Pengaruh paklobutrazol dan aspirin dalam pembentukan umbi kentang (Solanum tuberosum L.) secara in vitro

Transkripsi

1 Pengaruh paklobutrazol dan aspirin dalam pembentukan umbi kentang (Solanum tuberosum L.) secara in vitro The effect of paclobutrazol and aspirin on microtuber formation potato (Solanum tuberosum L.) in cultured in vitro Samanhudi 1, Ahmad Yunus 1, Amalia T Sakya 1, Reny Hartati 2 ABSTRACT A number of investigations have demostrated that balanced of enviromental faktors and plant growth substances affect tuberization. Similar information on the impact of balanced hormonal on tuberization is lacking. This investigation was thus undertaken to study the combination of paclobutrazol and aspirin which promote the greatest microtuberization of potato plants. Factorial combinations of four paklobutrazol (0, 0.2, 0.4, and 0.5 ppm) and four aspirin (0, 10, 20 and 30 ppm) were applied to stem cutting of potato plants (Solanum tuberosum L., cv. Atlantic) and each treatment were replicated 3 times. Plants were harvested 8 weights after giving treatment. There is no significant interaction between paclobutrazol and aspirin on tuber formation. Paclobutrazol alone accelerate microtuberization and increase the number of microtuber. Nevertheless, increasing concentration of Aspirin cause decreasing the number of microtuber. Key word: Aspirin; microtuberization; Paclobutrazol; potato (Solanum tuberosum L.) PENDAHULUAN Pada tahun-tahun terakhir ini, banyak penelitian dilakukan yang berusaha untuk mencari cara bagaimana meningkatkan produksi umbi mikro kentang. Karena memang penggunaan umbi kentang hasil pengumbian secara in vitro (umbi mikro) sebagai bibit kentang mempunyai beberapa keuntungan, antara lain mampu menghasilkan umbi yang bebas penyakit, bersifat seragam dan sama dengan induknya, bobot umbi total yang diperlukan per hektarnya lebih kecil atau sekitar 4-5 kg umbi sedangkan dengan bibit kentang biasa diperlukan sekitar 1-2 ton per hektar, penyediaan bibit tidak tergantung musim dan dapat disesuaikan dengan musim tanam yang tepat, dapat menggunakan kultivarkultivar yang sudah beradaptasi dengan lingkungan setempat (tidak tergantung 1 Staff Pengajar Fakultas Pertanian UNS 2 Mahasiswa Fakultas Pertanian UNS

2 impor umbi), ekonomis dalam penyimpanan dan transportasi, serta hasil umbi mikro tidak berbeda dengan umbi biasa (Wattimena, 1986). Pembentukan umbi mikro kentang dipengaruhi oleh adanya keseimbangan antara hormon perangsang dan penghambat yang terdapat dalam tanaman tersebut. Auksin dan giberelin secara umum diketahui sebagai hormon penghambat pembentukan umbi, sedangkan untuk mempelajari proses pengumbian in vitro dapat digunakan sitokinin dan zat pengatur tumbuh yang termasuk dalam kelompok inhibitor atau retardan. Sitokinin yang tinggi dapat diberikan secara eksogen, sedangkan untuk merendahkan giberelin endogen dapat diberikan retardan yang akan menghambat biosintesis giberelin. Aspirin atau analog dari asam salisilat juga dapat memacu proses pembentukan bunga dan pembentukan akar pada beberapa tanaman, selain itu dapat mendorong ketahanan tanaman. Asam salisilat adalah turunan fenolik, di mana fenolik tidak menghambat biosintesis giberelin tetapi berantagonis dengan giberelin. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dari paklobutrazol and aspirin serta interaksi keduanya terhadap pembentukan umbi mikro kentang. BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta mulai Bulan September 2001 sampai Februari Bahan yang digunakan adalah stek in vitro kentang kultivar Atlantik, media MS0, sukrosa, BAP, IAA, Calsium Pentatonat (CaP), Paklobutrazol, aspirin, spirtus, alkohol, HCl, NaOH, betadine, dan air steril. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua faktor perlakuan, yaitu. konsentrasi paklobutrazol (0 ; 0,2 ; 0,4 dan 0,6 ppm) and konsentrasi aspirin (0; 10; 20 dan 30 ppm). Masing-masing kombinasi perlakuan diulang tiga kali. Pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut : 1) sterilisasi botol dan alat, dengan otoklaf selama satu jam pada tekanan 17.5 Psi dan suhu C; 2) pembuatan media tanam (MSO + sukrosa 30 gr/l + agar 7 gr/l dengan ph 5,6 5,8) yang kemudian disterilisasi dengan otoklaf selama satu jam pada tekanan 17.5 Psi dan suhu C; 3) penanaman eksplan; eksplan diambil dari stek in vitro dan tiap eksplan mengandung satu buku, tiap botol berisi dua stek; 4) pengumbian, media pengumbian terdiri atas media MSO + sukrosa 90 gr/l + BA 5 mg/l dan kombinasi paklobutrazol dan aspirin sesuai perlakuan. Penambahan media pengumbian dilakukan setelah tanaman berumur 4 minggu, sebanyak 20 ml per botol dan disimpan dalam ruang gelap dengan suhu C selama 8 minggu. Data diuji homogenetitas keragamannya sebelum dilakukan analisis (Gomez dan Gomez, 1995). Data jumlah buku, dan waktu pembentukan umbi dilakukan transformasi log(x+1), sedangkan untuk persentase pengumbian ditransformasi dengan arcsin. Data dianalisa dengan analisis anova dan bila terdapat beda nyata maka dilanjutkan dengan uji BNT 5%. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh paklobutrazol dan aspirin terhadap pertumbuhan tanaman

