embriogenesis somatik dan regenerasi dari eksplan embrio...

10
Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio Zigotik Kakao (Theobroma cacao L.) Somatic Embryogenesis and Regeneration from Zygotic Embryos of Cacao (Theobroma cacao L.) Sri Winarsih l >, Djoko Santoso 2 ) dan Tatik WardiyatP) Ringkasan Kendala yang dihadapi dalarn kultur jaringan kakao selarna ini adalah produksi kalus, fenol dan lendir yang berlebihan dari eksplan jaringan vegetatif. Tujuan penelitian ini adalah untuk rnengetahui embriogenesis somatik kakao dan regenerasi dari eksplan embrio zigotik yang dikulturkan pada berbagai konsentrasi IBA. Penelitian disusun rnenurut raneangan aeak lengkap faktorial. Faktor pertama adalah zat pengatur turnbuh, terdiri atas 5 aras konsentrasi IBA yaitu 0; 1; 2; 3 dan 4 mg/!, sedangkan faktor kedua adalah maeam klon, terdiri atas 5 klon yaitu RCC 72, Sea 6, TSM" 858, ICS 60, dan DR 2. Setiap perlakuan diulang 3 kali. Hasil penelitian rnenunjukkan bahwa terdapat interaksi antara IBA dan klon yang diuji pada sernua paran1eter pengarnatan keeuali persentase eksplan menghasilkan embrio. Respon setiap klon terhadap konsentrasi IBA yang berbeda. Respon inisiasi kalus paling baik pada klon Sea 6 diperoleh dari perlakuan IBA 2 dan 3 rng/ l, pada klon ICS 60 diperoleh dari perlakuan IBA 3 rng/ l, pada klon RCC 72 dan DR 2 diperoleh dari perlakuan IBA 2 mg/ l dan pada klon TSH 858 diperoleh dari perlakuan IBA 1 mg/ l. Pada media multiplikasi jumlah embrio paling banyak pada klon Sea 6, ICS 60 dan RCC 72 diperoleh dari perlakuan IBA 4 mg/ l, pada klon TSH 858 dan DR 2 diperoleh berturut- turut dari perlakuan IBA 2 dan 1 mg/!. Summary Some constraints in cacao tissue culture are excessive production of callus, phenolic compound and mucilage from vegetative tissue. This research aims to study a protocol of cacao somatic embryogenesis and plant regeneration from zigotic embryos cultured on several IBA concentration. It was arranged in factorial ran- domized complete design. The first factor was plant growth regulator consisting of 5 levels of IBA concentration (0, 1, 2, 3, and 4 mg/l); second factor was 1) Peneliti (Researcher),' Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, ]\. P.B. Sudirman 90, ]ember 68118, Indonesia. 2) Peneliti (Researcher); Balai Peneli[ian BioteknoJogi Perkebunan, ]1. Salak NO.1 Bogor 16151, Indonesia 3) Dosen (Leclure); Fakultas Pertanian dan P'ascasarjana Universitas Brawijaya, JI. Mayjen Haryono 163, MaJang, Indonesia. Naskah diterima J 7 November 2002 (Manuscript received 17 November 2002) 99

Upload: others

Post on 05-Sep-2019

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108

Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio Zigotik Kakao (Theobroma cacao L.)

Somatic Embryogenesis and Regeneration from Zygotic Embryos of Cacao (Theobroma cacao L.)

Sri Winarsih l>, Djoko Santoso2) dan Tatik WardiyatP)

