TE R AKREDIT ASI B ISSN No. 216-3403
llionD@Dllil
e
agronoml Agustus 2007
Vol. XXXV No.2 lsi (Conlel/I) I.
IdentiticaJ ion of a Notched Kernel Ge ne Associa ted with Pre-Harves t Sp routing Using Ory=a g{umaepatu{a Introgressio n Lines in Rice So brizul and At sushi Yoshimura ... ... .... ........ . .. ....... .. ... ..... ...... .... .
2.
Rege nerasi Tanaman pada Kultur Antera Padi: Pengaruh Pers ilangan dan Aplikasi Putres in (Plant Regeneration in Rice Anther Culture:
63
The effeci of Crosses and Putrescine ApplicatIOn)
Iswari 3.
4.
5.
~.
68
Dcwi, Bambang S. Pu[woko, Hajrial Aswi dinnoor dan Ida H. Somantri ..... ... ........ .. ........... . ..... ..... .... ..
Mutusi pada Be berapa Ka ndidat Galur Mutan Pemul ih Kesuburan Ta naman Padi (Rice Mutation on Candidate ofRestorer Mutant Lines) So brizal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ...... .. ........ .. ........ .. ................. .
75
Growth and Production of Amorphophal/us paeoniijolius Dennst. Nicolson from Different Corm Weights Ed i Santosa and Nobuo Sugiyama ..... ........ ... .. . ........... .. ..... ,...... .. ........... ,.... .
81
Pola Topograti Pewamaan Tetrazolium sebagai Tolok Uk ur Vi abilitas dan Vigor Benih Kedelai (Glycine max L.Merr.) untuk Pendugaan Pert umbuhan Tanama n di L1pungan (Topographical Tetra~olium Patternfor Evaluating Viability and Vigor ofSoybean Seeds (~ max LMen) 10 Estimote Field Stand)
Dina, Eny Widajati, Baran Wirawan dan Satriyas IIyas, .... ... ......................................... .... .... ....... .... ...... ..... ............. .................. ......... . 6.
88
Karakter Morfo-Fisiologi Daun, Penciri Adaptas i Kedelai terhadap Intensitas Cahaya Rendah (LeafMorpho-Physiological Characters, markersfor adaptation ofSoybean to Loll' Light IntenSity)
Kisman, Nu rul Khumaida, Trikoesoemaningtyas, Sobir, dan Di dy Sopandie ............ .............................. ................ ...................... ....... .. .. 7.
96
Ketahanan22 Genotipe Cabai (Capsicum spp.) terhadap Phytophthora capsici Leonian dan Keragaman Geneti knya (Resistance of22 Pepper Genotypes ((apsicum spp.) to Phytophthara capsici Leanian and their Genetic Diversity)
Rahmi Yunianti, Sarsidi Sastrosumarjo, Srian i Sujiprihati, Memen Surahman dan Sri Hendrastuti Hidayat ................... .... ... .............. .. 8.
9.
10.
Pewarisan Ketahanan Cabai (Capsicum annuum L.) Terhadap Antraknosa yang Disebabkan olch Cofletotrichum acutatum (Inheritance ofResistance to Anthracnose caused by ( ofletatrichum ~ in Pepper (Capsicum annuum L» Muhamad Syukur, Sriani SUjiprihati, Jajah Koswara dan Widodo ...................... .. ................... .. ........ .................. .... ......................... ... ... ..
112
App lication of Deep Sea Water (DS W) fo r Nutrient Supplement in Hydro ponics Cultivation of Tomato: Effect of Supplemented DSW at Different EC Le vels on Fruit Properti es Yudi Chad ir in, Takahisa Matsuoka, Herry Suhardiyanto and Anas D. Susila .. ..... ..... .. .
118
Perlll mbuhan Bibit Tanaman Mangg is (Garcmia mangostana L.) Setelah Inokulasi dengan Berbagai Ga lur Agrobacterium rhizogenes (GroMh ofMa ngosteel7 Seedlings (Garcinia man~ostana L.) after Inoculated with Various A wobacterjum rhi~ o~enes Strains) Lizawati, Roedhy Poerwanto, Sobir, lma n RlIsmanadanTri Muji Ennayan ti
II.
. . ....... .. ..
.. ...... .... .......... .
127
Pe ngarllh Cara Tanam dan Pcnggunaan Varietas lerhadap ProduKtivilas \V ij en (Sesam um indicum L.) (The Effect ofPfanting Method and
~arieties
011
Produclil>ity ofSesame (Sesam llm indicllm
L.»
Luluk Suli sti yo Budi 12 .
