58
Gambar 4.5. Pertumbuhan dan perkembangan sel kalus embriogenik KE tiga kultivar Dendrobium pada media yang berbeda pada 5 bulan
periode kultur. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa KE asal kultivar yang berbeda
dan media memberikan pengaruh yang nyata terhadap kemampuan proliferasi dan pertumbuhan awal KE, namun tidak ada interaksi yang nyata antar perlakuan.
Seperti hasil penelitian tahap sebelumnya kemampuan proliferasi dan pertumbuhan awal KE terbaik secara berturut-turut ditunjukkan oleh KE asal
eksplan tunas pucuk kultivar D. I
ndonesia Raya ‘Ina’, diikuti oleh kultivar D. Sonia ‘Earsakul’ dan D. ‘Gradita 10’. Medium IM-3
+
padat ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA dengan penambahan 150 mL L
-1
air kelapa AK, 20 g L
-1
sukrosa, dan 2 g L
-1
gelrite merupakan media yang paling sesuai untuk proliferasi dan pertumbuhan awal KE tiga kultivar Dendrobium. Lebih dari 98 eksplan
tetap tumbuh dan beregenerasi membentuk KE dengan tingkat pencoklatan KE yang sangat kecil 1.4. KE yang terbentuk sangat banyak, terbentuk relatif
lebih cepat, dengan pertumbuhan kalus yang maksimal Tabel 4.5 dan 4.6; Gambar 4.5. Media terbaik berikutnya adalah IM-2
+
medium ½ MS + 1.0 mg L
-1
TDZ + 1.0 mg L
-1
BA + 150 mL L
-1
AK dan secara statistik tidak berbeda nyata dengan proliferasi dan pertumbuhan awal kalus pada media IM-3
+
. Sementara proliferasi dan pertumbuhan awal yang lambat terdapat pada IM-1
+
medium ½ MS + 1.0 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA + 150 mL L
-1
AK dan IM-4
+
medium ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 1.0 mg L
-1
BA + 150 mL L
-1
AK. 4.3.2 Pembahasan
Hasil penelitian secara jelas mengungkapkan bahwa proliferasi awal KE seperti halnya tahap inisiasi KE dipengaruhi oleh genotipe, jenis eksplan,
komposisi media dan sistem kultur. Thin cross section TCS KE primer umur ± 1 bulan asal eksplan tunas pucuk plantlet D.
Indonesia Raya ‘Ina’ yang dikulturkan pada media IM-3
+
medium ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA
10 20
30 40
50 60
70 80
90
D. Sonia Earsakul
D. Indonesia
Raya Ina D. Gradita
10 D. Sonia
Earsakul D.
Indonesia Raya Ina
D. Gradita 10
D. Sonia Earsakul
D. Indonesia
Raya Ina D. Gradita
10 Kalus
ES Kecambah
b b
b
b b
b bc
bc bc
a a
a
c c
c c
c c
a a
a
c c
c c
c c
c c
c
a a
a a
a a
Perkembangan sel kalus
IM-1+ IM-2+
IM-3+ IM-4+
59
+ 150 mL L
-1
AK + 20 g L
-1
sukrosa + 2 g L
-1
gelrite dengan menggunakan sistem kultur padat dan diinkubasi pada kondisi terang hingga periode kultur ke 5
dengan interval subkultur 1 bulan dinilai efektif untuk tahap proliferasi awal KE tiga kultivar Dendrobium. Kalus berproliferasi secara cepat dan mudah dengan
kualitas kalus yang baik, tingkat kontaminasi dan pencoklatan KE yang rendah, serta persentase KE yang masih cukup tinggi.