Ringkasan

Kendala yang dihadapi dalarn kultur jaringan kakao selarna ini adalah produksi kalus, fenol dan lendir yang berlebihan dari eksplan jaringan vegetatif. Tujuan penelitian ini adalah untuk rnengetahui embriogenesis somatik kakao dan regenerasi dari eksplan embrio zigotik yang dikulturkan pada berbagai konsentrasi IBA. Penelitian disusun rnenurut raneangan aeak lengkap faktorial. Faktor pertama adalah zat pengatur turnbuh, terdiri atas 5 aras konsentrasi IBA yaitu 0; 1; 2; 3 dan 4 mg/!, sedangkan faktor kedua adalah maeam klon, terdiri atas 5 klon yaitu RCC 72, Sea 6, TSM" 858, ICS 60, dan DR 2. Setiap perlakuan diu lang 3 kali. Hasil penelitian rnenunjukkan bahwa terdapat interaksi antara IBA dan klon yang diuji pada sernua paran1eter pengarnatan keeuali persentase eksplan menghasilkan embrio. Respon setiap klon terhadap konsentrasi IBA yang berbeda. Respon inisiasi kalus paling baik pada klon Sea 6 diperoleh dari perlakuan IBA 2 dan 3 rng/ l, pada klon ICS 60 diperoleh dari perlakuan IBA 3 rng/l, pada klon RCC 72 dan DR 2 diperoleh dari perlakuan IBA 2 mg/ l dan pada klon TSH 858 diperoleh dari perlakuan IBA 1 mg/ l. Pada media multiplikasi jumlah embrio paling banyak pada klon Sea 6, ICS 60 dan RCC 72 diperoleh dari perlakuan IBA 4 mg/ l, pada klon TSH 858 dan DR 2 diperoleh berturut­turut dari perlakuan IBA 2 dan 1 mg/!.

Summary

Some constraints in cacao tissue culture are excessive production of callus, phenolic compound and mucilage from vegetative tissue. This research aims to study a protocol of cacao somatic embryogenesis and plant regeneration from zigotic embryos cultured on several IBA concentration. It was arranged in factorial ran­domized complete design. The first factor was plant growth regulator consisting of 5 levels of IBA concentration (0, 1, 2, 3, and 4 mg/l); second factor was

1) Peneliti (Researcher),' Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, ]\. P.B. Sudirman 90, ]ember 68118, Indonesia.

2) Peneliti (Researcher); Balai Peneli[ian BioteknoJogi Perkebunan, ]1. Salak NO.1 Bogor 16151, Indonesia

3) Dosen (Leclure); Fakultas Pertanian dan P'ascasarjana Universitas Brawijaya, JI. Mayjen Haryono 163, MaJang, Indonesia.

Naskah diterima J7 November 2002 (Manuscript received 17 November 2002)

99

Page 2: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Winarsih, Santoso dan Wardiyati

cacao clones consisting of 5 clones, i.e. RCC 72, Sca 6, TSH 858, ICS 60, and DR 2. Each treatment was replicated three times. The result showed that there was interaction between IBA concentration and clones for all parameters except percentage of embryogenesis. Each clone showed different re!:Jponse to

IBA concentration. The best response of callus initiation was obtained in Sca 6 clone taken from media containing IBA at concentrations of 2 and 3 mg/l, in ICS 60 clone taken from IBA at concentration of 3 mg/l, in RCC 72 and DR 2 clones taken from IBA at concentration of 2 mg/l and in TSH 858 taken from IBA at concentration of 1 mg/l. The largest number of embryos in Sca 6, ICS 60 and RCC 72 clones was obtained from multiplication medium containing IBA at concentration of 4 mg/l, while in TSH 858 and DR 2 clones taken from IBA at concentration of 2 and 1 mg/l respectively.

Key words: Somatic embryogenesis, zygotic embryo, IBA, regeneration, Theobroma cacao L.

& Mardiana, 1995). Kendala yang dihadapi PENDAHULUAN dalam kultur jaringan kakao selama ini

Perbanyakan kakao umumnya dilakukan adalah produksi kalus, fenol dan lendir yang secara generatif menggunakan benih dan berlebihan dari eksplan jaringan vegetatif secara vegetatif n1enggunakan setek, okulasi, sehingga menghambat proses regenerasi dan sambung pucuk. Cara perbanyakan (Adu-Ampomah, 1992; Winarsih & Priyono, menggunakan benih terdapat kelemahan 1995). Setelah melalui serangkaian penelitian yaitu variasi produksi dari setiap individu yang cukup panjang, embriogenesis somatik tanaman. Bahan tanam dapat diperoleh kakao akhirnya berhasil dilakukan tetapi melalui setek cabang ortotrop tetapi hanya dengan menggunakan jaringan tertentu jumlahnya terbatas. Pada okulasi dan yaitu organ bunga dan kondisi kultur yang san1bung pucuk diperlukan 2 macam bahan tepat (Lopez-Baez et al., 1993; Li et al., tanam yaitu batang bawah dan batang atas. 1998). Untuk penyediaan bahan tanam dalam jumlah Selain organ bunga, eksplan yang dapat besar dijumpai kendala terbatasnya kedua digunakan untuk embriogenesis somatik macam bahan tersebut terutama batang atas. adalah embrio zigotik. Selama ini dengan Dengan teknik kultur jaringan diharapkan eksplan embrio zigotik telah dihasilkan kendala itu dapat diatasi sehingga diperoleh embrio somatik (Pence et al., 1979),bahan tanaman klonal dalam jumlah besar namun usaha untuk n1enumbuhkan planlet dan dalam waktu yang relatif singkat. belum berhasil (Pence et al., 1980).