103
135
Pertllmbu han, Serapan Hara dan Kualitas Turfgra ss pada Beberapa Dosis Pember ian Pupuk Hayati Miko riza (Growth, Nutrient Uptuke, and Quality of Turfgrass at Some Dosages ofMycorrhi=a Application)
Dwi Glintoro, Bal11bang S PlirwOKO dan Rizqi Gusti ni Hurriyah
PE NERBIT DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKU LTASPERTANIAN INSTITUT PERT AN IAN BOG OR DAN PERHIMPUNAN AGRONOMI INDO NESI A (PERAG I)
141
lIDonTI®11BIJIl • agronoml
ISSN 21 6-3403 TERAKREDITASI DENGAN NILAI B
No. 48/DIKTUKep/2006
PENANGGUNG JA WAll
Bambang S. Purwoko
DEWAN EDITOR
Ketua : Memen Surahman (l PB, Geneti ka Molekuler)
Anggota : Aan A. Daradj at (BB Padi, Pemuliaan Tanaman), Anas D. Susila (IPB, Hortikultura),
lka Mariska (BB Biogen, Ku ltur Jaringan), Jajah Koswara (lPB, Pemu liaan Tanaman),
Kukuh Setiawan (UNILA, Agronomi), Munif Ghulamahdi (lPB, Ekofisiologi),
Satriyas lIyas (lPB, Teknologi Benih), Sugiono Moeljopawiro (BB Biogen, Biologi Molekuler),
Titis Adisarwanto (Balit Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, Agronomi)
EDITOR PELAKSANA
Ketua : Maya Melati (lPB, Ekofisiologi ),
Anggota : Iskandar Lubis (lPB, Agronomi),
Sobir (IPS, Pemuliaan Tanaman)
ADMINISTRASI
Nurdianah
PENERBIT
Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian - IPB dan
Perhimpunan Agronomi Indonesia (PERAGI)
ALAMAT EDITOR
Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian
Institut Pertan ian Bogor
JI. Meranti Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680
Telp.fF ax (0251 )6293 53
E mail :
[email protected]
Buletin Agronomi terbit sejak 1962, meru pakan j urnal yang menyajikan artikel
hasil penelitian, analisis kebijakan dan review yang berhubungan dengan budidaya !anaman
dalam art i luas. Jurnal diterbitkan setahun tiga kali : April, Agustus, dan Desember
No Rekening Berlangganan : BNI Cabang Bogor
Rek No 38939 10
a. n Dept. Agronomi IPB
HARGA LANGGANA N - belum termas uk on gkos kirim
(SUBSCRIPTION RATES - not includi ng shi pping a nd hand li ng)
Pelanggan (Subscriber) Pribadi (Personal) InstitusilPerp ustakaan (I nstit utionlLib rary) Luar Negeri (I ntern ational)
Satu tahun (One Year) Rp 60.000,Rp 75 .000,US$ 50,
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Pertumbuhan Bibit Tanaman Ma nggis (Garcinia mangostana L.)
Setelah Inokulasi dengan Berbagai Galur Agrobacterium rhizogenei
Growth ofmangosteen seedlings (Garcinia mangostana L.) after inoculated with various
Agrobacterium rhizogenes strains
Lizawati2, Roedhy Poerwan to J ', SobirJ , Iman Rusmana\ dan Tri Muji Er mayanti 5 Diterima 25 Januari 2007IDiset uj ui 26 Juni 2007
ABS TRACT
Growth of mangosteen essentially dep ends on its root system. Therefore, it needs technology to obtain stringer mangosteen root system. The use of Agrobacterium rhizogenes bacterium is an alternative. The objectives of this experiment were .' I) to find the effectiv e strain ofA. rhizogenes bacter ium jOt inoculation ofmangosteen seedling root, 2) to find the best inoculation method for indUCing mangosteen seedling root. The materials used in this experiment were .. mangosteenfruit and A. rhizogenes collection from Puslit Biotechnology LIP! Cibinong-Bogor. The experiment was arranged in completely randomized design with two factorial treatments. The first factor : I I strains A. rhizogenes (A TCC-15834, A TCC-8 I 96, R-IOOO, 07-20001, A4, A4-J, 509, 5 10, 511, MAFF 01 -1724, and control), the second factor.' 2 inoculation methods (cutting and dipping). The results showed that A. rhizogenes ofA TCC- I 5834, 509, 07 2000 1, A4, and R- IOOO increased stem diameter, plant height, leaf number, lateral and tertiary root number, better than A TCC-8196, MAFF 01-/ 724, 5 10, 51 I, A4-J, and control. Culling fO(1t method of inoculation resulted in higher live plant percentage compared to dipping root method. Key words: Agrobacterium rhizogenes, Garcinia mangostana, inoculation
PENDAHULUAN Pengembangan komoditas manggis (Garcinia mangostana L.) terkendala dengan lambatnya laju tumbuh dan panj angnya masa juvenil tanaman. Tanaman manggis mulai berbuah memerlukan waktu sekitar 10 - 15 tahun. Lambatnya pertumbuhan manggis antara lain disebabkan oleh buruknya sistem perakaran. Akar tumbuh dengan sangat lambat, rapuh, j umlah akar sekunder terbatas dan tidak mempunyai rambut akar, mudah rusak, dan terganggu akibat lingkungan yang tidak menguntungkan (Cox, 1988; Wible et al., 1992 ; Ramlan et aI. , 1992; Poerwanto, 2000). Masri et al. (1998) melaporkan j uga bahwa tanam an manggis mempunyai sistem perakaran yang kurang berkembang dimana j um lah akar sekunder per unit panj ang akar primer (kapasitas percabangan akar) manggis lebih keci l 2 1% dari durian, 27% dari cempedak, dan 45% dari rambutan. Dengan dem ikian diperlukan usaha untuk meningkatkan perkembangan akar sekaligus memacu pembentukan dan pertumbuhan rambut akar.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan sistem perakaran bibit manggis adalah dengan pemanfaatan bakteri Agrobacterium rhizogenes. Perbaikan sistem perakaran menggunakan A. rhizogenes telah banyak dilaporkan pada tanaman buah-buahan, seperti pada kiwi (Rugini el al., 1991), apel (Sutter dan Luza, 1993; Damiano dan MonticeIli, 1998), almond (Damiano et al., 1995), walnut (Caboni el al., 1996). A. rhizogenes merupakan bakteri tanah gram negatif yang tennasuk pada kelompok Rhizobiacea, mempunyai kemampuan untuk menstranfer sebagian bahan genetiknya (DNA) pada sel tanaman melalui pelukaan (Han et al., 1997). Akar dapat terbentuk karena terjadi transfer sebagian fragmen DNA yaitu T DNA dari Agrobacterium ke dalam sel tanaman. T DNA tersebut membawa gen-gen yang terl ibat dalam proses indu ksi akar yaitu daerah root loci (rol) A, S, C dan D pada bagian left T-DN A (TL-DNA) (Sl ightom et al., 1986; Chriq ui et at., 1996), sedangkan bagian right T-DNA (TR-DNA) membawa gen iaaM dan iaaH yang terlibat dalam biosintesis auksin (G iri dan Narasu, 2000).