Hasil penelitian ini mengungkapkan bahwa genotipe, jenis eksplan, media, dan sistem kultur yang memberikan respon inisiasi KE terbaik juga menunjukkan
kemampuan proliferasi awal KE terbaik. Pada tahap proliferasi awal KE masih membutuhkan komposisi media dengan kombinasi dan konsentrasi zpt yang sama
dengan tahap inisiasi. Penambahan 150 mL L
-1
AK ke dalam media dilakukan untuk menstimulasi pembelahan sel secara cepat. Kandungan bahan aktif dengan
komposisi yang unik menjadi alasan penggunaan air kelapa pada kultur in vitro berbagai tanaman. Gula, vitamin, mineral, asam amino dan fitohormon auksin dan
sitokinin adalah komponen terbesar dari air kelapa. Auksin yang terkandung dalam air kelapa berfungsi sebagai regulator dalam berbagai fase perkembangan
tanaman, termasuk embriogenesis, organogenesis dan pembentukan jaringan, sedangkan sitokinin dalam air kelapa memacu pembelahan sel sehingga
mengakibatkan pertumbuhan sel terjadi dengan cepat Akter et al. 2007; Jean et al.
2009. Selain itu penggunaan air kelapa sebagai sitokinin alami pada tahap proliferasi diharapkan mampu mendorong terjadinya proliferasi sel tanpa
munculnya mutan Jean et al. 2009. Hasil penelitian sebelumya melaporkan bahwa proliferasi awal KE D.
‘Gradita 31’ berhasil dilakukan dengan mensubkultur KE pada medium cair ½ MS yang mengandung 0.3 mg L
-1
TDZ dan 0.1 mg L
-1
NAA selama ± 4 bulan dengan periode subkultur 1 bulan menghasilkan peningkatan jumlah embrio
somatik ES yaitu dari 3-5 ES menjadi 5-12 ES baru Winarto Rachmawati 2013. Perlakuan media yang sama menghasilkan kemampuan proliferasi awal
yang optimal pada D . ‘Zahra FR 62’ yaitu 3-5 ES mampu menghasilkan 5-10 ES
baru setelah 4.5 bulan kultur awal dan ES dalam jumlah banyak ± 1600 ES dihasilkan setelah 8 bulan kultur dengan tingkat penggandaan yang hampir sama,
yaitu satu ES menghasilkan 1-4 ES dengan rata-rata 2.2 ES per bulan Winarto et al
. 2013a. Rachmawati et al. 2014 melaporkan bahwa medium semi-solid ID-6 ½ MS + 1.0 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA merupakan media yang paling sesuai untuk proliferasi awal kalus D.
‘Gradita 10’ menggunakan thin cross section TCS kalus asal eksplan mata tunas lateral, dengan menghasilkan lebih dari 90
eksplan tetap tumbuh, pencoklatan kalus yang rendah 8.3, kalus yang terbentuk sangat banyak, terbentuk relatif lebih cepat 30.1 hari, pertumbuhan
kalus yang maksimal volume kalus 184.8 mm
3
, dan kalus berwarna hijau segar. Hasil penelitian juga secara jelas mengungkapkan bahwa meskipun laju
proliferasinya cepat namun regenerasi KE menjadi ES dan perkecambahan ES terus mengalami peningkatan dan KE sulit dipertahankan seiring dengan
bertambahnya umur kalusperiode kultur. Pada sistem kultur padat regenerasi KE baru yang cepat terjadi didaerah perifer atau permukaan eksplan yang menyentuh
media, karena pada daerah tersebut ketersediaan hara dan oksigennya lebih baik. Kondisi ini menghasilkan kalus yang mengandung sel-sel dengan tingkat
perkembangan yang berbeda-beda asynchronous hal ini disebabkan karena hanya bagian dasar dari kalus saja yang kontak dengan medium kultur, akses
60
terhadap nutrient menjadi berbeda. Kondisi ini sangat tidak diharapkan terkait dengan tujuan perbanyakan benih Dendrobium skala masalkomersial, karena
menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan benih yang tidak seragam dengan jumlah yang terbatas. Proliferasi KE Dendrobium pada sistem kultur padat hanya
efektif dilakukan pada tahap awal hingga periode kultur tertentu.
4.4 Kesimpulan
1. Metode proliferasi awal kalus embriogenik KE Dendrobium berhasil
diperolehdikembangkan dengan mempelajari pengaruh genotipe, jenis eksplan, sistem kultur, dan media.