Usaha perbanyakan kakao melalui kultur Sedangkan dengan eksplan organ bunga jaringan telah lama dilakukan namun masih telah berhasil diperoleh en1brio somatik dan dijun1pai banyak kendala karena planlet (Sondahl et al., 1993; Lopez-Baez

reprodusibilitas prosedur dan kondisi et al., 1993; Alemanno et al., 1996; regenerasi tergolong sangat rendah (Tahardi Maximova et al., 1999).

100

Page 3: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Embriogenesis somatik dan regenerasi dari eksplan embrio zigotik kakao

Di samping pemilihan jaringan, keber­hasilan embriogenesis juga ditentukan oleh faktor zat pengatur tumbuh dalam media dan genotipe. Zat pengatur tumbuh berperan penting dalan1 menentukan arah pertumbuhan suatu kultur (Gunawan, 1988). IBA merupakan auksin yang berperan penting dalaln pen1bentukan kalus terutama pada konsentrasi tinggi (Pierik, 1984). Setiap genotipe atau jaringan mempunyai respon yang berbeda dalam penyerapan zat pengatur tumbuh dalam media dan memiliki kandungan zat pengatur tumbuh endogen yang berbeda. Oleh karena itu dalam induksi kalus kadang-kadang hanya dibutuhkan auksil1 saja, sltokinin saja, auksin dan sitokinin, atau senyawa kompleks seperti vitamin, asam amino, casein hydrolisate dan air kelapa. Auksin tertentu dan air kelapa dapat bersifat sinergis yang memaeu pertumbuhan kalus. Caplin & Steward cit. Gunawan (1988) memperoleh pertull1buhan kalus yang lebih baik pada Inedia dengan air kelapa 5 % dan casein hydrolisate. Pada Daucus carota penan1bahan 2,4 D (auksin) dan air kelapa n1enimbulkan reaksi sinergistik yang memaeu pertu111buhan kalus.

Tujuan penelitian ini adalah untuk n1engetahui embriogenesis somatik kakao dan regenerasi kultur in vitro embrio zigotik

berbagai klon kakao pada berbagai konsentrasi IBA.

BAHAN DAN METODE

Penelitian dilakukan di LaboratoriulTI Kultur Jaringan Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia di Jember. Waktu pelaksanaan penelitian bulan April sampai dengan bulan November 2002.

Bahan tanam yang digunakan dalam embriogenesis son1atik adalah embrio zigotik kakao dari klon Sea 6, TSH 858, ICS 60, DR 2, dan RCC 72. Dalam penelitian ini dipilih embrio zigotik karena produksi kalus, fenol dan lendir dari jaringan inl relatif sedikit.

Penelitian disusun menurut raneangan aeak lengkap faktorial. Faktor pertama adalah zat pengatur tumbuh terdiri atas 5 aras konsentrasi IBA yaitu 0; 1;2;3 dan 4 mg/l. Sedangkan faktor kedua adalah maean1 klon kakao terdiri atas 5 klon yaitu Sea 6, RCC 72, TSH 858, rcs 60, dan DR 2. Setiap perlakuan diulang 3 kali.

Embrio zigotik diisolasi dari bakal bij i dari buah kakao un1ur 90-120 hari. Media dasar yang digunakan adalah media B5 yang dimodifikasi dengan n1enan1bahkan zat pengatur tumbuh indole butyric acetic (lEA) sesuai dengan perlakuan di atas, air kelapa 100 mll l, sukrosa 30 g/ l, dan phytagel 2 gil. Media diatur pH-nya 5,8 kell1udian diotoklaf pada suhu 121°C selama 20 menit. Media dituang ke dalam eawan petri di­ameter 10 mm. Setiap petri diisi 30 n1l ll1edia dan ditanami 10 eksplan. Kultur disimpan pada ruang gelap suhu 26-28°C. Setelah 3 minggu dilakukan pengamatan terhadap jUll1lah eksplan yang men1bentuk kalus dan embrio somatik.

