Filetype PDF | Diposting 17 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
217x Tipe PDF Ukuran file 0.91 MB Source: media.neliti.com
Jurnal MIPA 38 (2) (2015): 102-107
Jurnal MIPA
http://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/JM
RESPON EKSPLAN SETENGAH BIJI KEDELAI VARIETAS TAHAN TANAH KERING
MASAM TERHADAP HIGROMISIN SECARA IN VITRO
D Rizania YU Anggraito, L Herlina
Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Negeri Semarang, Indonesia
Info Artikel Abstrak
_______________________ __________________________________________________________________________________________
Sejarah Artikel: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon dan konsentrasi optimal higromisin terhadap
Diterima Agustus 2015 pertumbuhan eksplan kedelai varietas tahan tanah kering masam. Penelitian ini dilakukan dengan
Disetujui September 2015 menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial yang terdiri dari 2 faktor. Faktor
Dipublikasikan Oktober pertama adalah varietas kedelai (var. Ijen, var. Sinabung, var. Argomulyo, var. Anjasmoro, var.
2015 Burangrang), faktor kedua adalah konsentrasi higromisin (0 mg/l, 10 mg/l, 15 mg/l, 20 mg/l, 25
_______________________ mg/l). Data dianalisis dengan Anava dua jalan, bila signifikan dilanjutkan dengan uji lanjut
Keywords: menggunakan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test). Hasil penelitian menunjukkan varietas
kedelai var. tahan tanah kedelai dan konsentrasi higromisin berpengaruh sangat signifikan pada jumlah eksplan yang
kering masam, Higromisin, hidup, jumlah tunas, dan hari muncul tunas. Interaksi dari varietas kedelai dan konsentrasi
Secara in vitro higromisin tersebut juga berpengaruh signifikan pada semua parameter. Konsentrasi optimal
_____________________________ higromisin yang diperlukan untuk menyeleksi eksplan kedelai varietas tahan tanah kering masam
pada parameter jumlah eksplan yang hidup, jumlah tunas, dan hari muncul tunas yaitu pada
konsentrasi 15 mg/l.
Abstract
__________________________________________________________________________________________
This research aims to determine the response and optimal concentration of hygromycin on the
growth of dry acid soil resintant soybean variety explant. This research was used a completely
randomized design factorial consisting of two factors. The first factor was soybean variety (var. Ijen,
var. Sinabung, var. Argomulyo, var. Anjasmoro, var. Burangrang), the second factor is the
concentration of hygromycin (0 mg/l, 10 mg/l, 15 mg/l, 20 mg/l, 25 mg/l). Data were analyzed by
using two-way ANOVA, followed by significant when using DMRT further test (Duncan's Multiple
Range Test). The results showed soybean variety and concentration of hygromycin significantly
effect on the number of live explants, number of shoots, and the emerging shoots. The interaction of
soybean varieties and the hygromycin concentration was also a significant effect on all parameters.
Optimal concentration of hygromycin required for selection of dry acid soil resistant soybean variety
explant on the parameter number living explants, number of shoots, and the emerging shoots was 15
mg/l.
© 2015 Universitas Negeri Semarang
Alamat korespondensi: ISSN 0215-9945
Gedung D6 Lantai 1, Kampus Unnes Sekaran,
Gunungpati, Semarang, 50229
E-mail: aisyahthaf@rocketmail.com
102
D Rizania, YU Anggraito, L Herlina/ Jurnal MIPA 38 (2) (2015): 102-107
PENDAHULUAN Tanaman kedelai yang adaptif pada kondisi
tersebut adalah kedelai toleran terhadap lahan
Kebutuhan pangan selalu meningkat sesuai kering masam yang dapat diperoleh melalui
dengan bertambahnya penduduk. Untuk seleksi. Seleksi secara in vitro tanaman kedelai
memenuhi kebutuhan tersebut, usaha peningkatan terhadap sel-sel transforman merupakan faktor
produksi pangan menjadi prioritas utama dalam untuk keberhasilan transformasi genetik. Seleksi
pembangunan pertanian. Kedelai adalah salah satu bertujuan untuk memisahkan sel transforman dan
komoditas pangan utama setelah padi dan jagung sel non transforman. Seleksi sel-sel transforman
(Zakaria 2010). Seiring dengan bertambahnya dilakukan secara in vitro menggunakan antibiotik
jumlah penduduk dan meningkatnya sebagai agen seleksi (Arencibia et al. 1998).
kesejahteraan masyarakat, beragamnya Seleksi yang umum dilakukan biasanya
penggunaan kedelai terutama sebagai bahan baku menggunakan antibiotik misalnya higromisin.
