasi. Tipe 1 adalah akar yang terbentuk saat kultur in vitro memanjang. Tipe 2 adalah muncul akar baru saat aklimatisasi (akar ex vitro), sedangkan akar yang terbentuk saat kultur in vitro mati. Tipe 3 adalah akar yang terbentuk saat kultur in vitro memanjang dan akar baru juga terbentuk (Gambar 12).
Tabel 9. Pengaruh media aklimatisasi terhadap tipe akar manggis klon Wanayasa, 5 BST.
Keterangan: Tidak terdapat perbedaan yang nyata berdasarkan taraf 5% uji selang berganda Duncan.
Tipe 1: akar in vitro memanjang.
Tipe 2: akar in vitro mati dan muncul akar baru ex vitro.
Tipe 2: akar in vitro memanjang dan muncul akar baru ex vitro.
Berdasarkan media aklimatisasi dan ukuran planlet, tipe akar yang banyak
terbentuk adalah akar tipe 1 (42.86−100%). Akar tipe 2 berkisar antara 0−33.33% dan akar tipe 3 berkisar antara 0−35.71% (Tabel 9). Dari penampilan morfologi,