Embrio somatik yang terbentuk kemudian dipindah ke media multiplikasi untuk proses perbanyakan. Media multiplikasi terdiri atas media dasar B5 yang diperkaya dengan NAA 0,01 mgll; 2 iP 0,3 mg/l, arang aktif (charcoal) 1 gil, dan glukosa 40 g/ l. Media diatur pH-nya 5,8 kemudian ditan1bah phytagel 2 g/l dan diotoklaf pada

101

Page 4: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Winarsih, Santoso dan Wardiyati

suhu 121°C selama 20 menit. Kultur dipertahankan pada ruang gelap suhu 26­28°C selan1a 3 minggu. Ken1udian dilakukan pengamatan terhadap jumlah eksplan yang mereproduksi dan jumlah embrio somatik per eksplan.

Embrio yang berkeeambah kemudian dipindahkan ke media pendewasaan yang terdiri atas media dasar B5 dilengkapi dengan gl ukosa 10 g/ i, arang aktif 0,3 g/ i yang dipadatkan dengan phytagei 2 g/ i.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sekitar satu minggu setelah dikulturkan pada media induksi, embrio zigotik mulai membengkak, warnanya menjadi lebih putih dan bagian daun kotilnya menggulung. Pada klon tertentu timbul wama n1erah atau ungu pada pennukaan daun kotilnya. Seiring dengan men1besamya ukuran eksplan tersebut kalus mulai turnbuh pada permukaan hipokotil maupun daun koti!. Produksi kalus, fenol dan lendir dari jaringan embrio zigotik ini sangat sedikit sehingga tidak mengganggu

proses regenerasl.

Hasil analisis keragaman menunjukkan ada interaksi antara konsentrasi IBA dan klon untuk junllah eksplan berkalus (Gan1bar 1). Respon setiap klon terhadap konsentrasi IBA berbeda dalam inisiasi kalus. Pada umun1nya hampir setiap klon dan jaringan tanaman kakao mempunyai respon yang baik dalam pengkalusan. Jaringan kakao sangat n1udah berkalus pada media bahkan yang miskin hormon. Demikian juga embrio zigotik dari 5 klon yang diuji seluruhnya n1enghasilkan kalus dengan rata-rata 76,97%

per eksplan. Kalus dapat terinduksi baik pada media yang mengandung auksin n1aupun kontrolo Respon paling tinggi dari klon Sea 6 diperoleh dari perlakuan IBA 2 dan 3 mg/i, pada klon ICS 60 diperoleh dari IBA 3 mg/ i, untuk klon RCC 72 dan DR 2 diperoleh dari IBA 2 mg/l dan untuk klon TSH 858 diperoleh dari IBA 1 mg/i. Klon DR 2 men1punyai respon paling rendah terhadap media inisiasi kalus, hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Fontanel et ai. (2000).

Adanya perbedaan respon ini menun­jukkan bahwa setiap genotipe men1punyai kandungan horn10n endogen yang berbeda sehingga n1emerlukan tambahan hormon eksogen yang berbeda pula dalan1 inisiasi kalus (Gunawan, 1988). Selain itu setiap klon menunjukkan respon morfogenetik yang berbeda terhadap rangsangan zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam kultur (Tahardi, 1984).

Kalus dapat terinduksi pada media dengan maupun tanpa IBA. Terbentuknya kalus pada n1edia tanpa IBA ini diduga karena adanya air kelapa pada media dan hormon endogen yang terkandung dalan1 eksplan kakao. Stewart cit. Pierik (1984), n1engemukakan bahwa air kelapa bersan1a dengan auksin dapat menstimulasi pen1be­lahan seI. Selain itu air kelapa berperan dalan1 pertun1buhan kalus serta morfoge­nesis karena mengandung sejumlah komponen seperti kinetin, zeatin, inositol, kasein hidrolisat dan IAA.

Perkembangan kalus pada media inisiasi ini diikuti dengan terbentuknya embrio somatik seeara langsung sehingga dalam eksplan yang sarna dapat tU111buh kalus maupun embrio somatik.

