Oleh : A. Farid Hemon

EFEKTIFITAS SELEKSI IN VITRO BERULANG UNTUK MENDAPATKAN PLASMA NUTFAH KACANG TANAH TOLERAN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DAN RESISTEN TERHADAP PENYAKIT BUSUK BATANG Sclerotium rolfsii Oleh : A. Farid Hemon SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul : Efektifitas Seleksi In Vitro Berulang untuk Mendapatkan Plasma Nutfah Kacang Tanah yang Toleran terhadap Cekaman Kekeringan dan Resisten terhadap Penyakit Busuk Batang Sclerotium rolfsii adalah karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun untuk memperoleh gelar program sejenis di perguruan tinggi lain. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, Desember 2006 A. Farid Hemon A361020051/AGR ii

ABSTRACT A. FARID HEMON, 2006. Effectiveness of Repeat Cycling In Vitro Selection to Produce Drought Tolerant and Stem Rot Sclerotium rolfsii Resistant Peanut Germplasm. SUDARSONO, RUSMILAH SUSENO, HAJRIAL ASWIDINNOOR, dan WIDODO. The main limiting factors of peanut cultivation in dry land are water insufficient and S. rolfsii infection. The effort of peanut cultivation management in upland is use of drought tolerant and disease resistant cultivar. Application of somaclonal variation induction and in vitro selection using selective agent is reliable method to be developed to create new peanut line. For this reason, the objectives of this research were to evaluate effectiveness of 1) repeat cycling in vitro selection using medium containing polyethylene glycol (PEG) and culture filtrate of S. rolfsii to obtain drought tolerant and stem rot disease resistant peanut cultivar, respectively, and 2) double in vitro selection in both medium containing PEG and culture filtrate. The experiment was inisiated with induction of somaclonal variation in MS medium containing picloram 16 µm (MS-P16). Medium of MS-P16 that added PEG 15% as selective agent for drought stress and MS-P16 medium with culture filtrate 30% as selective agent for disease resistance. Embriogenic calli were placed on PEG medium during three months per cycle. PEG insensitive somatic embryos (SE) were proliferated, and this SE named SE Pi-I. Somatic embryos Pi-I were secondly selected on PEG medium (repeat cycling, two cycles, ES Pi-II). In vitro double selection was done with challenge SE Pi-I against culture filtrate medium, and insensitive SE named SE PFi-I. Repeat cycling and double in vitro selection against culture filtrate medium as same as PEG in vitro selection. In vitro selection on culture filtrate medium was gotten insensitive SE one cycle (Fi-I), SE two cycles (repeat cycling selection, Fi-II). Somatic embryos Fi-I was selected on PEG mediun (double selection, SE FPi-I). All insensitive selected SEs from repeat cycling and double in vitro selection were germinated to generate plantlets (R0 generation). These plants were harvested to obtain R0:1 seeds. The seeds were grown (R1 plant) to produce R1:2 seeds. These plants of R2 generation were used to somaclonal plant evaluation against PEG stress, water stress, and pathogen infection. Result of this research showed 1) after repeat cycling in vitro selection, PEG and culture filtrate insensitive SE and its R0 shoot of cv. Kelinci and Singa were respectively more tolerance against PEG and culture filtrate stress, 2) while one identified from double selection were more tolerance to both PEG and culture filtrate medium, 3) peanut plant of R0 and R1 resulted from repeat cycling and double in vitro selection consisted of qualitative and quantitative variants, 4) plant performance produced from repeat cycling in vitro selection to PEG was lesser leaf necrosed symptom and more survive under PEG stress, 5) somaclonal plants regenerated from repeat cycling in vitro selection against PEG were more tolerance to water defisit, produced higher vegetative growth and dry pod yield, and lower dry pod yield reduction, 6) regenerant peanut plants resulted from selected SE two cycles against culture filtrate were more resistance to S. rolfsii infection and produced higher dry pod yield and lower dry pod yield reduction. iii

Finally, this research has showed that repeat cycling and double in vitro selection more effective to produce drought tolerance and S. rolfsii resistance peanut germplasm. iv

