51
Jurnal HPT Volume 1 Nomor 4 Desember 2013 ISSN : 2338 - 4336
UJI KETAHANAN KALUS KULTIVAR TEBU (Saccharum officinarumL)TERHADAP PENYAKIT POKAHBUNG MENGGUNAKAN FILTRAT KULTUR FUSARIUM MONILIFORME SECARA IN VITRO Dhewyangga Bismi Panglipur1, Liliek Sulistyowati1, AntonMuhibuddin1, Nurul Hidayah2 1
2
Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145 Balai Penelitian Tanaman Pemanis Dan Serat Malang, Jl.Raya Karangploso Km 4 Malang 65152
ABSTRACT This research was conducted at Phytopatology and Breeding Laboratory of Indonesia Sweetener and Fiber Crops Research Institute Malang, on February to July 2013. This research was used completely randomized design with two factors, threecultivars sugarcane, PS.06.195, PS.06.121, PS.04.129 and50% Fusarium monoliforme filtrate concentrations. This experiment was repeated three times. Data were analyzed using paired T test at the level of 5%.Inoculation of sugarcane callus to F. moniliformefiltrate gave significant effect based onparameters in each observation. PS.06.195callus is the most resistant callus among all indicators, the callus colour wasyellow to brown, callus biomass and callus dry weight were not significant difference than control, and height of callus was still able to differentiation. Keywords:sugarcane callus, Fusarium moniliformefiltrateculture
moniliforme,
Fusarium
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menguji tingkat ketahanankalus kultivar tebu terhadap penyakit pokahbung secara in vitro. Penelitian dilakukan di Laboratorium Fitopatologi dan Pemuliaan Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat Malang, pada bulan Pebruari - Juli 2013. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor yaitu tiga macam kultivar tebu yaitu PS.06.195, PS.06.121, PS.04.129 dengan ulangan tiga kali dan konsentrasi filtrat Fusarium monoliforme 50%. Analisa data menggunakan analisa statistika uji T berpasangan pada taraf 5%. Inokulasi terhadap tiga kalus kultivar tebu terhadap filtrat F.moniliforme memberikan pengaruh yang signifikan dalam berbagai indikator parameter pengamatan.Kalus PS.06.195 pada konsentrasi filtrat F.moniliforme 50% merupakan kalus tahan dari seluruh parameter pengamatan.Hal ini dikarenakan pada kalus tebu kultivar PS.06.195 menunjukkan warna kalus kuning cokelat, biomassa dan berat kering kalus yang tidak berbeda nyata apabila dibandingkan dengan perlakuan kontrol, serta panjang kalus yang masih dapat berdiferensiasi. Kata Kunci: kalus tebu, Fusarium moniliforme, kulturfiltrat Fusarium moniliforme
Panglipur et al., 2013. Uji Ketahanan Kalus Kultivar Tebu (S. officinarum L)
PENDAHULUAN Tebu (Saccharum officinarum L) adalah anggota Graminae yang merupakan tanaman asli tropika basah. Tanaman tebu (Saccharum sp.) merupakan salah satu komoditas penting untuk dijadikan bahan utama pembuatan gula yang sudah menjadi kebutuhan primer dalam rumah tangga. Indonesia merupakan salah satu Negara di Asia yang memberikan kontribusi yang besar terhadap perkembangan gula dunia. Penyakit tanaman merupakan salah satu permasalahan penting produksi tebu di Indonesia maupun di negara lain. Tanaman tebu dapat terserang berbagai macam penyakit, antara lain yaitu penyakit busuk batang, embun bulu, penyakit blendok, noda merah, noda mata, noda kuning, noda coklat, noda cincin, karat oranye, garis coklat, penyakit puru daun Fiji dan pokahbung. Penyakit pokahbung merupakan penyakit penting pada tanaman tebu. Bolle (1927) pertama kali mengisolasi dan menginokulasi patogen pokahbung di Jawa dan menemukan bahwa penyakit ini disebabkan oleh Fusarium moniliforme. Asal nama pokahbung merupakan bentuk bahasa Jawa yang menggambarkan perubahan bentuk atau kerusakan tunas. Salah satu pengendalian penyakit yang disebabkan oleh cendawan F.moniliformeadalah dengan penggunaan varietas tahan.Teknik kultur jaringan merupakan salah satu cara mendapatkan kultivar tahan terhadap infeksi patogen. Kultur jaringan dapat menghasilkan bibit tebu yang baik dan sehat tanpa terbawa penyakit oleh induk sebelumnya. Penelitian ini bertujuan untuk menguji tingkat ketahanan kaluskultivar tebu terhadap penyakit pokahbungyang
disebabkan oleh cendawan moniliformesecarain vitro.
