Halaman: 24-28
© 2001 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta
Penyimpanan Temu Putri (Curcuma petiolata Roxb.)
melalui Pertumbuhan Minimal
ENDANG GATI LESTARI, YATI SUPRIYATI Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan
ABSTRACT
Temu Putri (Curcuma petiolta Roxb.) is an endangered medicinal herb, which is crucially needs to be preserved. The rhizomes are usually used for increasing appetite and for remedy of cold after birth. In vitro preservation has been carried out at the Reproduction and Growth Laboratory, Research Institute for food crops Biotechnology (Balitbio). Prior to the preservation the shoots were propagated on media MS + BA 5 mg/l. The formed nodes were then used for preservation experiment. The experiment comprises two series i.e.: The first experiment was aimed at evaluating the effect of medium dilution and manitol application. The experiment was arranged in a completely randomized block. The factors tested were (1) kinds of Media (MS and ½ MS), (2) manitol dose (0, 1, 3, and 4%). The results showed that until the 3rd month, MS +3% manitol inhibited the shoot growth, produced 1 shoot, lower than MS 1/2,
in which MS ½ produced 2.6 shoots. At the fourth month, the plantlet kept at the MS ½ +40% manitol showed the short shoot with normal performance. The tallest shoot (9.3 cm) was produced from MS + 0% manitol. The second experiment was aimed at evaluating the effect of MS ½ + ABA on the growth of shoots, and the results revealed that plantlet treated with ABA showing growth inhibition until 11 weeks, indicated by lower number of leaves, slow growth of high and visually the leaves ridge yellowish.
Keywords: Curcuma petiolata, in vitro, minimum growth, rare medicinal plants.
PENDAHULUAN
Temu puteri (Curcuma petiolata Roxb.) merupakan tumbuhan terna, bunganya berwarna putih kekuning-kuningan. Rimpangnya kecil, dari luar berwarna kuning keabu-abuan, berbau agak sedap seperti minyak permen. Tanaman ini masuk dalam Familia Zingiberaceae, merupakan tanaman obat yang perlu diselamatkan karena saat ini status kelangkaannya termasuk kategori genting.
Manfaat dari tanaman ini antara lain sebagai ramuan obat kurang nafsu makan dan demam nifas, bagian tanaman yang digunakan adalah rimpangnya. Saat ini populasi hanya ditemukan di Jawa Tengah, sehingga pelestarian secara ex situ dengan kultur in vitro perlu dilakukan.
Perbanyakan tanaman secara konvensional menggunakan rimpang pernah dilakukan tetapi skalanya sangat kecil (Rifai et al., l992). Untuk memperbanyak tanaman secara in vitro Yelnititis dan Gati (l994) telah mendapatkan formulasi media terbaik untuk penggandaan tunas yaitu media dasar MS + BA 5 mg/l.
Untuk menjaga agar tunas hasil perbanyakan in vitro tidak hilang maka perlu dilakukan
penyimpanan melalui kultur in vitro. Penyimpanan tunas secara in vitro dengan pertumbuhan minimal sudah diterapkan di negara-negara maju terutama pada spesies-spesies yang bijinya bersifat rekalsitran dan pada tanaman yang selalu diperbanyak secara vegetatif (Grout, l995).
Pada penyimpanan secara in vitro, beberapa hal yang perlu dilakukan antara lain: (1) meminimal-kan pertumbuhan tunas yang bertujuan untuk memperlambat interval waktu pemindahan pada media baru, dan mengusahakan agar sel tetap hidup tetapi proses pembelahan selnya sangat lambat (Reed, l989), (2) mengusahakan agar kemampuan regenerasi tunas yang disimpan tidak menurun dan mencegah terjadinya variasi somaklonal.
Beberapa cara yang dapat diterapkan antara lain dengan menurunkan temperatur, menambahkan komponen osmotik seperti manitol atau sorbitol dan menambahkan zat penghambat tumbuh seperti absisic acid (ABA), paclobutrazol, ancymidol dan cycocel. Beberapa tanaman yang sudah berhasil disimpan menggunakan zat penghambat tumbuh antara lain pulasari (Alixya stellata) (Gati et al.,l994), pule pandak (Rauwolfia serpentina) (Purnamaningsih dan Gati, l997), pule (Alstonia
scholaris L.Br.) (Purnamaningsih et al., l999) dan pisang (Reuveni & Golubowicz, l993).