2. Thin cross section TCS KE hasil inisiasi asal eksplan tunas pucuk plantlet
kultivar D. Indonesia Raya ‘Ina’ yang dikulturkan dengan menggunakan
sistem kultur padat pada media IM-3
+
medium ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA + 150 mL L
-1
air kelapa + 20 g L
-1
sukrosa + 2 g L
-1
gelrite memiliki kemampuan proliferasi dan pertumbuhan awal KE terbaik hingga 5
bulan periode kultur. 3.
Induksi proliferasi awal KE berlangsung cepat 8.3 hari setelah inkubasi kultur dengan 98.6 pembentukan KE, 4.10 mm
3
volume KE per clump, 1.4 pencoklatan KE, 13.20 g total bobot basah KE, dan 3.12 rata-rata tingkat
multiplikasi KE.
61
5 STUDI POLA PERTUMBUHAN KALUS EMBRIOGENIK
DENDROBIUM Abstrak
Pola pertumbuhan adalah respon pertumbuhan dan perkembangan eksplan sejak proses inisiasi, proliferasi awal hingga tingkat penggandaan tertinggi
kemudian menurun. Studi ini sangat kritikal dan bermanfaat untuk berbagai tujuan. Penelitian bertujuan mendapatkan informasi pola pertumbuhan melalui
pengukuran proliferasi kalus embriogenik KE tiga kultivar Dendrobium D.
Indonesia Raya ‘Ina’, D. Sonia ‘Earsakul’, dan D. ‘Gradita 10’ mulai dari tahap inisiasi hingga KE memasuki fase stasioner dan siap untuk dikecambahkan.
Eksplan tunas pucuk plantlet diinisiasi pada medium padat IM-3 medium ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA + 20 g L
-1
sukrosa + 2 g L
-1
gelrite selama 1 bulan, proliferasi awal KE dilakukan dengan teknik Thin cross section TCS KE
hasil inisiasi tiga kultivar Dendrobium pada medium IM-3 dengan penambahan 150 mL L
-1
air kelapa selama 4 bulan periode kultur PK. Selanjutnya KE
diproliferasi menggunakan sistem kultur cair dalam erlenmeyer 100 mL berisi 25 mL media ½ MS dengan penambahan 0.5 mg L
-1
TDZ dan 0.1 mg L
-1
BA dan digoyang di atas rotary table shaker pada kondisi fotoperiode terang 12 jam di
bawah lampu fluorescent dengan intensitas cahaya 13 µmol m
-2
s
-1
hingga KE memasuki fase stasioner dengan interval subkultur 1 bulan. Percobaan disusun
menggunakan Rancangan Acak Kelompok RAK dengan tiga ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
pola pertumbuhan ’kurva sigmoid’ KE Dendrobium
sangat dipengaruhi oleh periode kultur R
2
=0.99. Ketiga kultivar Dendrobium
menunjukkan pola pertumbuhan KE yang relatif sama, namun dengan laju pertumbuhan yang berbeda, yaitu: fase pertumbuhan lambat ± 8 bulan
dimulai dari tahap inisiasi PK 1 bulan, proliferasi awal pada kultur padat PK 2- 5 bulan, dan proliferasi awal pada kultur cair PK 6-8 bulan, cepateksponensial
PK 9-13 bulan, linear PK 14-15 bulan, deselerasi PK 16-18 bulan, stasioner PK 18 dan 19 bulan, dan awal kematian kalus PK 19 dan 20 bulan. Laju
pertumbuhan KE tercepat secara berturut-turut dimiliki oleh D. Indonesia Raya
‘Ina’, D. Sonia ‘Earsakul’, dan D. Gradita ‘10’ dengan proliferasi KE teroptimal terjadi pada periode kultur 9-13 bulan. Informasi ini sangat penting terkait
penyiapan kultur starter yang optimal untuk tujuan produksi benih Dendrobium bermutu skala masal secara berkesinambungan.
