Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013 56 Makalah Utama 5 INOVASI TEKNOLOGI PRODUKSI BENIH MENDUKUNG PENGEMBANGAN INDUSTRI FLORIKULTURA BERDAYA SAING GLOBAL (INNOVATION TECHNOLOGY ON SEED PRODUCTION TO SUPPORT THE DEVELOPMENT GLOBAL COMPETITIVENESS FLORICULTURE INDUSTRY) Winarto, B, Yufdy, MP, dan Soehendi, R Peneliti Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura Jln. Ragunan 29A, Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12540 E-mail: [email protected]ABSTRAK. Industri florikultura merupakan salah satu sumber pertumbuhan ekonomi baru yang penting di Indonesia. Meningkatnya produksi luas area panen, produktivitas, Pendapatan Domestik Bruto (PDB), ekspor, jumlah tenaga kerja yang terlibat, Nilai Tukar Petani (NTP) dari tahun ke tahun menjadi indikator penting akan peran signifikan kemajuan industri tersebut. Untuk mendukung pengembangan agribisnis florikultura, khususnya pada anggrek (Phalaenopsis dan Dendrobium), krisan, lili, leather leaf fern, gerbera, Rhapis excelsa sebagai komoditas tanaman hias penting di Indonesia, Kementerian Pertanian dan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, melalui Balai Penelitian Tanaman Hias (Balithi),sebagai salah satu unit pelaksana teknis (UPT) di bawah Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura hingga tahun 2013 telah menghasilkan berbagai inovasi teknologi produksi bibit tanaman hias berkualitas. Teknologi produksi bibit tanaman hias berkualitas tersebut diantaranya: (1) teknologi perbanyakan Phalaenopsis melalui somatik embriogenesis, (2) teknologi perbaikan kapasitas regenerasi dan penyiapan bibit krisan secara in vitro, (3) teknologi pembebasan virus dan viroid pada krisan, (4) teknologi perbanyakan lili secara in vitro, (5) teknologi perbanyakan masa leather leaf fern secara in vitro. Teknologi-teknologi tersebut diharapkan memiliki peran yang sangat signifikan dalam menunjang kemajuan industri florikultura di Indonesia Kata-kata kunci: Teknologi, produksi, bibit berkualitas dan florikultura, ABSTRACT. Floriculture industry is one of new economical growth resources that is important in Indonesia. Increasing harvest wide area, productivity, bruto domestic income, export, number of involved worker, farmer change value from year to year become important indicators indicating significant role of the industry advance. To support development of floriculture agribusiness, especially on orchids (Phalaenopsis and Dendrobium), chrysanthemum, lily, leather leaf fern, gerbera and Rhapis excelsa as important ornamental plant commodities, Agriculture Ministry and Indonesian Agency for Agriculture Research and Development via Indonesian Ornamental Crop Research Institute as one of technical service units under Indonesian Center for Horticultural Research and Development since 2013 has resulted several in vitro technological innovations on mass production of ornamental plant qualified- seedlings. The in vitro technologies were technology on (1) regeneration capacity improving and production of chrysanthemum qualified-seedling, (2) chrysanthemum virus and viroid elimination, (3) Phalaenopsis mass propagation via somatic embryogenesis, (4) lily mass propagation, and leather leaf fern mass propagation. The existance of the technologies expected have important and significant roles in supporting floriculture industry advance in Indonesia. Keywords: Technology, production, qualified-seedling and floriculture
22
Embed
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013 ...balithi.litbang.pertanian.go.id/file/pf2013-056... · Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013 60 tumbuh tunas
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
56
Makalah Utama 5
INOVASI TEKNOLOGI PRODUKSI BENIH MENDUKUNG
PENGEMBANGAN INDUSTRI FLORIKULTURA BERDAYA SAING GLOBAL
(INNOVATION TECHNOLOGY ON SEED PRODUCTION TO SUPPORT THE
DEVELOPMENT GLOBAL COMPETITIVENESS FLORICULTURE
INDUSTRY)
Winarto, B, Yufdy, MP, dan Soehendi, R
Peneliti Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura
Jln. Ragunan 29A, Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12540
dalam 10% larutan NaOCl ditambah 3-5 tetes tween 20 sambil digojok selama 10
menit, bilas dengan air steril kemudian rendam dalam larutan 70-80% alcohol
selama 3 menit dan bilas dengan air steril 5-6x (@ 5 menit). Eksplan yang telah
streril di tiriskan di petridisk yang sebelumnya telah dilapisi kertas tissue kering
steril.
Kultur inisiasi
Bagian eksplan yang rusak setelah sterilisasi dipotong dan dibuang. Tiap ruas
dipotong sebagai 1 sumber eksplan. Eksplan selanjutnya dikultur pada media
inisiasi (1/2 MS + 0.5-1.0 mg/l BAP dan 0.1 mg/l IAA) dalam posisi tegak. Kultur
diselanjutnya diinkubasi pada kondisi terang 16 jam fotoperiode dibawah lampu
fluoresen dengan intensitas 13-15 µmol/m2/s hingga tunas aksiler terbentuk dan
tumbuh memanjang dengan 4-5 daun. Subkultur eksplan pada medium inisiasi
dapat dilakukan hingga 2-3x subkultur/sesuai kebutuhan, khususnya untuk tujuan
pemulihan kapasitas regenerasi eksplan.
