PERBAIKAN GENOTIP TANAMAN LADA (Piper sp)

Lada atau nama latin nya Piper sp adalah tanaman rempah yang biasa di hasilkan di daerah tropis. Lada merupakan komoditas ekspor yang cukup penting untuk dikembangkan dengan nilai devisa yang diperoleh sebesar US$89,197 juta (Direktorat Jenderal Bina Produksi Perkebunan 2004).Indonesia merupakan pemasok lada terbesar kedua di dunia setelah India. Salah satu masalah dalam pengembangan lada adalah serangan penyakit yang disebabkan oleh Phytophthora capsici, sementara varietas lada yang tahan penyakit tersebut belum ditemukan.Penyakit busuk pangkal batang (root rot) yang disebabkan oleh Phytophtora capsici Linn. Merupakan masalah utama dalam budi daya tanaman lada (Pipernigrum Linn). Menurut Semangun (1991), penyakit ini dapat menimbulkan kerugian sampai 52% dari produksi lada. Selain menyerang pangkal batang, penyakit ini juga dapat menyerang akar, daun, dan buah (Kasim 1987). Menanam tanaman yang tahan terhadap penyakit merupakan salah satu cara untuk memecahkan masalah tersebut. Namun demikian, sifat ketahanan terhadap penyakit busuk pangkal batang hanya terdapat pada spesies liar (Pipercolibrinum) yang sulit dipindahkan ke lada budi daya melalui hibridisasi seksual karena adanya inkompatibilitas secara genetik. Pemindahan sifat ketahanan ke tanaman lada budi daya dapat dilakukan melalui hibridisasi somatik dengan metode fusi protoplas (Husniet al.1997a). Metode tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan kalus hasil fusiprotoplas liar dengan protoplas lada budi daya. Namun demikian, kalus yang dihasilkan dari fusi belum dapat diregenerasi membentuk tunas.Selain metode fusi protoplas metode lain yang dapat digunakan untuk mendapatkan sifat tahan diantaranya adalah metode seleksiin vitro. Metode se-leksiin vitro pada beberapa tanaman telah digunakanuntuk meningkatkan sifat tahan baik ketahanan terhadap faktor biotik dan abiotik (Stavarek dan Rains 1984;Ahlowalia 1986). Menurut Van den Bulk (1991), metode seleksiin vitro sangat efektif karena perubahanyang terjadi lebih terarah pada sifat yang diinginkan. Pada metode seleksi ini dapat dilakukan menggunakan toksin atau filtrat dari patogen sasaran sebagai agen penapis (selecting agent) pada sel yang mengalami mutasi akibat perlakuanin vitro atau berasaldari satu atau beberapa sel dari kalus yang dihasilkan. Dengan metode ini dapat diperoleh korelasi positif antara sifat ketahanan terhadap toksin atau filtrat denganketahanan terhadap penyakit. Protoplas, sel tunggal,kalus, dan jaringan dapat digunakan sebagai bahan keragaman dalam metode ini.Sifat ketahanan terhadap penyakit terdapat pada lada liar, seperti Piper colibrinum, P. hirsutum, P. aurifolium, dan P. cubeba (Kasim 1997). Pemindahan sifat ketahanan terhadap penyakit dari lada liar ke lada budi daya secara seksual sulit dilakukan. Untuk mengatasi masalah tersebut telah dilakukan fusi protoplas. Melalui fusi protoplas, sel hibrida dapat memanfaatkan gabungan sitoplasma dari kedua tetuanya. Di samping itu, sifat lainnya yang berasal dari sitoplasma tetua jantan ikut diperoleh.Langkah langkah perbaikan sifat Lada (Piper sp) melalui fusi protoplas sebagai berikut:Langkah awal yang menentukan keberhasilan fusi protoplas adalah mendapatkan protoplas kedua tetua dengan densitas yang tinggi. Penghancuran dinding sel dengan menggunakan enzim selulase dikombinasikan dengan macerozim dapat menghasilkan protoplas dengan struktur yang sempurna dan densitas yang tinggi. Kombinasi selulase R-10 2% dan macerozim 0,50% dalam larutan CPW menghasilkan protoplas yang paling banyak, baik untuk lada liar maupun lada budi daya. Untuk fusi digunakan PEG 6000 konsentrasi 30% selama 25 menit. Protoplas yang telah mengalami fusi ditunjukkan dengan volume protoplas yang makin besar. Keberhasilan protoplas yang mengalami fusi masih rendah, yaitu 20%. Setelah fusi, sel hibrida dikulturkan pada beberapa formulasi media. Koloni mikrokalus dapat diperoleh dengan menambahkan sukrosa 3% pada media LV + ABA 0,01 mg/l + casein hidrolisat 50 mg/l + BA (4,50 mg/l). Koloni sel tidak terbentuk pada media dengan sukrosa 2%. Untuk mendorong pertumbuhan mikrokalus dan regenerasinya maka mikrokalus disubkultur pada media baru . Pada media baru tersebut, mikrokalus berhasil tumbuh dan berwarna hijau. Perubahan warna dari putih menjadi hijau menandakan klorofil mulai terbentuk yang dibutuhkan untuk regenerasi kolonimikrokalus. Untuk lebih memacu pertumbuhan, di atas media padat dapat diberi selapis tipis media cair MS + 2,4 D 2 mg/l + thidiazuron 0,10 mg/l. Setelah pemberian media tersebut, koloni baru mulai terbentuk dan kalus tumbuh dengan cepat yang ditandai dengan penambahan ukuran koloni.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN DALAM SOMAKLONAL VARIASI