Zat penghambat tumbuh yang digunakan pada percobaan ini adalah asam absisat (ABA). Senyawa tersebut sering digunakan sebagai penghambat pertumbuhan tunas. Kerja senyawa ini antara lain menghambat kerja enzim fenilalanin amonialiase dan mengganggu asam nukleat dalam sistem sintesis protein (Davies, l995).
Untuk menghambat pertumbuhan tanaman dapat pula digunakan manitol atau sorbitol, suatu gula alkohol yang dapat menghambat pembelahan sel karena meningkatnya tekanan osmotik dalam sel (Bessembinder et al., l993), sehingga menekan pertumbuhan. Pada ubi kayu, pemberian manitol dapat menghambat pertumbuhan tunas sampai 95,7%, sedangkan pada media tanpa manitol tunas yang dihambat hanya 51,1%. Demikian pula pada ubi jalar, tunas dapat dihambat sampai 95,3% pada media yang mengandung manitol.
Pada penyimpanan pertumbuhan minimal, di samping osmoregulator dan zat penghambat tumbuh sering pula digunakan media dasar yang mempunyai kandungan total ion rendah. Pengenceran media MS diharapkan dapat lebih menghambat pertumbuhan tunas seperti pada penyimpanan pulasari (Gati et al., l994).
Tujuan percobaan ini adalah untuk mendapatkan komposisi media yang terbaik untuk menghambat pertumbuhan tunas temu putri tanpa menyebabkan kematian.
BAHAN DAN METODE
Percobaan dilaksanakan di laboratorium Reproduksi dan Pertumbuhan Balitbio Bogor, dari bulan September l999 s/d Mei 2000. Eksplan untuk perbanyakan tunas adalah rimpang yang diambil dari Instalasi Penelitian Cimanggu, Bogor. Sterilisasi eksplan berturut-turut menggunakan alkohol 70% selama 7 menit, HgCl2 0,2% selama 5
menit, kloroks 30% selama 5 menit, kloroks 20% selama 10 menit, terakhir dibilas dengan akuades steril 3 kali. Media yang digunakan untuk perbanyakan adalah media dasar Murashige dan Skoog (MS) ditambah BA 3 mg/l (hanya untuk percobaan I) dan vitamin grup B, sebagai sumber energi ditambahkan gula sebanyak 30 g/l dan untuk pemadat digunakan agar swalow 8 g/l.
Setelah dihasilkan tunas dalam jumlah banyak, dilakukan penanaman pada media penyimpanan. Penelitan terdiri 2 percobaan yaitu:
1. Pengaruh pengenceran media dasar dan konsentrasi manitol (0, 1, 3 dan 4%), percobaan disusun secara faktorial dengan
rancangan lingkungan acak lengkap
2. Percobaan kedua untuk mengetahui pengaruh ABA (0, 1, 3 dan 5 mg/l) pada MS ½. + manitol 3%.
Tunas yang sudah ditanam kemudian disimpan di dalam ruang kultur dengan penyinaran sebesar 1000 lux selama 16 jam dalam sehari. Parameter yang diamati adalah jumlah tunas, jumlah daun, jumlah akar dan tinggi tunas serta visual tunas.
HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan I
Tunas yang ditanam pada media perlakuan umumnya tumbuh normal, pada minggu ke-24 setelah tanam, daun dan batang masih tetap hijau. Tunas yang ditanam pada media MS ½ ditambah manitol, pertumbuhannya agak lambat untuk tinggi tunas dan jumlah daun.
Hasil analisis statistik pada tanaman umur 12 minggu menunjukkan adanya pengaruh interaksi pengenceran media dan dosis manitol terhadap jumlah tunas. Tunas paling sedikit dihasilkan dari MS ½ + manitol 3%, MS ½ + manitol 1% dan MS 0 + manitol 4% (Tabel 1). Media MS 0 + manitol 3% menghasilkan tunas terbanyak yaitu 2,6 tidak berbeda nyata dengan MS 0 dan MS 0 + manitol 1% atau MS ½ + manitol 4% .