Perbanyakan tunas
Tunas hasil inisiasi diperbanyak dengan cara mensubkultur tiap nodus yang
teregenerasi pada médium ½ MS yang ditambah dengan 0.1 mg/l IAA. Periode
subkultur eksplan pada tahap perbanyakan ini dapat dilakukan maksimal 8 kali
subkultur. Kecepatan penggandaan eksplan= 1 menjadi 4-5 eksplan tiap 1.5 bulan.
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
64
Aklimatisasi
Pada perbanyakan krisan, pengakaran eksplan bukan merupakan masalah penting,
sehingga pengakaran eksplan tidak diperlukan. Sementara aklimatisasi eksplan
dapat dilakukan secara mudah dengan cara memotong tunas dengan 2-3 daun,
kemudian menanam tunas dalam bak-bak plastik yang berisi arang sekam yang
telah dibasahi cukup dengan air. Tutup bak-bak plastik dengan plastik transparan
yang telah dilubangi selama 5-7 hari. Letakkan bak-bak plastik dalam rumah kaca
yang telah dipersiapkan dengan perlakuan tambahan penyinaran lampu pada
malam harinya (22.00-02.00) menggunakan nite break system. Tunas akan
berakar dengan cepat setelah 15 hari dapat dipindahkan. Tunas selanjutnya
dipindahkan dalam polibag tunggal yang telah diisi dengan campuran 64omati
arang sekam + sekam + pupuk organik/kandang (1:1:1, v/v/v) untuk produksi
bibit produksi dan perunutan generasi.
Keunggulan teknologi
Aplikasi teknologi ini terbukti dapat meningkatkan kemampuan regenerasi dan
kualitas tanaman yang dihasilkan. Teknologi ini dapat menghasilkan benih
berkualitas. Satu sumber eksplan dapat menghasilkan ± 45.000 bibit berkualitas
per tahun dengan kecepatan penggandaan= 1 menjadi 4-5 eksplan tiap 1.5 bulan.
Cara aplikasi teknologi
Teknologi ini dapat diaplikasikan langsung oleh pengguna untuk peningkatan
kualitas dan perbanyakan berbagai jenis krisan yang dimiliki. Untuk jenis krisan
yang kurang responsif modifikasi komposisi media yang telah ditemukan
terutama pada kombinasi konsentrasi hormon dapat dilakukan untuk
meningkatkan keberhasilannya.
Status Teknologi
Teknologi ini siap dikomersialisasikan dan dikerjasamakan dengan pengguna
dalam rangka peningkatan kualitas dan penyiapan bibit berkualitas krisan untuk
tujuan perbanyakan hasil pemuliaan, penelitian maupun sebagai bahan pembinaan
kader ilmiah bidang kultur jaringan
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
65
Gambar 3. Teknologi peningkatan kapasitas regenerasi dan perbanyakan bibit
berkualitas krisan.
TEKNOLOGI PEMBEBASAN VIRUS DAN VIROID PADA KRISAN
Teknologi ini dikembangkan sejak tahun 2009 melalui berbagai kegiatan
penelitian yang sinambung. Teknologi ini merupakan gabungan antara perlakuan panas
(heat treatment), kultur pucuk/meristem dan antiviral (Budiarto et al. 2008). Teknologi
ini terdiri dari berbagai komponen teknologi, diantaranya: metode sterilisasi, kultur
inisiasi, perbanyakan, pemanasan, isolasi meristem, subkultur, pengecekan status
virus/viroid, perbanyakan dan aklimatisasi (Gambar 4). Berbagai komponen teknologi
tersebut diuraikan lebih rinci sebagai berikut.
Metode sterilisasi
Eksplan yang digunakan adalah stek pucuk krisan (10-15 cm dan 2-3 daun) yang
dipanen berasal dari tanaman induk yang terinfeksi virus atau viroid (berdasarkan hasil
indeksing virus). Stek pucuk selanjutnya dipersiapkan untuk sterilisasi dengan
memotong sebagian daun dengan pisau/gunting kultur. Eksplan disterilisasi
menggunakan 1% larutan tween 20 selama 30 menit sambil digojok, 1% benlate dan
agrept selama 30 menit digojok dan bilas dengan air bersih berulangkali. Eksplan
kemudian di rendam dalam 20% larutan natrium hipoklorida (NaOCl)/klorok/ Bayclean
yang telah ditambah 3-5 tetes tween 20 sambil digojok selama 10 menit, pindahkan
eksplan dalam 10% larutan NaOCl ditambah 3-5 tetes tween 20 sambil digojok selama
A D C B
F
J
G H I
E
A. Tanaman induk sumber eksplan, B. Eksplan nodus pada kultur inisiasi, C. Tunas hasil regenerasi, D. Kultur tunas yang siap disubkultur, E. Nodus eksplan untuk perbanyakan, F. Nodus dengan tunas teregenerasi, G. Plantlet siap aklimatisasi, H. Tunas yang direndam dalam 1% pestisida, I. Tunas yang diaklimatisasi dan hasilnya
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
66
10 menit, bilas dengan air steril kemudian rendam dalam larutan 70-80% alcohol selama
3 menit dan bilas dengan air steril 5-6x (@ 5 menit). Eksplan yang telah streril di
tiriskan di petridisk yang sebelumnya telah dilapisi kertas tissue kering steril.
