MAKALAH KULTUR KEDELAI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Di Indonesia, kedelai menjadi sumber gizi protein nabati utama, meskipun Indonesia harus mengimpor sebagian besar kebutuhan kedelai. Ini terjadi karena kebutuhan Indonesia yang tinggi akan kedelai putih. Kedelai putih bukan asli tanaman tropis sehingga hasilnya selalu lebih rendah daripada di Jepang dan Tiongkok. kedelai merupakan tanaman dengan kadar protein tinggi sehingga tanamannya digunakan sebagai pupuk hijau dan pakan ternak.
Indonesia saat ini mendapatkan pasokan kedelai terbesar dari Amerika dan Argentina. Konsumsi kedelai di negara kita adalah 2 juta ton/tahun dan komoditi kedelai telah menyedot devisa sebanyak 3 trilyun/tahun.

Kedelai yang dibudidayakan sebenarnya terdiri dari paling tidak dua spesies: Glycine max (disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam). G. max merupakan tanaman asli daerah Asia subtropik seperti Tiongkok dan Jepang selatan, sementara G. soja merupakan tanaman asli Asia tropis di Asia Tenggara. Kedelai merupakan sumber utama protein nabati dan minyak nabati dunia.Pemanfaatan utama kedelai adalah dari biji. Biji kedelai kaya protein dan lemak serta beberapa bahan gizi penting lain, misalnya vitamin (asam fitat) dan lesitin (Crowder, 1990).

Salah satu teknologi harapan yang banyak dibicarakan dan telah terbukti memberikan keberhasilan adalah melalui teknik kultur jaringan. Melalui kultur jaringan tanaman dapat diperbanyak setiap waktu sesuai kebutuhan karena faktor perbanyakannya yang tinggi. Bibit dari varietas unggul yang jumlahnya sangat sedikit dapat segera dikembangkan melalui kultur jaringan. Pada tanaman perbanyakan melalui kultur jaringan, bila berhasil dapat lebih menguntungkan karena sifatnya akan sama dengan induknya (seragam) dan dalam waktu yang singkat bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dan bebas penyakit.

Kultur jaringan adalah metode perbanyakan vegetatif dengan menumbuhkan sel, organ atau bagian tanaman dalam media buatan secara steril dengan lingkungan yang terkendali. Tanaman bisa melakukan kultur jaringan jika memiliki sifat totipotensi, yaitu kemampuan sel untuk beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.

1.2  Tujuan Dan Manfaat

1.1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini ialah untuk mengenal tanaman kedelai. Mengetahui sifat dari tanaman kedelai dan cara perbanyakannya secara kultur jaringan.

1.1.3 Manfaat

            Manfaat dari penulisan makalah ini ialah mengetahui sifat tumbuh kacang kedelai dan cara perbanyakannya secara kultur jaringan.

BAB II

Tinjauan Pustaka

2.1 Pengertian Kultur Jaringan

Kultur jaringan bila diartikan ke dalam Bahasa Jerman disebut Gewebe Kultur, dalam Bahasa Inggris disebut Tissue Culture, dalam Bahasa Belanda disebut weefsel kweek atau weefsel cultuur. Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atauorgan yang serba steril, dalam botolkultur yang sterildan dalam kondisi yang aseptic, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap (Husni et al., 2004).

Usaha memperoleh suatu individu baru dari satu sel atau jaringan dikenal sebagai kultur sel atau kultur jaringan. Kultur jaringan/Kultur In Vitro/Tissue Culture adalah suatu teknik untuk mengisolasi, sel, protoplasma, jaringan, dan organ dan menumbuhkan bagian tersebut pada nutrisi yang mengandung zat pengatur tumbuh tanaman pada kondisi aseptik,sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman sempurna kembali (Husni et al., 2004).

Menurut Slamet (2005), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang memiliki sifat seperti induknya.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Kultur jaringan termasuk jenis perkembangbiakan vegetatif yang prinsip dasarnya sama dengan menyetek. Bagian tanaman yang akan dikultur (eksplan) dapat diambil dari akar, pucuk, bunga, meristem, serbuk sari (Pardal et al. 2005).