Berbeda dengan pada pertumbuhan ke arah tinggi tunas, adanya pengenceran dan penambahan manitol juga menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tanaman kearah pemanjangan. Perlakuan MS ½ manitol 0-4% memberikan hasil yang tidak berbeda nyata satu sama lain, demikian pula perlakuan MS + manitol 0-4%. Peningkatan konsentrasi manitol baik pada MS maupun MS ½ umumnya semakin menghambat pemanjangan tunas. Tunas paling pendek (0,74 cm) dihasilkan dari perlakuan MS ½ + manitol 4% (Tabel 1). Tabel 1. Pengaruh interaksi media MS dan manitol terhadap rataan jumlah tunas dan tinggi tunas, pada mnggu ke-12. No Perlakuan Rata-rata jumlah tunas Rata-rata tinggi tunas (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 ½ MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% 2 ab 1, 4 b 1 b 2,6 a 2, 6 a 1, 6 ab 2,6 a 1,4 b 1.5 bc 1.6 bc 1.3 bc 0.74 c 2.6 a 2.1 ab 1.5 bc 1.6 bc Keterangan: Angka dengan huruf sama pada satu kolom tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf 5%.
Penambahan manitol ke dalam media MS yang diencerkan garam makronya sampai ½-nya, tidak menekan pembentukan tunas, kecuali pada MS ½ + manitol 3%. Pada media MS ½ penambahan manitol 1 dan 3% dapat menghambat penambahan tunas dan untuk MS penambahan manitol 1 dan 4%. Kondisi tersebut menunjukkan bahwa media MS + manitol 0% sudah menghambat pertunasan.
Pengamatan secara visual pada tunas umur 16 minggu menunjukkan bahwa tunas pada media MS ½ dan manitol lebih kurus dibandingkan pada media MS 0 tanpa manitol. Pada media MS 0, daun yang dihasilkan lebih lebar dan lebih panjang sehingga menyentuh tutup botol.
Hasil analisis statistik menunjukkan pada saat tanaman berumur 16 minggu, manitol dan media dasar (MS ½ dan MS) menghasilkan jumlah tunas yang tidak berbeda nyata antar perlakuan. Walaupun demikian penambahan manitol 4% pada media MS menghasilkan jumlah tunas yang paling sedikit yaitu 1,2 (Tabel 2). Pada media perlakuan dengan manitol penggandaan tunas tetap berlangsung (walaupun jumlah tunas yang dihasilkan hanya sedikit) karena adanya BA pada media. Kemampuan regenerasi jaringan temu putri sangat rendah karena pada media MS + manitol 0% + BA 3 mg/l, tunas yang terbentuk hanya 2.6.
Tidak efektifnya manitol dalam menekan pertunasan temu putri kemungkinan karena konsentrasi yang diberikan belum tepat serta konsentrasi BA yang diberikan terlalu tinggi. Tabel 2 menunjukkan bahwa perlakuan MS tanpa manitol menghasilkan tunas paling tinggi yaitu 9,3 cm, hasil yang sama didapatkan pada tanaman umur 12 minggu. Pengaruh interaksi antara MS 0 dan manitol 3% menghasilkan tunas paling pendek. Media (MS) tanpa pengenceran dengan konsentrasi manitol yang sama yaitu 0% menghasilkan panjang
tunas 4 kali lebih tinggi (9,3 cm) dari pada media MS ½ + manitol 0% ( 2,3).
Penelitian Sunarlim et al., l999 menunjukkan bahwa manitol 4 g/l yang diberikan pada MS ½ dapat menghambat pertumbuhan tanaman ubi jalar. Demikian pula penelitian Wescott (l981) dan Jarret & Gaweel (l991) menunjukkan bahwa dengan adanya manitol di dalam media kultur menyebabkan kultur menjadi terhambat pertumbuhan dan perkembangannya. Wescott (1981) juga menemukan bahwa dosis manitol 6-10% menyebabkan keracunan pada tanaman Solanum sp.
Pengenceran media dan manitol menyebabkan pembentukan daun menjadi terhambat. Tabel 2 menunjukkan bahwa pada umumnya semakin tinggi dosis manitol yang diberikan maka daun yang dihasilkan semakin sedikit. Daun paling sedikit dihasilkan dari perlakuan MS ½ + manitol 3%, tidak berbeda nyata dengan MS1/2 + manitol 1 dan 4% dan MS 0 + manitol 4%, disamping itu daun lebih sempit dibandingkan pada MS 0 + manitol 0%.
