2
AgroinovasI
Pemanfaatan Teknik Kultur In Vitro Untuk Mendapatkan Tanaman Pisang Ambon Tahan Penyakit Fusarium Pisang merupakan salah satu komoditas buah-buahan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia karena harganya relatif murah dan kualitas gizi yang baik. Luas panen dan produksi pisang menempati posisi pertama dibandingkan total produksi buah-buahan lainnya. Indonesia merupakan salah satu negara pengekspor pisang, volume ekspor tertinggi dicapai pada tahun 1996 dengan nilai sekitar 18 juta dolar, namun pada tahun berikutnya menurun dan bahkan pada tahun 2004 hanya 1197 ton dengan nilai sekitar 778.000 dolar (Anonim, 2004). Salah satu masalah yang dihadapi dalam pengembangan tanaman pisang adalah kehilangan hasil yang disebabkan oleh serangan penyakit layu Fusarium. Penyakit layu Fusarium disebabkan oleh Fusarium oxysporum Schlect f. sp. Cubense merupakan salah satu penyakit utama pisang yang dapat menghancurkan pertanaman pisang komersial di dunia (Cahyana, 2006). Menurut beberapa laporan, kerusakan pertanaman pisang di Taiwan, Malaysia, Indonesia, Vietnam, dan Cina disebabkan oleh Fusarium oxysporum ras 4. Penyakit layu tersebut dilaporkan telah menyebar luas di Asia, Amerika (Latin) dan Australia (http://hebenyamine. blog.com/3944447). Hampir semua tanaman pisang rentan terhadap penyakit ini dengan intensitas antara 24,5-49,5% (Eko, 2007). Kerugian hasil yang disebabkan oleh penyakit ini dapat mencapai 63,33%. Fusarium oxysporum f. sp. cubense merupakan patogen tular tanah yang dapat merusak tanaman karena menghasilkan senyawa toksin disebut asam fusarat. Jamur ini mampu bertahan lama di dalam tanah sebagai klamidospora sehingga sulit dikendalikan. Penyakit ini menular melalui tanah, menyerang akar dan masuk ke dalam bonggol pisang. Di dalam bonggol, jamur merusak pembuluh sehingga menyebabkan tanaman layu dan akhirnya mati. Gejala-gejala dari penyakit tersebut adalah: 1. Menguningnya daun pisang, dimulai dari daun yang tua. 2. Pecah batang, perubahan warna pada saluran pembuluh. 3. Ruas daun memendek. 4. Perubahan warna pada bonggol pisang. 5. Biasanya batang yang terserang mengeluarkan bau busuk. Sampai saat ini belum ditemukan satupun kultivar pisang yang benar-benar tahan terhadap penyakit layu fusarium. Kalaupun ditemukan kultivar yang tahan, pemuliaan tanaman pisang untuk memindahkan gen ketahanan dari suatu kultivar ke kultivar lain melalui persilangan secara konvensional mengalami hambatan karena sebagian besar kultivar pisang bersifat steril, selain itu terdapat variasi genom yang tinggi, heterozigositas dan poliploidi. Dengan demikian diperlukan pendekatan Edisi 18-24 April 2012 No.3453 Tahun XLII
Badan Litbang Pertanian
AgroinovasI
3
lain untuk mendapatkan tanaman pisang yang tahan terhadap penyakit ini. Beberapa cara yang dapat digunakan untuk mencegah penyebaran penyakit ini adalah dengan membuang/membakar tanaman pisang yang sudah terlanjur terserang penyakit, menanam lebih dari satu varietas, membersihkan gulma di sekitar areal pertanaman, atau menggunakan bibit yang bebas penyakit, dan lain-lain. Cara yang paling efektif dan efisien untuk mengatasi masalah penyakit tersebut adalah penggunaan varietas tahan. Salah satu metode alternatif untuk memperoleh genotipe baru yang tidak tersedia pada sumber plasma nutfah yang ada adalah penggunaan teknik kultur jaringan, antara lain melalui metode keragaman somaklonal, mutasi dan seleksi in vitro. Kultur jaringan atau kultur in vitro merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk mengkulturkan bagian-bagian tanaman pada kondisi aseptik. Teknik kultur jaringan ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, di antaranya adalah perbanyakan tanaman (produksi bibit), perbaikan sifat genetik tanaman, produksi metabolit sekunder, dan penyimpanan secara in vitro. Pemanfaatan teknik kultur jaringan untuk meningkatkan keragaman genetik, terutama pada tanaman yang diperbanyak secara vegetatif telah banyak dilakukan, karena metode tersebut terbukti lebih efektif dan efisien serta memerlukan waktu yang lebih singkat untuk menghasilkan varietas baru. Penggunaan Teknik Kultur Jaringan untuk Perakitan Pisang Tahan