2.1.1 Teori Dasar Kultur Jaringan

a. Sel dari suatu organisme multiseluler dimanapun letaknya sebenarnya sama dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut (omne cellula ex cellula).

b. Teori Totipotensi Sel Teori sel oleh Slamet (2005) yang menyatakan bahwa sel memiliki sifat totipotensi, yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai. Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkembangbiak karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan hidup.

2.1.2 Kaitan Teori Totipotensi dengan Kultur Jaringan

Teori totipotensi yang menyatakan bahwa setiap sel tanaman dapat berkembang menjadi individu baru, digunakan sebagai dasar dalam pelaksanaan kultur jaringan. Dalam kultur jaringan bagian tanaman yang terdiri atas sel-sel dan jaringan dibuat sedemikian mungkin untuk ditanam di sebuah media yang steril dan lingkungan yang terkendali. Seperti teori totipotensi tersebut, bagian tanaman yang ditanam di media tersebut ternyata dapat bertumbuh dan berkembang menjadi individu baru bila kondisinya sesuai (Pardal et al. 2005).

Perbedaan Perbanyakan Alami dan Kultur Jaringan

Ø  Alami:

-          Nutrisi diperoleh secara alami dari dalam tanah

-          Tanaman dapat membuat makanannya sendiri (autotrof)

-          Sumber tanaman harus cukup umur

-          Fotosintesis dengan bantuan matahari

-          Ada musim hujan dan kemarau yang tidak terkendali

Ø  Kultur Jaringan

-          Media terbuat dari nutrisi kimia

-          Tanaman tidak membuat makanannya sendiri

-          Sumber tanaman sedikit

-          Fotosintesis dengan cahaya lampu

-          Tidak dipengaruhi musim

2.1.3 Tipe-tipe Dari Kultur Jaringan

·         Kultur biji (seed culture), kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji atau seedling.

·         Kultur organ (organ culture), merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti: ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll.

·         Kultur kalus (callus culture), merupakan kultur yang menggunakan jaringan (sekumpulan sel) biasanya berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya.

·         Kultur suspensi sel (suspension culture) adalah kultur yang menggunakan media cair dengan pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan menggunakan sel atau agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem.

·         Kultur protoplasma. eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan enzim. Protoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma (fusi 2 protoplas baik intraspesifik maupun interspesifik).

·         Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni: kepalasari/ anther (kultur anther/kultur mikrospora), tepungsari/ pollen (kutur pollen), ovule (kultur ovule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid.

2.1.4  Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Regenerasi

1. Bentuk Regenerasi dalam Kultur In Vitro : pucuk aksilar, pucuk adventif, embrio somatik, pembentukan protocorm like bodies, dll

2. Eksplan ,adalah bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk perbanyakan tanaman. Faktor eksplan yang penting adalah genotipe/varietas, umur eksplan, letak pada cabang, dan seks (jantan/betina). Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagi eksplan adalah pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll.

3. Media Tumbuh, Di dalam media tumbuh mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur tumbuh, dan bentuk fisik media. Terdapat 13 komposisi media dalam kultur jaringan, antara lain: Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM), Knop, Knudson-C, Anderson dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah MS.

Komposisi media Murashige dan Skoog (MS) Dan Bahan Kimia Konsentrasi Media (mg/l)

1. NH4NO3 1650
2. KNO3 1900
3. CaCL2.2H20 440
4. MgSO4.7H20 370
5. KH2PO4 170
6. FeSO4.7H20 27
7. NaEDTA 37,3
8. MnSO4.4H20 22,3
9. ZnSO4.7H2O 8,6
10. H3BO3 6,2
11. KI 0,83
12. Na2MoO4.2H20 0,25
13. CuSO4.5H20 0,025
14. CoCl2.6H20 0,025
15. Myoinositol 100
16. Niasin 0,5
17. Piridoksin-HCL 0,5
18. Tiamin -HCL 0,1
19. Glisin 2
20. Sukrosa 30.000

4. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ZPT adalah konsentrasi, urutan penggunaan dan periode masa induksi dalam kultur tertentu. Jenis yang sering digunakan adalah golongan Auksin seperti Indole Aceti Acid(IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA). Golongan Sitokinin seperti Kinetin, Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin, Thidiazuron, dan PBA. Golongan Gibberelin seperti GA3. Golongan zat penghambat tumbuh seperti Ancymidol, Paclobutrazol, TIBA, dan CCC.