Tabel 3. Pengaruh interaksi media MS dan manitol terhadap rataan jumlah akar pada tunas minggu ke-16
No Perlakuan pada BA 3 mg/l Rataan jumlah akar 1 2 3 4 5 6 7 8 ½ MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% 7.8 bc 2 c 3.8 cb 5.4 bc 16 a 8.2 bc 9.2 b 9.4 b Keterangan: Angka dengan huruf sama pada satu kolom tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf 5%.
Tabel 2. Pengaruh interaksi media MS dan manitol terhadap tata-rata jumlah tunas, tinggi tunas dan jumlah daun pada minggu ke-16.
Rata-rata No Perlakuan
Jumlah tunas Tinggi tunas Jumlah daun
Visual tunas 1 2 3 4 5 6 7 8 ½ MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% MS + manitol 0% “ 1% “ 3% “ 4% 2.6 ab 2.4 ab 2.6 ab 2 ab 2,6 ab 2.4 ab 2 ab 1.2 b 2.3 bc 2.3 bc 1.0 c 1.7 bc 9.3 a 3.2 b 2.3 bc 3.4 b 5,2 bc 3,2 cd 2 d 3,8 cd 12,2 a 7 b 5 bc 4 cd Normal Normal Normal Tunas kurus Normal Normal Normal Tunas kurus
Tabel 4. Pengaruh ABA terhadap pertumbuhan tunas pada media penyimpanan, umur 11 minggu. No. Perlakuan pada media
MS ½ + manitol 3% Rata-rata jumlah tunas Rata-rata tinggi tunas (cm) Rata-rata jumlah akar Visual tunas 1 2 3 4 ABA 0 ABA 1 ABA 3 ABA 5 1.2 1 1 1 1.83 1.8 1.8 1.8 2.3 0 1 0 Normal Kekuningan Kekuningan Kekuningan
Tunas pada media yang mengandung manitol dapat berakar seperti pada kontrol, sehingga tunas yang dihasilkan dapat langsung diaklimatisasi. Dari penelitian Yelnititis dan Gati (l994), biakan temu putri dapat membentuk akar pada media pertunasan. Akar paling banyak terbentuk yaitu 16 pada media MS + manitol 0% dan paling sedikit dari media MS ½ + manitol 1% ( Tabel 3) . Banyaknya akar akan memperluas bidang serapan dan merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan aklimatisasi.
Penelitian Purnamaningsih dan Gati (l997) pada penyimpanan pule pandak menghasilkan tunas yang berakar pada media ½ Monier + paclobutrazol 1 mg/l dan dapat langsung diaklimatisasi.
Percobaan II
Pada percobaan pertama diketahui formulasi media MS ½ + manitol 4% relatif lebih dapat menekan pertumbuhan tetapi belum maksimal karena tidak berbeda nyata pada beberapa parameter pertumbuhan, dibanding media MS + manitol 1% dan BA 3 mg/l. Untuk mendapatkan penghambatan yang lebih optimal dicoba menggunakan ABA. Konsentrasi yang dicoba adalah 0, 1, 3 dan 5 mg/l yang ditambahkan pada media MS ½ dan manitol 3%.
Pengamatan pada minggu ke-11 menunjukkaan bahwa tunas yang ditanam pada media tersebut terhambat pertumbuhannya. Daya hambat yang yang sangat kuat tersebut menyebabkan tepi daun menjadi kekuningan, pertumbuhan kearah tinggi, dan penggandaan tunas menjadi sangat lambat. Sampai minggu ke-11, umumnya tidak ada penambahan jumlah tunas di samping itu tunas yang dihasilkan tampak kurus (Tabel 4).
Pada tanaman pule pandak pemberian ABA 1,5 mg/l dapat menghambat biakan sampai 15 bulan tanpa menurun daya tumbuhnya (Mariska dan Seswita, l994). Pada penelitian ini ABA diberikan pada media yang miskin hara (MS ½) ditambah manitol 3% mengakibatkan stres yang sangat kuat. Tanpa adanya ABA pada media MS ½ + manitol 3%, jumlah tunas yang dihasilkan hanya 1,2 dan tingginya 1,83, walaupun demikian dari pengamatan secara visual menunjukkan bahwa tunas pada formulasi media tersebut di atas
penampakannya normal walaupun tidak tumbuh sebaik pada percobaan pertama.