Layu Fusarium Dalam pemuliaan tanaman keragaman genetik yang tinggi mutlak diperlukan sebagai bahan untuk seleksi. Salah satu upaya yang dapat digunakan untuk memperluas keragaman genetik tanaman tanpa harus tergantung kepada sumber genetik yang ada di alam adalah kultur in vitro, yaitu dengan menginduksi keragaman yang berasal dari sel-sel somatik (keragaman somaklonal). Penggunaan metode tersebut telah banyak digunakan untuk menghasilkan varietas baru pada berbagai tanaman. Keragaman somaklonal pada kultur in vitro dapat dilakukan dengan menggunakan zat pengatur tumbuh yang aktivitasnya kuat seperti 2,4-D atau dicamba, penggunaan zat pengatur tumbuh dengan konsentrasi yang tinggi ataupun dengan perlakuan subkultur berulang. Keragaman somaklonal yang ditimbulkan dalam kultur in vitro merupakan sumber keragaman genetik yang berpotensi untuk digunakan dalam pemuliaan tanaman. Perubahan sifat genetik yang terjadi akan meningkat apabila dikombinasikan dengan mutasi induksi. Mutasi induksi dapat dilakukan dengan perlakuan bahan mutagen tertentu antara lain mutagen fisik (radiasi sinar x, sinar gamma) dan mutagen kimia (EMS, dES, MMS, dan lain-lain). Keragaman somaklonal yang Badan Litbang Pertanian
Edisi 18-24 April 2012 No.3453 Tahun XLII
4
AgroinovasI
Edisi 18-24 April 2012 No.3453 Tahun XLII
Badan Litbang Pertanian
AgroinovasI
5
Gambar 1. Pertumbuhan tanaman hasil seleksi in vitro di lahan endemik penyakit layu Fusarium pada generasi ke-2 menghasilkan buah normal. diharapkan adalah keragaman yang dapat diwariskan pada turunannya, bersifat stabil pada silklus seksual atau perbanyakan vegetatif yang berulang. Untuk mengarahkan perubahan sifat yang terjadi secara spesifik dapat digunakan teknik seleksi in vitro, yaitu dengan menggunakan komponen seleksi tertentu yang ditambahkan ke dalam media pertumbuhan, misalnya AlCl3 untuk sifat ketahanan terhadap lahan masam, PEG untuk sifat ketahanan terhadap kekeringan, atau dengan menggunakan filtrat atau toksin dari patogen penyebab penyakit. Seleksi untuk mendapatkan sifat ketahanan terhadap faktor biotik seperti patogen dapat dilakukan dengan melakukan simulasi serangan patogen secara in vitro dengan menambahkan toksin atau filtrat dari patogen tersebut pada media kultur (Svaboda dan Lebeda, 2005). Teknik ini sudah berhasil dilakukan antara lain pada panili, abaka, gandum, dan pisang, sedangkan Tang (2006) telah menghasilkan pisang cavendish resisten layu fusarium yang stabil dan sudah 10
Badan Litbang Pertanian
Edisi 18-24 April 2012 No.3453 Tahun XLII
6
AgroinovasI
tahun ketahanannya belum terpatahkan. Metode ini juga telah berhasil diterapkan pada beberapa tanaman untuk menghasilkan varietas baru dengan sifat tertentu, antara lain tanaman padi toleran aluminium dan kekeringan, tanaman kedelai toleran aluminium dan kekeringan, dan lain-lain. Penelitian perakitan pisang untuk mendapatkan sifat ketahanan terhadap layu fusarium telah dilakukan di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) bekerjasama dengan Pusat Kajian Buah Tropika (PKBT) Institut Pertanian Bogor, menggunakan varietas Ambon Kuning dan Ambon Hijau. Metode yang digunakan adalah induksi keragaman somaklonal pada populasi sel menggunakan mutagen fisik yaitu, iradiasi sinar gamma. Untuk mengarahkan perubahan sifat yang terjadi, maka digunakan asam fusarat sebagai media seleksi pada kultur in vitro. Bibit yang dihasilkan dari metode tersebut selanjutnya diuji sifat ketahanannya di rumah kaca dengan mengggunakan inokulum spora Fusarium oxysporum. Tanaman yang tahan (terseleksi) kemudian ditanam di lahan endemik yang sudah terinfeksi oleh Fusarium oxysporum dan menunjukkan adanya sifat ketahanan yang tetap dipertahankan pada anakannya. Tanaman pisang yang dihasilkan mempunyai morfologi yang sama dengan induknya, demikian juga dengan kualitas buah pisang yang dihasilkan (Gambar 1). Saat ini pengujian masih terus dilanjutkan pada anakannya/turunan ke-4. Ragapadmi Purnamaningsih Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111 Telp. (0251) 8337975, 8339793; Faks. (0251) 8338820 E-mail:
[email protected] HP: 08179000071
Edisi 18-24 April 2012 No.3453 Tahun XLII
Badan Litbang Pertanian