52
F.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fitopatologi dan Pemuliaan Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat (BALITTAS) Malang.Waktu penelitian yaitu bulan Pebruari - Juli 2013. Metode Penelitian dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor yaitu tiga macam klon tebu yaitu PS.06.195, PS.04.129, dan PS.06.121 yang diinokulasikan dengan filtrat Fusarium monoliforme dengan dua konsentrasi masing-masing 50% dan 60%. Setiap perlakuan dilakukan ulangan tiga kali dan disetiap ulangan terdiri atas 3 botol . Alat dan Bahan Pembiakan kultur F.moniliforme : autoklaf, oven, laminar air flow caminet, alat diseksi, milipore 0,2 mm, erlenmeyer, gelas ukur, pipet ukur, pipet tetes, botol, labu ukur, pengaduk, botol ukur, cawan petri, rak kultur, lampu TL 40, Bunsen dan aluminium foil. Eksplan tebu diperoleh dari koleksi BALITTAS Malang.Kultur filtrat F.moniliformediperoleh dari hasil isolasi daun tebu bergejala pokahbung. Media PDA (Potato Dextrose Agar) digunakan sebagai media pertumbuhan inokulum F.moniliforme serta media MS padat digunakan sebagai media inisiasi dan inokulasi eksplan tebu. Pelaksanaan Sterilisasi Alat-alat dissecting-set dan glass ware yang akan digunakan untuk
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 4
kulturjaringan dicuci terlebih dahulu, kemudian dikeringkan dengan mengggunakan oven lalu dibungkus dengan kertas payung dandisterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121o C, tekanan 15 psi selama 20-30 menit (Prihandana dan Hendroko, 2006). Pembuatan Media MS Larutan makro dan mikro serta larutan hormon dan vitamin ditimbang sesuai dosis dan dimasukkan kedalam wadah untuk dihomogenkan, kemudian diukur pH pada 5,8. Pemasakan dan pensterilan media menggunakan autoklaf. Suhu yang digunakan untuk pensterilan adalah 118o selama 30 menit. Larutan media dituang kedalam tabung kultur dengan volume 20 ml. Seleksi dan InduksiEskplan Tebu Eksplan yang digunakan adalah irisan daun muda yang masih muda yang masih menggulung dari pucukan tebu berumur 3-7 bulan.Induksi dilakukan pada media MS padat yang telah dihomogenkan dengan filtrat toksin Fusarium moniliforme. Isolasi Fusarium moniliforme Isolasi F.moniliforme dilakukan daridaun tebu bergejala penyakit pokahbung. Daun tebu diisolasi pada media PDA.Ciri-ciri koloni biakan pokahbung pada media PDA yaitu berwarna putih keunguan.Pemurnian dilakukan dengan menggunakan media PDA.Isolat pokahbung murni dibiakan selama 10 hari sebelum pembentukan filtrat Fusarium. Pembentukan Kultur FiltratFusarium moniliforme Konidia cendawan F.moniliforme diperoleh dari biakan isolat yang berumur 10 hari pada media PDA. Sebanyak ±10 ml air steril dituang di atas kultur tersebut
Desember 2013
kemudian disaring dengan milipore 0,2 mm untuk mendapatkan kultur filtratsampai dengan konsentrasi 100%. Mekanisme Uji Ketahanan Media pertumbuhan uji ketahanan eksplan adalah media MS I yang dihomogenkan dengan filtrate F.moniliforme. Volume filtrat Fusarium dengan konsentrasi 50% diambil dari konsentrasi filtrat 100% sebanyak 10 ml kemudian ditambahkan dengan media MS I sebanyak 10 ml, sehingga terbentuk media uji dengan konsentrasi 50%.Setelah terbentuk media uji ketahanan, kalus yang telah berusia 4 minggu dipindahkan pada media uji.Setiap 1 botol media uji berisi masing-masing 1 kalus. Setelah kalus dipindah, selanjutnyabotol-botol tersebut diletakkan pada rak kultur dengan pencahayaan lampu TL 40. Parameter Pengamatan 1.Biomassa kalus tebu Biomassa kalus tebu diamati dengan adanya pertambahan massa pada hari pertama pengamatan hingga hari pengamatan terkahir. 2.Warna kalus Parameter pengamatan pada warna kalus tebu dilakukan berdasarkan parameter pengamatan Yunus (2000).Kalus yang sehat ditandai dengan adanya warna yang lebih terang daripada kalus yang sakit. 3.Panjang kalus tebu Perhitungan panjang kalus dilakukan dengan menggunakan penggaris sederhana dengan beralaskan kertas millimeter block. 4.Berat kering kalus Pengamatan ini dilakukan dengan cara kalus dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 800 C selama 2x24 jam lalu ditimbang massanya.