makanan terus meningkat dari tahun ke tahun. Dalam proses transformasi telah disisipkan gen
Produksi kedelai sebesar 847,16 ribu ton, yang tahan terhadap antibiotik higromisin sebagai
sementara kebutuhannya sekitar 1,96 juta ton penanda seleksi. Eksplan kedelai yang
(BPS 2013). tertransformasi akan mampu bertahan dalam
Secara nasional, lahan rawa dan lahan media yang mengandung antibiotik higromisin,
kering sangat luas. Dari total lahan sebanyak 58 sedangkan yang tidak tertransformasi akan
juta hektar hanya sekitar 18% lahan pertanian mengalami kematian. Gen yang umum digunakan
Indonesia yang tergolong subur (Barus 2013). dalam proses transformasi adalah gen hpt yang
Semakin menyempitnya lahan pertanian subur menyandi enzim hygromycin fosfotransferase.
karena banyak digunakan untuk pemukiman, Beberapa vektor ekspresi menggunakan gen hptII
perkantoran, maupun fasilitas umum lainnya perlu dalam T-DNAnya supaya dapat menghasilkan
adanya usaha peningkatan produksi pangan, enzim hygromycin phosphotransferase seperti
antara lain dengan memanfaatkan lahan kering pC1301H (Mulyaningsih et al. 2010), pCambia1301
masam. (Liberty et al. 2009), dan pRQ6 (Pardal et al. 2004).
Upaya pemanfaatan lahan kering masam Setiap tanaman mempunyai batas toleransi
umumnya kurang efektif untuk tanaman pangan yang berbeda-beda terhadap higromisin. Hal
karena tingkat kesuburannya rendah (Trustinah et tersebut tergantung pada genotipe eksplan, jenis
al. 2009). Salah satu cara yang efektif adalah eksplan, dan jenis antibiotik. Penggunaan eksplan
mengembangkan varietas toleran tanah kering setengah biji yang dihilangkan aksis embrionya
masam. Pemerintah telah berupaya meningkatkan lebih efisien dalam proses transformasi
produksi kedelai melalui perluasan areal tanam menggunakan Agrobacterium (Paz et al. 2006).
dan peningkatan produktivitas dengan penerapan Informasi mengenai konsentrasi optimal
teknologi tepat guna, diantaranya varietas unggul ketika tahap seleksi in vitro terutama pada kedelai
berpotensi hasil tinggi (Balitkabi 2008). varietas tahan tanah kering masam sangat
Perakitan tanaman kedelai dengan varietas diperlukan. Berdasarkan latar belakang di atas,
unggul dapat dilakukan menggunakan teknik perlu dilakukan penelitian tentang bagaimana
kultur jaringan atau kultur in vitro (Slamet 2011). respon eksplan kedelai varietas tahan tanah kering
Perakitan tanaman kedelai tahan tanah kering masam terhadap higromisin, serta berapakah
masam dengan rekayasa genetika dapat dilakukan konsentrasi higromisin yang optimal untuk kedelai
melalui tranformasi genetik. Hal ini dapat varietas tahan tanah kering masam.
ditempuh dengan penggunaan bantuan
Agrobacterium tumefaciens dalam transformasi METODE PENELITIAN
tanaman karena lebih menguntungkan
dibandingkan dengan metode lain (Arencibia et al. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak
1998). Proses seleksi bertujuan untuk Lengkap (RAL) pola faktorial dengan dua faktor.
membedakan eksplan yang tertransformasi dan Faktor pertama adalah varietas kedelai (var.
yang tidak tertransformasi. Argomulyo, var. Burangrang, var. Anjasmoro, var.
103
D Rizania, YU Anggraito, L Herlina/ Jurnal MIPA 38 (2) (2015): 102-107
Ijen, var. Sinabung), faktor kedua adalah dipengaruhi oleh Cyclin-dependent kinase, enzim
konsentrasi higromisin (0 mg/l, 10 mg/l, 15 mg/l, yang berperan pada pembelahan sel. Percepatan
20 mg/l, 25 mg/l). Unit perlakuan berupa 1 botol peralihan fase-fase pembelahan sel akan
yang ditanam 5 eksplan biji setengah dengan 5 kali mempersingkat waktu pembelahan sel-sel
ulangan pada setiap perlakuan. Data penelitian sehingga mempercepat waktu muncul tunas.
berupa data kuantitatif dengan parameter jumlah Berdasarkan hasil penelitian (Tabel 1 dan
eksplan yang hidup, hari muncul tunas, dan jumlah Tabel 2), konsentrasi 15 mg/l merupakan
tunas. Data kualitatif perubahan warna eksplan di konsentrasi minimal higromisin yang diperlukan
analisis secara deskriptif. Pengambilan data untuk menyeleksi eksplan, akan tetapi adanya efek
dihitung dari awal pertumbuhan hingga akhir toksis dari higromisin mengakibatkan
penelitian selama 30 hari. pertumbuhan eksplan dan kemunculan tunas pada
eksplan mengalami penundaan. Hal ini disebabkan
HASIL DAN PEMBAHAN oleh kemampuan sementara dari eksplan untuk
beradaptasi terhadap media yang ditambah
Pertumbuhan tunas higromisin. Maka ketika menghadapi cekaman
Eksplan yang bertahan hidup dan ada antibiotik, eksplan berusaha mengatasi cekaman
pertumbuhan tunas disebabkan karena adanya tersebut terlebih dahulu sehingga energi
proses pembelahan sel. Proses pembelahan sel diarahkan untuk proses pemulihan.
