Hidayahti, Nurul (2013) Pengaruh Osmolit, Giberelin dan Suhu Dingin terhadap Maturasi dan Perkecambahan Embrio Somatik Jeruk (Citrus reticulata Blanco.). Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Jeruk merupakan salah satu jenis tanaman hortikultura yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat sehingga terjadi peningkatan konsumsi tetapi produksinya masih rendah. Rendahnya tingkat produksi disebabkan karena penggunaan bibit unggul yang rendah, luas area tanam terbatas dan ketersediaan jumlah bibit sedikit. Ketersediaan bibit jeruk dalam jumlah banyak dan seragam dapat dilakukan dengan teknik regenerasi in vitro melalui embriogenesis somatik menggunakan eksplan nuselus. Jaringan nuselus sebagai eksplan memiliki keuntungan yakni memiliki struktur genetik identik dengan tanaman induk ( true to type ) dan tingkat keberhasilan menghasilkan kalus embrionik lebih tinggi jika dibanding dengan organ vegetatif lainnya. Embriogenesis somatik merupakan proses perkembangan sel somatik membentuk tanaman baru melalui tahap perkembangan embrio tanpa melalui fusi gamet. Perkembangan embrio dapat ditingkatkan berkaitan dengan peran stimulasi potensial air yang rendah dalam media maturasi selama perkembangan embrio somatik (ES). Senyawa yang berpengaruh terhadap rendahnya potensial air yakni polyethylene glycol (PEG) dan gelling agent seperti agar. Senyawa tersebut dapat memicu perubahan dalam perkembangan ES dari ES fase globular sampai kotiledon, dengan mengurangi ketersediaan air di dalam media kultur, sedangkan giberelin dan penyimpanan dalam suhu dingin dapat meningkatkan perkecambahan ES. Giberelin dapat mempercepat munculnya tunas, sedangkan penyimpanan suhu dingin dapat meningkatkan perkecambahan ES dengan mengaktifkan giberelin. Tujuan penelitian ini adalah: (1) untuk mengetahui pengaruh PEG dan agar terhadap maturasi embrio somatik jeruk keprok batu 55, (2) mengetahui pengaruh giberelin dan lama penyimpanan pada suhu dingin 4 ° C terhadap perkecambahan embrio somatik jeruk keprok batu 55. Penelitian ini dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Embrio somatik diinduksi dari jaringan nuselus buah muda jeruk keprok batu 55 yang dikultur pada media MT (Murashige dan Tucker) padat, ditambah exstract malt 500 mg/L, gula 50 g/L dan BAP 3 mg/L. Embrio somatik fase globular hasil induksi diperbanyak dengan subkultur pada media multiplikasi yakni dengan menggunakan media dasar MT tanpa penambahan exstract malt dan zat pengatur tumbuh. Maturasi ES dilakukan dengan mengkultur ES fase globular pada media MS (Murashige dan Skoog) yang mengandung agar (10, 12,5, 15, 17,5 dan 20 g/L) atau PEG (0, 2,5, 5, 7,5 dan 10%). Setelah delapan minggu kultur dihitung jumlah total ES dan berat basah ES, persentase pada masing-masing tahapan perkembangan ES dan persentase maturasi ES. Embrio somatik matur fase kotiledon dikecambahkan pada media MS dengan penambahan giberelin (0, 1, 2 dan 3 mg/L) atau perlakuan lama penyimpanan suhu dingin selama 1, 2 dan 3 minggu. Setelah delapan minggu kultur dihitung persentase perkecambahan, jumlah dan tinggi kecambah serta jumlah daun. Data yang diperoleh dianalisis dengan uji ANOVA yang dilanjutkan dengan uji BNJ (α = 0,05). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tahapan perkembangan ES jeruk meliputi fase globular, hati, torpedo dan kotiledon. ES fase globular berbentuk bulat, berwarna putih dan bertekstur lunak, ES fase hati berbentuk menyerupai hati, berwarna hijau kekuningan dan sedikit keras, ES fase torpedo berbentuk tabung dan fase akhir dari ES adalah ES fase kotiledon yang berukuran paling besar diantara ketiga fase perkembangan ES, memiliki dua kotiledon dan bertekstur lebih keras. Penambahan PEG dan peningkatan konsentrasi agar pada media berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan ES jeruk keprok batu 55. Penambahan PEG dan peningkatan konsentrasi agar pada media menurunkan berat basah ES, jumlah total ES dan ES fase globular. Semakin tinggi konsentrasi agar dan PEG menurunkan pertumbuhan ES tetapi mampu meningkatkan maturasi ES. Penambahan PEG pada konsentrasi 10 % dan agar pada konsentrasi 20 g/L menghasilkan persentase maturasi ES paling tinggi dibandingkan dengan konsentrasi PEG atau agar lainnya, masing-masing sebesar 1,3 % dan 0,8 %. Penambahan giberelin pada media berpengaruh secara signifikan pada persentase perkecambahan dan tinggi kecambah, sedangkan lama penyimpanan suhu 4 ° C menunjukkan pengaruh pada semua peubah perkecambahan ES. Lama penyimpanan suhu 4 ° C mampu meningkatkan persentase perkecambahan ES, jumlah kecambah dan daun serta tinggi kecambah, sedangkan penambahan giberelin mampu meningkatkan persentase perkecambahan, jumlah dan kecambah dan daun kecambah. Penambahan giberelin pada konsentrasi 1 dan 2 mg/L atau perlakuan penyimpanan pada suhu 4 ° C selama 2 minggu mampu meningkatkan persentase perkecambahan ES jeruk dari 60 % yang berkecambah menjadi 100 %.