Bagian dari disert as i penulis pertama pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Fak ultas Pertan ian Universitas Jamb i J Staf Pengaj ar Departemen Agronomi dan Horti ku ltura, Fakultas Penanian, IPB - JI. Meranti , Kampus IPB Darmaga Bogor, telp/fax : 0251 ·629353 ('Penulis untuk korespondcnsi) • Departemen Biologi, FMIPA IPS I Puslit Sioteknologi LlPI Cibinong-Bogor I
2
BuI. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Sampai saat ini, pemanfaatan A. rhizogenes pada tanaman manggis belum pemah dilaporkan . O leh karena itu perlu dipelaj ari upaya perbaikan si stem perakaran bibit manggis melalui inokulasi A. rhizogenes, sehingga akan didapatkan bibit manggis dengan sistem perakaran yang lebih baik dengan pertumbuhan yang lebih eepat. Penelitian ini bertujuan untuk menyeleksi galur A. rhizogenes yang dapat mengin fe ksi akar bibit manggis dan mendapatkan metode inokulasi A. rhizogenes yang . terbaik pada akar bibit tanaman manggis.
BAHAN DAN M ETO DE Penelitian dilaksanakan di Kebun Pereobaan Pusat Kaj ian Buah-Buahan Tropika, Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor yang berlokasi di Tajur. Penelitian dilaksanakan dari Februari 2004 sampai Maret 200 5. Bakteri A. rhizogenes yang digunakan ada 10 galur yaitu; ATCC-15834, ATCC-8 196, R- I000, 07-20001 , A4, A4 J, 509, 5 10, 5 11, dan MAFF 01 - 1724 diperoleh dari koleksi Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong-Bogor. Untuk pertu mbuhan bakteri digunakan media Yeast Manitol Broth (YMB) dan media Luria Bertani (LB). Galur A. rhizogenes dipelihara dalam media padat YMB (ATCC-15 834, 07-2000 1, A4, dan A4-J), dan LB (ATCC-8196, R- I000, dan 509, 5 10, 511 , dan MAFF 01-1724). A. rhizogenes untuk kemudian diinokulasi di kultur pada 50 ml media YMB dan LB cairo Kultur bakteri diinkubasi di atas mesin pengocok dengan kecepatan 150-200 rpm selama 24 jam, dalam keadaan gelap pada suhu 28°C. Acak Penelitian menggunakan Raneangan Lengkap (RAL) dengan dua faktor yang disus un seeara faktorial. Faktor pertama adalah galur A. rhizogenes (A) yang terdiri atas galur A. rhizogenes, yaitu; Ao= kontrol (tanpa A. rhizogenes), A I= 509, A z = 5 10, A3= 511, A4= MAFF 0 1- 1724, As = ATCC-15834, At,= ATCC-8 196, A7 = A4, As= A4-J, A9 = 07-20001 , A IO = R-I 000 dan faktor kedua adalah metode inokulasi (B), yaitu; B I = akar dipotong dan Bz = akar ditusuk. Masing-masing perlakuan diulang 3 kali, kombinasi perlakuan 66 satuan pereobaan. Setiap satuan pereobaan terdiri atas 2 polibag yang masing
128
masing beris i satu tanaman. Data hasil pengamatan dianalis is dengan menggunakan sidik ragam (uji F) terlebih dahulu . Apabila dalam sidik ragam tersebut terdapat pengaruh periakuan, analisis dilanjutkan dengan uji Duncan 's Multiple Range Test (a=0.05). Inokulasi A. rhizogenes dilakukan dengan menggunakan metode Strobel dan Naehmias ( 1985 ). Bibit manggis umur 6 minggu di inokulasi dengan A. rhizogenes pada bag ian akar, denga n metode inokulas i akar dipotong dan metod e akar ditusuk masing-masing pada posI si 1 em dari ujung akar, ke mudian bibit manggis direndam dal am berbagai ga lur A. rhizogenes selama 24 j am. Bibit dip indahkan ke kertas merang steril dis impan selama 2 hari suhu 28°C, dalam kondisi gelap, kemudian dipindahkan ke kotak pembibitan. Peubah diamati adalah ; ( I) tinggi tanaman, j umlah daun, dan diameter batang yang diamati setiap I bulan sekali dimulai sej ak bib it berumur 1 bulan setelah di pemb ibitan 3ampai umur 6 bulan, (2) pada akhir penelitian peubah yang diamati adalah : panjang akar primer, Jumlah akar sekunder, dan jumlah akar tersier, (3) pengamatan rambut akar menggunakan mikroskop inverted dengan perbesaran 100x.
