Perbanyakan Gerbera Secara In Vitrohortikultura.litbang.pertanian.go.id/IPTEK/2019/4. Budi... · 2020. 1. 27. · Iodium (Betadine/Yodium; 20 tetes/100 ml air steril) selama 5 menit

iptek hortikultura

21

Gerbera (Gerbera jamesonii Bolus) merupakan salah satu anggota famili Asteraceae yang memiliki nilai ekonomi tinggi, baik sebagai bunga potong maupun tanaman pot (Gamanagatti & Patil 2018). Gerbera ini memiliki keragaman warna bunga yang tinggi, variasi bentuk, menarik, dan atraktif. Bunga potong ini menempati posisi ke-4 bunga potong penting yang dipasarkan didunia (Deshmukh et al. 2019). Di Indonesia, gerbera juga merupakan bunga potong penting yang diperjualbelikan di pasar bunga dan menempati urutan ke 6 setelah anggrek (Badan Pusat Statistik & Direktorat Jenderal Hortikultura 2018b). Total produksi bunga ini mencapai 14,75 juta tangkai

pada tahun 2017 dengan 427.402 ha total luas lahan yang tersebar di sentra-sentra produksi bunga, utamanya di Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur, dan 34,5 tangkai per m2 produktivitasnya (Badan Pusat Statistik & Direktorat Jenderal Hortikultura 2018a; Badan Pusat Statistik & Direktorat Jenderal Hortikultura 2018c). Harga jual di tingkat petani berkisar Rp9.000 – 25.000 per ikat tergantung jenis dan kualitas bunganya (InfoKUKM 2012; Agrowindo 2019). Revenue cost ratio (R/C rasio) usaha tani bunga ini berkisar antara 1,81–3,53 (InfoKUKM 2012; Agrowindo 2019). Data di atas menunjukkan bahwa gerbera dan usaha taninya memiliki nilai ekonomi dan

Perbanyakan Gerbera Secara In Vitro Menggunakan Kuncup Bunga Muda

Sebagai Sumber Eksplan

No. 15 - November 2019

22

potensi yang besar untuk terus dikembangkan dan ketersediaan benih berkualitas tepat jenis, jumlah, tempat, dan waktu secara sinambung sangat dibutuhkan keberadaannya.

Secara konvensional , tanaman ini dapat diperbanyak secara vegetatif melalui pemisahan rizome/anakan dan secara generatif menggunakan biji(Kanwar & Kumar 2008), namun kedua cara tersebut tidak dapat digunakan untuk mendukung pengembangan tanaman secara komersial. Teknologi perbanyakan tanaman secara in vitro merupakan teknologi yang paling potensial digunakan untuk menjawab tantangan ketersediaan benih berkualitas secara sinambung. Lima tahun terakhir, beberapa metode perbanyakan gerbera secara in vitro telah dilaporkan oleh Hasbullah et al. (2015), Chung et al. (2016), Dutta & Gantait (2017), Frómeta et al. (2017), Swetha et al. (2017), Winarto & Yufdy (2017), dan Vijayalakshmi et al. (2019). Tiap metode tersebut dalam aplikasinya memerlukan persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi untuk bisa memberikan hasil yang optimal. Oleh karena itu metode perbanyakan gerbera secara in vitro yang mudah diaplikasikan yang menghasilkan benih berkualitas dalam jumlah

yang besar dan optimal sangat diperlukan untuk mendukung pengembangan tanaman ini secara komersial

Aplikasi teknologi perbanyakan gerbera secara in vitro menggunakan kuncup bunga muda sebagai sumber eksplannya dimulai sejak pemilihan tanaman donor hingga aklimatisasinya. Tiap tahapan akan diuraikan secara rinci dan detail untuk mempermudah pemanfaatan teknologi ini oleh pengguna, baik pemula maupun yang sudah berpengalaman dalam penyediaan benih berkualitas gerbera.