Kultur inisiasi
Bagian eksplan yang rusak setelah sterilisasi dipotong dan dibuang. Tiap ruas
dipotong sebagai 1 sumber eksplan. Eksplan selanjutnya dikultur pada media inisiasi
(1/2 MS + 0.5-1.0 mg/l BAP dan 0.1 mg/l IAA) dalam posisi tegak. Kultur
diselanjutnya diinkubasi pada kondisi terang 16 jam fotoperiode dibawah lampu
fluoresen dengan intensitas 13-15 µmol/m2/s hingga tunas aksiler terbentuk dan tumbuh
memanjang dengan 4-5 daun.
Perbanyakan tunas terbatas
Tunas hasil inisiasi diperbanyak terbatas dengan cara mensubkultur tiap nodus yang
teregenerasi pada médium ½ MS yang ditambah dengan 0.1 mg/l IAA. Periode
subkultur eksplan pada tahap perbanyakan ini hanya dilakukan 2-3 kali saja. Tunas hasil
subkultur dibiarkan tumbuh hingga 3-4 daun untuk perlakuan panas.
Perlakuan panas
Tunas dengan 3-4 daun yang telah dipersiapkan selanjutnya diberi perlakuan panas
dengan memasukkan botol berisi 5 tunas ke dalam inkubator bersuhu 35-40˚C selama 2-
3 minggu atau hingga daun tanaman layu, namun bagian pangkal tanaman tetap hijau
segar. Setelah itu botol berisi tunas dipindahkan ke ruang inkubasi untuk inisiasi tunas
baru. Setelah tunas tumbuh (± 0.5-1.0 mm) disiapkan untuk isolasi meristem/kultur
pucuk.
Isolasi kultur pucuk/meristem
Isolasi kultur pucuk/meristem dilakukan dibawah mikroskop binokuler. Tunas yang
telah dipersiapkan untuk isolasi kultur pucuk/meristem dipotong dan diletakkan
dibawah mikroskop. Dengan menggunakan pinset yang runcing, buang bakal daun
secara perlahan dan hati-hati hingga daerah apikal dome terlihat. Iris bagian apikal
dome ke arah bawah 0.2-0.3 mm dan tanam pada medium MS/ ½ MS full vitamin tanpa
hormon yang ditambah dengan 10 ppm ribavirin dan inkubasi pada kondisi terang
seperti pada kultur inisiasi.
Perbanyakan terbatas tunas hasil isolasi pucuk/meristem
Setelah pucuk/meristem tumbuh dengan 2-3 daun lakukan subkultur pada medium yang
sama hingga 4-6 kali periode subkultur (tergantung respon varietas). Semua kultur
diinkubasi pada kondisi terang
Indeksing virus/viroid
Tunas hasil perbanyakan terbatas yang telah mendapatkan perlakuan panas, kultur
pucuk/meristem dan aplikasi antiviral selanjutnya diindeksing virus/viroid lagi untuk
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
67
memastikan bersih-tidaknya tunas dari adanya infeksi virus/viroid. Uji ini dilakukan
dengan cara mengirim beberapa sampel tunas ke laboratorium uji virus/viroid yang
terakreditasi
Perbanyakan tunas yang bebas virus/viroid
Setelah ada hasil uji resmi dari laboratorium terakreditasi bahwa tunas hasil isolasi
pucuk/meristem dinyatakan bebas virus/viroid, maka perbanyakan tunas dilakukan
untuk tujuan penyediaan bibit berkualitas bebas virus sesuai target yang ditentukan.
Aklimatisasi tunas bebas virus/viroid
Aklimatisasi tunas bebas virus/viroid dilakukan dengan cara memotong tunas dengan 2-
3 daun, kemudian menanam tunas dalam bak-bak plastik yang berisi arang sekam yang
telah dibasahi cukup dengan air. Tutup bak-bak plastik dengan plastik transparan yang
telah dilubangi selama 5-7 hari. Letakkan bak-bak plastik dalam rumah kaca yang telah
dipersiapkan dengan perlakuan tambahan penyinaran lampu pada malam harinya
(22.00-02.00) menggunakan nite break system. Tunas akan berakar dengan cepat
setelah 15 hari dapat dipindahkan ke polibag-polibag yang telah diisi dengan campuran
67omati arang sekam + sekam + pupuk organik/kandang (1:1:1, v/v/v) untuk produksi
bibit sebagai tanaman induk dan perunutan generasi.
Keunggulan teknologi
Aplikasi teknologi ini terbukti dapat meningkatkan kemampuan regenerasi dan kualitas
tanaman dan dalam kondisi bebas virus/viroid. Pemeliharaan tanaman dalam rumah
kasa bebas hama akan tetap menjaga kualitas tanaman yang bebeas virus/viroid.