HASIL DAN PE M BAHASAN
Perakaran Bibit Manggis Panjang Akar Primer Faktor berbagai galur A. rhizogenes dan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar pri mer bibit manggis umur 6 Bulan Setelah Inokulasi (BS!) sedangkan interaksi antara berbagai galur A. rhizogenes dan metode inokulasi tidak berpengaruh nyata. Dari Tabel 1 terlihat bahwa inokulasi galur 07-2000 I, A TCC- 15834, 509, A4, dan R IOOO menghasilkan panjang akar primer yang tidak berbeda nyata, tetapi berbeda dengan inokulasi galur ATCC-81 96, MAFF 0 1-1 724,5 11 , 510 dan bibit yang tidak di inokulasi (kontro l) . Bibit yang diinokulasi dengan metode akar dipotong (9.71 em) menghasilkan panj ang akar primer yang nyata lebih panj ang dibandingkan akar yang ditusuk (6.5 1 em) .
Liza wati . Roedhy Poe rwanto. Sobi r, illlan Ru sman a. dan Tr i !I1 uj i Erm ayanti
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Tabel I. Panjang akar pnmer (em) bibit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi den gan berbagai galur A. rhizogenes Galur A.rhizogenes Ko ntrol 07-2000 I RI OOO A4 509 ATCC-15834 MA FF 0 1- 1724 ATCC-8 196 51 0 51 1 A4-J Rataan
Metode Inokulasi Akar Ditusuk 5.47 7.97 8.00 7. 77 7.23 7.80 5.47 5. 10 5.63 5.67 5.53
Akar Dipotong 6.60 15.33 10.83 11.97 13.20 12.83 5.97 7. 93 5.83 6.70 9.57
6.51 B
9.71 A
Rataan 6.03 e I 1.65 a 9.42ab 9.87 ab 10.22 ab 10.32 ab 5.72 e 6.52 e 5.73 e 6.1 8 c 7. 55 be
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huru f kecil yang sarna pada kolom atau huruf besar pad a baris yang sarna tidak berbeda nyata pada tarafuj i DMRT (n = 0.05)
Jumlah Akar Sekunder Faktor berbagai galur A. rhizogenes dan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah akar sekunder bibit tanaman manggis umur 6 BSI, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata. Bibit yang diinokulasi dengan metode akar dipotong Tabel 2.
menghasilkan jumlah akar sekunder yang nyata lebih besar dibandingkan akar ditusuk (Tabel 2). Inokulas i A. rhizogenes galur ATCC- 15834, 509, 07-2000 I, dan A4 menghasilkan jumlah akar sekunder yang nyata lebih banyak dibanding inokulasi dengan galur ATCC-8 196, MAFF 01 - 1724, 511 , 5 10, A4-J dan kontrol.
Jumlah akar sekunder (buah) bibit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi dengan berbagai galur A. rhizogenes
Galur A.rhizogenes Kontro\ 07-20001 RI 000 A4 509 ATCC-\5834 MAFF 0 1-1724 ATCC-8 196 51 0 5 11 A4-J Rataan
Akar Ditusuk 7.00 7.33 7.00 5.33 8.33 5.67 3.00 2.00 2.00 3.33 2.00
Metode Inokulasi Akar Dipotong 7.33 15.67 9.67 15.67 16.33 20.67 2.00 7.00 2.33 3.00 8.33
4.82 B
Rataan 7.17 11.50 8.33 10.50 12.33 13. 17 2.50 4.50 2. 17 3. 17 5.17
be a ab a a a d bed d cd bed
9.82 A
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huru f keci l yang sarna pada kolom atau huruf besar pad a baris yang sarna tidak berbeda nyata pada tarafuji DMRT (n = 0.05)
Jumlah Akar Tersier Faktor galur A. rhizogenes, metode inokulasi dan interaksi antara galur A. rhizogenes dengan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap j umlah akar tersier bibit tanaman manggis umur 6 BSI. Inokulasi galur A4, 07-20001 , ATCC- 15834, dan 509 menghasilkan jumlah akar ters ier yang nyata lebih besar
Pertumbu han S ibil Tanaman Manggis ... ..
dibandingkan dengan metode akar ditusuk. Sedangkan inokulasi dengan galur MAFF 01 -1 724, 511 , 510 dan A4 -J menghasilkan jumlah akar tersier yang tidak berbeda nyata dengan b ibit yang tidak diinokulasi (kontrol) baik pada metode akar ditusuk maupun metode akar dipotong (Tabe l 3).