5. Lingkungan Tumbuh Lingkungan tumbuh yang dapat mempengruhi regenerasi tanaman meliputi temperatur, panjang penyinaran, intensitas penyinaran, kualitas sinar, dan ukuran wadah kultur.

2.2 Sejarah Singkat Kedelai

Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang kita kenal sekarang (Glycine max (L) Merril). Berasal dari daerah Manshukuo (Cina Utara). Di Indonesia, yang dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman makanan dan pupuk hijau. Penyebaran tanaman kedelai ke Indonesia berasal dari daerah Manshukuo menyebar ke daerah Mansyuria: Jepang (Asia Timur) dan ke negara-negara lain di Amerika dan Afrika (Crowder, 1990).

2.2.1 Taksonomi Tanaman Kedelai

            Pada awalnya, kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine soja dan Soja max. Namun pada tahun 1948 telah disepakati bahwa nama botani yang dapat diterima dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max (L.) Merill. Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut :

Divisio             : Spermatophyta

Classis             : Dicotyledoneae

Ordo                : Rosales

Familia            : Papilionaceae

Genus              : Glycine

Species            : Glycine max (L.) Merill

2.2.2        Morfologi Tanaman Kedelai

v  Biji

Biji kedelai berkeping dua, terbungkus kulit biji dan tidak mengandung jaringan endospperma. Embrio terletak diantara keping biji. Warna kulit biji kuning, hitam, hijau, coklat. Pusar biji (hilum) adalah jaringan bekas biji melekat pada dinding buah. Bentuk biji kedelai umumnya bulat lonjong tetapai ada pula yang bundar atau bulat agak pipih. biji kedelai mempunyai ukuran bervariasi, mulai dari kecil (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-13g/100 biji), dan besar (>13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat telur. Namun demikian, sebagian besar biji berbentuk bulat telur, Biji kedelai tidak mengalami masa dormansi sehingga setelah proses pembijian selesai, biji kedelai dapat langsung ditanam. Namun demikian, biji tersebut harus mempunyai kadar air berkisar 12-13%. Biji kedelai yang kering akan berkecambah bila memperoleh air yang cukup. Kecambah kedelai tergolong epigeous, yaitu keping biji muncul diatas tanah. Warna hipokotil, yaitu bagian batang kecambah dibawah kepaing, ungu atau hijau yang berhubungan dengan warna bunga. Kedelai yang berhipokotil ungu berbunga ungu, sedang yang berhipokotil hijau berbunga putih. Kecambah kedelai dapat digunakan sebagai sayuran (Crowder, 1990).

v  Akar

Tanaman kedelai mempunyai akar tunggang yang membentuk akar-akar cabang yang tumbuh menyamping (horizontal) tidak jauh dari permukaan tanah. Jika kelembapan tanah turun, akar akan berkembang lebih ke dalam agar dapat menyerap unsur hara dan air. Pertumbuhan ke samping dapat mencapai jarak 40 cm, dengan kedalaman hingga 120 cm. Selain berfungsi sebagai tempat bertumpunya tanaman dan alat pengangkut air maupun unsur hara, akar tanaman kedelai juga merupakan tempat terbentuknya bintil-bintil akar. Bintil akar tersebut berupa koloni dari bakteri pengikat nitrogen Bradyrhizobium japonicum yang bersimbiosis secara mutualis dengan kedelai. Pada tanah yang telah mengandung bakteri ini, bintil akar mulai terbentuk sekitar 15 – 20 hari setelah tanam. Bakteri bintil akar dapat mengikat nitrogen langsung dari udara dalam bentuk gas N₂ yang kemudian dapat digunakan oleh kedelai setelah dioksidasi menjadi nitrat (NO₃) (Crowder, 1990).

v  Batang dan Cabang

Hipokotil pada proses perkecambahan merupakan bagian batang, mulai dari pangkal akar sampai kotiledon. Hopikotil dan dua keeping kotiledon yang masih melekat pada hipokotil akan menerobos ke permukaan tanah. Bagian batang kecambah yang berada diatas kotiledon tersebut dinamakan epikotil (Crowder, 1990).