102

Page 5: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Emhriogenesis somatik dan rcgencrasi dari cksplan cmbrio ligolik kakao

120.00

I b h b

~~ lon.oo ..: ~ c ..., XO.OO·co s::

- I';)Q..l::l.'" ..., ~ ~ , ~ 60.00 '" ...c ... o s:: Q.~ 40.00 '" l::l. ~~

20.00

n.O() . Sea (j ICS (i()

K()ns(:ntra~i

o () mgll Ell I mgl/

Gamhar I. Inleraksi antara ko11scntrasi IBA dan

h

RC<'72 '1'.'\11 Ii)/< DR 2

IBA. 1l1g1! (f/1,.4 r:Ol1cel1frariOIl. trip'!!

~ 2. mg!! ~ :. m!,;;; , .4 Inn;'~'l

kion dalam rcspol1sny(l lcrhadap inisiasi kalus (halok dengan hurnt' yang smna tidak hcrheda nyata mcnurul HS D 5 (K).

Fi:.!.IIF1' I. IlllerucfirJ/l hetweell IBA concelltration (Jnd clolles ill their respollse To ('(/11[.(\ illiTiatioll

(hal'S having Ilu! S(lme leller ure no( sigu{ticwllly dU{erell( (Jccnrdillg In HSD rJ{ sri': level).

Emhrio somatik tumhuh secara langsung dari hipokotil maupun daun kotil emhrio ZiglHik ekspla~. Emhrio somatik yang tum huh dari hipokotil hentuknya normal sedangkan yang tumhuh dari daun koti [ sering tidak normal. Emhrio somatik'-- .

yang tumhuh palla media inisiasi ini pada umumnya adalah fase glohular dan hati. Emhrio somatik yang'terhentuk dari kalus Jiawali dengan adanya proemhrio yang tumhuh dari permukaan eksplan dengan suspensor yang terhuhung pada kalus dan hiasanya terjadi dalam hentuk geromhol. Struktur ini kemudian berkemhang menjadi hentuk glohular, hati, t6tpedo Jan kotiledon (Gamhar 2 h,c).

Hasil anal isis sidikragam menunjukkan hahwa tidak ada interaksi antara konsentrasi rBA dengan klon yang diuji terhadap jUlnlah eksplan menghasilkan emhrio. Faktor kOl1sentrasi IBA' dan klon secara tunggal juga tidak herpengaruh nyata terhadap jumah eksplan menghasilkan emhrio. TiJak aJanya

pengaruh konsentrasi ISA Jan klon ini Inungkin Jisehahkan karena rata-rata jumJah eksplan menghasilkan emhrio pacta setiap klon relatif rendah. Tingkat kemudahan dalam inisiasi kalus tampaknya menggamharkan tingkat perkelnhangan emhrio sOlllatik. Pada Tahel I tampak hahwa klon Sca 6 menunjukkan respon yang paling haik dengan persentase ekspJan menghasilkan emhrio rata-rata sehesar 22,49%, sedangkan klon· DR 2 menunjukkan re~'P()n yang paling rendah d~ngan persentase eksplan menghasilkan emhrlo rata-rata 6.54%.

I SA herperan pe III ing da la In

pemhentukan emhrio, hal ini tampak dari respon eksplan yang ditanam raJa meJia tanpa auksin tidak menghasilkan emhrio. sedangkan eksplClIl yang ditanam paJa lnedia yang mengandung auksin dapat menghasUkan emhrin. (BA merupakan faktor paling penting yang herperan dalam proses emhriogenesis somatik (Pierik. 1987~ Dodds & Roherts, 1982). Oi sall1ping itu auksin

103

Page 6: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Winarsih. Santoso dan \VarJiYilti

~,,~i;~~~~i_<1'{t '- :1.

a b

c d

a) inisiasi kalus pada eksplan embrio zigotik (callus initiation on zygotic embryo exsplanl). b) embrio somatik fase torpedo (torpedo shape) c) embrio somatik fase kotiledon (cotyledonary shape) d) planlet (plamlet)

Gambar 2. Tahapan regenerasi kakao melalui embriogenesis somatik pacta kultur in vitro embrio zigotik.

Figure 2. Cacao regeneration steps via somatic embryogenesis on in vitro culture of zigotic embryo.