129
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Tabel 3. Jumlah akar tersier (buah) blbit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi dengan bcrbagai galur A. rhizogenes Metode Inokulasi
Galur A. rhizogenes
Akar Dipotong 9. 33 cd 9 1.67 a 38 .00 b 93.00 a 76.3 3 a 79.00 a 5.67 cd 9.33 cd 1.33 d 2 .67 cd 6.00 cd
Akar Ditusuk 11.00 cd 2.00 cd 6.00 cd 14 .33 cd 18.33 c 6.00 cd 4.67 cd 1.67 cd 2.33 cd 3.33 cd 4.00 cd
Kontrol 07-20001 RI000 A4 509 ATCC-158 34 MAFF 0 1-1724 ATCC-8 196 510 511 A4-J
Keterangan: Angka yang diikuti o leh hurufyang sarna tidak berbeda nyata pada tarafuj i DM RT (a = 0.05)
Pertumbuhan Tajuk Bibit Manggis Diameter Batang Faktor galur A. rhizogenes, metode inokulasi dan interaksi antara galur A. rhizogenes dengan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap pertambahan diameter batang bibit manggis. Dari Tabel 4 terlihat bahwa inokulasi A. rhizogenes galur A TCC15834, 07-20001, A4, dan 509 dengan metode akar
dipotong menghasilkan rata-rata diameter batang yang nyata lebih besar dibandingkan dengan metode akar ditusuk, sedangkan inokulasi galur MAFF 01 - 1724, ATCC 8196, 511 , 510, dan kontrol menghas ilkan pertambahan diameter batang yang tidak berbeda nyata antara metode akar dipotong dan metode akar ditusuk pada batang bibit tanaman manggis umur 6 BSI (Tabel
4).
Tabel 4. Pertambahan diameter batang (mm) bibit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi dengan berbagai galur A.
rhizogenes Metode Inokulasi Galur A. rhizogenes Kontrol 07-20001 RI 000 A4 509 ATCC- 15834 MAFF 01-1724 ATCC-8196 510 511 A4-J
00480 0.357
00407 0.383
00433 00427 0.343 0.343 0.347 0.360 0.327
Akar Ditusuk bcde ef def ef def def ef ef ef ef f
0.3 50 0 .600 0.543 0 .600 0 .577 0.693 0.533 0.4 53 0.357 0.330 0.367
Akar Dipotong ef ab bcd ab abc a bed bcd cde f f ef
Keterangan : Angka yang diikuti o leh hurufyang sarna tidak berbeda nyata pada tarafuj i DMRT (a = 0.05)
Jumlah Daun Faktor berbagai gaJur A. rhizogenes dan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap pertambahan j umlah daun bibit tanaman manggis umur 6 BSI, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata. Bibit yang diinokulasi dengan galur ATCC 15834, dan 07-20001 menghas ilkan pertambahan
130
jum lah daun yang nyata leb ih banyak dibandingkan ino kulasi dengan galur 509, R 1000, MAFF 01 -1724, ATCCC-8 196, 511 , A4-J, 5 10, dan kontrol. Metode inokulasi akar dipotong (7.64 helai) menghasilkan pertambahan jumlah daun yang nyata lebih besar dibandingkan dengan akar di tusuk (6 . 12 helai) (Tabel 5).
Lizawati, Roedhy Poerwanto, So bir, Iman Rus mana, dan Tri Muii Erm ayanti
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Tabel 5
Pertambahan jumlah daun (helai) bibit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi dengan berbagai galur A. rhizogwes Metode Inokulasi Akar Ditusuk Akar Dipotong
Galur A. rhizugenes I:.ontrol 07-2000 I R IOOO A4 509 ATCC- 15834 MA FF 01-1724 ATCC -8196 5 10 511 A4-J Rataan
6.00 8.00 6.00 8. 00 5.33 8.00 6.67 4 .00 5.33 5.33 4 .67
5.33 9. 33 8.00 8.00 9.33 11.3:5 7.3:5 7.33 6.00 6.00 6.00
6.12 B
7.64 A
Rataan 5.67 de 8.67 ab 7.00 bed 8.00 abe 7.33 bed 9. 67 a 7.00 bed 5.67 de 5.67 de 5.67 de 5.33 de
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf keci l yang sama pada kolom atau huruf besar pada baris yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uj i DMRT (a = 0.05)
Tinggi Tanaman Faktor berbagai galur A. rhizogenes dan metode inokulasi berpengaruh sangat nyata terhadap pertambahan tinggi bib it tanaman manggis umur 6 BSI, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata. Dari Tabel 6 terlihat bahwa metode inokulasi akar dipotong menghasilkan pertambahan tinggi bibit yang
nyata lebih besar dibandingkan dengan metode akar ditusuk. Inokulasi galur ATCC-15834, 07-20001 , A4 dan 509 menghasilkan pertambahan tinggi yang tidak berbeda nyata. Pertambahan tinggi terkeeil dihasilkan oleh bibit yang diinokulasi dengan galur 511 , A4-J, MAFF 01 - 1724, 5 10, dan kontrol (Tabel 6).