Kata kunci:
genotipe, pola pertumbuhan, periode kultur, ekponensial, stasioner
Abstract
The pattern of growth is the growth and development response of explants since the initiation process, the earlyinitial proliferation to highest multiplication
rate and then declined. This study is very critical and useful for variety of purposes. The objective of research to obtain embryogenic callus EC growth
patterns of Dendrobium. by measuring EC proliferation on three cultivars of Dendrobium D. Indonesia Raya Ina, D. Sonia Earsakul, and D. Gradita 10
started from the initiation phase up to the stationary phase of EC and is ready to
62
be germinated. Explants of shoot tips plantlets were initiated on a solid medium IM-3 medium ½ MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 mg L
-1
BA + 20 g L
-1
sucrose + 2 g L
-1
gelrite for 1 month, the earlyinitial proliferation of EC was done by using Thin cross section TCS KE resulted from the initiation on three cultivars of
Dendrobium in the medium IM-3 with added 150 mL L
-1
coconut water during the 4-month of culture period CP. Further proliferation of EC used liquid culture
system in erlenmeyer 100 mL containing 25 mL of ½ MS medium suplemented 0.5 mg L
-1
TDZ and 0.1 mg L
-1
BA and shaked on the rotary table shaker under light incubation of 12 h photoperiod of cool fluorescent lamps with 13 µmol m
-2
s
-1
light intensity at 23.5 ± 1.1
°
C until EC entered the stationary phase with an interval of subculture 1 month. The experiments were arranged using a randomized
completely block design RCBD with three replications. The results showed that EC growth patterns sigmoid curve of Dendrobium influenced by the culture
period R
2
= 0.99. EC growth patterns of the three cultivars Dendrobium showed relatively similar, but with different of growth rates, namely: lag phase ±
8 months starting from the initiation phase CP 1 month, initial proliferation in solid culture CP 2-5 months, and initial proliferation in liquid culture CP 6-8
months, exponential CP 9-13 months, linear CP 14-15 months, progressive deceleration CP 16-18 months, stationary CP 18 and 19 months, and early
death callus CP 19 and 20 months. The fastest of EC growth rate successively
founded by D. Indonesia Raya ‘Ina’, D. Sonia ‘Earsakul’, and D. ‘Gradita 10’ with the most optimal callus proliferation occurred in the culture periods of 9-13
months. This information is very important related to prepare of the optimal starter culture for the purpose of Dendrobium qualified-seedling mass
production.
Keywords :
culture periods, exponential phase, genotypes, growth pattern,
stationary phase. 5.1 Pendahuluan
Pertumbuhan dan perkembangan eksplan pada kultur in vitro tanaman sejak proses inisiasi hingga perbanyakan umumnya memiliki pola pertumbuhan
dan perkembangan yang unik, menarik dan setiap tanaman memiliki pola spesifiknya masing-masing Ramage Williams 2002; George et al. 2007. Pola
pertumbuhan tersebut dipengaruhi oleh perbedaan respon genotype, jenis eksplan, media dan lingkungan kultur Sharma Rajam 1996; Rakesh Chawla 2002;
Gow et al. 2009; Nhut et al. 2008; Shen et al. 2008. Studi tersebut umumnya dilakukan melalui subkultur eksplan secara periodik dan eksplan akan melalui
proses pertumbuhan dan perkembangan dari lag phase, eksponensial, linier, stasioner dan kematian Salisbury Ross 1992; Phillips et al. 1995. Hasil studi
Pola pertumbuhan suatu eksplan memiliki arti yang sangat pentingbermanfaat untuk berbagai tujuan, diantaranya yaitu mempelajari metabolisme sel, pengaruh
berbagai persenyawaan pada sel dan mempelajari diferensiasi sel. Dari segi praktis studi ini bermanfaat untuk tujuan pengambilan sumber eksplan yang tepat
untuk manipulasi genetik, produksi metabolit sekunder, dan mikropropagasi,
63
termasuk pengambilan sumber eksplan yang tepat untuk perbanyakan kalus embriogenik KE skala masal menggunakan sistem kultur cair dalam bioreaktor.