3 Berdasarkan analisis ragam menunjukkan bahwa dengan penambahan berbagai konsentrasi paklobutrazol dan aspirin pada pembentukan umbi mikro kentang secara in vitro menunjukkan tidak ada interaksi antara keduanya untuk tinggi planlet dan jumlah buku. Hal ini mungkin disebabkan kisaran konsentrasi yang diberikan antara paklobutrazol dan aspirin belum mampu mempengaruhi keseimbangan zat pengatur tumbuh yang terdapat dalam tanaman itu sendiri. Pemberian paklobutrazol hanya menunjukkan pengaruh nyata pada jumlah buku, sedangkan penambahan aspirin memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap tinggi planlet ataupun jumlah buku. Tampaknya penambahan paklobutrazol dari 0,2 sampai 0,6 ppm belum memberikan pengaruh yang nyata pada tinggi planlet, namun adanya penambahan paklobutrazol mengakibatkan jumlah buku yang terbentuk terhambat. Penambahan 0,2 ppm paklobutrazol mengakibatkan jumlah buku yang terbentuk 3-5 kali lebih sedikit dibanding tanpa pemberian paklobutrazol (Tabel 1). Tabel 1. Rata-rata pengaruh paklobutrazol and aspirin pada tinggi planlet dan jumlah buku pada tanaman kentang in vitro pada umur 8 minggu setelah perlakuan Paklobutrazol (ppm) 0 0,2 0,4 0,6 F hitung BNT 5% Tinggi planlet (cm) 5,03 5,29 5,81 5,12 0,549 ns 2,719 Jumlah buku 26,86 c 5,03 a 7,06 b 7,37 b 69,45 ** 0,205 Aspirin (ppm) F hitung BNT 5% Tinggi planlet (cm) 5,72 5,73 4,95 5,22 0,463 ns 2,719 Jumlah buku 12,48 10,97 11,11 11,73 0,467 ns 0,205 Ket : nilai = nilai dari 3 ulangan; ns = interaksi tidak berbeda nyata. ** berbeda sangat nyata pada 0,01. Rata-rata pada kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%. Untuk keperluan analisis data, data jumlah buku ditransformasi ke log(x+1). Turunnya jumlah buku pada planlet nyata disebabkan oleh adanya pemberian paklobutrazol yang merupakan zat perlambat biosintesa giberellin. Hal ini seperti diungkapkan oleh Rosita et al. (1993) bahwa pemberian paklobutrazol menyebabkan laju pembelahan dan pemanjangan sel menjadi lambat dan menyebabkan keracunan pada sel. Pemberian aspirin 30 ppm memberikan tinggi planlet yang tertinggi (6,16 cm) sedangkan yang terendah terdapat pada tanaman yang diaplikasikan dengan aspirin 20 ppm (4,97 cm). Pengaruh paklobutrazol dan aspirin terhadap pembentukan umbi mikro Hasil analisis ragam menunjukkan tidak terdapat interaksi antara paklobutrazol dan aspirin terhadap pembentukan umbi mikro kentang. Penambahan paklobutrazol berpengaruh