53
Panglipur et al., 2013. Uji Ketahanan Kalus Kultivar Tebu (S. officinarum L)
54
Gambar 1.Biakan Fusariummoniliforme umur 7 hari.
Gambar 2.
Mikroskopis Fusarium moniliforme (perbesaran Makrokonidia, B. Mikrokonida, C. Septa.
HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi dan IdentifikasiFusarium moniliforme Biakan murni pada media PDA adalah koloni dengan warna putih keunguan dengan massa spora udara yang tipis dan tidak mencapai luasan yang maksimum pada cawan petri berdiameter 9 cm setelah biakan berumur 7 hari sejak isolasi. Secara mikroskopis diketahui bahwa cendawan ini memiliki miselium yang hyalin, bercabang dan bersekat.Makrokonidia berbentuk
400x).
A.
bulan sabit, berwarna hyalin dan bersekat.Mikrokonidianya berbentuk bulat dan membentuk rantai panjang serta hyalin dan berwarna terang. Ketahanan kalus beberapa kultivar klon tebu A. Warna kalus Hasil perubahan warna pada akhir pengamatan disajikan pada tabel 1.Warna kalus setiap ulangan menunjukkan perubahan warna kalus yang signifikan.Hasil pengamatan menunjukkan warna kalus yang paling terang adalah PS.06.121 dengan rerata
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 4
warna kuning coklat.Hal ini menunjukkan adanya sifat tahan terhadapF.moniliforme.Segi kepekaan kalus dalam warna berpengaruh terhadap ketahanan kalus terhadap cekaman patogen.Kalus yang memiliki warna paling gelap diindikasikan memiliki ketahanan yang rentan terhadap patogen F.moniliforme daripada kalus yang berwarna lebih terang.Hal ini disebabkan sudah tidak adanya kalus yang mampu berdiferensiasi dan tidak dapat melakukan pembelahan sel. Hal ini sesuai pernyataan mengenai hubungan pembelahan sel dan penyerapan warna oleh Steve dan
Desember 2013
Sussex (1994) dalam Tonga et al., (2012) yang berpendapat bahwa warna kalus yang menunjukkan kalus bagus adalah hijau karena aktifitas pembelahan selnya tinggi ditunjukkan dengan penyerapan warna yang tinggi. Hubungan antara ketahanan kalus dan perubahan intensitas warna kalus juga diperkuat oleh pernyataan Yunus (2000) yaitu kriteria tingkat ketahanan sel kalus adalah tinggi apabila sel kalus memiliki warna putih kekuningan, sedangkan apabila sel kalus memiliki tingkat ketahanan rendah apabila sel kalus memiliki warna coklat kehitaman.
Tabel 1. Hasil warna kalus tiap perlakuan Perlakuan Kontrol + PS.06.195 Kontrol + PS.04.129 Kontrol + PS.06.121 50 % + PS.06.195 50 % + PS.04.129 50 % + PS.06.121
Keterangan Warna Ketahanan* Kuning Tahan Kuning Tahan Kuning Tahan Cokelat Hitam Tahan Cokelat Hitam Moderat Kuning Cokelat Tahan
No Gambar A B C D E F
B
C
A
D
E
Gambar 3. Warna kalus tiap perlakuan.
F
55
Panglipur et al., 2013. Uji Ketahanan Kalus Kultivar Tebu (S. officinarum L)
B. Biomassa Kalus Tebu Kalus tebu yang telah diberi perlakuan kulturfiltratFusarium moniliforme50% dalam media MS menunjukkan respon yang beragam dalam perkembangan berat basah kalus. Klon PS.04.129 menunjukkan rerata berat basah kalus sebesar 0,59 g lebih besar apabila dibandingkan dengan kontrol yaitu sebesar 0,40 g. Hasil uji T menunjukkan nilai yang tidak berbeda secara signifikan antar perlakuan. Hal ini disebabkan karena adanya nilai signifikansi lebih kecil daripada nilai kritiknya.Sehingga hasil analisa tersebut menunjukkan adanya kalus yang bersifat tahan terhadap inokulasi filtrat F.moniliforme karena
tidak adanya pengaruh yang berbeda dibanding dengan kontrol. Beberapa hal yang dapat mempengaruhi sifat ketahanan dari kalus tanaman yaitu proses diferensiasi masing-masing kalus dan respon terhadap penyakit. Sifat genetika setiap kalus yang berbeda juga berpengaruh terhadap respon serangan penyakit.Kalus tahan memililiki salah satu bentuk pertahanan eksplan terhadap pengaruh filtrat F.moniliforme dengan diproduksinya senyawa fenol oleh jaringan inang dalam responnya terhadap filtrat Fusarium(Van den Bulk,1991dalam Wati, 2006).
