Regenerasi Pepaya secara Invitro

Analisis tentang Regenerasi Tanaman Pepaya Burung secara kultur in vitro dan Sintesis tentang Pepaya mini tanpa biji varietas burung

Di dalam Ilmu Pemuliaan Tanaman perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan melalui persilangan konvensional maupun inkonvensional. Hal yang paling penting dalam perbaikan sifat tanaman inkonvensional adalah kalus mampu membentuk tanaman lengkap dan mampu untuk ditransformasikan. Pemuliaan Inkonvensional ada dua macam yaitu Pemuliaan in vitro dan Pemuliaan Molekuler. Pada prinsipnya kultur in vitro adalah  materi genetik mampu untuk mentransfer gen ke dalam genom tanaman secara efisien dan stabil.

Regenerasi tanaman secara in vitro dapat dilakukan melalui induksi tunas (organogenesis) atau induksi embrio somatik (embriogenesis somatik). Teknik kultur jaringan yang dapat menginduksi embrio somatik lebih diinginkan karena dapat berasal dari satu sel pada jaringan somatik yang perkembangannya serupa dengan embrio normal. Regenerasi melalui jalur embriogenesis somatik mudah diregenerasikan menjadi embrio bipolar, yaitu mempunyai dua kutub yang langsung sebagai bakal tunas dan akar. Faktor yang mempengaruhi regenerasi tanaman secara in vitro adalah  spesies tanaman,tekanan osmotik pada medium (konsentrasi sukrosa), intensitas cahaya, dan konsentrasi zat pengatur tumbuh pada medium.

Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh sistim regenerasi tanaman pepaya secara kultur in vitro yang optimal dengan mendapatkan media terbaik untuk induksi kalus embriogenik,regenerasi kalus membentuk struktur embrio somatik, sistem perakaran tunas in vitro, dan aklimatisasi tanaman di rumah kaca.Pepaya (Carica papaya L.) merupakan buah yang banyak dikonsumsi dan termasuk buah klimaterik di mana buah cepat masak setelah dipanen.Teknik regenerasi pepaya secara in vitro dapat dilakukan dengan berbagai sumber eksplan, di antaranya embrio zigotik muda, kalus hipokotil dan kalus petiol. Media yang digunakan adalah media dasar MS  dengan penambahan zat pengatur tumbuh 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) untuk induksi pembentukan kalus, sedangkan untuk regenerasinya diperkaya dengan BAP dan GA₃. Bahan penelitian yang digunakan sebagai eksplan untuk induksi kalus embriogenik adalah embrio muda dari biji pepaya muda varietas Burung. Biji diambil dari buah pepaya muda agar mudah menghasilkan kalus.

Persiapan Eksplan :

1. Biji pepaya muda direndam larutan fungisida (bentale 0,5 mg/l) selama 1 jam
2. Setelah itu didalam LAF , biji direndam larutan clorox 30 % dan 20 % selama 10 menit.
3. Biji direndam alkohol 70 % selama 10 menit
4. Bilas biji 4-5 kali dengan aquades selama 10 menit
5. Tiriskan biji menggunakan kertas saring.

Keterangan :

a = biji pepaya muda                            f = tunas in vitro yang berakar sempurna

b = kalus embriogenik,                        g = aklimatisasi tanaman dengan sungkup plastik

c = kalus non embriogenik                  h = tanaman di media aklimatisasi     

d = kalus yang membentuk tunas        i = tanaman hasil aklimatisasi di rumah kaca

e = perakaran tunas in vitro

Induksi Kalus Embriogenik

Embrio zigotik muda dikulturkan pada empat perlakuan media, yaitu : 

Kalus yang terbentuk disubkultur setiap 2 minggu sekali sebanyak dua kali agar mendapatkan populasi kalus yang lebih banyak.

Dengan menggunakan media ½ MS + 2,4-D 10 mg/l  presentase eksplan berkalus dan pembentukan kalus embriogenik tertinggi Hal ini berarti Penggunaan auksin dengan daya aktivitas kuat seperti 2,4-D dengan konsentrasi 10 mg/l merupakan formula terbaik, efektif, dan sangat dibutuhkan untuk pembentukan induksi kalus embriogenik pepaya.

Regenerasi Kalus Membentuk Struktur Embrio Somatik

Regenerasi kalus membentuk struktur embrio somatik menggunakan tiga perlakuan media regenerasi yaitu menggunakan media dasar MS yang dikombinasikan dengan tiga jenis vitamin dan masing-masing media diperkaya dengan penambahan GA3 0,5 mg/l +kinetin 0,1 mg/l:

Kultur diinkubasi pada temperatur 24^oC di bawah intensitas cahaya 800 lux per 16 jam/hari sampai menghasilkan tunas.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut , Persentase Kalus beregenerasi tertinggi dengan jenis Vitamin Morel dan Wetmore karena vitamin ini paling lengkap komposisinya dibandingkan dengan vitamin MS yaitu mengandung kalsium pantotenat dan biotin yang dapat memacu pertumbuhan jaringan dan merupakan komponen media yang berpengaruh baik terhadap pertumbuhan kultur.