Tabel6. Pertambahan tinggi (em) bibit manggis umur 6 bulan setelah inokulasi dengan berbagai galur A. rhizogenes Metode Inokulasi Akar Dipotong Akar Ditusuk 4.63 4.57 6.03 8.33 8.00 5.33 8.07 6.33 8.23 6.60 9.00 7.33 4 .20 5.53 6. 17 6.87 4.77 5.20 4.73 4.40 6. 10 5.40 6.68 A 5.66 B
Galur A. rhizogenes Kontrol 07-20001 R IOOO A4 509 ATCC-15 834 MAFF 01-1 724 ATCC-8 196 5 10 511 A4-J Rataan
Rataan 4 .60 d 7.18 ab 6.67 be 7.20 ab 7.42 ab 8. 17 a 4.87 d 6.52 be 4.98 d 4 .57 d 5.75 ed
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf kecil yang sarna pada kolom atau huruf besar pada baris yang sarna tidak berbeda nyata pada tarafuji DMRT (a = 0.05) Has il penelitian ini menunj ukkan bahwa inokulasi A. rhizogenes galur tertent u mampu men ingkatkan pertum buhan bibit manggis baik pertumbuhan taj uk maup un perakarannya. Galur A. rhizogenes da n metode inoku las i sangat menentu kan keberhas ilan infeksi A. rhizogenes pad a akar bib it manggi s. Sete lah 6 bu lan perlakuan terlihat bahwa galur ATCC - 15834, 07-2000 I, A4 , 509, dan R I 000
,';; rt li ln buhan B,b it'\ anam :1 11
~. lan ggl ·;
.. .
dengan metode akar dipotong lebih efektif dalam mengi nfe ksi akar bib it manggis . Pen ingkatan panjang akar primer, jum lah akar sekunder, jumlah akar tersier, diameter batang da n tinggi yang d ihasil kannya lebih besar dibandi ng galur MAFF-0 1- 1724 , ATCC-8196, 511 , 510 dan A4-J. Metode inokulasi galur A. rhizogenes pada akar bibit manggi s berpengaruh terhadap persentase
131
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
hidup bibit tanaman manggis. Metode inokulasi dengan cara akar ditusuk menghasilkan persentase bibit manggis yang hidup lebih rendah dibandingkan metode inokulasi d~ngan cara aka! dipotong (Gambar I dan
100
~--~ ~ II
Co ::I 'C
90
J: 80
Co
60
:s! 80 :t: c 60 E 40
1Ii ~
Oitusuk Oipotong
1---.
.... c
I-
~
---1f- Akar
20 0 ~
1
2
3
4
5
I.
Persentase inokulasi
;Ji
co
'" U U f0-
«
6
"« § Ce
cr
0
'"
f
~
DAkar ditusuk
'-
5
r
«
I!IAkar dipotong
" '"
N
a:; U
U
;:::
w.. w..
«
::;:
Gal ur A. rhizogen es
Umur (Bula n)
Gambar
0>
8N 5! 'a
50
tanaman
yang
hidup Gambar 2. Persentase tanaman yang hidup pada perlakuan metode pada berbagai galur A. rhizogenes
Dari Gambar 2 terlihat bahwa akar bibit manggis yang diinokulasi dengan galur A. rhizogenes 07-20001 , ATCC-15834, A4, 509 dan RIOOO menghasilkan persentase tanaman hidup lebih tinggi dibanding dengan galur ATCC-81 96, 510, 5 11 , A4-J, dan MAFF 01 - 1724. Hal ini diduga karena galur A. rhizogenes 07-20001, ATCC-15834, A4, 509 dan RIOOO lebih efektif dalam menginfeksi akar bibit manggis. Efektifitas masing masing galur A. rhizogenes dalam menginfeksi bibit tanaman manggis dalam penelitian ini terlihat bervariasi. Keadaan ini disebabkan tidak semua galur A. rhizogenes dapat meningkatkan perturnbuhan bibit tanaman manggis. Menurut Hiei et al. (1 997) bahwa keberhasilan Agrobacterium dalam menginfeksi tanaman ditentukan oleh banyak faktor diantaranya adalah jenis dan perkembangan jaringan yang akan diinfeksi serta galur Agrobacterium yang digunakan. Galur A. rhizogenes sering j uga diklasifikasikan berdasarkan opin yang dikandungnya seperti agropin, manopi n atau cucumopin. Bakteri A. rhizogenes galur ATCC-15834, 07-20001 , A4, A4-J, 509, 51 0, dan 5 11 merupakan bakteri dengan tipe agropin, sedang galur ATCC-81 96 dan MA FF 01- 1724 merupakan tipe manop in. Bakteri dengan tipe agropin mempunyai kedua DNA transfer yaitu left T-DNA (TL-DNA) dan right T-DNA (TR-DNA), sedangkan bakteri dengan tipe manop in hanya memiliki TL-DNA aja sehingga tidak memberikan sandi genetik untuk biosi ntesis auks in (van der Salm et al., 1996). Peni ngkatan pertum buhan tajuk maupun perakaran bib it manggis yang diinokulasi dengan gal ur A TCC 158 34 , A4, 07-2000 1, 509, dan R IOOO diduga karena A. rhizogenes tersebut mam pu menginfeksi akar bibit
132
-
...
___ Akar
E 70 ...