Kedelai berbatang dengan tinggi 30–100 cm. Batang dapat membentuk 3 sampai 6 cabang, tetapi bila jarak antar tanaman rapat, cabang menjadi berkurang, atau tidak bercabang sama sekali. Tipe pertumbuhan batang dapat dibedakan menjadi terbatas (determinate), tidak terbatas (indeterminate), dan setengah terbatas (semi-indeterminate). Tipe terbatas memiliki ciri khas berbunga serentak dan mengakhiri pertumbuhan meninggi. Tanaman pendek sampai sedang, ujung batang hampir sama besar dengan batang bagian tengah, daun teratas sama besar dengan daun batang tengah. Tipe tidak terbatas memiliki ciri berbunga secara bertahap dari bawah ke atas dan tumbuhan terus tumbuh. Tanaman berpostur sedang sampai tinggi, ujung batang lebih kecil dari bagian tengah. Tipe setengah terbatas memiliki karakteristik antara kedua tipe lainnya (Crowder, 1990).

v  Bunga

Sebagian besar kedelai mulai berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yaitu setiap bunga mempunyai alat jantan dan alat betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup sehingga kemungkinan kawin silang alami amat kecil. Bunga terletak pada ruas-ruas batang, berwarna ungu atau putih. Tidak semua bunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna. Sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong (Crowder, 1990).

Pembentukan bunga juga dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban. Pada suhu tinggi dan kelembaban rendah, jumlah sinar matahari yang jatuh pada ketiak tangkai daun lebih banyak. Hal ini akan merangsang pembentukan bunga. Tangkai bunga umumnya tumbuh dari ketiak tangkai daun yang diberi nama rasim. Jumlah bunga pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 2-25 bunga, tergantung kondisi lingkungan tumbuh dan varietas kedelai. Periode berbunga pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 2-3 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia(Crowder, 1990).

v  Daun

Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia kotiledon pada buku (nodus) pertama tanaman yang tumbuh dari biji terbentuk sepasang daun tunggal. Selanjutnya, pada semua buku di atasnya terbentuk daun majemuk selalu dengan tiga helai. Helai daun tunggal memiliki tangkai pendek dan daun bertiga mempunyai tangkai agak panjang. Masing-masing daun berbentuk oval, tipis, dan berwarna hijau. Permukaan daun berbulu halus (trichoma) pada kedua sisi. Tunas atau bunga akan muncul pada ketiak tangkai daun majemuk. Setelah tua, daun menguning dan gugur, mulai dari daun yang menempel di bagian bawah batang (Crowder, 1990).

v  Buah atau Polong

Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini kemudian diikuti oleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan pada saat masak (Crowder, 1990).

BAB III

PEMBAHASAN

Regenerasi tanaman merupakan tahapan penting dalam transformasi genetik. Kedelai tergolong tanaman rekalsitran, sehingga regenerasi sering tidak dapat diulang (irreproducible), karena itu sulit mendapatkan metode regenerasi kedelai yang baku.

Dari tiga jurnal terkait yang membahas tentang kultur jaringan ialah:

3.1 Perkembangan teknik aklimatisasi tanaman kedelai hasil regenerasi in vitro

Kegiatan penelitian yang melibatkan kultur in vitro, misalnya dalam perakitan tanaman transgenik, selain memerlukan sistem regenerasi yang konsisten dan teknik transformasi yang efektif dan efisien, juga perlu menguasai teknik aklimatisasi tanaman (Slamet et al. 2005). Aklimatisasi merupakan tahapan paling kritis dan sulit pada proses regenerasi tanaman secara in vitro. Kegagalan aklimatisasi tanaman merupakan kendala yang banyak dijumpai di Indonesia. Oleh karena itu, tahapan ini memerlukan pengalaman dan penanganan yang sarat kehati-hatian karena aklimatisasi adalah mengadaptasikan planlet dari media kultur in vitro ke media tanah pada ruangan terbuka (Pardal et al. 2005).