1
Biomassa
0.8 0.6 0.4
Kontrol FK F.moniliforme
0.2 0
PS.06.195 PS.04.129 PS.06.121 Klon tebu Gambar 4. Grafik biomassa kalus tebu pada konsentrasi filtrat kultur (FK)F.moniliforme 50% serta control. C. Berat Kering Kalus Tebu Berat kering kalus diukur pada akhir pengamatan. Hasil berat kering tertinggi dihasilkan oleh kalus PS.06.121 sebesar 0,79 g. Hasil analisis ragam uji T menghasilkan data yang berbeda nyata secara signifikan terhadap kontrol pada klonPS.04.129 danPS.06.121. Berat kering merupakan salah satu indikator yang paling sering
digunakan untuk menentukan adanya pertumbuhan massa pada setiap pengamatan, dikarenakanberat kering murni berisi hasil metabolisme dimana kandungan airnya telah dihilangkan melalui pengeringan.Kriteria ketahanan tanaman berkolerasi dengan hasil berat kering tanaman (Rinanto, 2011).Hal ini mengindikasikan bahwa berat kering berpengaruh terhadap sifat ketahanan kalus tebu.
56
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 4
Desember 2013
1.2
Berat Kering
1 0.8 0.6 Kontrol
0.4
FK F.moniliforme
0.2 0 -0.2
PS.06.195
PS.04.129
PS.06.121
Kultivar tebu
Gambar 5. Grafik berat kering kalustebu pada pemberian filtrat kultur (FK) F.moniliforme konsentrasi 50% serta control. D. Panjang Kalus Kalus yang dapat berdiferensiasi akan memilki ukuran yang lebih panjang apabila dibandingkan dengan kalus kontrol. Pertambahan panjang kalus menunjukkan adanya ketahanan terhadap kalus perlakuan.Hasil perlakuan yang terlihat nampak nyata terdapat pada klon PS.04.129 yang menunjukkan adanya rerata kalus terpanjang. Hal ini diimbangi dengan adanya tunas yang tumbuh dengan sehat dari kalus perlakuan. Hasil perhitungan dari panjang kalus klon PS.04.129 dapat dinyatakan sebagai kalus yang tahan terhadap serangan patogen karena tunas masih tetap dapat tumbuh pada perlakuan inokulasi filtrat F.moniliforme. Hasil analisis ragam uji T berpasangan menunjukkan kalus klon PS.04.129 berbeda nyata dengan kontrol.Hal tersebut menunjukkan bahwa panjang kalus klon PS.04.129 rentan terhadap kultur filtratF.moniliforme. KESIMPULAN Hasil penelitian memberikan informasi bahwa terdapat kalus kultivar tebu yang tahan oleh inokulasi
F. moniliforme berdasarkan seluruh parameter ketahanan.Kalus pada kultivar PS.06.195 merupakan kalus kultivar tahan dari seluruh parameter pengamatan .Hal ini dikarenakan pada kalus tebu kultivar PS.06.195 memiliki warna kalus kuning cokelat, biomassa dan berat kering kalus yang berbeda nyata apabila dibandingkan dengan kontrol, serta panjangkalus yang masih dapat berdiferensiasi. DAFTAR PUSTAKA Purwati, D.R. 2007. Variasi Somaklonal dan Seleksi In Vitro Abaka (Musa textilis Nee) Untuk Ketahanan Terhadap Layu Fusarium. Pascasarjana.IPB. Bogor Raid, R. N. 2012.Pokkah Boeng Disease of Sugarcane.SS-AGR204. Florida. Tonga, B.I., Siregar, E.B.M, dan Anna, N. 2012. Respon Eksplan Biji Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Terhadap Pemberian 2,4D Secara In Vitro. Anonymous 2012. Wati, R. 2006. Uji Ketahanan Aksesi Kenaf (Hibiscus cannabicus L.)
57
Panglipur et al., 2013. Uji Ketahanan Kalus Kultivar Tebu (S. officinarum L)
Koleksi Introduksi Dari Departemen Pertanian Amerika Serikat Terhadap Penyakit Layu Fusarium (Fusarium oxysporum Schletch.). FPUB. Malang Yunus, A. 2000.Pengaruh Ekstrak Fusarium moniliforme Terhadap Pertumbuhan Dan Resistensi
Tanaman Tebu Terhadap Penyakit Pokahbung. Effect OfFusarium moniliforme Extract On Sugar Cane Growth And The Resistance To Pokahbung Disease.Agrosains Volume 2 No 1
58
