AKUMULASI PROLIN UNTUK SELEKSI KETAHANAN KEKERINGAN PADA TANAMAN

Tanggap tanaman terhadap cekaman kekeringan tergantung pada mekanisme fisiologi atau morfologi yang terjadi pada masing-masing varietas pada saat tanaman mengalaim cekaman kekeringan. Pada umumnya ketahanan suatu tanaman terhadap kekeringan dikendalikan oleh beberapa mekanisme fisiologi/morfologi, atau terjadi interaksi beberapa gen. Dengan demikian pengetahuan mengenai mekanisme toleransi pada masing-masing varietas harus diketahui oleh pemulia sebelum melakukan seleksi. Untuk mengetahui adanya mekanisme fisiologi dengan peningkatan kandungan prolin pada somaklon turunan Gajahmungkur, Towuti dan IR 64 hasil seleksi in vitro maka dilakukan analisis kandungan prolin pada somaklon yang telah diseleksi menggunakan PEG dan uji daya tembus akar. Penelitian dilakukan di laboratorium dan rumah kaca BB-Biogen Bogor pada tahun 2004. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan kandungan prolin pada tanaman induk dari ketiga varietas yang telah diberi perlakuan cekaman kekeringan, peningkatan kandungan prolin tertinggi pada varietas IR 64 dan Towuti dan paling rendah pada varietas Gajahmungkur. Pada tanaman hasil seleksi in vitro yang telah diseleksi menggunakan PEG dan uji daya tembus akar dan diduga tahan terhadap kekeringan ternyata menghasilkan prolin lebih tinggi dibandingkan tanaman kontrol walaupun tidak diberi cekaman. Dengan demikian perlakuan radiasi dan seleksi in vitro yang telah dilakukan dapat menimbulkan perubahan pada gen tertentu sehingga menghasilkan tanaman yang tahan kekeringan dan berproduksi tinggi, selain itu kandungan prolin dapat digunakan sebagai penanda fisiologi pada tanaman padi untuk ketahanan terhadap kekeringan.

REGENERASI TUNAS DARI KALUS PADI

Produksi kalus yang mempunyai struktur embriogenik dan mampu diregenerasikan merupakan faktor penting dalam bioteknologi kultur jaringan, khususnya dalam perakitan varietas unggul seperti transformasi, induksi keragaman somaklonal dan seleksi in vitro. Kalus padi dari golongan Indica pada umumnya lebih sulit diregenerasikan dibandingkan Japonica sehingga untuk mendapatkan tingkat keberhasilan regenerasi tunas yang tinggi diperlukan formulasi media yang kompleks.

Keberhasilan regenerasi tunas dari kalus selain dipengaruhi oleh media kultur dan genotipe tanaman, kondisi fisiologi eksplan juga menjadi faktor penentu. Dari berbagai sumber eksplan yang digunakan, embrio zigotik merupakan eksplan yang terbaik karena memiliki daya totipotensi atau kemampuan regenerasi tertinggi di antara sumber eksplan lainnya Kalus yang baru terbentuk berpeluang menghasilkan tunas lebih tinggi dibandingkan kalus yang telah disubkultur berkali-kali atau mengalami periode kultur yang panjang, dan telah mengalami perlakuan radiasi atau seleksi, karena kalus yang baru terbentuk, kandungan poliamin atau senyawa yang berperan dalam sistem regenerasi masih tingg. Dalam memacu pembentukan tunas biasanya dilakukan dengan memanipulasi dosis auksin dan sitokinin.

Pada tanaman jenis monokotil, zat pengatur tumbuh golongan auksin dengan konsentrasi 1-10 mg/l berperan dalam menghambat proses diferensiasi sel sehingga pembentukan organ dapat dihambat dan hanya menghasilkan kalus. Zat pengatur tumbuh 2,4-D merupakan golongan auksin yang sering digunakan untuk menginduksi pembentukan kalus embriogenik pada serealia, 2,4-D berperan dalam memacu hipermethilasi pada DNA, sehingga pembelahan sel selalu dalam fase mitosis, dengan demikian maka pembentukan kalus menjadi optimal.

Penambahan kasein hidrolisat kedalam media yang sudah mengandung 2,4-D dapat memacu pembentukan kalus yang embriogenik karena kasein hidrolisat merupakan sumber N di dalam media. Asam amino merupakan senyawa organik kompleks sebagai sumber N organik yang cepat diambil oleh tanaman daripada N anorganik. Selain kasein hidrolisat, pemberian asam amino glutamin atau arginin pada media yang sudah mengandung auksin dapat pula meningkatkan keberhasilan pembentukan kalus embriogenik karena di dalam kloroplas, asam amino dapat berperan sebagai prekursor untuk pembentukan asam nukleat dan proses selular lainnya.

Regenerasi tanaman dapat dilakukan melalui jalur organogenesis yaitu melalui diferensiasi sel somatik, bukan dari sel embrionik yang terjadi selama embriogenesis dan embriogenesis somatik melalui pembentukan embrio somatik. Regenerasi tanaman melalui jalur organogenesis, ada dua macam yaitu organogenesis langsung dan tidak langsung. Pada organogenesis langsung, tunas dapat terbentuk dari potongan organ seperti daun atau batang dan akar, sedangkan pada organogenesis tidak langsung, tunas yang terbentuk melalui tahapan pembentukan kalus. Proses yang terjadi dalam organogenesis meliputi respon sel somatik terhadap zat pengatur tumbuh, diikuti dengan inisiasi dan perkembangan tunas baru dari sel yang respon

CALLUS INDUCTION AND SHOOT REGENERATION OF IN VITRO RICE VAR. FATMAWATI

To increase domestic and international demand of Kaemferia galanga makes this plant potentially develop. Is traditionally used to keep the body warm, as analgetic and expectorant. In the attemp of providing adequately and qualitatively uniformed supply, in vitro experiment has been conducted at BB-Biogen (Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetik Resources Research and Development).The selected rhizomes was used as explant. The experiment was orthogonally arranged consisting of MS vitamin and B5, and BA ( 0, 3 and 5 mg/l) and thidiazuron 0,1 mg/l. This experiment comprised three activities, they were shoot initiation, shoot multiplication and acclimatization. The result showed that MS + BA 3 mg/l + thidiazuron 0,2 mg/l could induce shoot formation. From the applied media, it was shown that the addition of MS vitamin at the MS basic media and BA 3 and 5 mg/l added with thidiazuron could result the most optimum shoot, leaves and roots and was not significantly different from the addition of B5 vitamin at basic media of MS + BA 3 and 5 mg/l, 6.9 shoot was averagely produced in this media. The shoot could generate such an adequate number of root that it could be directly acclimatized. The acclimatized plantlet in the green house uses the mixture of soil and manure with the ratio of 1:1 can optimally grow.