Tanaman bebas virus/viroid ini dapat digunakan sebagai tanaman induk baru baik untuk
produksi benih maupun tanaman produksi. Untuk pembebasan virus/viroid diperlukan
waktu ± 10 bulan. Potensi bibit bebas virus/viroid yang dihasilkan sama dengan
perbanyakan in vitro krisan. Satu sumber eksplan dapat menghasilkan ± 45.000 bibit
berkualitas per tahun dengan kecepatan penggandaan= 1 menjadi 4-5 eksplan tiap 1.5
bulan.
Cara aplikasi teknologi
Teknologi ini dapat diaplikasikan langsung oleh pengguna untuk peningkatan kualitas
dan perbanyakan bibit berkualitas bebas virus/viroid pada krisan yang dimiliki. Untuk
jenis krisan yang kurang responsif modifikasi komposisi media yang telah ditemukan
terutama pada kombinasi konsentrasi hormon dapat dilakukan untuk meningkatkan
keberhasilannya.
Status Teknologi
Teknologi ini siap dikomersialisasikan dan dikerjasamakan dengan pengguna dalam
rangka peningkatan kualitas dan penyiapan bibit berkualitas krisan untuk tujuan
perbanyakan hasil pemuliaan, penelitian maupun sebagai bahan pembinaan kader ilmiah
bidang kultur jaringan
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
68
Gambar 4. Teknologi pembebasan virus/viroid pada krisan. A.Tanaman krisan yang
terserang virus/viroid, B. Tunas tanaman terserang virus yang dikultur
pada medium inisiasi, C. Tunas yang beregenerasi membentuk tunas
aksiler (± 1 bulan setelah kultur) untuk tujuan pembebasan virus/viroid, D.
Tunas aksiler hasil perbanyakan terbatas untuk tujuan pemanasan, E.
Tunas terserang virus yang dipanaskan pada suhu 35-40˚C selama 2-3
minggu, F. Tunas hasil pemanasan yang akan diisolasi tunas pucuknya, G.
Tunas aksiler yang diperbanyak pada medium yang mengandung 10 ppm
ribavirin dan disubkultur 4 kali, H. Alat untuk pengecekan virus, I. Hasil
pengecekan virus, J. Node tanaman yang sudah bebas dari virus/viroid
yang diperbanyak. K. Tunas aksiler bebas virus yang siap diaklimatisasi,
L. Tanaman bebas virus/viroid yang telah diaklimatisasi.
TEKNOLOGI PERBANYAKAN LILY SECARA IN VITROMENGGUNAKAN
PETAL DAN TANGKAI BUNGA SEBAGAI SUMBER EKSPLAN
Teknologi ini bermanfaat untuk memproduksi plantlet dan umbi mikro berkualitas
yang mudah diaklimatisasi dengan tingkat keberhasilan yang tinggi. Teknologi ini
dikembangkan dari kegiatan penelitian terstruktur yang telah dilakukan sebelumnya
(Pramanik & Rachmawati 2010). Teknologi ini terdiri dari beberapa komponen
teknologi, diantaranya: metode sterilisasi, kultur inisiasi, perbanyakan tunas, inisiasi
A B C D
E F G H
I J K L
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
69
umbi mikro, aklimatisasi (Gambar 5). Berbagai komponen teknologi tersebut diuraikan
lebih rinci sebagai berikut:
Metode sterilisasi
Eksplan yang digunakan adalah petal dan tangkai bunga dari kuncup bunga yang
masih berwarna hijau dan berukuran 4-7 cm. Eksplan disterilisasi menggunakan
1-2% benlate dan agrept selama 30 menit digojok pelan. Selanjutnya,kuncup
bunga gojok pelan dilarutan 70-80% alkohol selama 3 menit dan 2.5-5.0% NaOCl
+tween 20 selma 10 menit. Kemudian di rendam dalam larutan antibiotik 20 ppm
Selama 30 menit. Tahap terakhir adalah di gojok pada air akuades steril 5 kali,
masing-masing selama 3-5 menit. Eksplan yang telah streril di tiriskan di petridisk
yang sebelumnya telah dilapisi kertas tissue kering steril.
Kultur inisiasi
Eksplan dipotong-potong ± 0.5-1.5 cm dan dilukai, kemudian dikultur pada
media inisiasi MS + 0,5-1 ppm NAA + 0,08-0.1 ppm TDZ, dengan posisi petal
telungkup dan posisi tangkai bunga horisontal. Inkubasi gelap dilakukan selama
4-8 minggu dalam suhu 24±10C. Setelah tumbuh kalus dan/atau tunas kultur
dipindah ke kondisi terang (penyinaran 12 jam/hari) selama 4-6 minggu sampai
terbentuk tunas yang siap diregenerasikan.
Perbanyakan tunas
Tunas yang terbentuk diregenerasi di media MS + 0,5-1,0 ppm BA, dalam kondisi
terang. Sub kultur dilakukan setiap 4 minggu, dengan mengkultur tanaman secara
tunggal. Tingkat multiplikasi (Range of Multiplication) 3-5 kali, dan batas
maksimal pengkulturan 6 kali. Setelah 6 kali harus dilakukan kultur aseptik
kembali, hal tersebut dilakukan agar kestabilan genetiknya dapat terjaga.