ABSTRAK A. FARID HEMON, 2006. Efektifitas Seleksi In Vitro Berulang untuk Mendapatkan Plasma Nutfah Kacang Tanah yang Toleran terhadap Cekaman Kekeringan dan Resisten terhadap Penyakit Busuk Batang Sclerotium rolfsii. SUDARSONO, RUSMILAH SUSENO, HAJRIAL ASWIDINNOOR, dan WIDODO. Kendala utama penanaman kacang tanah di lahan kering adalah masalah kekurangan air dan serangan cendawan S. rolfsii. Upaya pengelolaan budidaya kacang tanah di lahan kering adalah menggunakan kultivar toleran kekeringan dan resisten infeksi S. rolfsii. Penggunaan teknik induksi variasi somaklonal dan seleksi in vitro dengan menggunakan agens penyeleksi merupakan metode yang layak untuk dikembangkan. Seleksi in vitro yang dilakukan hanya satu siklus (tiga bulan), masih banyak ditemukan tanaman somaklon yang peka pada kekeringan dan rentan terhadap penyakit. Untuk itu, penelitian disertasi ini dilakukan dengan tujuan menguji efektifitas (1) seleksi in vitro berulang dalam media yang mengandung polietilena glikol (PEG) atau filtrat kultur S. rolfsii untuk mendapatkan tanaman kacang tanah toleran kekeringan dan resisten terhadap penyakit busuk batang, secara berturut-turut, dan (2) seleksi ganda dalam media yang mengandung PEG dan filtrat kultur untuk mendapatkan kacang tanah yang toleran cekaman kekeringan dan resisten terhadap penyakit. busuk batang S. rolfsii. Percobaan diawali dengan menginduksi variasi somaklonal dengan media MS yang mengandung pikloram (MS-P16). Media MS-P16 yang ditambah PEG 15% digunakan sebagai agens penyeleksi untuk cekaman kekeringan dan media MS-P16 dengan penambahan filtrat kultur S. rolfsii 30% sebagai agens penyeleksi resistensi terhadap S. rolfsii. Kalus embriogen ditempatkan dalam media PEG selama tiga bulan per siklus. Embrio somatik (ES) yang insensitif pada PEG diproliferasi, dan ES ini disebut ES Pi-I. Kalus embriogen Pi-I diseleksi kembali pada media PEG (seleksi berulang/dua siklus, ES Pi-II). Seleksi ganda dilakukan dengan menempatkan ES Pi-I pada media filtrat kultur dan disebut ES PFi-I. Seleksi in vitro berulang pada media filtrat kultur sama seperti seleksi pada media PEG. Akhir dari seleksi in vitro pada filtrat kultur diperoleh ES insensitif satu siklus (ES Fi-I) dan ES insensitif dua siklus (seleksi berulang, ES Fi-II). Embrio somatik Fi-I diseleksi pada media PEG dan yang insensitif disebut ES FPi-I. Semua ES insensitif hasil seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda dikecambahkan sampai tumbuh planlet (generasi R0). Tanaman ini dipanen untuk mendapatkan benih R0:1. Benih ini ditanam kembali (generasi R1) untuk mendapatkan benih R1:2. Benih R1:2 (tanaman R2) inilah yang digunakan untuk menguji toleransi terhadap larutan PEG pada media sekam, terhadap cekaman kekeringan, dan resistensi terhadap infeksi cendawan. Hasil penelitian adalah (1) ES dan tunas R0 kacang tanah cv. Kelinci dan Singa hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG atau filtrat kultur lebih insensitif secara berturut-turut terhadap media PEG dan media filtrat kultur, (2) ES dan tunas R0 cv. Kelinci dan Singa hasil seleksi ganda pada media PEG dan filtrat kultur lebih insensitif terhadap media PEG dan filtrat kultur, (3) tanaman kacang tanah generasi R0 dan R1 hasil seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda menghasilkan varian kualitatif dan kuantitatif, (4) penampilan tanaman yang v