Perakitan varietas unggul kedelai dengan bioteknologi tidak terlepas dari penggunaan teknik kultur jaringan atau kultur in vitro. Beberapa keuntungan penggunaan teknik kultur in vitro adalah dapat menyediakan bibit kultur yang sehat/bebas penyakit dengan waktu yang relatif singkat, dalam jumlah yang banyak, dan kondisi bibit yang seragam (Gunawan 1988). Beberapa sifat yang kurang menguntungkan yang dimiliki tanaman hasil regenerasi melalui kultur jaringan adalah lapisan kutikula kurang berkembang, jaringan pembuluh akar dan batang kurang sempurna, stomata tidak berfungsi, berkurangnya sel-sel palisade daun, dan lignifikasi batang (Gunawan 1988). Keadaan tersebut menyebabkan bibit kultur rentan terhadap hama, penyakit, dan udara luar sehingga menyulitkan aklimatisasinya.

Hambatan utama pemulia kedelai dalam merakit tanaman setelah menguasai teknik regenerasi adalah aklimatisasi tanaman (Slamet et al. 2005). Aklimatisasi tanaman kedelai sulit dilakukan sehingga penguasaan teknik aklimatisasi sangat penting karena akan menentukan tahapan pengujian selanjutnya (Husni et al. 2004a). Keberhasilan aklimatisasi memiliki arti penting karena proses perakitan varietas melalui beberapa tahapan dengan biaya yang mahal. Hingga saat ini masih sulit mendapat teknik aklimatisasi yang berlaku umum (Slamet et al. 2005).

Teknik kultur jaringan juga dapat diterapkan secara langsung untuk memperbaiki sifat tanaman, misalnya melalui teknik regenerasi embriogenesis somatik yang dikenal dengan keragaman somaklonal dan seleksi in vitro (Mariska 2002). Teknik ini dapat digunakan untuk meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman lingkungan pada lahan marginal, seperti keracunan Al dan pH masam pada tanaman kedelai (Hutami et al. 2003), padi (Purnamaningsih dan Mariska 2008), dan seleksi toleransi tanaman terhadap penyakit (Husni dan Kosmiatin 2005). Diperolehnya tanaman hidup dan berkembang setelah aklimatisasi akan menentukan kelangsungan pengamatandan pengujian tahap berikutnya dalam program perbaikan tanaman melalui kultur in vitro. Setiap planlet atau benih somatik yang dihasilkan merupakan individu baru (Husni et al. 2004a). Dengan demikian, keberhasilan aklimatisasi merupakan salah satu tindakan penyelamatan plasma nutfah yang tak ternilai.

Keberhasilan aklimatisasi kedelai ditentukan oleh berbagai faktor. Secara umum, faktor-faktor yang berpengaruh terhadap keberhasilan aklimatisasi tanaman kedelai adalah kondisi planlet (ukuran bibit, perakaran), kondisi lingkungan (ketepatan media tumbuh yang digunakan dan kelembapan udara), ketepatan perlakuan pradan pascatransplantasi dari media in vitro ke media tanah, dan sanitasi lingkungan dari infeksi penyakit.Kedelai adalah tanaman rekalsitran dan sensitif terhadap lingkungan. Salahsatu kendala dalam perakitan kedelai unggul transgenik adalah kegagalan aklimatisasi. Oleh karena itu, untuk menghindari kehilangan kandidat putatif transgenik yang memiliki sifat tertentu, sebelum diaklimatisasi perlu dilakukan perbanyakan secara in vitro.

3.2 Metode Induksi Pembentukan Embrio Somatik dari Kotiledon dan Regenerasi Plantlet Kedelai Secara In Vitro

Regenerasi tanaman kedelai (Glycine max [L.] Merr.) hasil kultur in vitro dapat dilakukan melalui proses organogenesis (pembentukan tunas adventif) atau proses embriogenesis somatik (pembentukan embrio somatik) dari eksplan (Komatsuda 1992, Bailey et al. 1993). Dalam percobaan ini dievaluasi kemampuan pembentukan ES primer dari 14 genotipe kedelai yang dikembangkan di Indonesia. Genotipe kedelai tersebut mewakili berbagai kelompok karakter tanaman kedelai yang bervariasi (Kasim & Djunainah 1993). Penelitian ini bertujuan memperoleh media terbaik untuk menginduksi pembentukan ES primer dari eksplan kotiledon dan ES sekunder dari eksplan ES

primer, mempelajari respons pembentukan ES primer dari 14 genotipe kedelai, dan menentukan frekuensi perkecambahan dan pembentukan plantlet dari ES kedelai hasil kultur in vitro.

