mikrospora yang sama. Motallebi-Azar 2010b menunjukkan bahwa fase profase I sampai metafase II berada saat kuncup bunga berukuran 4 sampai 5 mm dengan
panjang antera 1.7 sampai 2 mm. Zagorska et al. 1998 menunjukkan bahwa fase profase sampai metafase II berada saat ukuran kuncup bunga berukuran 2 sampai 3
mm Jaramillo dan Summers 1990; Asoliman et al. 2007; Motallebi-Azar et al. 2010. Zagorska et al. 1998. mengemukakan bahwa kuncup bunga dengan ukuran
2 sampai 3 mm mengandung mikrospora pada fase profase sampai metafase II mampu menginduksi kalus 2.5 hingga 100, tergantung varietasnya. Ukuran 4
sampai 6.5 mm mengandung antera dengan panjang 1-3 mm Seguì-Simarro dan Nuez 2006, 4 sampai 5 mm mengandung antera dengan panjang 1.7 hingga 2.5
mm dengan tahap perkembangan mikrospora pada tahap profase I hingga metafase Motallebi-Azar 2010a. Induksi dan pertumbuhan kalus maksimum terjadi pada
tahap perkembangan profase I yaitu saat ukuran antera kurang dari 1.6 mm Summers et al. 1992. Asoliman et al. 2007 mengemukakan bahwa ukuran
kuncup 4 mm menghasilkan induksi kalus terbaik, kemudian diikuti oleh kuncup dengan ukuran 6 mm. Kuncup dengan ukuran 2 mm tidak memberikan respon
induksi kalus.
Pra perlakuan sebelum kultur merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan kultur antera tomat Motallebi-Azar dan Panahandeh 2010. Cekaman
suhu dingin merupakan salah satu pra perlakuan dalam kultur antera tomat yang paling banyak digunakan. Cekaman suhu dingin dimaksudkan untuk membuat
degradasi dinding sel dan tapetum melambat, serta mendorong terbukanya lokul antera sehingga butir tepung sari dapat keluar lebih cepat Dewi dan Purwoko
2011. Motallebi-Azar dan Panahandeh 2010 menunjukkan bahwa lama inkubasi pada suhu 4
C selama 36 dan 72 jam tidak bepengaruh pada induksi kalus dan induksi tunas, namun berpengaruh terhadap jumlah tanaman yang diregenerasikan
dan jumlah tanaman dihaploid. Persentase induksi kalus berkisar dari 28 sampai 53. Sebaliknya inkubasi kultur pada 4
C selama 48 jam tanpa kolkisin dapat menghasilkan persentase kalus sebesar 85.
Kondisi kultur berupa keadaan gelap dan terang signifikan terhadap keberhasilan kultur antera Summers et al. 1992. Zagorska et al. 1998
menginkubasi kultur antera tomat dalam kondisi gelap selama 2 minggu menghasilkan kalus berwarna kuning kehijauan. Ukuran kalus meningkat 3 sampai
4 kali setelah 30 sampai 40 hari dalam kondisi terang. Beberapa kalus berwarna hijau, tumbuh lambat dan tidak beregenerasi. Motallebi-Azar 2010a
menggunakan 4 minggu periode gelap dan 4 sampai 7 minggu periode terang. Jaramillo dan Summers 1991 khusus mengamati pengaruh gelap dan terang
terhadap induksi dan pertumbuhan kalus pada 3 kulitvar tomat. Kultur yang diinkubasi pada kondisi gelap selama 2 hingga 10 minggu menunjukkan bahwa
jumlah dan diameter kalus meningkat seiring dengan meningkatnya periode gelap dan kualitas kalus menurun setelah 8 minggu. Jaramillo 1988 melaporkan bahwa
perlakuan gelap dapat menginduksi pembentukan kalus lebih banyak dibanding kondisi terang. Tiga kultivar yang diuji menunjukkan pertumbuhan maksimal baik
jumlah maupun diameter kalus setelah diberi perlakuan gelap.
3 IDENTIFIKASI FASE PERKEMBANGAN MIKROSPORA
PADA ANTERA TOMAT Solanum lycopersicum L.
Abstract
The aims of this research were to evaluate anther and microspore development stage based on anther and bud length. Anther length was measured
from 3 anthers on every bud and 6 replications were used. The results showed that Tora, Ratna and Permata have the same anther length but not for stage of
micropsore development. Tora and Permata had meiosis stage in 2 mm until 4 mm in bud size with 0.5 mm till 1.5 mm in anther size, whereas Ratna genotype had
meiosis stage in 2 mm till 5 mm in bud length or 0.5 mm till 2.0 mm in anther length. Tetrad stage of Tora, Ratna and Permata was in 5 till 6 mm, 5 mm and 4 till
5 mm respectively. Microspore stage of Tora, Ratna and Permata was in 7, 7 and 6 till 7 mm respectively.