Subkultur secara berkala selama periode waktu tertentu pada kultur jaringan tanaman telah diterapkan untuk beberapa tujuan, diantaranya adalah untuk
meningkatkan atau
menggandakan jumlah
eksplan, mempertahankan
kapasitaskemampuan regenerasi atau juvenilitas dari eksplan, mempertahankan laju pertumbuhan sel tetap konstan sehingga diperoleh kalus dengan sel-sel yang
homogen, diferensiasi dan regenerasi kalus, meningkatkan kesehatan kultur, dan mengurangi pencoklatan eksplan Jaskani et al. 2008; Winarto et al. 2013a;
Winarto Rachmawati 2013; Kaewubon et al. 2015. Hal yang perlu diperhatikan pada subkultur adalah massa kalus yang dipindah harus cukup
banyak, pemilihan inokulumkalus dengan pertumbuhan tercepat, dan lamanya kulturperiode subkultur Dodds Roberts 1982. Subkultur umumnya dilakukan
setiap 28 hari ± 1 bulan, namun waktu yang tepat tergantung pada kecepatan pertumbuhan kalusnya. Pertumbuhan kalus diukur dengan menghitung berat
basah dan berat kering kalus pada periode waktu tertentu. Laju pertumbuhan kalus, seperti halnya pada kebanyakan organisme sel tunggal akan membentuk
kurva sigmoid.
Studi pola pertumbuhan dan perkembangan eksplan secara in vitro telah dilaporkan pada beberapa jenis tanaman. Winarto et al. 2013a melaporkan pola
pertumbuhan plbs D. ‘Zahra FR 62’ yang dikultur dalam airlift bioreactor 3L
pada medium ½ MS cair yang ditambah dengan 0.05 mg L
-1
BA, pertumbuhan jumlah plbs terus meningkat dari subkultur ke-1 sd ke-3 kemudian menurun pada
subkultur berikutnya. Pada Vanda, embrio hasil inisiasi tunas pucuk berhasil diperbanyak pada medium ½ MS yang ditambah dengan 0.75 mg L
-1
TDZ dan 0.25 mg L
-1
BAP, jumlah embrio terus meningkat dari subkultur ke-1 sd ke-5 setelah itu jumlah embrio menurun Winarto et al. 2013b. Pada lisianthus, pola
pertumbuhan tunas adventif yang berasal dari daun sebagai sumber eksplan yang dikultur pada medium MS padat yang ditambah dengan 0.5 mg L
-1
BA dan 0.02 mg L
-1
NAA, jumlah tunas yang berhasil diregenerasi terus bertambah dari subkultur ke-1 hingga subkultur ke-3, selanjutnya menurun pada subkultur
berikutnya Winarto et al. 2015. Pada gerbera, tunas aksiler yang berasal dari tunas pucuk dan dikultur pada medium MS padat yang ditambah dengan 0.2 mg
L
-1
BA dan 0.02 mg L
-1
NAA, jumlah tunas terus bertambah hingga subkultur ke- 5 dan menurun pada subkultur berikutnya Winarto et al. 2013a; Winarto 2014.
Meski beberapa studi tersebut telah berhasil dilakukan dan dilaporkan, namun studi pola pertumbuhan kalus pada D
. Indonesia Raya ‘Ina’, D. Sonia ‘Earsakul’ dan D
. ‘Gradita 10’ secara lengkap belum pernah dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari dan menemukan pola
pertumbuhan dan perkembangan KE D . Indonesia Raya ‘Ina’, D. Sonia ‘Earsakul’
dan D . ‘Gradita 10’ hingga membentuk kurva sigmoid. Studi kurva sigmoid
pertumbuhan dan perkembangan KE pada ketiga Dendrobium tersebut secara khusus diperuntukkan untuk menentukan pengambilan kultur starter yang optimal
untuk perbanyakan KE menggunakan airlift bioreactor.
64
5.2 Bahan dan Metode
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Balai Penelitian Tanaman Hias Segunung Pacet Cianjur, bulan Maret 2013 hingga Desember
2014.
5.2.1 Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kalus embriogenik KE terseleksi asal tunas pucuk plantlet [D.
Indonesia Raya ’Ina’ D. ‘Kim Bora’ x D. ‘Wee Lian’, D. Sonia ’Earsakul’ D. ‘Caesar’ x D. ‘Tommy Drake’, dan D.