Biakan pada media yang diberi ABA berwarna kekuningan dan kurus. Tampaknya kombinasi ABA dengan manitol dalam media MS ½ sangat menghambat pertumbuhan biakan keadaan tersebut dapat terjadi karena daya regenerasi jaringan sangat rendah, walaupun pada media MS diberikan sitokinin dengan adanya aktifitas kuat yaitu BA 3 mg/l, tunas yang terbentuk hanya 2,6 (Tabel 2 ).
Dengan kondisi tunas yang tidak normal, daun kekuningan (terutama pada media dengan ABA) maka akar yang terbentuk hanya berkisar 1 dan 2, 3, bahkan pada ABA 1 dan 5 mg/l tidak terbentuk akar (Tabel 4).
KESIMPULAN
Media MS yang diencerkan (MS ½) dan manitol 4% merupakan komposisi media terbaik untuk menghambat pertumbuhan tunas temu putri, tunas yang dihasilkan lebih pendek dan kurus. Sampai bulan ke-6 tunas yang ditanam masih berwarna hijau dan tidak menunjukkan adanya penampakan yang tidak normal. Penambahan ABA ke dalam media MS ½ yang mengandung manitol 3% menyebabkan stres pada biakan, pertumbuhannya sangat terhambat dan tepi daunnya menguning.
DAFTAR PUSTAKA
Bessembinder, J.J. E. G. Starirsky dan A. Zandvoort. 1993. Long-term in vitro storage of Colocasia esculenta under minimal growth conditions. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 33; 121-127.
Davies, P.J. l995. The Plant Hormones: Their nature, occurencce and functions p 1-12. In P.J. Davies (Ed.) Plant Hormone. Doodrecth: Kluwer Academic Publishers.
Gati, E., I. Mariska dan Yelnititis. 1994. Konservasi in
vitro tanaman obat langka pulasari melalui cara
Penelitian Bahan Obat Alam VII. Balittro 24-25 Nopember. Bogor.
Grout. B. W.W. l995. Minimal Growth Storage, p 21-26.
In Grout (Ed.). Genetic Preservation of Plant Cells In vitro. New York: Springer Verlagh Co. Inc.
Jarrret R.L and N.Gaweel. 1991. Chemical and environmental growth regulation of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) in vitro. Plant Cell
Tissue and Organ. Cult 2: 153-160.
Mariska, I dan D. Seswita. l994. Pengaruh lama penyimpanan dan zat penghambat terhadap daya regenerasi biakan pule pandak. Dalam Prosiding Seminar Hasil Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi II. Cibinong 6-7. September.
Purnamaningsih, R. I. Mariska, E. Gati dan S. Rahayu. l998. Proliferasi tunas dan penekanan masalah penguningan sebagai usaha pelestarian tumbuhan obat. Buletin Plasma Nutfah 2 (1): 1-7.
Purnamaningsih, R dan E. Gati. l997. Penyimpanan dan regenerasi pule pandak melalui kultur in vitro.
Dalam Prosiding Seminar Perhimpunan
Bioteknologi Pertanian Indonesia. 12-14 Maret. Surabaya.
Reed, S, M. 1989. In vitro conservation of germplasm.
In H. T. Stalker and C. Champan (Eds.). Scientific
management of germplasm: characterization, evaluation and enhancement. IPBGR North Carolina State University.
Reuveni, O and S. Golubowicz. l993. Response of in vitro banana plantlets to plant growth retardants. In Procedings International Symposium on Recent Developments in Banana Culvation Technology. Taiwan Banana Research Institute.
Rifai, M.A., Rugayah dan E.A. Widjaja. 1992. Tiga puluh tumbuhan obat langka Indonesia. Floribunda 2:1-18.
Sunarlim, N., Minantyorini dan W.H. Adil. l999. Penyimpanan ubi jalar secara in vitro dengan pertumbuhan minimal. Buletin Plasma Nutfah 1 (5): 1-5.
Wescott R.S. l981. Tissue culture storage of potato germplasm. I. Minimal growth storage. Potato Res. 24: 331-342.
Yelnititis dan E.Gati. l994. Upaya pelestarian tanaman obat langka temu puteri melalui kultur jaringan.
Dalam Prosiding Seminar Hasil Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi. Puslitbang Bioteknologi LIPI. 6-7 September Bogor.