dihasilkan dari seleksi in vitro berulang pada PEG menunjukkan gejala nekrosis pada daun lebih sedikit dan mampu bertahan hidup lebih lama pada media sekam dengan larutan PEG. Tanaman ini juga memberikan pertumbuhan vegetatif akar dan tajuk yang lebih baik dengan tingkat toleransi yang lebih baik terhadap cekaman PEG, (5) tanaman dari hasil seleksi in vitro berulang pada PEG menghasilkan pertumbuhan vegetatif dan hasil polong yang lebih tinggi dengan persentase penurunan hasil polong lebih kecil. Tanaman ini juga mempunyai tingkat toleransi yang lebih baik terhadap cekaman kekeringan, dan (6) tanaman dari hasil regenerasi seleksi ES selama dua siklus pada media filtrat kultur menghasilkan polong lebih tinggi dengan penurunan hasil polong akibat infeksi cendawan lebih rendah. Tanaman ini lebih tahan terhadap serangan S. rolfsi. Penelitian ini telah menunjukkan bahwa seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda cukup efektif untuk mendapatkan plasma nutfah tanaman kacang tanah yang toleran terhadap cekaman kekeringan dan resisten terhadap penyakit busuk batang S. rolfsii. vi

EFEKTIFITAS SELEKSI IN VITRO BERULANG UNTUK MENDAPATKAN PLASMA NUTFAH KACANG TANAH TOLERAN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DAN RESISTEN TERHADAP PENYAKIT BUSUK BATANG Sclerotium rolfsii Oleh : A. Farid Hemon Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Agronomi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006 vii

Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya viii

GLOSARI ES ES primer ES sekunder ES Pi-I ES Pi-II ES PFi-I ES Fi-I ES Fi-II ES FPi-I Filtrat kultur Generasi R0, R1, R2 MS MS-P16 Planlet atau tanaman Pi-I Planlet atau tanaman Pi-II Planlet atau tanaman PFi-I Planlet atau tanaman Fi-I Planlet atau tanaman Fi-II : embrio somatik, suatu sel tubuh tunggal yang diinduksi untuk ditumbuhkan ke dalam tanaman lengkap. : embrio somatik yang pertama terbentuk dari eksplant : embrio somatik yang terbentuk dari embrio somatik primer setelah disubkultur. : embrio somatik insensitif hasil seleksi selama satu siklus (3 bulan) pada media selektif MS-P16 yang mengandung polietilena glikol 15%. : embrio somatik insensitif hasil seleksi secara berulang ES Pi-I selama satu siklus lagi pada media selektif MS- P16 yang mengandung polietilena glikol 15% (dua siklus = 6 bulan). : embrio somatik insensitif hasil seleksi ES Pi-I diseleksi lagi selama satu siklus pada media selektif MS-P16 yang ditambahkan filtrat kultur 30% S. rolfsii (3 bulan pertama dalam media PEG dan kemudian 3 bulan kedua dalam media filtrat kultur). : embrio somatik resisten hasil seleksi selama satu siklus (3 bulan) pada media selektif MS-P16 yang mengandung filtrat kultur 30% Sclerotium rolfsii. : embrio somatik resisten hasil seleksi secara berulang ES Fi-I selama satu siklus lagi pada media selektif MS- P16 yang mengandung filtrat kultur 30% Sclerotium rolfsii (dua siklus = 6 bulan). : embrio somatik resisten hasil seleksi ES Fi-I diseleksi lagi selama satu siklus pada media selektif MS-P16 yang ditambahkan PEG 15% (3 bulan bulan pertama dalam media filtrat kultur dan kemudian 3 bulan kedua dalam media PEG). : hasil ekstraksi miselia cendawan S. rolfsii : tanaman generasi R0 hasil kecambah ES seleksi in vitro : tanaman generasi R1 zuriat dari generasi R0 : tanaman generasi R2 zuriat dari generasi R1 : media dasar Murashige dan Skoog untuk kultur jaringan : media MS yang mengandung 16 µm auksin pikloram : planlet atau tanaman yang berasal dari ES Pi-I : planlet atau tanaman yang berasal dari ES Pi-II : planlet atau tanaman yang berasal dari ES PFi-I : planlet atau tanaman yang berasal dari ES Fi-I : planlet atau tanaman yang berasal dari ES Fi-II ix

Planlet atau tanaman FPi-I PEG Seleksi berulang Seleksi ganda Somaklon/regeneran : planlet atau tanaman yang berasal dari ES FPi-I : polietilena glikol dengan berat molekul besar yang dapat menurunkan potensial air : seleksi in vitro yang dilakukan secara berulang atau lebih dari satu siklus (satu siklus = 3 bulan) pada media selektif PEG 15% atau pada filtrat kultur 30%. : seleksi in vitro yang dilakukan sekaligus pada dua media selektif, tiga bulan pertama pada media MS-P16 yang ditambahkan PEG 15%, dan tiga bulan kedua pada media yang ditambahkan filtrat kultur 30%. Atau sebaliknya, tiga bulan pertama pada media yang ditambahkan filtrat kultur 30%, an tiga bulan kedua pada media yang ditambahkan PEG 15% : tanaman hasil seleksi in vitro yang berasal dari ES Pi-I, Pi-II, PFi-I, Fi-I, Fi-II, dan FPi-I. x