Pemilihan, Penyiapan, dan Pemeliharaan Tanaman Donor

Memilih dan menyiapkan tanaman donor merupakan langkah awal yang berpengaruh besar terhadap keberhasilan dan kesuksesan dalam mengaplikasikan teknologi ini. Tanaman donor yang dipilih umumnya adalah tanaman donor yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan sangat dibutuhkan oleh pengguna. Tanaman harus tumbuh sehat, vigor, dan tidak menunjukkan adanya gejala serangan hama penyakit, memiliki pertumbuhan dan perkembangan yang optimal. Tanaman donor ini dapat dibeli di petani atau grower Gerbera. Tanaman selanjutnya dijaga dan dipelihara secara maksimal melalui penyiraman,

Gambar 1. Variasi warna bunga dan penampilan bunga gerbera (Liputan-6 2015)

iptek hortikultura

23

pemupukan, dan pengendalian hama-penyakit. Pada tahap ini, aplikasi bakterisida dan fungisida sistemik yang disiramkan di sekitar tanaman pada dosis anjuran serta pengurangan aplikasi pestisida yang disemprotkan ke daun dan bunga tanaman sangat disarankan untuk menurunkan risiko terkontaminasinya eksplan oleh bakteri dan jamur. Tanaman donor yang tumbuh sehat dan vigor dengan kuncup-kuncup bunga yang masih muda belum membuka atau sedikit membuka siap digunakan sebagai sumber eksplan untuk perbanyakan tanaman secara in vitro.

Pemanenan Kuncup Bunga MudaPemanenan kuncup bunga sebaiknya

dilakukan pada pagi hari sekitar jam 07.00 hingga 08.30, mengingat proses isolasi hingga kultur eksplan memerlukan waktu lebih kurang 5–7,5 jam. Kuncup bunga yang dipanen adalah kuncup bunga belum mekar, seluruh kalik/sepal masih menutup rapat seluruh bagian bunga yang lain hingga bagian bunga tabung sedikit terlihat. Pilih dan pastikan kuncup bunga yang

Gambar 2. Kuncup bunga muda yang sesuai sebagai sumber eksplan

dipanen dalam kondisi yang sehat, tumbuh baik, dan tidak ada gejala serangan hama penyakit. Setelah dipanen, kuncup bunga dibawa ke laboratorium untuk menjalani tahap sterilisasi eksplan.

Sterilisasi Kuncup Bunga Muda

Proses sterilisasi dilakukan melalui 2 tahap

Pertama adalah prasterilisasi di luar laminar air flow cabinet (LAFC). Tahap ini dilakukan dengan cara meletakkan kuncup bunga di bawah air mengalir selama 30–60 menit. Kuncup bunga kemudian direndam dalam larutan air sabun 1% (Sunlight/Mama Lemon) selama 30 menit sambil digojok secara manual/diletakkan di atas mesin penggojok (shaker, 110 rpm). Setelah itu kuncup bunga dipindahkan ke dalam larutan 1% pestisida (fungisida dan bakterisida) selama 30 menit sambil digojok. Kuncup bunga selanjutnya dibilas beberapa kali dengan air bersih hingga seluruh sisa pastisida tidak terlihat lagi.

Gambar 3. Proses penyiapan eksplan yang berasal dari kuncup bunga muda dari pembuangan sepal, petal, dan bunga tabung hingga pemotongan penyangga bunga

No. 15 - November 2019

24

Kedua adalah sterilisasi dan berada dalam LAFC. Pada tahap ini, eksplan yang sudah dicuci bersih dimasukkan ke dalam LAFC, eksplan kemudian direndam dalam larutan Iodium (Betadine/Yodium; 20 tetes/100 ml air steril) selama 5 menit sambil digojok. Setelah itu eksplan pindahkan dalam larutan merkuri klorida (HgCl2) 0,05% selama 5 menit sambil digojok, kemudian dibilas dengan air steril 3–4 kali (@ 3 menit). Proses yang baik akan menghasilkan kuncup bunga yang tetap segar, tanpa ada kerusakan yang signifikan.

Penyiapan dan sterilisasi eksplan lanjutanSetelah sterilisasi tahap 2 selesai, kuncup

bunga selanjutnya diletakkan di atas cawan petri steril. Dengan dua pinset, pinset panjang (15 cm) digunakan untuk memegang kuncup bunga, sementara yang pendek (7,5 cm) untuk membuang

Gambar 4. Potongan penyangga bunga yang dikultur dan hasil regenerasi setelah inkubasi gelap

semua bagian bunga, dilakukan pembuangan semua bagian bunga (kalik / sepal; korola / petal; bunga tabung) secara bertahap hingga bersih. Setelah semua bagian bunga dibersihkan dan tinggal penyangga bunga, selanjutnya dengan pisau kultur dilakukan pemotongan bagian penyangga bunga dengan pisau kultur secara melintang menjadi empat bagian. Setelah itu, potongan harus segera dimasukkan ke dalam air steril untuk menghindarkan terjadinya pencokelatan penyangga bunga. Setelah seluruh isolasi penyangga bunga dilakukan, sterilisasi lanjutan dilakukan. Sterilisasi ini dilakukan dengan cara membilas eksplan dengan air steril 2–3x (@ 3 menit) sambil digojok. Selanjutnya potongan eksplan direndam dalam larutan HgCl2 0,01% selama 5 menit sambil digojok. Bilas lagi eksplan dengan air steril 3–4x (@ 3 menit). Hasil isolasi yang baik ditandai dengan kondisi

Gambar 5. Potongan penyangga bunga yang beregenerasi membentuk tunas setelah inkubasi terang

iptek hortikultura

25

potongan penyangga bunga yang tetap segar tanpa adanya pencokelatan.