‘Gradita 10’ D. Sonia ‘Deep Pink’ x D. aksesi 1265] hasil inisiasi, media Murashige Skoog MS Murashige Skoog 1962 Merck, Germany, TDZ,
BA, NAA, kinetin Kin] Phytotech, USA, gelrite Duchefa- Biochemie, Netherland, sukrosa Merck, Germany, vitamin niacin, pyridoxine HCl,
thiamin, myo inositol Phytotech, USA, L-prolin Merck, Germany, alkohol 96 , Natrium klorida NaOCl Bayclin-Johnson Home Hygiene Products Ltd,
Indonesia, Tween-20 Sigma-Aldrich, St. Gallen, Germany dan air destilasi.
Alat yang digunakan adalah autoclave Pressure Sterilizer Model No.1941X, Foundry Co. Inc., WI, USA, laminar air flow cabinet Labconco,
USA, timbangan analitik Sartorius BP 1200, Germany; Explorer Ohaus, Switzerland, pH meter Model 420A Thermo Orion, USA, syringe Sacorex
173, Swiss, hot plate stirer Heidolph MR 3001 K, Germany, pinset Yamaco, Japan, pisau kultur BB511 Aesculap AG Co. KG AM, Germany, scalpel
Yamaco, Japan, erlenmeyer 100 mL Pyrex IWAKI TE-32, Indonesia, cawan petri diameter 12 cm Normax, Portugal,orbital shaker GFL 3017, Germany,
mikroskop epifluoresen Nikon-Labophot-2, Japan, mikroskop stereo Stemi SV8 Zeiss, Germany, mikroskop inverted Belengineering SRL, Italy, lux meter
Lutron LX 101, Taiwan, thermo-hygrometer Haar-Synth-Hygro, Germany, lampu SL-Shinyoku, Indonesia, microtome Kedee, China, dan kamera digital
Nikon DX 40, Japan; Panasonic DMC-FZ7-Lumix, Japan.
5.2.2 Tahapan Studi Pola Pertumbuhan KE
Tunas pucuk plantlet ± 0.3 mm tiga kultivar Dendrobium diinisiasikan pada medium padat IM-3 12 MS + 1.5 mg L
-1
TDZ + 0.5 L
-1
BA + 20 g L
-1
sukrosa + 2 g L
-1
gelrite selama ± 1 bulan hingga KE terbentuk. Kalus diproliferasi awal menggunakan teknik thin cross section TCS KE primer
memotong melintang kalus ketebalan 0.5 – 1.0 mm pada medium IM-3
+
padat [IM-3 dengan penambahan 150 mL L
-1
air kelapa AK] dan disubkultur 4 - 5 kali dengan interval 1 bulan. Proliferasi kalus selanjutnya dilakukan menggunakan
sistem kultur cair dalam erlenmeyer 100 mL berisi 25 mL media ½ MS dengan penambahan 0.5 mg L
-1
TDZ dan 0.1 mg L
-1
BA Rachmawati et al. 2014 dengan kepadatan kalus 2 g per 25 mL media dan digoyang di atas rotary table shaker
dengan kecepatan ± 100 rpm. Pemeliharaan kultur dilakukan dengan mensubkultur KE setiap 1 bulan ke dalam media baru dengan komposisi yang
sama dan menginkubasikannya pada kondisi terang 12 jam di bawah lampu fluorescent
dengan intensitas cahaya 13 µmol m
-2
s
-1
pada 23.5 ± 1.1
°
C hingga KE memasuki fase stasioner dan kematian. Percobaan disusun menggunakan
Rancangan Acak Kelompok RAK dengan 3 ulangan.