Judul Disertasi : EFEKTIFITAS SELEKSI IN VITRO BERULANG UNTUK MENDAPATKAN PLASMA NUTFAH KACANG TANAH TOLERAN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN DAN RESISTEN TERHADAP PENYAKIT BUSUK BATANG Sclerotium rolfsii Nama Mahasiswa Nomor Pokok Program Studi : A. Farid Hemon : A361020051 : Agronomi Menyetujui : 1. Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Sudarsono, MSc. Ketua Prof. Dr. Ir. Rusmilah Suseno, MSc. Anggota Dr. Ir. Hajrial Aswidinnoor, MSc. Anggota Dr. Ir. Widodo, MS Anggota Mengetahui : 2. Ketua Program Studi Agronomi 3. Dekan Sekolah Pascasarjana Dr.Ir. Satriyas Ilyas, MS. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS. Tanggal Ujian : 22 November 2006 Tanggal Lulus : xi

RIWAYAT HIDUP A. FARID HEMON dilahirkan di Kabupaten Dompu Nusa Tenggara Barat pada tanggal 13 April 1963 sebagai anak kedua dari pasangan H. Hemon H. Arsyad dan Hj. St. Hadijah. Pendidikan Sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Mataram, lulus pada tahun 1987. Pada tahun 1995, dia melanjutkan studi S2 dengan mayor Plant Breeding dan minor Plant Pathology di Department of Horticulture, College of Agriculture, University of the Philippines Los Banos, dan lulus pada tahun 1997 dengan gelar Master of Science. Pada tahun 2002 dia terdaftar sebagai mahasiswa S3 di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada Program Studi Agronomi dengan menggunakan beasiswa pendidikan pascasarjana (BPPS) dari Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia Pada tanggal 29 Mei 1994, dia menikah dengan ULFAH KALSOM, dan dikarunia dua orang anak : Muhammad Dinullah Akbar (lahir 15 Maret 1995) dan Nurul Fidinia Hijah (lahir 20 Maret 1999). Dari tahun 1989 sampai sekarang A. Farid Hemon bekerja sebagai staf pengajar di program studi Pemuliaan Tanaman Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Mataram. xii

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia- Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2003 ini ialah seleksi in vitro, dengan judul Efektifitas Seleksi In Vitro Berulang untuk Mendapatkan Plasma Nutfah Kacang Tanah yang Toleran terhadap Cekaman Kekeringan dan Resisten terhadap Penyakit Busuk Batang Sclerotium rolfsii. Penulis menyampaikan ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Sudarsono, Dr. Hajrial Aswidinnoor, Dr. Widodo, dan Ibu Prof. Dr. Rusmilah Suseno, selaku Komisi Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya untuk membimbing selama studi, pelaksanaan penelitian dan penulisan Disertasi ini. Ucapan yang sama penulis sampaikan kepada bapak dan ibu orang tua, mertua, istri dan anak tercinta, kakak dan adik serta seluruh keluarga, atas do a, dukungan dan kasih sayangnya selama studi ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Desember 2006 A. Farid Hemon xiii

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... PENDAHULUAN... Latar Belakang... Tujuan Penelitian... Strategi Penelitian... Halaman vii xiii 1 1 3 4 TINJAUAN PUSTAKA... Penyakit Busuk Batang dan Mekasisme Ketahanan Tanaman terhadap Sclerotium rolfsii... Pengaruh Cekaman Kekeringan dan Mekanisme Toleransi... Mutasi In Vitro... Seleksi In Vitro untuk Resistensi terhadap Penyakit... Seleksi In Vitro untuk Toleransi terhadap Cekaman Kekeringan 6 6 8 11 13 15 PERCOBAAN BAGIAN I : SELEKSI IN VITRO, DIAWALI PADA MEDIA POLIETILENA GLIKOL (PEG) SELEKSI BERULANG DAN IDENTIFIKASI EMBRIO SOMATIK KACANG TANAH YANG INSENSITIF POLIETILENA GLIKOL DAN FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... TIPE VARIAN SOMAKLONAL YANG DIAMATI DIANTARA POPULASI TANAMAN KACANG TANAH HASIL SELEKSI IN VITRO BERULANG DAN SELEKSI GANDA... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... 16 18 18 19 20 21 25 33 36 37 37 38 39 41 43 50 53 xiv