Eksplan kotiledon yang ditanam dalam media yang mengandung 2,4-D dengan atau tanpa NAA membentuk ES lebih banyak dibandingkan dalam media dengan NAA. Selain itu, media dengan 2,4-D lebih cocok untuk menginduksi pembentukan ES sekunder dari ES somatik primer kedelai. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang melaporkan 2,4-D merupakan auksin terbaik untuk menginduksi pembentukan ES dari eksplan dibandingkan dengan tipe auksin lain (IAA, IBA, dan NAA) (Ranch et al. 1986, Shoemaker et al. 1991). Penanaman ES dalam media yang mengandung arang aktif biasanya tidak diperlukan untuk mendapatkan plantlet dari ES, tetapi jika ES-nya masih dalam tahapan awal perkembangan penanaman ES dalam media dengan 1 g/l arang aktif perlu dilakukan agar kotiledon dan radikula dari ES berkembang normal. Auksin dan sukrosa merupakan komponen penting dalam tahapan perkembangan ES secara in vitro. Pada kedelai, penggunaan media maturasi tanpa auksin dan dengan 30-50 g/l sukrosa meningkatkan frekuensi pembentukan ES dengan kotiledon dan radikula sehingga siap dikecambahkan (Merkle et al. 1990, Komatsuda et al. 1991). Pengecambahan ES tanpa melalui tahapan penanaman dalam media dengan arang aktif dilaporkan menyebabkan terjadinya perkecambahan prematur sehingga menghasilkan plantlet yang lemah (Merkle et al. 1990, Raemakers et al. 1995).

 3.3 Peningkatan Toleransi Kedelai Sindoro terhadap Kekeringan Melalui Seleksi In Vitro

Rendahnya keberhasilan pembentukan kalus embriogenik disebabkan oleh rendahnya eksplan steril setelah irradiasi dan tekanan irradiasi yang dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan eksplan serta dapat menyebabkan perubahan susunan nukleotida (Crowder, 1990). Kalus yang tetap hidup setelah diseleksi, diinduksi pembentukan struktur embrio somatiknya. Struktur embrio somatik yang terbentuk berasal dari sel yang toleran terhadap PEG akibat adanya perubahan sifat genetik, sedangkan sel/kalus yang mati merupakan sel yang tidak toleran terhadap PEG.

v  Aklimatisasi

Keberhasilan aklimatisasi akan menentukan bisa tidaknya suatu somaklon dapat diamati untuk pengujian berikutnya (Husni et al., 2004). Aklimatisasi kedelai adalah tahapan yang sangat kritis dengan keberhasilan yang masih rendah, dari 25 somaklon benih somatik yang diaklimatisasi, hanya 1 benih somatik yang dapat hidup dan berproduksi, yaitu dari perlakuan PEG 25%.

v  Analisa kandungan prolin

Prolin adalah asam amino yang proporsinya dapat bertambah lebih cepat dari pada asam amino lainnya dalam jaringan tanaman pada kondisi kekeringan. Dengan demikian tinggi rendahnya kadar prolin dalam jaringan tanaman dapat digunakan untuk mengevaluasi tingkat toleransi galur, varietas atau somaklon terhadap kekeringan kemampuan mengakumulasi prolin bebas pada varietas yang toleran kering selama kondisi cekaman kekeringan sangat nyata dibandingkan dengan varietas peka. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kandungan prolin yang tinggi dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi toleransi terhadap kekeringan.