104

Page 7: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Embriogenesis somatik dan regenerasi dari eksplan embrio zigotik kakao

dapat men1pengaruhi metabolisme RNA dan protein melalui transkripsi molekul RNA (Gunawan, 1988) sehingga memaeu pen1belahan sel (pembentukan kal us), pemanjangan sel dan pembengkakan jaringan (Pierik, 1987). Pada saat induksi diperlukan adanya auksin dalam media, akan tetapi pada perkembangan sel-sel embriogenik selanjutnya sangat terhambat oleh adanya auksin. Oleh karena itu setelah fase induksi, kultur dipindah ke media yang mengandung auksin sangat rendah atau tanpa auksin.

Embrio somatik yang terbentuk pada media inisiasi jumlahnya masih terbatas yaitu berkisar antara 0-7,67 embrio per eksplan. Untuk meningkatkan jumlahnya, embrio son1atik kemudian dipindahkan ke media multiplikasi. Baik pada n1edia inisiasi maupun multiplikasi jumlah embrio

Tabel 1. Pengaruh klon dan zat pengatur tumbuh terhadap embriogenesis somatik

Table 1. Effect of clones and plant growth substances on the somatic embryogenesis

Perlakuan, Embriogenesis somatik, % Treatment' Somatic embryogenesis, %

Klon (Clones) : Sea 6 22.49 a

TSH 858 17.60 a

DR 2 6.54 a

ICS 60 14.95 a

RCC 72 16.47 a

IBA (mg/I) :0 0.00 a

1 24.62 a

2 13.80 a

3 23.00 a

4 14.76 a

Catalan (Note) : Angka-angka dalam kolom dan kelompok perlakuan yang sarna yang diikuli oleh huruf yang sarna tidak berbeda nyata menurut HSD 5 % (Numbers in the same column andtreatment groul) followed by the same letters are 110t significantly different at 5 % level according to HSD test).

bervariasi tergantung klon yang diuji. Hasil analisis keragaman jumlah embrio menunjukkan ada interaksi antara konsentrasi IBA dengan klon untuk media inisiasi dan multiplikasi. Respon setiap klon terhadap konsentrasi IBA berbeda (Gambar 3 dan 4). Hal ini disebabkan kandungan hormon endogen pada setiap klon berbeda. Hasil ini sejalan dengan hasil penelitian Guiltinan et al. 2000). JUmlah embrio paling banyak pada klon Sea 6, ICS 60 dan RCC 72 diperoleh pada konsentrasi IBA 4 mg/I, pada klon TSH 858 dan DR 2 berturut-turut 2 dan 1 mg/I.

Seeara keseluruhan jumlah embrio paling banyak dari media inisiasi dan multiplikasi berturut-turut adalah 7,67 dan 41,00 embrio per eksplan diperoleh dari klon RCC 72 yang dikulturkan pada media dengan konsentrasi IBA 4 mg/ I.

Pembentukan embrio somatik dari embrio zigotik, selain air kelapa, diperlukan juga IBA. Dalam hal ini IBA berperan dalam proses pembelahan sel dalam pembentukan kalus (Pierik, 1987) dan sebagai perangsangproses diferensiasi (Tahardi, 1984). Faktor lain yang berperan dalam pembentukan embrio somatik adalah tingkat perkembangan embrio zigotik yang dikulturkan. Tingkat perkembangan suatu eksplan (umur eksplan) mempengaruhi tipe serta daya morfogenesis. Jaringan yang masih muda ljuvenile) dan belum banyak berdiferensiasi terdapat pada bagian meristematik akan tetap muda dalam kultur sehingga daya beregenerasi tetap tinggi dibandingkan sel-sel tua (Gunawan, 1988).

Pada penelitian ini telah diperoleh kemajuan antara lain metode perbanyakan

105

Page 8: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Winarsih, Santoso (um Wardiyati

C) .00

b b lUlU

7.00

'" o

. t:

<:)

C' -Cl

0.00

.0 E:E <\) :i.(ll) 0":-,

..c <:)

!:! ...E <\) :l-Cl -. E:

4.00

~ .00 ~ ab <'lb

2.111)

I .00

n.oll I a

:-'''':<1 6 1( ,S (,(J R(T n. TSli ~ ..:;~

,-'L I)I{ .2

KOl1s,:l1lr:lsi IB/\. 111.~'/! rlJH ,"OfiCelllmli()lI, flI~·'1J

o () mgt! ~ I mg.!! ~ '2 mg/! ~ J mg/! • 4 mg./!