PENAMPILAN TANAMAN KACANG TANAH HASIL SELEKSI IN VITRO BERULANG DAN SELEKSI GANDA PADA POLIETILENA GLIKOL DAN FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii TERHADAP CEKAMAN LARUTAN POLIETILENA GLIKOL... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... RESPONS TANAMAN KACANG TANAH SOMAKLON DARI HASIL REGENERASI SELEKSI IN VITRO BERULANG DAN SELEKSI GANDA TERHADAP KEKERINGAN... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... 54 54 55 56 57 59 68 70 71 71 72 73 75 78 94 97 PERCOBAAN BAGIAN II : SELEKSI IN VITRO, DIAWALI PADA MEDIA FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii SELEKSI IN VITRO BERULANG DAN SELEKSI GANDA SERTA IDENTIFIKASI PLANLET INSENSITIF CEKAMAN AKIBAT PENAMBAHAN FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii DAN POLIETILENA GLIKOL... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... VARIASI SOMAKLONAL DIANTARA TANAMAN KACANG TANAH HASIL SELEKSI IN VITRO BERULANG PADA MEDIA FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii DAN POLIETILENA GLIKOL. Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... 99 101 101 102 103 104 108 115 118 119 119 120 121 123 124 132 134 xv

SKRINING TANAMAN KACANG TANAH HASIL REGENERASI EMBRIO SOMATIK YANG DISELEKSI SECARA BERULANG PADA FILTRAT KULTUR Sclerotium rolfsii DAN POLIETILENA GLIKOL TERHADAP INFEKSI S. rolfsii... Abstrak... Abstract... Pendahuluan... Bahan dan Metode... Hasil... Pembahasan... Kesimpulan... 135 135 136 137 139 141 156 160 PEMBAHASAN UMUM... 161 SIMPULAN DAN SARAN... 168 DAFTAR PUSTAKA... 171 xvi

DAFTAR TABEL Halaman 1. Pertumbuhan ES kacang tanah cv. Kelinci atau Singa hasil seleksi satu (Pi-I), dua siklus (Pi-II) dalam media MS-P16 dengan PEG, dan setelah seleksi ganda dalam media dengan PEG dan filtrat kultur S. rolfsii (PFi-I) 2. Respons terhadap cekaman PEG dari ES kacang tanah cv. Kelinci dan Singa insensitif PEG yang telah melalui satu (Pi-I), dua siklus (Pi-II) dalam media MS-P16 dengan PEG serta ES insensitif terhadap PEG dan filtrat kultur setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 3. Respons terhadap cekaman filtrat kultur dari ES kacang tanah cv. Kelinci dan Singa insensitif PEG yang telah melalui satu (Pi-I), dua siklus (Pi-II) dalam media MS-P16 dengan PEG serta ES insensitif terhadap PEG dan filtrat kultur setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 4. Perkecambahan dan regenerasi planlet dari ES kacang tanah cv. Kelinci dan Singa insensitif PEG yang telah melalui satu (Pi-I), dua siklus (Pi-II) dalam media MS-P16 dengan PEG atau insensitif terhadap PEG dan filtrat kultur setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 5. Respons terhadap cekaman PEG dari stek pucuk planlet R0 kacang tanah cv. Kelinci dan Singa hasil regenerasi dari ES insensitif PEG satu (Pi-I) atau dua siklus (Pi-II) dalam media MS-P16 dengan PEG serta ES insensitif PEG dan filtrat kultur setelah melalui seleksi ganda dalam media PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 6. Respons terhadap cekaman filtrat kultur dari setek pucuk planlet R0 kacang tanah cv. Kelinci dan Singa hasil regenerasi dari ES insensitif PEG satu (Pi-I) atau dua siklus (Pi-II) dalam media MS- P16 dengan PEG serta ES insensitif terhadap PEG dan filtrat kultur setelah melalui seleksi ganda dalam media PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 7. Macam dan persentase varian kualitatif yang diamati diantara populasi tanaman R0 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi satu (Pi-I), dua siklus (Pi-II) dalam media PEG serta hasil seleksi ganda dalam media PEG dan diikuti dalam media filtrat kultur (PFi-I) serta populasi tanaman R1 26 28 29 30 31 32 45 xvii