~
100
::I
...c:
...c: I
Gambar 2). Keadaan ini disebabkan banyaknya akar bibit manggis yang mengalami pembusukan setelah diinokulasi dengan berbagai galur A. rhizogenes.
manggis sehingga dapat mentransfer T-DNA pad a genom sel tanaman. Tanaman yang telah mengalami integrasi T-DNA akan mengekspresikan enzim baru, mensintesis zat pengatur tumbuh auksin. Zat pengatur tumbuh tersebut diperlukan tanaman untuk meningkatkan sintesis protein dan memacu pertumbuhan primodia akar sehingga meningkatkan perturnbuhan rambut akar. Inokulasi A. rhizogenes pada tanaman lain telah dilakukan juga oleh Bassil et al. (1991) pada Hazelnut (Corylus avellana L.), inokulasi galur A4 pada apel (Lambert dan Tepfer, 199 1), dan galur 323 pada olive (Strobel et al. , 1988), inokulasi A. rhizogenes tersebut mampu meningkatkan pertumbuhan akar dan produksi tanaman. Untuk mengetahui keberhasi~an inokulasi galur A.rhizogenes dan metode inokulasi yang digunakan dapat dilihat dengan pengamatan langsung terhadap fenotipe akar bibit manggis atau melalui penggunaan penanda tertentu. Dari hasil pengamatan terhadap feno tipe akar bib it manggis hasil inokulasi dengan berbagai galur A. rhizogenes terlihat adanya pertumbuhan rambut akar pada akar sekunder bibit manggis (Gambar 3), dimana inokulasi galur ATCC 15 834 mampu menghasilkan pertumbuhan rambut akar yang lebih panj ang dan banyak kemudian diikuti galur 07-2000 I, A4 , R 1000, dan 509 sedangkan pada tanaman kontrol tidak terdapat pertumbuhan rambut akar pada bag ian akar sekundemya. Menurut Lakitan (1 995) ram but akar adalah modifikasi sel epiderm is akar, dimana keberadaan ram but akar ini adalah memperluas total luas permukaan akar, sehingga penting artinya dalam serapan air dan unsur hara bagi tanaman .
Lizawati, Roedhy Pocrwan to, Sobir. Iman Rusl1lan a, dan Tri Muji Emlaya nti
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Gambar 3. Rambut akar bib it tanaman mangg is umur 6 bulan setelah inokul asi dengan A. rhyzogenes dengan metode akar dipotong (I) kontrol, (2) ATCC-IS834 (::;) 07-2001 . (4) RIOOO (S) S09, dan (6) A4 . Inokulasi galur ATCC-15834, A4, 07-20001, )09, dan R lOOO pad a akar bibit manggis menghasilkan pertambahan diameter batang, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar primer, jumlah akar sekunder dan jumlah akar tersier yang nyata lebih besar dibandingkan dengan kontrol dan galur A , rhizogenes lainnya, Poerwanto et at. (1989) menemukan bahwa, akar satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc. Cv. Okitsu Wase) yang memiliki rambut akar yang lebih panjang dan banyak temyata juga menghasilkan total panjang akar dan berat kering akar yang nyata lebih besar. Hal ini j uga terj adi pada bibit manggis sete lah di inokulasi A. rhizog enes.
Pada penelitian In! ditemukan juga eukup banyaknya bibit manggis hasil inokul as i yang mati. Ha l ini diduga disebabkan waktu perenda man bibit manggis dalam suspensi bakteri A. rhizogenes selama 24 jam terlalu lama sehingga terjadi persai nga n antara tanaman dan keeepatan bakteri yang tumbuh serta infeksi bakter i A. rhizogenes yang terlalu banyak menyebabkan sel/j aringa n tanaman menjadi stress dan ti dak bisa tumbuh, Mihaljev ic et af. (1996 ) juga melaporkan bahwa pere nd aman eksp lan Pinus nigra dalalll suspensi A, rhizogenes leb ih dari 24 j am dapat menyebabkan penurun an persen tase ta naman yang berakar dan terjadinya pengeringan pada daerah perlukaa n, Menurut Purnaman ingsi h (2006), bahwa tanaman di kot il edon sangat sensitif terhadap in fe ksi Ag ro baclerill!11 sedangkan tanaman monokotiledon lebih su li t diinfeksi oleh Ag robacterium sehi ngga bi asanya tanam an monokoti ledon membutuhkan waktu perendaman y a!I '2 lebih lama.
KESI M PULAN
Inokulasi gal ur A. rhizogenes ATCC- IS 834, 07 200U I , A4, 509, dan R- I 000 mampu men ingkatkan pertumbuhan taj uk, yaitu : diameter batang, tinggi tana man, dan j umlah daun tanaman serta panjang akar primer, jumlah akar sekunder dan ters ier bib it tanaman manggis. Metode inokulasi dengan eara akar dipotong lebih efekti f dalam menginfeksi akar bibit manggis dibandingkan dengan akar ditusuk. lnokulas i galur ATCC- lS834 , A4, 07-20001, S09 , dan R IOOO dapat menghasilkan pertumbuhan rambut akar pada akar bibit tanaman manggi s. UCAPAN TERIMA KASlH
Terima kasih kepada Kantor Kementerian Riset da n Teknologi melal ui program RUSNA S Penge mbanga n Buah-buahan Unggulan Indonesia di Pusat Kaj ian Buah -B uahan Tropika (PKBT), LPPM ] PR atas dana ya ng diberikan sehingga penelitian ini dar at terlaksa na dan Pus lit Biotekno] ogi-L1PI Cibinong alas r enggu naan ga lur A. rh i::.ogenes.