/'

G ;III1har 3. Jnteraksi antara konsentrasi IBA dan klon terhadap .iumlah emhri(l somalik per eksplan pllda media inisiasi (halok den~an humf V(IIl~ sama lidak herheda nv,lla ITlcnurlil HSDL ~ L.

5%1.

Fig"re 3. Inleractioll he lIW!el I IBA 'concentralioll alld clone,\ 011 {he llIunher r~/ clnhrv().\ per exp!aII I

<:) '" o C' 't: -Cl .0 E:E <\)

0":-, ..c <:)

o:s ...E <\) :l-Cl -. E:

::s ~

Oil illilialioll l/u:,diulIl (hor" havillg fhe .\(JIIl(! !eller are 1101 sigllificalltly differenl according

lo HSD al YIr leve!). 'j

45.()(1 c

40. lIO

"-",00

~O,OO

25 ,(l()

20.0()

IS.I)()

(() .00

<',Oil aI

()I)()

S<:<1 (, l<'S W ROC T2 'I SJ I ><:"X DR .2

K0l1s,:111r;lsi 11\/\. 111;'-./! rliH ('ol/f'el'llml!OIl l)1g ..'/j

o () mgl! ~ ! mg.i! W.l '2 mgt! ~ J mgl! .41l1!}.!i

G,i1rl!1;lr -4- Illleraksi anlara konsentrasi IBA dan kll)J1 terhadap .iumlah emhrio som,llik IXT eksplilll pada media Il1ullipllkasi (halok den~an hurllf yan~ sam::l lidak ~)crhcda nyala mCllllrlll HSD S'X) .

ri'..!./{!'I' -i, '''feraelioll belwr.:('11 IBA ('{II/col/ratiol/ unci dUlle" </11 Ihc II/tll/hr.:r rd r.:lIll>rvo.\ !I('" ('.Ip!(/III

Oil IIlltilipJ{calioll medilllll (har.\' Iw\,illg Ihe \Oll1e !eller orc lIof siglli/iulI/I!)' difli'n'1I1 accordillg

10 flSD ul 5 'X !evel) ,

106

Page 9: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Embriogenesis somalik dan regenerasi dari eksplan embrio zigotik kakao

Tabcl 2. Jumlah embrio berkeeambah dan menghasilkan planlet pada berbagai klon kakao

Tahle 2. Number of germinated embryos and plantlets yielded 011 the various cacao clones

Klan, Jumlah embrio, Embrio Persentase, Jumlah planlet Persentase, Clones Number of berkeeambah, PercenJage Number of plantlets percentage

emhryos GermiJuaed embryos

RCC 72 82 69 84 46 67

Sea 6 56 45 80 21 46

ICS 60 36 21 58 9 42

TSH 858 22 15 68 5 33

DR 2 8 3 37 0 0

embrio somatik (media multiplikasi) dan regenerasi yang telah menghasilkan planlet. Meskipun embrio zigotik seeara genetis sarna dengan biji, akan tetapi keberhasilan penlbentukan embrio somatik dari embrio zigotik ini dapat dimanfaatkan untuk menlperbanyak enlbrio hibrida hasil seleksi

tanpa nlenunggu buah nlasak untuk menghindari gagalnya panen akibat terjadinya layu buah nluda (cherelle wilt).

Pada media multiplikasi embrio sonlatik diseleksi untuk mendapatkan embrio berkeeambah kenludian ditanalTI pada media pendewasaan untuk nlendapatkan planlet. Junllah embrio berkeeanlbah dan junllah

embrio tumbuh menjadi planlet tertera pada Tabel 2. Tingkat kemudahan dalam proses reproduksi dapat mengganlbarkan tingkat kenludahan dalam proses perkeeambahan dan perkembangan selanjutnya menjadi planlet. U rutan tingkat kemudahan dalam proses diferensiasi tersebut adalah klon RCC 72, Sea 6, ICS 60, TSH 858 dan DR 2.

Adanya perbedaan proses diferensiasi di antara klon yang diuji disebabkan oleh

faktor genotipe dan kandungan zat pengatur tumbuh yang berbeda pada setiap klon.