English Abstract
Citrus is one of the many types of horticultural crops consumed by people with increasing consumption but unfortunately the production is still low. The low level of production is caused by the use of low quality seeds, limited planting area and little number of seeds. Large quantities and uniform seed can be provided with the technique of in vitro regeneration through somatic embryogenesis using nucellus explants. Nucellus tissue as explants has the advantage of having a genetic structure identical to the parent ( true to type ) and the success rate of embryonic callus produced is higher than those of other vegetative organs. Somatic embryogenesis is the process of somatic cell progression through the stages of embryo development without gamete fusion. Embryonic development can be improved related to the role of low water potential stimulation in maturation medium for somatic embryo (SE) development. The compounds that influence the low water potential are polyethylene glycol (PEG) and gelling agent. These compounds can trigger the changes in SE development from the globular to cotyledon stage by reducing the availability of water in the culture medium. In other sides, gibberellins and storage in cold temperatures can increase the germination. Gibberellin can accelerate the emergence of shoots, whereas cold temperature storage can improve the germination of somatic embryos by activating gibberellin. This research were conducted to evaluate: the effect of PEG and agar on maturation of citrus SE, the effect of gibberellin and storage length of cold temperatures at 4 ° C on germination of citrus SEs. Somatic embryos induction was carried out by culturing nucellus explants of young citrus fruit on MT (Murashige dan Tucker) medium, added with 500 mg/L extract malt, 50 g/L sugar and 3 mg/L BAP. Globular SEs were multiplicated by subculturing on MT media without plant growth regulators. Maturation of SE was done by culturing globular SEs on MS (Murashige and Skoog) media containing (10, 12.5, 15, 17.5 and 20 g/L) agar or (2.5, 5, 7.5 and 10 %) PEG. After eight weeks of culture, fresh weight, total number of SE, and the percentage of each stage of SE development maturation were observed. Cotyledon stage of somatic embryos were germinated on MS medium with the addition of gibberellin (0, 1, 2 and 3 mg/L) or the treatment of cold temperature (4 ° C) for 1, 2 and 3 weeks. After the next eight weeks of culture, germination percentage, number and height of seedling and leaves number of seedling were measured. Data were analyzed by using ANOVA and followed by BNJ test (α = 0,05). The results showed that the development stage of SE include globular, heart, torpedo and cotyledon stage. Globular stage had rounded shape, white in color and softtextured. Heart stage resembled a heart, yellowish green and a little hard-textured. Torpedo stage had cylinder-shaped, and the last stage, cotyledon stage, was the biggest among all SE development stage and had two cotyledons with harder texture. The enhancement of PEG and increased concentration of agar in media affected the growth and development of SEs. These treatments decreased SE fresh weight, total number of SE and Globular stage SE. The higher concentrations of agar and PEG decreased SE growth but increased the percentage of SE maturation. The enhancement of PEG at 10 % concentration and agar at 20 g/L concentration produced the highest percentage of SE maturation, 1,3 % and 0,8 % respectively. The addition of gibberellin in media affected significantly the seedling height and the percentage of germination, while cold treatment at 4 ° C showed positive effect on all variables of SE germination. The addition of gibberellins increased germination percentage, and the number of shoot and leaves, while the treatment of cold storage length at 4 ° C increased SE germination percentage, number of shoot and leaves, and also seedling height. The addition of gibberellin at concentration of 1 and 2 mg/L or treatment of cold storage at 4 ° C for 2 weeks improved SE germination percentage from 60 % to 100 %.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/583.77/HID/p/041301923 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 583 Magnoliopsida (Dicotyledons) > 583.7 Rosidae |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 23 Sep 2013 11:27 |
| Last Modified: | 23 Sep 2013 11:27 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157794 |
Actions (login required)
 |
View Item |