65
5.2.3 Peubah Pengamatan dan Analisis Data
Peubah yang diamati ialah 1 total bobot basah kalus g, 2 total bobot kering kalus g, dengan cara menimbang dan mengeringkan 10 g sampel kalus
dalam oven dengan suhu 70
o
C selama 2 hari, data diperoleh dengan cara menghitung bobot kering per g bobot basah KE dikalikan dengan total KE yang
dihasilkan, 3 tingkat multiplikasi kalus, dihitung dengan cara menghitung bobot basah kalus akhir dibagi bobot basah awal kalus, 4 pencoklatan kalus , data
diperoleh dengan menghitung jumlah kalus yang mengalami pencoklatan dibagi dengan total kalus yang diamati dikalikan 100 dan 5 perkembangan sel kalus
KE; embrio somatik ES; Kecambah . Pengamatan terhadap pertumbuhan kalus selama inkubasi kultur dilakukan secara berkala per periode kultur interval
1 bulan hingga diperoleh data polakurva pertumbuhan kalus mulai dari lag phase
, eksponensial, linier, stasioner dan kematian KE. Data yang ditampilkan adalah nilai rata-rata dari masing-masing peubah pengamatan yang ditampilkan
dalam bentuk tabel dan grafik.
5.3 Hasil dan Pembahasan 5.3.1 Hasil Penelitian
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan secara periodik dan simultan setiap bulan selama ± 20 bulan periode kultur secara umum diperoleh informasi
bahwa kalus embriogenik KE ketiga kultivar Dendrobium yang diuji dalam penelitian ini D.
Sonia ‘Earsakul’, D. Indonesia Raya ‘Ina’, dan D. ‘Gradita 10’ menunjukkan pertumbuhanproliferasi KE dan perkembangan sel kalus yang
berbeda-beda pada setiap periode kulturnya. Hal ini ditunjukkan oleh nilai rata- rata dari peubah total bobot basah KE, tingkat multiplikasi KE, bobot kering KE,
tingkat pencoklatan KE, dan tingkat perkembangan sel kalus yang bervariasi dengan kisaran nilai yang cukup luas pada setiap periode kulturnya Gambar 5.1,
5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 dan 5.8.
Hubungan antara periode kultur dengan fase pertumbuhan KE untuk masing-masing kultivar Dendrobium yang diukur melalui peubah total bobot
basah kalus diperlihatkan dengan persamaan regresi yang bersifat polinomial dengan persamaan Y=-0.0259x
5
+0.7685x
4
-3.3681x
3
-24.392x
2
+113.7x R
2
=0.9915 untuk D.
Indonesia Raya ’Ina’, Y=-0.037x
5
+1.355x
4
-13.966x
3
+45.428x
2
-23.283x R
2
=0.9907 untuk D. Sonia ’Earsakul’, dan Y=-0.0282x
5
+1.0442x
4
-11.033x
3
+38.137x
2
-26.212x R
2
=0.9917 untuk D. ’Gradita 10’ Gambar 5.1. Hubungan
fase pertumbuhan KE Dendrobium yang membentuk ’kurva sigmoid’ dengan
periode kultur yang diperlihatkan dengan persamaan regresi bersifat polinomial dengan persamaan Y=-0.0303x
5
+1.0559x
4
-9.4557x
3
+19.724x
2
+21.402x R
2
= 0.9916 membuktikan bahwa periode kultur sangat besar pengaruhnya terhadap
fase pertumbuhan KE Dendrobium Gambar 5.1. Pola pertumbuhan ‘kurva sigmoid’ KE ketiga kultivar Dendrobium relatif
sama, namun memiliki laju pertumbuhanproliferasi yang berbeda. Pada penelitian ini pola pertumbuhan ‘kurva sigmoid’ KE berhasil diperolehdigambarkan mulai
dari fase pertumbuhan lambat lag phase, pertumbuhan cepat exponential, linear, deselerasi, stasioner, dan kematian KE berdasarkan hasil pengukuran
66
terhadap total bobot basah KE selama 20 bulan periode kultur. Ketiga kultivar Dendrobium
menunjukan fase pertumbuhan lambat lag phase yang cukup panjang yaitu ± 8 bulan jika dihitungdiukur mulai dari tahap eksplantinginisiasi
awal KE dari eksplan tunas pucuk plantlet pada media padat ± 1 bulan dan proliferasi awal KE menggunakan teknik thin cross section TCS KE pada sistem
kultur padat ± 4 bulan. KE yang terinduksi selanjutnya diproliferasikan menggunakan sistem kultur cair suspensi kalus. Pada sistem kultur cair
pertumbuhan lambat lag phase KE ketiga kultivar terjadi pada periode kultur PK 6-8 bulan ± 3 bulan, pertumbuhan cepatnya ditemukan pada PK 9-13 bulan
± 5 bulan, dan memasuki fase linear pada PK 14-15 bulan ± 2 bulan. Kalus D.