BAB IV

Kesimpulan Dan Saran

4.1 Kesimpulan

            Aklimatisasi tanaman kedelai hasil kultur in vitro dipengaruhi antara lain oleh ukuran bibit, perakaran, media, kelembapan udara, dan serangan hamapenyakit. Aklimatisasi tanaman kedelai hendaknya memerhatikan beberapa hal, antara lain vigor tanaman bibit kultur, yaitu tinggi tanaman dan jumlah akar, serta sterilisasi lingkungan, termasuk media tanam dan komposisinya. Perlakuan yang tepat pada fase pra-/pasca transplantasi berpengaruh positif terhadap keberhasilan aklimatisasi.

Pengecambahan ES tanpa melalui tahapan penanaman dalam media dengan arang aktif dilaporkan menyebabkan terjadinya perkecambahan prematur sehingga menghasilkan plantlet yang lemah. Seleksi in vitro dengan penambahan PEG 20% dapat digunakan sebagai metode seleksi untuk toleransi kekeringan pada kedelai

4.2 Saran

            Saran penulis untuk penulisan selanjutnya harus lebih dalam menbahas tentang kultur jaringan kedelai dan dengan referensi yang lebih banyak lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Crowder, L.V. 1990. Genetika Tumbuhan. Universitas Gajah Mada Press. 70 hal.

Husni, A., S. Hutami, M. Kosmiatin, dan I. Mariska. 2004a. Pembentukan benih somatik dewasa kedelai dan aklimatisasi serta uji terhadap indikator sifat toleransi kekeringan. hlm. 159−169. Kumpulan Makalah Seminar Hasil Penelitian. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor.

Husni, A., S. Hutami, M. Kosmiatin, I. Mariska. 2004. Seleksi in vitro tanaman kedelai untuk meningkatkan sifat toleran kekeringan. Jurnal Penelitian Pertanian. 23(2):93-100.

Hutami, S., I. Mariska, M. Kosmiatin, A.V. Novianti, dan D. Soepandie. 2003. Seleksi in vitro dan pengujian somatik kedelai toleran Al dan pH rendah. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan 22(3): 167−175.

Kasim H, Djunainah. 1993. Deskripsi varietas unggul palawija: jagung, sorgum, kacang-kacangan, dan ubi-ubian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian, Indonesia.

Lestari, E.G., R. Purnamaningsih, dan S. Hutami. 1999. Perbanyakan tanaman tangguh melalui kultur in vitro. hlm. 287−294. Dalam 25 Tahun Badan Litbang Pertanian.

Mariska, I., Hobir, A. Husni, M. Kosmiatin, dan Y. Rosyadi. 1997. Kultur in vitro biji hasil persilangan panili budi daya dengan panili liar. Prosiding Simposium dan Kongres III PERIPI, Bandung, 24−25 September 1997.

Pardal, S.J., G.A. Wattimena, H. Aswidinoor, dan M. Herman. 2005. Transformasi genetik kedelai dengan gen proteinase inhibitor II menggunakan teknik penembakan partikel. J. AgroBiogen 1(2): 53−61. Gunawan, L.W. 1988. Teknik Kultur Jaringan Tanaman. Pusat Antaruniversitas Bioteknologi, IPB, Bogor. 298 hlm.

Purnamaningsih, R. dan I. Mariska. 2008. Pengujian nomor-nomor harapan padi tahan Al dan pH rendah hasil seleksi in vitro dengan kultur hara. J. AgroBiogen 4(1): 18−23.

Slamet, S.J. Pardal, dan M. Herman. 2005. Regenerasi kedelai (Glycine max L. Merr.) melalui kultur epikotil. Dalam M.S. Djati. Prosiding Seminar Nasional Perhimpunan Bioteknologi Pertanian Indonesia: Tantangan dan peluang pengembangan bioteknologi pertanian menghadapi era globalisasi. Perhimpunan Bioteknologi Pertanian Indonesia, Malang.

Trijatmiko KR, Harjosudarmo J. 1996. Regenerasi tanaman kedelai melalui embriogenesis somatik. J Biotek Pertanian 1:53-59.

Widoretno, W. 2003. Seleksi in vitro untuk toleransi terhadap cekaman kekeringan pada kedelai (Glycine max (L) Merr.) dan karakterisasi varian somaklonal yang toleran. Disertasi Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.