KESIMPULAN

1. Terdapat interaksi antara zat pengatur tumbuh dan klon pada semua parameter keeuali persentase embriogenesis. Respon

inisiasi kalus paling tinggi pada klon Sea 6 diperoleh dari perlakuan IBA 2 dan 3 mg/I, pada klon ICS 60 diperoleh dari perlakuan IBA 3 mg/ I, pada klon RCC 72 dan DR 2 diperoleh dari perlakuan IBA 2 mg/I dan pada klon TSH 858 diperoleh dari perlakuan IBA 1 mg/I.

2. Jumlah enlbrio hasil multiplikasi paling banyak pada klon Sea 6, ICS 60 dan RCC 72 diperoleh pada konsentrasi IBA

4 mg/I, pada klon TSH 858 dan DR 2 berturut-turut pada konsentrasi IBA .: dan 1 mg/I.

3. Embrio somatik hasil kultur in vitro embrio zigotik dapat diregenerasi menjadi planlet.

107

Page 10: Embriogenesis Somatik dan Regenerasi dari Eksplan Embrio ...perkebunan.litbang.pertanian.go.id/dbasebun/asset_dbasebun/Penerbitan... · Pelita Perkebunan 2002, 18(3), 99-108 . Embriogenesis

Winarsih, Santoso dan Wardiyati

DAFTAR PUSTAKA

Adu-Ampomah, Y.; F.J. Novak; R. Afza & M. van Duren (1992). Meristem-tip culture of cocoa (Theobroma cacao L.) Trop. Agric. (Trinidad), 69, 268-272.

Alemarino, L.; M. Berthouly & N. Michaux­Ferriere (1996). Embryogenese somatique du .cacaoyer a partir de pieces florales. Plantations, recherche, development, Juliet-Aout., 225-237.

Dodds, J.H. & L.W. Roberts (1982). Experi­ments in Plant Tissue Culture. Cam­bridge Univ. Press. Cambridge.

Fontanel, A.; M. Alvarez; O. Lopez-Baez; G. Labbe & V. Petiard (2002). Improve­nlent of sonlatic embryogenesis of Theobroma cacao L. Centre de Re­cherche Nestle Tours, France (Ab­stract).

Guiltinan, M.J.; Zhijian Li; A. Traore & S. Maximova (2000). Method and tissue culture media for inducing somatic embryogenesis, Agrobac­terium mediated transformation and efficient regeneration of cacao plants. United States Patent, 22p.

Gunawan, L. W. (1988). Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan. Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan, Pusat Antar Universitas (PAU) Biotek­nologi. Institut Pertanian Bogor.

Li, Z. ; A. Traore; S. Maxinlova & M.J. Guiltinan (1998). Somatic embryogen­esis and plant regeneration from flo­ral explants of cacao (Theobroma cacao L.) using thidiazuron. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 34, 293-299.

Lopez-Baez, 0.; B. Helena, E. Albertus & P. Vincent (1993). Embriogenese somatique de cacaoyer Theobroma cacao La portir de pieces florales. C.R. Acad. Sci. Paris, Science de la vie/Life sciences, 316, 579-584.

M£l?Cimova, S.N.; A. Traore & M..J. Guiltinan (1999). Cacao Tissue Culture Work­shop. Turrialba, Costa Rica, July 5­7, 1999.

Pence, V.C.; P.M. Hasegawa & J. Janick (1979). Aseksual embryogenesis in Theobroma cacao L. J. Am. Soc. Hortic. Sci., 104, 145-148.

Pence, V.C., P.M. Hasegawa & J. Janick, (1980). Initiation and development of aseksual emblyos of Theobroma cacao in vitro. Z. Pflanzenphysiol, 98, 1-4.

Pierik, R.L.M. (1984). In vitro Culture of Higher Plants. International Agricul­tural Centre, Wageningen, The Neth­erlands.

Pierik, R.L.M. (1987). In vitro Culture of Higher Plants. Martinus Nijhoff Pub­lisher. Boston.

Sondahl, M.R.; S. Liu C.M. Bellato & A. Bragin (1993). Cacao somatic embryo­genesis. Acta Hortic., 336, 245-248.

Tahardi, J.S. (1984). Tissue cultures of Theobroma cacao L. Menara Perkebunan, 52, 174-178.

Tahardi, J.S. & Mardiana, N. (1995). Cocoa regeneration via somatic embryogen­esis. Menara Perkebunan, 63, 3-7.

Winarsih, S. & Priyono. (1995). Induksi tunas aksiler pada kakao secara in vitro. Pelita Perkebunan, 11, 159­167. "

***********

108