Inisiasi Umbi Mikro
Induksi umbi mikro dilakukan setelah tunas terbentuk sempurna dan berukuran
cukup besar. Planlet dipangkas hingga tersisa ¼ bagian dan dikultur pada media
MS tanpa hormon. Inkubasi dilakukan pada kondisi gelap selama 6-8 minggu.
Aklimatisasi
Setelah terbentuk umbi mikro, kultur dipindahkan kekondisi terang selama 1
minggu. Dan setelah daun berwarna hijau kembali, planlet siap aklimatisasi.
Planlet ditanam pada arang sekam dan disungkup plastik transparan ±1 bulan.
Kemudian ditanam tunggal pada polybag dengan media arang sekam + humus
bambu + sekam (1:1:1, v/v/v) untuk pembesarannya.
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
70
A.Kriteria eksplan untuk perbanyakan in-vitro
lily. A.1. Kuncup bunga panjang 6 cm,
A.2.Kuncup bunga panjang 5 cm dan A.3
Kuncup bunga panjang 4 cm
B.Petal dan tangkai bunga steril
C.Potongan daun dan petiols
D-E.Eksplan petal yang membengkak
F.Inisiasi kalus pada eksplan petal
G.Inisiasi tunas pada eksplan tangkai bunga
I.Planletlili yang telah diregenerasikan secara
in vitro
J.Planlet untuk induksi pengumbian mikro
K.Indivisu umbi mikro
L. Kultur umbi mikro
M.Planlet lili yang siap diaklimatisasi;
N. Aklimatisasi lili
0.Tanaman lili dalam compot
Gambar 5. Diagram alir urutan kerja teknologi unggulan perbanyakan lily secara in
vitro dengan eksplan petal dan tangkai Bunga
Keunggulan Teknologi
Hasil penelitian menginformasikan bahwa penggunaan petal dan tangkai bunga
sebagai sumber eklsplan alternatif dalam poliferasi lily secara in vitro sangat
A B C D
E F G H
L K
¼ bagian planlet
I J
M N O
1 2 3
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
71
menguntungkan karena eksplan sangat mudah diperoleh, memiliki potensi lebih
steril, dan memiliki tingkat proliferasi tunas yang cukup tinggi.
Keberhasilan teknologi ini dapat dilihat dari produksi tanaman lily dalam 1 tahun.
Apabila keberhasilan inisiasi 60% x 30 petal dan/atau petiol maka dihasilkan 18
tunas, dengan periode sub-kultur 6 kali dan tingkat multiplikasi 3 kali, dan dengan
keberhasilan multiplikasi 80% maka akan dihasilkan: 80%x18 x 36 = 10497,6
planlet/tahun. Setiap planlet dapat menginduksi 2-3 umbi mikro, maka akan
dihasilkan: 10497,6 x 2 = 20995,2 umbi mikro/tahun. Apabila keberhasilan
aklimatisasi adalah 80% maka dapat dihasilkan bibit 16736,16 bibit aklimatisasi.
Jika faktor koreksi produksi 15%, maka benih produksi akhir dalam 1 tahun
mencapai 14225,736 bibit.
Cara aplikasi teknologi
Teknologi ini dapat diaplikasikan langsung oleh pengguna untuk perbanyakan
secara in-vitro pada jenis lily lainnya dengan memodifikasi komposisi media yang
telah ditemukan terutama pada kombinasi konsentrasi hormon sitokinin dan
auksinnya.
Status Teknologi
Teknologi ini siap dikomersialisasikan dan dikerjasamakan dalam rangka
penyiapan bibit berkualitas lily untuk tujuan perbanyakan hasil pemuliaan,
penelitian maupun sebagai bahan pembinaan kader ilmiah bidang kultur jaringan.
TEKNOLOGI PERBANYAKAN FERN (LEATHER LEAF) SECARA IN VITRO
MENGGUNAKAN RHIZOME SEBAGAI DONOR EKSPLAN
Teknologi ini sangat bermanfaat terutama berkaitan dengan produksi bibit
berkualitas karena menggunakan rhizome sebagai sumber donor eksplan. Teknologi ini
dikembangkan sejak tahun 2008 dan telah dipublikasikan dijurnal internasional
(Winarto & Teixeira 2012a dan 2012b). Hasil yang lebih sigifikan dalam perbanyakan
masa saat ini telah dihasilkan dan akan dipublikasikan juga di jurnal internasional.
Teknologi ini terdiri dari beberapa komponen teknologi, diantaranya: metode sterilisasi,
sistem kultur jembatan kertas, media inisiasi, media proliferasi, penyiapan plantlet dan
aklimatisasi (Gambar 6). Berbagai komponen teknologi tersebut diuraikan lebih rinci
sebagai berikut:
Metode sterilisasi
Ambil rhizome yang masih aktif tumbuh dan potong ± 1-2 cm dari tanaman donor.