Keywords: Anther and bud length, anther culture, microspore, tomato
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi fase perkembangan antera dan mikrospora berdasarkan panjang antera dan kuncup. Nilai panjang antera diperoleh
dengan mengukur 3 antera per kuncup bunga yang diulang sebanyak 6 kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, genotipe Tora, Ratna dan Permata memiliki
panjang antera yang hampir sama namun berbeda pada fase perkembangan mikrosporanya. Fase meiosis pada genotipe Tora dan Permata berada pada saat
panjang kuncup 2 mm hingga 4 mm dengan panjang antera 0.5 mm hingga 1.5 mm, sedangkan fase meiosis pada genotipe Ratna berada pada panjang kuncup 2 mm
hingga 5 mm. Fase tetrad pada genotipe Tora, Ratna dan Permata berada pada panjang kuncup berturut-turut 5 hingga 6 mm, 5 mm dan 4 hingga 5 mm. Fase
mikrospora pada genotipe Tora, Ratna dan permata berada pada panjang kuncup berturut-turut 7, 7, dan 6 hingga 7 mm.
Kata kunci: Mikrospora tomat, kultur antera, panjang antera, panjang kuncup
3.1 Pendahuluan
Kultur antera merupakan salah satu teknik dalam kultur jaringan tanaman yang dimanfaatkan dalam bidang pemuliaan tanaman untuk mempercepat proses
pembentukan galur murni. Proses seleksi yang panjang pada pemuliaan konvensional dapat disingkat menjadi 1 hingga 2 generasi saja, sehingga lebih
menghemat waktu dan biaya. Pemanfaatan kultur antera oleh pemulia tanaman digunakan untuk menghasilkan sebanyak-banyaknya galur murni yang akan dilepas
sebagai varietas baru atau dijadikan tetua dalam persilangan untuk perbaikan karakter tanaman Dewi dan Purwoko 2011.
Pemanfaatan teknik kultur antera untuk menghasilkan tanaman haploid maupun dihaploid telah digunakan pada banyak tanaman, namun teknik ini belum
digunakan secara luas pada tanaman tomat. Kultur antera tomat mengalami
keterbatasan dalam pengembangannya karena efisiensi produksi kalus yang dinyatakan sebagai persentase jumlah kalus terhadap jumlah antera pada tanaman
tomat hanya 0.7 Zamir et al. 1980, sedangkan pada tanaman padi efisiensi produksi kalus dapat mencapai 76.6 Purwoko et al. 2010 hingga 96.4 dan
produksi tanaman mencapai 5.0 Safitri et al. 2010.
Rendahnya produksi kalus dan regenerasi tanaman pada kultur antera tomat dipengaruhi oleh genotipe Zagorska et al. 1998; Motallebi-Azar 2010, media
kultur Gresshoff dan Doy 1972; Jaramillo dan Summers 1990, kondisi lingkungan tumbuh tanaman donor Shtereva et al. 1998, pra perlakuan Motallebi-Azar
2010, dan fase perkembangan mikrospora Summers et al. 1992; Seguì-Simarro dan Nuez 2005. Penggunaan fase mikropsora yang tepat dalam kultur antera tomat
dapat meningkatkan jumlah kalus dan jumlah tanaman yang dihasilkan Summers et al. 1992; Shtereva et al. 1998; Asoliman et al. 2007.
Menurut Summers et al. 1992 semua fase dapat menginduksi kalus, namun fase yang optimal adalah fase profase I, sedangkan menurut Gresshoff dan Doy
1972 fase yang optimal adalah fase metafase I. Menurut Seguì-Simarro dan Nuez 2005 fase yang optimal adalah fase metafase I sampai telofase II. Oleh karena itu,
dalam melakukan kultur antera pada genotipe tomat yang berbeda para peneliti umumnya melakukan pengamatan fase perkembangan mikrospora sebelum
menentukan ukuran kuncup dan antera yang akan digunakan sebagai eksplan Summers et al. 1992; Zagorska 1998; Asoliman 2007; Motallebi-Azar 2010a.
Fase perkembangan mikrospora yang optimal untuk mengindukai kalus dan regenerasi tanaman berbeda antar tiap genotipe. Kultur antera padi dan jeruk
menggunakan antera yang berada pada fase uninukleat Dewi et al. 2001; Dorliana 2011. Kultur antera terung menggunakan antera pada fase akhir uninukelat Basay
dan Ellialtioglu, 2013, sedangkan pada kultur antera tomat menggunakan antera yang mengandung fase berbeda-beda. Perkembangan mikrospora dari satu fase ke
fase ke fase berikutnya sejalan dengan pertambahan panjang antera dan panjang kuncup bunga. Hal ini berarti bahwa semakin panjang ukuran kuncup bunga maka
ukuran antera juga semakin bertambah panjang, begitu pula fase perkembangan mikrosporanya.