DAFTAR PUSTAKA
Bass il , N ,II. , W.M. Proebsting, L.W, Moore, DA Lightfoot. 199 1. Propagation of Hazel nut Stem Cu tting Using Agrobaclerilln1 rhizogenes. Hort Sci. 26(8): ]05 8- 1(l60, Cabo ni, E, P Laurl, M, Tone lli G. Falasea, C. Dam iano. ! (NG, R OO I Ind uction by Ag robacteriul1l rh i:llf!,CIlC'S ill Wa!n uL Pl ant Sci. II8 :20:l-20R,
Bul. Agron. (35) (2) 127 - 134 (2007)
Chriqui, D., G. Anne, D. Walter, P. Els, V.O. Henry. 1996. Rol genes and root initi ation and development. J. Plant and Soil 187:47-55 . Cox, J. E.K. 1988. Garcinia mangostana-Manggosteen. p 361 -3 75 . In Gardner, R.J and S. A. Chaudori (eds.). The Propagation of Tropical FrUIt Trees. FAO and CAB, England. Damiano, C., T. Archilletti, E. Caboni, P. Lauri, G. Falasca, D. Mariotti, G. Ferraiolo. 1995. Agrobacterium mediated transformation of almond: in vitro rooting through localized infection of A. rhizogenes. Wild.Type. Acta Hort 392: 161- 169. Damiano, C., S. Monticelli. 1998. In vitro fru it trees rooting by Agrobacterium rhizogenes wild type Infection. Plant Biotechnol. Vol. 1 No.3.
root of lrifoloate orange budded with Satsuma mandarin. J. Japan. Soc. Hort. Sci. 58(2) : 267-274 . Poerwanto, R. 2000. Teknologi Budidaya Manggis. Makalah . Diskusi Nas ional Bisnis dan Teknologi Manggis. Bogor. 15- 16 No v. Purnamaningsih, R. 2006. Intoduksi gen DejH9- iaaM dan DejH9-RI-iaaM me lal ui vektor Agrobacterium untuk meni ngkatkan produksi {Umefaciens tanaman tomat. Disertasi. Sekolah Pascasarj ana. IPB Bogor. Ramlan, M.F., T.M. Mahmud, B.M. Hasan, M.Z. Karim . 1992. Studies on photosynthesis on youn g mangosteen plants grown under several growth conditions. Acta. Hort. 32 1: 482-489.
Giri, A., M.L. Narasu. 2000. Transgenic hai ry root recent trends and applications. Biotechnology Advances 18 : 1-22.
Rugini, E., A. Pellegrinesch i, M. Mencuccini, D. Mariotti. 199 J. Increase of Rrooting ability in the woody species kiwi (Actinidia deliciosa A. Chev.) by transformation with Agrobacterium rhizogenes Rol genes. Plant Cell Reports 10:29 1-295 .
Han, K.H., M.P. Gardon, S. H. Strauss. 1997. High frequency transformation of cottonwoods (Genus Populus) by Agrobacterium rhizogenes. Can. J. For. Res. 27:464-470.
Slightom, J. L., M. Durand-Tardif, L. Jouanin, D. Tepfer. 1986. Nucleotide sequence analysis of the TL DNA of Agrobacterium rhizogenes Agrop in type plasmid. J.B ioI.Chem. 261 :108-1 2 1.
Hiei, Y., T. Komari, T. Kubo. 1997. Transformation of rice mediated by Agrobacterium tumefac iens. Plant Mol. BioI. 35:205-21 8.
Strobel, G.A., A. Nachm ias. 1985. Agrobacterium rhizogenes promotes the initial growth of bare root stock almond. J. of Gen Microbiology (131) : 1245-1249.
Lakitan, B. 1995. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. PT. Raja Grafindo Persada. Lambert, C., D. Tepfer. 1991 . Use of Agrobacterium rhizogenes to create chimeric apple trees through genetic grafting. Biotechnology. Vol 9. January 199 1. Masri, M., H. Azizah, l.M. Razi, A.S. Mamat. 1998. Arbuscular mycorrhiza enhances growth and reduces the nursery period of mangosteen (Garcinia mangostana L.) Seedlings. J Trop Agric and Food Sci. 26 (1) :7-15 Mihaljevic, S., S. Stipkovic, S. Jelaska. 1996. Increase of root induction in Pinus nigra explants using Agrobacteria. Plant Cell Reports 15: 610-614. Poerwanto, R., H. Inoue, I. Kataoka. 1989. Effect temperature on the morphology and physiology of
134
Strobel, G.A., A. Nachmias, W.M. Hess. 1988. Improvements in the growth and yield of olive tree by transformation with the Ri plasmid of Agrobacterium rhizogenes. Can J Bot. Vol. 66. 1988. Sutter, E.G. , J. Luza. 1993 . Deve lopmental anatomy of roots induced by Agrobacterium rhizogenes in Malus pumila 'M26 ' shoot grown in vitro. Int J Plant Sci 154: 59-67 . van der Sal m, T.P.M., C. H. H ~ n isc h ten Cate, H.J .M. Dons. 1996. Prospects for application of rol genes for crop improvement. Plant Molecular Biology Reporter 14: 207-228. Wible, J., E.K. Chacko, W.J.S. Downtown. 1992. Mangosteen (Garcinia mangoslana L.) a potential crop for tropical Northern Australia Acta Hort. 321:132-137.
Li zawati. Roed hy Poerwanto. Sobir. (man Rusmana, dan Tri Muji Ermayanli