Penanaman Eksplan dan Inisiasi Bakal TunasPenanaman eksplan dilakukan dengan cara

mengambil potongan penyangga bunga dengan pinset dan menempatkannya di atas cawan petri yang berisi tisu steril sambil dibolak-balik untuk menghilangkan semua film air yang menempel pada permukaan eksplan. Segera setelah itu, lakukan penanaman potongan penyangga bunga ke botol kultur yang berisi medium inisiasi. Medium inisiasi adalah medium ½ Murashige & Skoog (1962) yang ditambah dengan 0,4 mg/l TDZ, 0,25 mg/l BAP, 30 g/l sukrosa dan 7 g/l agar swallow. Penanaman eksplan dilakukan dengan memosisikan bagian potongan sebelah bawah menempel pada permukaan medium. Tiap botol

Gambar 6. Subkultur tunas secara individu untuk tujuan perbanyakan tunas

ditanam 4–6 eksplan. Proses penanaman dan penyimpanan kultur eksplan pada ruang gelap harus dilakukan sesegera dan secepat mungkin untuk menghindarkan terjadinya pencokelatan eksplan. Botol kultur selanjutnya disimpan dalam tempat yang gelap selama 1 bulan. Keberhasilan tahap ini ditandai dengan tumbuhnya sisa-sisa bagian bunga, terutama potongan bunga tabung yang memanjang, berwarna putih dan etiolasi yang menyerupai bakal tunas.

Regenerasi TunasRegenerasi bakal tunas menjadi tunas

dilakukan dengan cara memindahkan botol kultur dari inkubasi gelap ke kondisi terang dengan 12 jam fotoperiode dibawah lampu fluoresen dengan intensitas cahaya ± 13 mmol/m2/s hingga bakal tunas teregenarasi membentuk tunas. Waktu

Gambar 7. Pengakaran tunas untuk penyiapan plantlets yang akan diaklimatisasi

No. 15 - November 2019

26

regenerasi bakal tunas hingga menjadi tunas berkisar antara 1–1,5 bulan setelah pemindahan kultur ditempat terang. Keberhasilan regenerasi ditunjukkan oleh adannya bakal tunas yang tumbuh menjadi tunas. Jumlah bakal tunas berkisar antara 9–26 bakal tunas dan yang berhasil diregenerasi membentuk tunas berkisar antara 6–15 tunas per eksplan.

Perbanyakan TunasPerbanyakan tunas dilakukan dengan

menanam 1–2 tunas hasil regenerasi pada medium MS yang ditambah 0,2 mg/l TDZ, 30 g/l sukrosa dan 7 g/l agar swallow hingga subkultur ke-2 atau MS yang ditambah 0,2 mg/l TDZ; 0,1 mg/l BAP, 30 g/l sukrosa dan 7 g/l agar swallow hingga subkultur ke-4, setelah itu tunas harus disubkultur pada medium MS yang ditambah 0,2 mg/l BAP; 0,02 mg/l NAA, 30 g/l sukrosa dan 7 g/l agar swallow hingga subkultur ke-5 atau 9. Satu botol kultur diisi dengan 5 tunas/kelompok tunas dan diinkubasi pada kondisi terang selama 1–1,5 bulan. Subkultur tunas untuk tujuan perbanyakan dapat dilakukan hingga 9 kali subkultur jika diawali dengan media yang mengandung TDZ; tetapi jika langsung menggunakan medium MS yang ditambah BAP dan NAA dapat dilakukan 4–7 kali. Setiap periode subkultur membutuhkan waktu 30–45 hari tergantung respon genotipe. Jumlah tunas yang dihasilkan berkisar antara 5–10 tunas, tergantung respon genotipe

Pengakaran TunasPenyiapan plantlets dilakukan dengan cara

mensubkultur tunas hasil subkultur akhir pada medium ½ MS yang ditambah dengan 1,5–2,0 g/l arang aktif, 30 g/l sukrosa dan 7 g/l agar swallow. Tiap botol kultur yang berisi media pengakaran ditanam 5–7 tunas dan diinkubasi pada kondisi terang seperti kondisi inkubasi tahap sebelumnya.