8. Jumlah cabang (JC), tinggi tanaman (TT), umur berbunga (UB), jumlah daun (JD), bobot polong kering (BPK) dan jumlah polong kering (JPK) yang diamati pada tanaman cv. Kelinci dan Singa standar (Std), serta tanaman R0 yang diregenerasikan dari ES hasil seleksi in vitro pada media seleksi PEG siklus I (Pi-I), siklus II (Pi- II), dan seleksi ganda pada media PEG dan filtrat kultur (PFi-I) 9. Nomer galur tanaman generasi R2 zuriat dari generasi R1 kacang tanah hasil seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda yang dievaluasi pada cekaman larutan PEG 10. Rata-rata jumlah hari tanaman untuk dapat bertahan hidup dan persentase (%) tanaman yang masih hidup sampai umur 50 hari dalam media yang diberi perlakuan PEG 15% pada populasi tanaman Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 11. Pengaruh cekaman PEG 15% terhadap pertumbuhan tanaman populasi tanaman Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 12. Indeks sensitivitas (S) terhadap cekaman PEG berdasarkan sejumlah karakter pertumbuhan pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 13. Indeks sensitivitas (S) terhadap cekaman PEG berdasarkan sejumlah karakter pertumbuhan pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan galur populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 14. Nomer galur tanaman generasi R2 zuriat dari generasi R1 kacang tanah hasil seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda yang dievaluasi pada cekaman kekeringan 15 Pengaruh cekaman kekeringan terhadap pertumbuhan tanaman pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 47 57 60 62 64 66 76 80 xviii

16. Persentase penurunannya bobot kering dan jumlah polong bernas pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii terhadap kondisi cekaman kekeringan dan optimum 17. Indeks sensitivitas kekeringan (S) berdasarkan sejumlah karakter agronomi pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii 18. Indeks sensitivitas kekeringan (S) berdasarkan bobot kering dan jumlah polong bernas pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan galur populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci seleksi dua siklus pada PEG (seleksi in vitro berulang) 19. Kandungan prolin dan gula total pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii terhadap kondisi cekaman dan optimum 20. Pertumbuhan ES kacang tanah cv. Kelinci dan Singa setelah melalui satu (Fi-I), dua siklus (Fi-II) dalam media MS-P16 dengan filtrat kultur atau seleksi ganda dalam media dengan filtrat kultur dan PEG (FPi-I) 21. Respons ES kacang tanah hasil seleksi in vitro siklus I (Fi-I), siklus II (Fi-II), dan seleksi ganda (FPi-I) terhadap cekaman yang diinduksi oleh penambahan filtrat kultur S. rolfsii atau PEG dalam media 22. Perkecambahan dan regenerasi planlet dari ES kacang tanah cv. Kelinci dan Singa insensitif filtrat kultur yang telah melalui satu (Fi-I) atau dua siklus (Fi-II) dalam media MS-P16 dengan filtrat kultur serta ES insensitif terhadap filtrat kultur dan PEG setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan filtrat kultur dan PEG (FPi-I) 23. Respons terhadap cekaman PEG dari setek pucuk planlet R0 kacang tanah cv. Kelinci dan Singa hasil regenerasi dari ES insensitif filtrat kultur melalui satu (Fi-I) atau dua siklus (Fi-II) dalam media MS-P16 dengan filtrat kultur serta ES insensitif terhadap filtrat kultur dan PEG setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan filtrat kultur dan PEG (FPi-I) 81 88 89 92 108 110 111 111 xix