4 Tabel 2. Rata-rata pengaruh paklobutrazol dan aspirin terhadap pembentukan umbi mikro kentang pada 8 minggu setelah perlakuan pengumbian Paklobutrazol (ppm) Aspirin (ppm) Persentase planlet yang membentuk umbi (%) Rata-rata 0 30,00 33,33 27,78 25,00 29,03 (a) 0,2 91,67 100,00 100,00 100,00 97,92 (b) 0,4 100,00 86,67 91,67 40,00 79,58 (b) 0,6 90,48 93,33 56,11 80,55 80,12 (b) Rata-rata 78,04 78,33 68,89 61,39 13,612 0,861 ns a ) BNT 5% = 0,033 1,381 ns c ) Jumlah umbi per botol 0 1,33 3,00 1,00 0,67 1,50 (a) 0,2 5,00 6,67 7,00 7,00 6,42 (b) 0,4 6,67 4,33 4,67 1,33 4,25 (c) 0,6 6,67 5,33 3,00 4,00 4,75 (bc) Rata-rata 4,92 4,83 3,92 3,25 14,021 1,788 ns a ) BNT 5% = 4,035 1,706 ns c ) Berat basah umbi (gram) 0 0,027 0,045 0,034 0,014 0,030 (a) 0,2 0,067 0,137 0,095 0,099 0,099 (c) 0,4 0,083 0,066 0,057 0,021 0,057 (b) 0,6 0,028 0,048 0,028 0,040 0,036 (ab) Rata-rata 0,051 0,074 0,054 0,044 15,861 2,6468 ns a ) BNT 5% = 0,047 1,444 ns c ) Waktu pembentukan umbi (hari) 0 30,00 23,67 40,00 29,00 30,67 0,2 15,00 10,00 10,00 9,33 11,08 0,4 13,67 13,00 14,00 8,00 12,17 0,6 8,67 10,00 10,00 16,00 11,17 Rata-rata 16,83 14,17 18,50 15,58 0,334 1,604 ns a ) BNT 5% = 0,737 1,682 ns c ) Keterangan : Nilai merupakan rata-rata dari 3 ulangan. ns = tidak berbeda nyata; ** = berbeda nyata pada 0,01. Inisial a), b) and c) berturut-turut adalah nilai F hitung untuk aspirin, paklobutrazol and interaksi antara aspirin dan paklobutrazol pada masing-masing peubah yang berkesesuaian. Untuk keperluan analisis, data persentase pengumbian ditransformasi dengan transformasi arcsin and waktu pengumbian ditransformasi dengan transformasi log(x+1).

5 nyata terhadap pembentukan umbi mikro, sedangkan C aspirin A tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap pembentukan umbi mikro. Dengan adanya penambahan paklobutrazol 0,2 ppm, persentase tanaman yang membentuk umbi Stolon 30% lebih banyak dari pada tanaman yang tidak diberi paklobutrazol. Penambahan paklobutrazol 0,2 ppm juga memberikan jumlah umbi dan berat basah yang lebih tinggi berturut-turut sebesar 24% dan 30% dibanding planlet yang tidak diperlakukan (Tabel 2). Adanya peningkatan persentase planlet yang membentuk umbi, terbentuknya jumlah umbi dan berat basah sesuai dengan penelitian-penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya (Balamani and Pooviah, 1985; Harvey et.al., 1991; Simko, 1993). Hal ini tampaknya disebabkan karena pengaruh dari paklobutrazol yang merupakan suatu zat perlambat biosintesa gibberellin sehingga kandungan GA-nya menjadi rendah B dan mendorong terbentuknya umbi. Hal ini juga dikemukakan oleh Gunawan (1995) akan meningkat bila ke dalam media ditambahkan zat penghambat tumbuh seperti ancymidol atau paklobutrazol. Umbi mikro Dari penelitian ini diperoleh suatu gambaran hubungan antara konsentrasi paklobutrazol dengan jumlah umbi yang terbentuk yang menunjukkan bahwa peningkatan paklobutrazol sampai konsentrasi sekitar 0,4 ppm akan meningkatkan jumlah umbi yang terbentuk dan setelah itu adanya peningkatan konsentrasi akan mengakibatkan jumlah umbi yang terbentuk menurun. Dan ternyata pada penelitian ini diperoleh bahwa panambahan paklobutrazol 0,368 ppm akan memberikan jumlah umbi yang optimum (gambar 1). Jumlah umbi y =1, ,398x -27,688x 2 r = 0, Konsentrasi paklobutrazol (ppm) Gambar 1. Hubungan antara konsentrasi paklobutrazol dan jumlah umbi mikro yang terbentuk pada 8 minggu seterlah perlakuan pengumbian