Tabel 1. Rerata pengamatan jumlah eksplan yang hidup, jumlah tunas, dan hari muncul tunas pada tiap
taraf perlakuan. Jumlah eksplan Jumlah Hari muncul
Varietas Konsentrasi yang hidup tunas tunas
a a a
Argomulyo 0 mg/l 5,00 4,0 5,0
a a bc
10 mg/l 4,40 4,0 6,6
ab bc cd
15 mg/l 4,00 2,2 6,8
f d de
20 mg/l 0,40 1,2 7,4
de d e
25 mg/l 1,00 1,2 7,6
a a a
Burangrang 0 mg/l 5.00 4,2 5,0
a a bc
10 mg/l 5,00 4,2 6,4
b b bc
15 mg/l 3,40 2,4 6,4
ef cd de
20 mg/l 0,80 1,6 7,4
ef d e
25 mg/l 0,60 1,2 7,6
a a a
Anjasmoro 0 mg/l 5,00 4,0 5,0
a a bc
10 mg/l 4,60 4,0 6,6
cd bc bc
15 mg/l 1,80 2,2 6,6
ef cd bc
20 mg/l 0,80 1,6 6,6
ef d cd
25 mg/l 0,60 1,2 6,8
a a ab
Ijen 0 mg/l 5,00 4,0 5,8
a a bc
10 mg/l 5,00 4,0 6,6
a a bc
15 mg/l 4,60 3,4 6,6
c bc cd
20 mg/l 2,00 2,0 6,8
cd cd de
25 mg/l 1,40 1,4 7,0
a a a
Sinabung 0 mg/l 5,00 4,0 5,0
a a bc
10 mg/l 5,00 4,0 6,6
a a de
15 mg/l 4,40 3,4 7,2
c bc de
20 mg/l 2,00 1,8 7,2
cd cd e
25 mg/l 1,40 1,4 7,6
Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan signifikan
104
D Rizania, YU Anggraito, L Herlina/ Jurnal MIPA 38 (2) (2015): 102-107
Tabel 2. Rerata pengamatan perubahan warna eksplan pada tiap taraf perlakuan.
Varietas Konsentrasi higromisin
kedelai 0 mg/l 10 mg/l 15 mg/l 20 mg/l 25 mg/l
Argomulyo
Burangrang
Anjasmoro
Ijen
Sinabung
Pada proses pertumbuhan eksplan dan Perubahan warna eksplan
pembentukan tunas, eksplan membutuhkan energi Perubahan warna eksplan merupakan tanda
yang terkandung di dalam media pertumbuhan. kematian sel, sehingga apabila eksplan terdapat
Higromisin di dalam media menyebabkan pada konsentrasi higromisin yang tinggi dari
pertumbuhan eksplan terhambat bahkan konsentrasi optimal maka eksplan tidak mampu
mengalami kematian akibat cekaman yang lagi membentuk sel-sel baru. Kematian eksplan
berlebih, sehingga eksplan mengalami penurunan tampak dengan terjadinya pencokelatan pada
jumlah tunas. Selain itu, agen penyeleksi dapat seluruh bagian eksplan. Munculnya warna
juga menghambat pertumbuhan sel-sel atau kehitaman serta tidak munculnya tunas juga
jaringan transforman, sehingga pertumbuhan atau merupakan indikator bahwa tanaman mengalami
regenerasinya memerlukan waktu yang lebih lama kematian.
dibandingkan kontrol. Hal ini sesuai dengan Higromisin menghambat proses
penelitian Pardal et al. (2004), bahwa konsentrasi metabolisme dengan cara mengikat ribosom 80S,
15 mg/l higromisin merupakan konsentrasi sehingga terjadi kesalahan translasi mRNA (Bashir
optimal yang digunakan untuk menyeleksi eksplan et al. 2004). Pada tumbuhan, ribosom 80S berada
embrio muda kedelai varietas Wilis. di organel kloroplas dan mitokondria. Higromisin
menyebabkan pertumbuhan sel-sel yang tidak
membawa gen ketahanan, akan mengalami
kematian yang diawali pada bagian yang
105
no reviews yet
Please Login to review.