Bersihkan rhizome dari tanah dan sisik yang melekat dibawah air mengalir. Rendam
dalam larutan alcohol 96% selama 3 menit sambil digojok secara manual dengan
tangan. Letakkan di bawah air mengalir selama 2-3 jam. Bawa rhizome ke laminar air
flow cabinet dan lanjutkan sterilisasi dengan merendam rhizome dalam 0.05% larutan
HgCl2 selama 10 menit sambil digojok secara manual dengan tangan. Bilas dengan air
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
72
destilasi steril 5-6 kali (@ 5 menit). Tiriskan rhizome dalam cawan petri steril yang
berisi kertas tisu steril.
Kultur inisiasi
Ambil rhizome steril, potong bagian pangkal yang rusak akibat proses sterilisasi.
Letakkan rhizome yang telah dipotong dalam posisi tegak di atas jembatan kertas pada
botol kultur yang telah diisi dengan medium inisiasi (media ½ MS yang mengandung
2.5 mg/l 2,4-D, 2.5 mg/l TDZ dan 30 g/l sukrosa). Inkubasi dalam ruang gelap pada
suhu 24 ± 1̊C selama 15 hari. Pindahkan kultur pada inkubasi terang dengan 16 jam
fotoperiode dibawah lampu fluoresen dengan intensitas ± 30 µmol/m2/s pada suhu yang
sama. Setelah 15 hari inkubasi terang, subkultur rhizome pada medium ½ MS yang
ditambah dengan 0.25 mg/l 2,4-D, 0.25 mg/l TDZ and 1.0 mg/l BAP. Bakal tunas
umumnya beregenerasi membentuk bakal-bakal daun 1 bulan sejak kultur inisiasi
Perbanyakan tunas
Tunas yang telah beregenerasi selanjutnya disubkultur pada medium ½ MS yang
mengandung 0.13 mg/l 2,4-D, 0.13 mg/l TDZ, 0.5 mg/l BAP dalam bentuk semi padat
dan inkubasi pada kondisi terang dengan 16 jam fotoperiode di bawah lampu fluoresen
dengan intensitas ± 30 µmol/m2/s pada suhu 24 ± 1̊ C selama 1 bulan. Subkultur tunas
pada medium ½ MS yang mengandung 0.25 mg/l BAP dan 0.5-1.0 mg/l kinetin.
Inkubasi pada kondisi yang sama. Jumlah rhizome umumnya bertambah dari 1 hingga
10 buah dengan rata-rata 3-5 rhizome/tunas per eksplan. Perbanyakan tunas dapat
dilakukan hingga 6-7 kali subkultur. Pada subkultur 3-4 umumnya akar sudah mulai
terbentuk
Penyiapan plantlet dan aklimatisasi
Plantlet disiapkan dengan cara memisahkan rhizome-rhizome yang telah berakar
menjadi plantlet-plantlet tunggal dan menanamnya pada medium ½ MS yang
mengandung hormone rendah, 1% arang aktif, dan 20 g/l sukrosa. Setelah plantlet
cukup kuat, plantlet diambil, dikeluarkan dan dibersihkan akarnya dari sisa-sisa agar
yang menempel. Plantlet selanjutnya ditanam dalam bak-bak plastic yang berisi arang
sekam yang telah dibasahi air. Tutup dengan plastik transparan, letakkan di tempat yang
agak teduh di rumah kaca selama 7-10 hari. Buka plastik dan biarkan tanaman tetap
pada tempat teduh. Setelah 1 bulan masa aklimatisasi, tanaman dipindah dalam pot-pot
tunggal yang berisi media campuran arang sekam dan pupuk organik (1:1, v/v). Setelah
1 bulan pengepotan tanaman tunggal, tanaman siap digunakan oleh petani/pengguna.
Keberhasilan aklimatisasi berkisar antara 80-100%.
Keunggulan teknologi.
Teknologi ini berbasis penggandaan tunas pucuk menggunakan kombinasi hormone
2,4-D dan TDZ. Hormon ini digunakan untuk memecah masa dormansi regenerasi tunas
yang lambat pada leather leaf/fern. Teknologi ini mampu menginisiasi regenerasi tunas
dalam waktu kurang dari 1.5 hari. Regenerasi lanjut terjadi 1.5-2.0 bulan kemudian.
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
73
Pengakaran terjadi setelah 3-4 kali subkultur atau 7-9 bulan setelah kultur inisiasi.
Kecepatan penggandaan tunas adalah 3-5 tunas per 2 bulan. Dalam 1 tahun dari 1
eksplan dapat dihasilkan 231.444 tanaman dengan kualitas pertumbuhan dan
perkembangan yang lebih baik (pada kondisi optimal). Hasil ini berada jauh diatas
perbanyakan konvensional yang hanya menghasilkan 16-20 tanaman per tahun.
Cara aplikasi teknologi
Teknologi ini dapat diaplikasikan dalam perbanyakan leather leaf fern dan jenis paku-
pakuan yang lain. Kunci sukses teknologi ini terletak pada keberhasilan kultur inisiasi
menggunakan sistem jembatan kertas kecil hingga subkultur eksplan pada media semi
padat. Sistem ini adalah sistem kecil dengan tingkat keberhasilan yang tinggi mencapai
70% eksplan beregenerasi. Sistem ini pula yang mampu menekan terjadinya
kontaminasi baik oleh bakteri maupun jamur hingga 80%.