Gambar 8. Proses aklimatisasi plantlets melalui perendaman larutan pestisida, penyungkupan dan aplikasi penyemprotan pupuk secara berkala hingga tanaman di-repotting secara invividu pada pot ukuran 15 cm.

Akar mulai tumbuh pada 7–10 hari inkubasi. Jumlah akar berkisar 3–7 akar. Panjang akar ideal untuk aklimatisasi kurang dari 2 cm dan biasanya ditemukan pada tunas yang diinkubasi kurang dari 1 bulan.

Aklimatisasi Plantlets Aklimatisasi plantlets dilakukan dengan cara

mengeluarkan plantlets dari botol kultur dengan pinset secara hati-hati agar akar tidak putus dan mengalami kerusakan. Cuci akar dibawah air mengalir untuk membuang / menghilangkan agar yang menempel di permukaan akar. Selanjutnya akar direndam dalam larutan 1% pestisida (fungisida dan bakterisida sistemik) selama 3 menit. Setelah itu plantlets ditanam dalam bak-bak/pot plastik yang berisi potongan pakis dan cocopeat (1:1, v/v) yang telah dibasahi cukup dengan air pada kedalaman 2-3 cm. Setelah semua plantlets ditanam, bak/pot plastik ditutup dengan plastik transparan selama 1 bulan. Setiap minggu plantlets diberi perlakuan penyemprotan larutan 1% pupuk Majemuk N tinggi (Growmore/Rosasol/Hyponex). Frekuensi penyemprotan larutan 1% pupuk majemuk N tinggi dapat ditingkatkan menjadi dua kali per minggu setelah tanaman berumur 1 bulan dan menyesuaikan kondisi pertumbuhan tanaman. Aklimatisasi dengan cara ini menghasilkan persentase keberhasilan aklimatisasi berkisar antara 85–100%. Plantlets tumbuh sehat dan vigor dengan pertumbuhan jumlah daun, panjang dan lebar daun lebih maksimal.

Potensi Produksi Benih BerkualitasPotensi produksi benih melalui aplikasi

teknologi ini dari 1 eksplan kuncup bunga muda akan dihasilkan 7–15 tunas untuk jenis yang responsif, 3–6 tunas per eksplan untuk yang kurang responsif, jika nilai rata-rata nya 4–7 tunas

iptek hortikultura

27

per eksplan dan disubkultur sebanyak enam kali, maka dari satu eksplan akan dihasilkan 16.384 – 823.543 tunas yang siap diakarkan dalam waktu ± 262,5 hari (8,75 bulan). Jika reduksi kehilangan hasil pengakaran tunas ± 5% maka plantlets yang berhasil disiapkan selama satu bulan berkisar antara 15.564 – 782.366 plantlets. Jika kehilangan hasil akibat aklimatisasi ± 10% maka plantlets yang berhasil diaklimatisasi selama 1 bulan selanjutnya dipotkan secara individu dan teradaptasi 1 bulan kemudian yang siap dijual kepada petani berkisar antara 14.007–704.129 tanaman dalam waktu 11,75 bulan atau dalam waktu 1 tahun. Teknologi ini berhasil diaplikasikan untuk memperbanyak VUB dan klon-klon terseleksi Balithi seperti: Athalia, Ayudia, Neoma, Nashita, Zsofia; Klon 03.045; 11.043; 11.046; 14.028; 21.035; 28.012; 01.163; 01.092; 40.002; 25.023.

KESIMPULAN

Teknologi produksi benih berkualitas gerbera menggunakan kuncup bunga muda sebagai sumber eksplan merupakan teknologi produksi benih berkualitas dengan potensi yang jauh lebih besar dibanding teknologi perbanyakan konvensional melalui pemisahan rhizome yang hanya menghasilkan tanaman baru sekitar 4–7 tanaman per tahun. Aplikasi teknologi ini dimulai dari pemilihan tanaman donor hingga aklimatisasi plantlets dapat menghasilkan 14.000 – 700.000 tanaman dalam waktu 11,75 bulan atau dalam waktu 1 tahun.

DAFTAR PUSTAKA

1. Agrowindo 2019, ‘Detail produk peluang usaha budidaya bunga gerbera dan analisa usahanya’, diunduh 16 Juli 2019, <http://www.agrowindo.com/peluang-usaha-budidaya-bunga-gerbera-dan-analisa-usahanya.htm>.

2. Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura 2018a, Luas panen tanaman hias di Indonesia, 2013-2017, diunduh 16 Juli 2019, <http://www.pertanian.go.id/Data5tahun/HortiATAP2017(.pdf)/Luas Panen Tan. Hias.pdf>.

3. Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura 2018b, ‘Produksi tanaman hias di Indonesia , 2013-2017’, diunduh 16 Juli 2019, <http://www.pertanian.go.id/Data5tahun/HortiATAP2017(.pdf)/3-Produksi Nasional Tan. Hias.pdf>.

4. Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura 2018c, Produktivitas tanaman hias di Indonesia , 2013-2017, Diunduh 16 Juli 2019 <http://www.pertanian.go.id/Data5tahun/Hor-tiATAP2017(.pdf)/Produktivitas Nasional Tan. Hias.pdf>.

5. Chung, MY, Kim, MB, Chung, YM, Nou, S & Kim, CK 2016, ‘In vitro shoot regeneration and genetic transformation of the gerbera (Gerbera hybrida Hort.) cultivar “Gold Eye”’, Journal of Plant Biotechnology, vol. 43, no. 2, pp. 255–260.

6. Deshmukh, G, Jhade, RK & Alawa, SL 2019, ‘Economic feasibility of gerbera (Gerbera jamesonii L.) under protected cultivation with special reference to Chhindwara district of Madhya Pradesh’, International Journal of Chemical Studies, vol. 7, no. 2, pp. 1765–1768.

7. Dutta, K. & Gantait, SS 2017, ‘Standardization of an in vitro regeneration protocol in Gerbera (Gerbera jamesonii Bolus Ex. Hooker F.)’, Journal of Horticultural Science, vol. 11, no. 2, pp. 143–150.

8. Frómeta, OM., Morgado, MME, Teixeira da Silva, JA, Morgado, DTP & Gradaille, MAD 2017, ‘In vitro propagation of Gerbera jamesonii Bolus ex Hooker f. in a temporary immersion bioreactor’, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, vol. 129, no. 3, pp. 543–551.

9. Gamanagatti, P & Patil, B 2018, ‘Economic evaluation of protected cultivation technology (PCT) for horticulture crops’, In 14th International Conference of Agricultural Economists, IAAE, Vancouver, pp. 604-622.

10. Hasbullah, NA, Lassim, MM, Azis, NA, Rasad, FM, Azizi, M & Amin, M 2015, ‘Somatic Embryo formation in Gerbera jamesonii Bolus ex. Hook f. in vitro’, in International Conference on Agricultural, Ecological and Medical Sciences, Phuket-Thailand, pp. 25–28.

11. InfoKUKM 2012, ‘Budidaya Bunga Gerbera Laba Bikin Gembira’, Tabloid InfoKUKM, no. 55, pp. 6–8.

12. Kanwar, JK & Kumar, S 2008, ‘In vitro propagation of Gerbera - A review’, Horticultural Science, vol. 35, no. 1, pp. 35–44.

13. Liputan-6 2015, NASA: Tanaman hias ini mampu bersihkan udara dalam ruangan, diunduh 13 Agustus 2019, <https://www.liputan6.com/lifestyle/read/2349269/nasa-tanaman-hias-ini-mampu-bersihkan-udara-dalam-ruangan>.

14. Swetha, TN, Girwani, A, Manohar, AMRAO & Saidaiah, P 2017, ‘Studies on tissue culture in Gerbera ( Gerbera jamesonii L .)’, International Journal of Agriculture Sciences, vol. 9, no. 17, pp. 4162–4165.

No. 15 - November 2019

28

15. Winarto, B & Yufdy, MP 2017, ‘Establishment of in vitro propagation protocol of Gerbera jamesonii Bolus Ex Hook F.: Explant and Media Selection to Plantlet Acclimatization’, Agraarteadus, vol. 28, no. 1, pp. 32–40.

16. Vijayalakshmi, CL, Babu, P, Bagali, AN, Soregaon, CD & Wadageri, AH 2019, ‘Direct in vitro regeneration of gerbera (Gerbera jamesonii Bolus)’, International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, vol. 8, no. 01, pp. 2610–2619.

Budi Winarto Balai Pengkajian Teknologi

Pertanian Jawa Tengah Jln. Soekarno Hatta KM.26 No.10, Kotak Pos 124,

Tegalsari, Bergas Lor, Bergas, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia 50552

E-mail: [email protected]