24. Respons terhadap cekaman filtrat kultur dari setek pucuk planlet R0 kacang tanah cv. Kelinci dan Singa hasil regenerasi dari ES insensitif filtrat kultur melalui satu (Fi-I) atau dua siklus (Fi-II) dalam media MS-P16 dengan filtrat kultur serta ES insensitif terhadap filtrat kultur dan PEG setelah melalui seleksi ganda dalam media dengan filtrat kultur dan PEG (FPi-I) 25. Macam dan persentase varian karakter kualitatif dibanding tanaman standar yang diamati diantara populasi tanaman generasi R0 dan R1 hasil seleksi ES satu (Fi-I), dua siklus (Fi-II) dalam media filtrat kultur serta hasil seleksi ganda dalam media filtrat kultur dan diikuti dalam media PEG (FPi-I) cv. Kelinci 26. Macam dan persentase varian karakter kualitatif dibanding tanaman standar yang diamati diantara populasi tanaman generasi R0 dan R1 hasil seleksi ES satu (Fi-I), dua siklus (Fi-II) dalam media filtrat kultur serta hasil seleksi ganda dalam media filtrat kultur dan diikuti dalam media PEG (FPi-I) cv. Singa 27. Jumlah cabang (JC), tinggi tanaman (TT), umur berbunga (UB), jumlah daun (JD), bobot polong kering (BPK) dan jumlah polong kering (JPK) tanaman kacang tanah cv. Kelinci dan Singa standar (Std), serta tanaman R0 hasil seleksi ES satu (Fi-I), dua siklus (Fi- II) pada media filtrat kultur serta hasil seleksi ganda dalam media filtrat kultur dan diikuti dalam media PEG (FPi-I) 28. Jumlah cabang (JC), tinggi tanaman (TT), umur berbunga (UB), jumlah daun (JD), bobot polong kering (BPK) dan jumlah polong kering (JPK) tanaman kacang tanah cv. Kelinci dan Singa standar (Std), serta tanaman R1 zuriat dari tanaman R0 hasil seleksi ES satu (Fi-I), dua siklus (Fi-II) pada media filtrat kultur serta seleksi ganda pada media filtrat kultur dan diikuti dalam media PEG (FPi-I) 29. Nomer galur tanaman kacang tanah hasil seleksi in vitro berulang dan seleksi ganda ES pada tanaman generasi R2 yang diskrining pada infeksi S. rolfsii 30. Persentase (%) tanaman mati dan jumlah hari hidup dari awal inokulasi sampai tanaman mati pada tanaman yang diinokulasi dengan cendawan S. rolfsii pada populasi tanaman Fi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media dengan penambahan filtrat kultur 30% dan seleksi ganda pada filtrat kultur S. rolfsii dan PEG 114 126 126 127 128 140 142 xx

31. Pengaruh inokulasi cendawan S. rolfsii terhadap pertumbuhan tanaman pada populasi Fi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media filtrat kultur S. rolfsii dan seleksi ganda pada filtrat kultur S. rolfsii dan PEG 32. Persentase penurunannya bobot kering dan jumlah polong bernas pada populasi Pi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media filtrat kultur S. rolfsii dan seleksi ganda pada filtrat kultur S. rolfsii dan PEG terhadap infeksi cendawan S. rolfsii 33. Indeks kerentanan terhadap penyakit S. rolfsii (K) berdasarkan bobot kering dan jumlah polong bernas pada populasi Fi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media filtrat kultur S. rolfsii dan seleksi ganda pada filtrat kultur S. rolfsii dan PEG 34. Indeks kerentanan terhadap penyakit (K) berdasarkan bobot kering polong dan jumlah polong pada populasi Fi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan galur populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci dua siklus (seleksi in vitro berulang) 35 Aktivitas enzim peroksidase dan enzim kitinase menggunakan substrat dimer (pnp-nacglc) akibat infeksi S. rolfsii pada pangkal batang pada populasi Fi-0 (tanpa seleksi in vitro) dan populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro berulang pada media filtrat kultur S. rolfsii dan seleksi ganda pada filtrat kultur S. rolfsii dan PEG 143 144 150 152 155 xxi

DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Diagram alir skenario penelitian dan keterkaitan antar percobaan 5 2. Respons perkembangan ES yang ditanam dalam media MS-P16 dan media selektif. PEG 3. Regenerasi ES insensitif PEG dan filtrat kultur untuk membentuk planlet. 4. Contoh fenotipe varian yang diamati diantara populasi tanaman generasi R0 dan R1 yang diregenerasikan dari ES hasil seleksi in vitro berulang dalam media selektif PEG 15% atau hasil seleksi dalam media dengan PEG, diikuti dengan media filtrat kultur (seleksi ganda) 5. Jumlah tanaman R0 yang diregenerasikan dari ES cv. Kelinci hasil seleksi in vitro selama satu atau dua siklus dalam media PEG serta satu siklus dalam media PEG, diikuti media filtrat kultur (seleksi ganda) dan R1 zuriat dari tanaman R0 yang menghasilkan kisaran bobot polong kering tertentu 6. Jumlah tanaman R0 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa hasil seleksi in vitro selama satu atau dua siklus dalam media PEG serta satu siklus dalam media PEG, diikuti dengan media filtrat kultur (seleksi ganda) dan R1 zuriat dari tanaman R0 yang menghasilkan kisaran bobot polong kering tertentu 27 30 44 48 49 7. Representasi respons tanaman kacang tanah terhadap cekaman PEG 59 8. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap perumbuhan tanaman, akar dan hasil polong 9 Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Singa hasil seleksi in vitro dan menghasilkan bobot polong kering (g) setelah mengalami cekaman kekeringan dan dibandingkan dengan tanaman dalam konsisi optimum 10. Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Singa hasil seleksi in vitro dan menghasilkan jumlah polong kering setelah mengalami cekaman kekeringan dan dibandingkan dengan tanaman dalam konsisi optimum 11. Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Kelinci hasil seleksi in vitro dan menghasilkan bobot polong kering (g) setelah mengalami cekaman kekeringan dan dibandingkan dengan tanaman dalam konsisi optimum 82 83 84 85 xxii

12. Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Kelinci hasil seleksi in vitro dan menghasilkan jumlah polong kering setelah mengalami cekaman kekeringan dan dibandingkan dengan tanaman dalam konsisi optimum 13 Kadar prolin pada populasi somaklon generasi R2 yang diregenerasikan dari ES cv. Singa dan Kelinci hasil seleksi in vitro satu siklus (Pi-I), dua siklus II (Pi-II) pada media PEG dan seleksi ganda pada PEG dan filtrat kultur S. rolfsii (PFi-I atau FPi-I) 14 Respons perkembangan ES yang ditanam dalam media selektif filtrat kultur S. rolfsii 30% dan PEG 15 % 15 Regenerasi ES insensitif filtrat kultur dan PEG untuk membentuk planlet 16 Varian kualitatif yang teramati diantara populasi tanaman generasi R0 dan R1 yang regenerasi ES dari hasil seleksi in vitro berulang dalam media selektif dengan penambahan filtrat kultur dan seleksi ganda dalam media filtrat kultur dan PEG 17. Berat polong kering per tanaman (g) dari nomer-nomer galur somaklon generasi R1 cv. Kelinci yang dihasilkan dari seleksi ES satu siklus (Fi-I), dua siklus (Fi-II), dan seleksi ganda (FPi-I) dibandingkan lebih ringan atau lebih berat dari populasi tanaman standar 18. Berat polong kering per tanaman (g) dari nomer-nomer galur somaklon generasi R1 cv. Singa yang dihasilkan dari seleksi ES satu siklus (Fi-I), dua siklus (Fi-II), dan seleksi ganda (FPi-I) dibandingkan lebih ringan atau lebih berat dari populasi tanaman standar 19. Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Singa hasil seleksi in vitro dan menghasilkan bobot polong kering (g) setelah diinokulasi dengan S. rolfsii dan dibandingkan dengan tanaman sehat 20 Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Singa hasil seleksi in vitro dan menghasilkan jumlah polong kering setelah diinokulasi dengan S. rolfsii dan dibandingkan dengan tanaman sehat 21 Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Kelinci hasil seleksi in vitro dan menghasilkan bobot polong kering (g) setelah diinokulasi dengan S. rolfsii dan dibandingkan dengan tanaman sehat 86 93 109 111 125 130 131 146 147 148 xxiii

22. Jumlah tanaman standar dan generasi R2 yang diregenerasikan dari ES kacang tanah cv. Kelinci hasil seleksi in vitro dan menghasilkan jumlah polong kering (g) setelah diinokulasi dengan S. rolfsii dan dibandingkan dengan tanaman sehat 149 23. Representasi tanaman kacang tanah terserang oleh S. rolfsii 156 xxiv