Gambar 6. Diagram alir urutan kerja teknologi perbanyakan leather leaf fern secara in
vitro melalui penggandaan tunas
a
g
f
d c e b
j i h
a. Tanaman hasil kultur/induk b. Rhizome sebagai sumber eksplan c. Rhizome diatas jembatan kertas
d-e Rhizome yang beregenerasi f. Regenerasi tunas pada media semi
padat g. Penggandaan tunas h. Penyiapan plantlet i. Plantlet siap aklimatisasi j. Aklimatisasi plantlet
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
74
Status teknologi
Teknologi ini siap dikomersialisasikan dan dikerjasamakan dalam rangka penyiapan
bibit berkualitas leather leaf fern untuk tujuan peremajaan lahan maupun pembukaan
lahan baru maupun sebagai bahan pembinaan kader ilmiah bidang kultur jaringan.
PROSPEK APLIKASI TEKNOLOGI PERBANYAKAN MASA BIBIT
TANAMAN HIAS
Berbagai teknologi perbanyakan masa bibit berkualitas tanaman hias, baik yang
telah dihasilkan, maupun yang sedang dan akan dikembangkan oleh Balithi diharapkan
dapat menjadi salah satu faktor penggerak kemajuan industri florikultura di Indonesia.
Uji coba dan penerapan berbagai teknologi tersebut perlu dilakukan tidak hanya terbatas
pada varietas-varietas unggul baru yang dihasilkan oleh Balithi, tetapi juga diarahkan
untuk mengembangkan juga varietas/klon-klon unggul baru yang dihasilkan oleh pelaku
usaha agribisnis florikultura Nasional dan varietas-varietas unggul introduksi yang
banyak digunakan oleh masyarakat dan sudah menjadi milik publik (public domain).
Tersedianya bibit berkualitas tanaman hias secara berkesinambungan diharapkan dapat
meningkatkan kualitas dan produktivitas pelaku usaha tanaman hias, yang berdampak
terhadap pendapatan petani, menurunnya ketergantungan terhadap bibit impor dan
meningkatkan potensi ekspor produk florikultura nasional.
PENUTUP
Industri florikultura merupakan sektor pertumbuhan ekonomi baru di Indonesia.
Kemajuan industri ini dipengaruhi oleh berbagai hal, salah satunya adalah ketersediaan
teknologi perbanyakan masa bibit berkualitas tanaman hias, yang efektif dan efisien.
Dalam kontek penyediaan teknologi perbanyakan masa tersebut, Balithi sebagai UPT
dibawah Puslitbanghorti yang melakukan penelitian dan pengembangan tanaman hias
memiliki peran yang sangat penting. Berbagai teknologi perbanyakan masa bibit
berkualitas tanaman hias telah, sedang dan akan dihasilkan oleh Balithi. Teknologi-
teknologi tersebut diharapkan memiliki peran yang sangat penting dalam mendukung
kemajuan industri florikultura di Indonesia dengan meningkatkan ketersediaan bibit
berkualitas secara berkesinambungan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Altan, F, Bürün, B, Şahin, N 2010, ‘Fungal contaminants observed during micropropagation of Lili
candidum L. And the effect of chemotherapeutic substances applied after sterilization’, Afr. J.
Biotech., vol. 9, no. 7, pp. 991-995,
2. Azadi, P, Khosh-Khui, M 2007, ‘Micropropagation of Lili ledebourii (Baker) Boiss as affected by
plant growth regulator, sucrose concentration, harvesting season and cold treatments’, Elect. J.
Biotech., vol. 10, no 4, pp. 1-10.
3. Bakhshaie, M, Babalar, M, Mirmasoumi, M, Khalighi, A 2010, ‘Somatic embryogenesis and plant
regeneration of Lili ledebourii (Baker) Boiss., an endangered species’, Plant Cell Tiss Organ Cult.
Vol. 102, pp. 229–235.
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013
75
4. Bertrand, AM, Albuerne, MA, Fernández, H, González, A., Sánchez-Tamés, R 1999, ‘In vitro
organogenesis of Polypodium cambricum’,Plant Cell Tiss. Organ Cult.,vol. 57, no. 1, pp. 65-69.
5. Budiarto, K, Sulyo, Y, Rahardjo, IB, Pramanik, D 2008, ‘Pengaruh Durasi Pemanasan Terhadap
Keberadaan Chrysanthemum Virus-B pada Tiga Varietas Krisan Terinfeksi’, J. Hort., vol. 18, no. 2,
pp. 185-192.
6. Chang, C, Chen, CT, Tsai, YC, Chang, WC 2000, ‘A tissue culture protocol for propagation of a
rare plant, Lili speciosum Thumb. Var. Gloriosoides Baker’, Bot. Bull. Acad, Sin., vol. 41, pp. 139-
142.
7. Chen, JT, Chang, WC 2006,‘Direct somatic embryogenesis and plant regeneration from leaf
explants of Phalaenopsis amabilis’,Biol. Plant., vol. 50, no. 2, pp. 169-173.