Indonesia Raya ’Ina’ berada pada fase deselerasi lebih lamapanjang yaitu selama ± 3 bulan PK 16-18 bulan, sedangkan KE D.
Sonia ’Earsakul’ dan D. ’Gradita 10’ selama ± 2 bulan PK 16-17 bulan. D. Sonia ’Earsakul’ dan D. ’Gradita 10’
memasuki fase stasioner lebih cepat yaitu pada PK 18 bulan ± 1 bulan dan memasuki PK 19 bulan KE nya sudah memasuki fase kematian, sedangkan KE D.
Indonesia Raya ’Ina’ pada PK 19 bulan masih berada pada fase stasioner dan baru memasuki fase kematian sel pada PK 20 bulan Gambar 5.2. Fase stasioner
KE ketiga kultivar Dendrobium berlangsung sangat singkatcepat, yaitu ± 1 bulan dengan 1 kali periode kultur dan KE langsung memasuki fase kematian Gambar
5.1, 5.2, dan 5.3
A Fase lambat-1 pada kultur padat, B fase lambat-2 pada kultur cair, C fase cepat eksponensial,
D fase linear, E fase deselerasi, F fase stasioner dan awal kematian sel
Gambar 5.1. Grafik persamaan regresi hubungan periode kultur dengan fase pertumbuhan kalus tiga kultivar Dendrobium berdasarkan
pengukuran bobot basah kalus selama 20 bulan periode kultur
y = -0.0259x
5
+ 0.7685x
4
- 3.3681x
3
- 24.392x
2
+ 113.7x R² = 0.9915
y = -0.037x
5
+ 1.355x
4
- 13.966x
3
+ 45.428x
2
- 23.282x R² = 0.9907
y = -0.0282x
5
+ 1.0442x
4
- 11.033x
3
+ 38.137x
2
- 26.212x R² = 0.9917
y = -0.0303x
5
+ 1.0559x
4
- 9.4557x
3
+ 19.724x
2
+ 21.402x R² = 0.9916
-1000 1000
2000 3000
4000 5000
6000 7000
8000
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
B o
b o
t B
a sa
h K
u ltu
r g
Periode Kultur Bulan
Dendrobium Indonesia Raya Ina Dendrobium Sonia Earsakul
Dendrobium Gradita-10 Rata-Rata
Poly. Dendrobium Indonesia Raya Ina Poly. Dendrobium Sonia Earsakul
Poly. Dendrobium Gradita-10
A B
C D
E F
67
A Fase lambat-1 pada kultur padat, B fase lambat-2 pada kultur cair, C fase
cepateksponensial, D fase linear, E fase deceleration, F fase stasioner dan awal kematian sel
Gambar 5.2. Fase pertumbuhan kalus tiga kultivar Dendrobium berdasarkan pengukuran bobot basah kalus selama 20 bulan periode kultur
1 2
3 4
5 6
7
1 2
3 4
5
B o
b o
t
B a
sa h
K a
lu s
g
Periode Kultur Bulan
10 20
30 40
50 60
70 80
90
5 6
7 8
B o
b o
t B
a sa
h Ka
lu s
g
Periode Kultur Bulan
500 1000
1500 2000
2500 3000
8 9
10 11
12 13
B o
b o
t B
a sa
h K
a lu
s g
Periode Kultur Bulan
1000 2000
3000 4000
5000 6000
13 13.5
14 14.5
15
B o
b o
t B
a sa
h K
a lu
s g
Periode Kultur Bulan
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000 8000
15 16
17 18
B o
b o
t B
a sa
h K
a lu
s g
Periode Kultur Bulan
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000 8000
18 18.5
19 19.5
20
B o
b o
t B
a sa
h K
a lu
s g
Periode Kultur Bulan
A
E F
B
C D