Perakaran Tunas In Vitro

Tunas in vitro dikulturkan menggunakan empat perlakukan media perakaran, yaitu :

Kultur diinkubasi pada temperatur 24^oC di bawah intensitas cahaya 800 lux per 16 jam/hari sampai planlet menghasilkan akar yang cukup kuat untuk di aklimatisasi.

Konsentrasi ½ MS merupakan pengenceran kandungan garam-garam mineral makro,mikro dari basal media MS yang dapat menghasilkanperakaran yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasipenuh. Paclobutrazol dengan konsentrasi kecil dapat meningkatkan perakaran dan kualitas planlet karena merupkan inhibitor yang dapat merangsang pembentukan perakaran pada berbagai tanaman serta dapat meningkatkan klorofil.

Aklimatisasi Tanaman di Rumah Kaca

Media yang digunakan untuk aklimatisasi dicampur dengan perbandingan 1 : 1 pada empat perlakuan media, yaitu :

Media campuran antara arang sekam dan kompos  presentase eksplan hidup di rumah kaca tertinggi karena media ini dapat bermanfaat menggemburkan, meningkatkan porositas, aerasi, dan memudahkan pertumbuhan akar tanaman.

Hal ini dapat meningkatkan keberhasilan aklimatisasi tanaman planlet disungkup menggunakan plastik agar kelembaban tinggi. Kelembaban yang tinggi diperlukan karena lapisan kutikula pada daun masih tipis, stomata belum berfungsi secara normal, serta hubungan jaringan pembuluh batang dan akar yang belum sempurna.

KESIMPULAN

• Media induksi kalus pepaya varietas Burung terbaik adalah ½ MS + 2,4-D 10 mg/l + sukrosa 6% + adenin sulfat 143 mg/l + myo inositol 50 mg/l + glutamin 400 mg/l
• Media regenerasi kalus terbaik MS + GA3 0,5 mg/l + kinetin 0,1 mg/l + vitamin Morel dan Wetmore 
• Media perakaran terbaik½ MS + paclobutrazol0,5 mg/l
• Media aklimatisasi terbaik adalah media campuran antara arang sekam dan kompos.

SINTESIS : Pepaya Mini Tanpa Biji Varietas Burung

Varietas unggul pepaya hibrida varietas burung ini memiliki bentuk buah unik menyerupai burung warna daging buah kuning, harum baunya dan  rasanya manis asam. Keunggulan varietas ini memiliki buah stabil/seragam dan fase log singkat yakni antara 3 - 5 buah. Dari hasil penelitian Regenerasi Pepaya melalui kultur In vitro , telah dikatahui bagaimana cara mengiduksi kalus  embriogenik, regenerasi kalus membentuk struktur embrio somatik, perakaran tunas in vitro serta aklimatisasi tanaman di rumah kaca dengan media yang terbaik dan optimal. Hasil regenerasi Pepaya varietas burung ini selanjutnya  akan digunakan dalam perakitan tanaman transgenik untuk memperoleh sifat tanaman baru yang sesuai dengan sifat yang diinginkan seperti peningkatan mutu kualitas buah.

Tanaman pepaya yang triploid akan menghasilkan pepaya tanpa biji. Tanaman triploid dapat diperoleh dari persilangan tanaman diploid dengan tetraploid. Kultur endosperma secara in vitro adalah cara alternatif untuk memperoleh tanaman triploid secara langsung. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur endosperma yaitu umur endosperma, adanya embrio zigot, media kultur, zat pengatur tumbuh, pencoklatan, dan lama dikultur,serta jenis tanamannya. Setelah dikultur tanaman pepaya triploid diaklimatisasi pada media tanam. Media tanam yang digunakan adalah arang sekam + kompos , karena pada media ini keberhasilan aklimatisasi sangat tinggi dibandingkan menggunakan media yang lainnya.

Untuk mendapatkan tanaman pepaya yang mini dapat dilakukan melalui perawatan yang lebih intensif seperti pemangkasan yang rutin terutama pada tunas yang tidak produktif, tanaman memperoleh cahaya matahari yang penuh, serta ketersediaan air yang cukup.

DAFTAR PUSTAKA

http://biogen.litbang.pertanian.go.id/wp/terbitan/pdf/agrobiogen_6_2_2010_107-112.pdf (Jurnal Ilmiah dengan judul “Kultur In Vitro Endosperma, Protokol yang Efisien untuk Mendapatkan Tanaman Triploid secara Langsung” diakses tanggal 05-12-2016)

http://biogen.litbang.pertanian.go.id/terbitan/pdf/agrobiogen_3_2_2007_49-54.pdf (Jurnal Ilmiah dengan judul “Regenerasi Pepaya melalui Kultur In Vitro”diakses tanggal 05-12-2016)

http://daunijo.com/tips-agar-pohon-pepaya-pendek-berbuah/ (diakses tanggal 05-12-2016)