8. Dapküniene, S, Indrišiünaite, G, Juodkaite, R, Navalinskiene, M, Samuitiene, M 2004, ‘Tissue
culture for elimination of lily virusesdepending on explant type’, Acta Universitatis Latviensis,
Biology, vol. 676, pp. 163–166.
9. Gow, WP, Chen, JT,Chang, WC 2008,‘Influence of growth regulators on direct embryo formation
from leaf explants of Phalaenopsis orchids’, Acta Physiol. Plant., vol. 30, pp. 507–512.
10. Gow, WP, Chen, JT, Chang, WC 2009,‘Enhancement of direct somatic embryogenesis and plantlet
growth from leaf explants of Phalaenopsis by adjusting culture period and explant length’,Acta
Physiol Plant. Published online: 22 December 2009
11. Ilahi, I, Jabeen, M, Sadaf, SN 2007, ‘Rapid Clonal Propagation of ChrysanthemumThrough
Embroyogenic Callus Formation’, Pak. J. Bot., vol. 39, no. 6, pp. 1945-1952.
12. Ishii, Y, Takamura, T, Goi, M, Tanaka, M 1998,‘Callus induction and somatic embryogenesis of
Phalaenopsis’,Plant Cell Rep.,vol. 17, pp. 446–450.
13. Kędra, M, Bach, A 2005, ‘Morphogenesis of Lili Martagon L. Explants in Callus Culture’, Acta
Biol. Crac. Series Bot., vol. 47, no. 1, pp. 65–73.
14. Khawar, KM, Cocu, S, Parmaksiz, I, Sarihan, EO, Özcan, S 2005, ‘Mass Proliferation of Madonna
Lily (Lili candidum L) under In Vitro Conditions’, Pak. J. Bot., vol. 37, no. 2, pp. 243-248.
15. Kuo, HL, Chen, JT, Chang, WC 2005,‘Efficient plant regeneration through direct somatic
embryogenesis from leaf explants of Phalaenopsis ‘Little Steve’,In VitroCell. Dev. Biol.—Plant.,
vol. 41, pp. 453–456.
16. Langens-Gerrits, M, De Klerk, GJ, Croes, A 2003, ‘Phase change in lily bulblets regenerated in
vitro’, Physiol. Plant., vol. 119, pp. 590–597.
17. Liu, THA, Lin, JJ, Wu, RY 2006,‘The effects of using trehalose as a carbon source on the
proliferation of Phalaenopsis and Doritaenopsis protocorm-like-bodies’,Plant Cell, Tiss. Organ
Cult., vol. 86, pp. 125–129.
18. Misra, P, Datta, SK 2007, ‘Standardization of in vitro protocol in Chrysanthemum cv. Madam E
Roger for development of quality planting material and to induce genetic variability using
radiation’, Indian J. Biotechnol., vol. 6, pp. 121-124.
19. Murdad, R, Hwa, KS, Seng, CK, Latip, MA, Aziz, ZA, Ripin, R 2006,‘High frequency
multiplication of Phalaenopsis 75omatic75n using trimmed bases protocorms technique Sci.
Hort.,vol. 111, pp.73–79.
20. Nahid, JS, Syamali, S, Kazumi, H 2007, ‘High frequency shoot regeneration from petal explants of
Chrysanthemum morifolium Ramat in vitro. Pak. J. Biol. Sci., vol. 10, no.19, pp. 3356-3361.
21. Nhut, DT, Hai, NT, Don, NT, Teixeira da Silva, JA, Tran Thanh Van, K 2006, ‘Latest applications
of Thin Cell Layer (TCL) culture systems in plant regeneration and morphogenesis. In: Teixeira da
Silva JA (ed) Floriculture,Ornamental and Plant Biotechnology: Advances and Topical Issues (1st
edn, Vol II), Global Science Books, London, UK, pp. 465-471
22. Park, SY, Murthy, HN, Paek, KY 2002,‘Rapid propagation of Phalaenopsis from floral stalk-
derived leaves’,In Vitro Cell. Dev. Biol.—Plant., vol. 38, pp. 168–172.
23. Pramanik, D, Rachmawati, F, 2010, ‘Pengaruh jenis media kultur in vitro dan jenis eksplan terhadap
morfogenesis lili oriental’, J. Hort., vol. 20, no. 2, pp. 111-119.
24. Rachmawati, F, Pramanik, D, Winarto, B, Soedarjo, M 2010, ‘Seleksi media dan eksplan pada
75omatic75nesis75omaticPhalaenopsis cv. Puspa Tiara Kencana’,Laporan Hasil Penelitian. Balai
Penelitian Tanaman Hias Jln. Raya Ciherang/PO. Box 8 Sindanglaya, Pacet-Cianjur 43253, Jawa
Barat. 26 Halaman.
25. Samson, I, Hamama, L, Letouze, R, Samson, I 2010,‘The role of new synthetic cytokinin in the
improvement of mass propagation of Phalaenopsis via protocorms regeneration’, ISHS Acta
Horticulturae 508 : XIX International Symposium on Improvement of Ornamental Plants (Abstract).
Prosiding Seminar Inovasi Florikultura Nasional 2013