Variasi somaklonal adalah keragaman genetik dari tanaman yang dihasilkan melalui kultur sel, baik sel somatik seperti sel daun, akar, dan batang, maupun sel gamet. Variasi tersebut dapat berasal dari keragaman genetik eksplan yang digunakan atau yang terjadi dalam kultur jaringan. Variasi somaklonal yang terjadi dalam kultur jaringan merupakan hasil kumulatif dari mutasi genetik pada eksplan dan yang diinduksi pada kondisi in vitro. Keragaman ini dapat muncul akibat penggandaan dalam kromosom (fusi, endomitosis), perubahan jumlah kromosom (tagging dan nondisjunction), perubahan struktur kromosom, perubahan gen, dan perubahan sitoplasma (Kumar dan Mathur, 2004). Beberapa sifat tanaman dapat berubah akibat variasi somaklonal, namun sifat lainnya tetap menyerupai induknya. Dengan demikian, variasi somaklonal sangat memungkinkan untuk mengubah satu atau beberapa sifat yang diinginkan dengan tetap mempertahankan karakter unggul lainnya yang sudah dimiliki oleh tanaman induk. Perbaikan tanaman melalui variasi somaklonal telah banyak dilakukan, antara lain untuk sifat ketahanan terhadap cekaman biotik dan abiotik. Cara tersebut bermanfaat bila dapat menambah komponen keragaman genetik yang tidak ditemukan di alam serta mengubah sifat dari kultivar yang ada menjadi lebih baik, terutama untuk tanaman yang diperbanyak secara vegetatif atau menyerbuk sendiri (Ahloo-walia 1990).Sama halnya dengan karya manusia pada umumnya, variasi somaklonal yang dimunculkan dalam teknik kultur jaringan, selain memiliki kelebihan yang sifatnya menguntukan juga terdapat kekurangan yang dapat menimbulkan kerugian bagi manusia.

A. KEUNTUNGAN VARIASI SOMAKLONALKeragaman somaklonal menyebabkan keragaman yang luas dalam morfologi. Keragaman somaklonal tidak mempengaruhi semua sifat dan tidak selalu menguntungkan tetapi dalam seleksi kemungkinan dapat diperoleh varietas yang berguna Misalnya peningkatan ketahanan terhadap herbisida, imidazilinone, Helminthosporium sativum toleransi garam, juga terhadap pembekuan, kualitas butir dan kandungan protein pada gandum, serta peningkatan ukuran biji dengan kandungan protein yang tinggi pada padi (Hutami et al. 2006). Dalam propogasi in vitro yang tidak menguntungkan adalah progeni tidak true to type biasanya bernilai rendah.Dibalik semua kelebihan tersebut kadang kadang juga ditemukan pertumbuhan pisang hasil kultur jaringan yang abnormal atau yang lebih dikenal dengan istilah variasi somaklonal atau offtype. Kelainan yang ditimbulkan oleh tanaman offtype ini dapat ditemukan baik pada batang, daun, bunga maupun buah pisang. Selain yang bersifat merugikan kelainan tanaman yang berasal dari regenerasi in vitroini juga ada yang Somaclonal Variations and in vitroInduced Mutation for Speeding Up Banana Breeding Program 157 menguntungkan. Jika untuk mikro propagasi offtype tidak dikehendaki karena tidak sama dengan tanaman aslinya, sebaliknya para ahli pemulia malah melihat kelainan akibat kultur jaringan ini sebagai suatu peluang dalam perbaikan genetik tanaman pisang.

B. KERUGIAN VARIASI SOMAKLONALKeragaman somaklonal memiliki aspek positif dan negatif. Keragaman somaklonal dapat menghasilkan varietas yang berguna namun teknik ini sering membingungkan karena tidak ada kepastian hasil dan keraguan tentang kestabilan sifat dan kultivar somaklonal.Variasi pada tingkat kromosom akan menyebabkan perubahan fenotipe tanaman baik yang bersifat permanen maupun tidak permanen. Upaya meningkatkan variasi sel somatik melalui kultur sel atau kalus banyak dilakukan untuk mendapatkan galur galur mutan secara cepat. Galur galur mutan tersebut antara lain ditujukan untuk: (1) mendapatkan tanaman yang mampu tumbuh pada cekaman lingkungan seperti kadar Al tinggi, kadar garam yang tinggi, kekeringan dll.(2) mendapatkan tanaman yang resisten terhadap hama, penyakit dan herbisida, (3) memproduksi senyawa kimia tertentu (asam amino, metabolit sekunder) dalam jumlah yang tinggi.

TUGAS PAPER KULTUR JARINGANPERENCANAAN FUSI PROTOPLASMA DAN KELEBIHAN KEKURANGAN SOMAKLONAL

ADHI NURCHOLISK4309003P BIOLOGI 2009 A

UNIVERSITAS SEBELAS MARETFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANPRODI PENDIDIKAN BIOLOGI2012