6 Pada penelitian ini, perlakuan aspirin menunjukkan pengaruh berbeda tidak nyata dalam menginduksi umbi mikro. Meskipun aspirin yang diduga memiliki sifat berantagonis dengan giberelin dan akan berpengaruh pada pembentukan umbi mikro (Davies, 1995), ternyata pemberian aspirin sampai 30 ppm belum mampu berpengaruh terhadap pembentukan umbi mikro. Namun, dari data yang diperoleh tampaknya penambahan aspirin sampai 30 ppm cenderung menurunkan persentase pengumbian, jumlah umbi maupun berat basah umbi mikro kentang (Tabel 2). Perlakuan konsentrasi paklobutrazol dan aspirin menunjukkan pengaruh yang tidak berbeda nyata. Penambahan paklobutrazol pada berbagai konsentrasi menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan untuk membentuk umbi rata-rata sama, sedangkan umbi akan terbentuk dalam waktu yang lama jika tidak ditambahkan paclobutrazol. Telah diketahui bahwa paclobutrazol sangat efektif dalam pembentukan umbi, hal tersebut dapat dilihat pada percobaan ini dimana sebagian besar umbi terbentuk secara langsung pada buku batang tidak pada ujung stolon yang memanjang. Proses pembentukan umbi kentang tidak hanya terbatas pada stolon, tetapi pada setiap buku dari tanaman dapat membentuk umbi (Mes dan Menge; Hussey dan Stacey; Palmer dan Smith, dalam Puspitaningtyas, 1988). Dengan demikian waktu yang diperlukan tanaman dalam membentuk umbi secara langsung di buku lebih cepat dibandingkan dengan umbi yang terbentuk di ujung stolon. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Tidak ditemukan adanya interaksi antara paklobutrazol dan aspirin yang berpengaruh terhadap pembentukan umbi mikro kentang secara in vitro. 2. Pemberian paclobutrazol 0,2 ppm dapat meningkatkan jumlah umbi mikro yang terbentuk. UCAPAN TERIMAKASIH Penelitian didanai DUE-LIKE PROJECT. DAFTAR PUSTAKA Balamani, V dan Poovaiah, B. W Retardation of Shoot Growth and Promotion of Tuber Growth of Potato Plants By Paclobutrazol. American Potato Journal. Vol. 62. Davies, P.J Plant Hormones : Physiology, Biochemistry and Molecular Biologi. Kluwer Academic. London. Pp : Gomez, K. A dan A. A Gomez Prosedur Statistik Untuk Penelitian II. Terjemahan Endang Sjamsuddin dan Justika SB UI Press. Jakarta. Gunawan, L.W Teknik Kultur in vitro dalam Hortikultura. Penebar Swadaya. Jakarta. Harvey, B.M.R.; Crothers, S.H; Evans, N.E. dan Selby, C The use of growth retardants to improve microtuber formation by poytato (Solanum tuberasum). Plant Cell Tiss Org Cult 27: Puspitaningtyas, D. M Pengaruh Penambahan Sukrosa dan

7 Benzyladenin Terhadap Pembentukan Umbi Mikro Kentang (Solanum tuberosum L.) Secara in vitro. FP IPB. Bogor. Rosita, S.M. D., Darwati, I, dan Yuliani, S Pengaruh Paclobutrazol Terhadap Produksi dan Kualitas Rimpang Kunyit. Jurnal Bul. Littro. Vol. Viii No. 2. Simko, I Effects of Kinetin, Paclobutrazol and Their Interactions on The Microtuberation of Potato Stem Segment Cultured in vitro in The Light. Jurnal Plat Growth Regulation. 12 : Wattimena, G. A Kultur jaringan tanaman Kentang. Makalah Training Course on Potato Seed Technology. Direktorat Bina Produksi Hortikultura. FAO. 27 Oktober-8 Nopember 1986.