Korelasi panjang kuncup dan panjang antera serta fase perkembangan mikrospora memberi kemudahan dalam pemilihan eksplan karena untuk memilih
antera sebagai eksplan dapat menggunakan panjang kuncup sebagai indikator, namun hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa fase meiosis diwakili oleh
panjang kuncup yang berbeda-beda Summers et al. 1992; Gresshoff dan Doy 1972; Sharp et al. 1972. Summers et al. 1992 menunjukkan bahwa fase meiosis
pada kultivar A. Craig adalah 3 mm hingga 4.5 mm, sedangkan pada kultivar Licato 3.5 mm hingga 7 mm.
Penelitian ini menggunakan 3 genotipe tomat, yaitu Tora, Ratna, dan Permata. Genotipe ini memiliki keunggulan dalam produksi dan adaptasi di dataran rendah,
sehingga pengembangannya dalam program pemuliaan tanaman perlu mendapatkan prioritas. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan panjang kuncup
dan antera yang akan digunakan sebagai eksplan dalam kultur antera melalui identifikasi fase perkembangan mikrospora.
3.2 Bahan dan Metode
Penilitian dilaksananakan di Laboratorium Mikrobiologi, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Genetika Pertanian BB Biogen dan
Rumah Kaca Cikeumeuh, Cimanggu, Bogor dari bulan Januari hingga Juni 2015. Bahan tanam yang digunakan adalah tomat Tora, Ratna dan varietas hibrida
Permata.
Benih tomat disemai pada tray persemaian selama 3 minggu kemudian dipindahkan pada polibag yang berisi 8 kg media campuran tanah dan sekam
dengan perbandingan 2 banding 1. Tiap polibag berisi satu bibit, dimana setiap genotipe ditanam sebanyak 5 tanaman, sehingga terdapat 15 tanaman. Pemeliharaan
tanaman yang dilakukan berupa penyiraman, pemupukan dan pengendalian organisme pengganggu tanaman dilakukan sesuai teknik budidaya tomat di rumah
kaca. Kuncup bunga dipetik secara berangkai menggunakan gunting, kemudian dimasukkan ke dalam Coolbox. Kuncup diukur menggunakan milimeter blok dan
dipisahkan berdasarkan ukuran dari 1, 2, 3, 4, 5, 6,7 8, 9, dan 10 mm.
Variabel yang diamati adalah panjang antera dan fase perkembangan mikrospora. Nilai panjang antera diperoleh dari rata-rata tiga antera per kuncup
yang diulang sebanyak enam kali. Identifikasi fase perkembangan mikrospora dilakukan pada panjang kuncup 2 hingga 7 mm dengan alasan bahwa kuncup 1
mm memiliki ukuran antera yang sangat kecil yaitu kurang dari 0.5 mm, sehingga sulit untuk melakukan isolasi anteranya, sedangkan ukuran 8 hingga 10 mm tidak
digunakan karena fase mikrospora pada ketiga genotipe yang digunakan telah terdapat pada panjang kuncup 7 mm, maka setelah ukuran tersebut fase yang
teramati adalah fase mikrospora dewasa. Pengamatan fase perkembangan mikrospora menggunakan metode squash dengan perwarna Orcein 2 Syukur et
al. 2012. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop pada tiga bidang pandang dengan dua perbesaran, yaitu 40x dan 100x. Data yang diperoleh
ditampilkan dalam bentuk Gambar dan Tabel.
3.3 Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa panjang kuncup, panjang antera dan fase perkembangan mikrospora pada genotipe yang digunakan tidak banyak
berbeda Tabel 1. Saat panjang kuncup 1 mm hingga 5 mm panjang antera ketiga genotipe hampir tidak berbeda, begitu pula saat panjang kuncup 5 mm hingga 7
mm. Saat panjang kuncup 5 mm ketiga genotipe Tora, Ratna dan Permata memiliki panjang antera berturut-turut 1.8±0.3 mm, 2.0±0.3 mm dan 2.0±0.0 mm. Saat
panjang kuncup 7 mm ketiga genotipe memiliki panjang antera berturut-turut 3.0±0.0 mm, 2.9±0.1 mm dan 3.2±0.2 mm. Perbedaan panjang antera terlihat
sedikit lebih tinggi pada ketiga genotipe saat panjang kuncup 9 mm Tabel 1. Adanya perbedaan panjang antera pada panjang kuncup yang sama pada genotipe
Tora, Ratna dan Permata disebabkan karena faktor genetik dan lingkungan tumbuh tanaman.
Genotipe Tora, Ratna dan permata menunjukkan fase perkembangan mikrospora yang tidak banyak berbeda di antara ketiganya. Genotipe Tora
memiliki fase meiosis pada saat panjang kuncup 2 mm hingga 4 mm. Fase tetrad berada pada panjang kuncup 5 hingga 6 mm dan fase mikrospora muda berada
panjang kuncup 7 mm. Genotipe Ratna memiliki fase meiosis pada saat panjang
