PENGARUH KONSENTRASI ALUMINIUM DALAM MEDIA SELEKSIKULTUR KALUS PADI PADA PERTUMBUHAN KALUS.

SuIistyati, M*., dan Dameria H*.

ABSTRAK

It"~NGARlJII KONSENTRASI ALUMINIUM DALAM MEDIA SELEKSI KULTURKALUS .tADI "AHA .tERTUMUUIIAN KALUS. Penggunaan AICI 6H 0 pad a media diferensiasicair dengan pH 4,1 mcngakihatkan pcnurunan konsentrasi aIuminiumJyan~ dapat larut dalam media.Sehari scsudah disterilkan dalam autoklaf terjadi penurunan yang tajam dari konsentrasi awal 22, 27,5,33, dan 38,5 ppm masing-masing menjadi 11,13,14, dan 14 ppm. Sesudah empat minggu penyim­panan, konsentrasi AI mengalami kanaikan, masing-masing menjadi 17, 19,20, dan 24 ppm. Penu­runan konscntrasi Al schari scsudah disterilkan tidak herpengaruh pada pembentukan pucuk ataupunpanjang akar pada R I, yang mencntukan adalah konscntrasi Al sesudah penyimpanan empat minggu.J umlah kalus yang tumbuh pad a media diferensiasi dengan konsentrasi AI sebesar 17, 19, 20, dan 24ppm sctcJah empat minggu masing-masing sebesar 87; 80,8; 77,7; dan 66,7%.

ABSTRACT

EFFECT OF ALUMINUM CONCENTRATION IN SELECTED MEHIUM OF RICECALLUS CURTURE ON RICE TOLERANCE. The use of AICI 6H 0 in liquid differentiatedmcdium pH 4,1 reducc the conccntration of soluble aluminum in the rrledia~ One day after being auto­e1aved, the concentration of AI droppcd drastically, from the initial A] conccntration of 22, 27.5, 33,and 38.5 ppm to II, 13, ]4, and 14 ppm, respectively. After four wecks storage, thc concentration ofAl raise to 17, 19,20, and 24 ppm, respectively. The decrease of Al concentration one day afterbeing autoclaved did not affect the shoots formation of calli or the root length on R seedlings. Thcamount of growing callus in liquid diffcrentiated medium of 17, 19, 20, and 24 ppm alluninum concen­tration after fuur wceks were 87; 80.8; 77.7; and 66.7%, respectively.

PENDAHULUAN

Oiheherapa daerah, lahan kering tidak dapat dimanfaatkan karena kan­

dungan AI-nya tinggi. Oi alam, AI terdapat dalam bentuk senyawa kimia sebagai

AICI] 6H20 atau AI/S04)] yang larut dalam air tanah pada pH rendah. Al yangdapat larut pada tanah masam ini sangat merugikan bagi pertumbuhan padi, karena

Al hersifat racun terhadap tanaman.

Pada Penelitian yang sudah dilakukan (I), toleransi tanaman padi terhadap

AI dapat dinaikkan dengan hantuan sinar gamma melalui teknik kultur jaringan.

Pada penelitian tersebut digunakan media diferensiasi cair sebagai media seleksi

dengan penamhahan AI sampai 14 ppm. CHAUNOHRY dkk. (2) dan ZAPATA

dkk. (3) melakukan seleksi kecamhah dengan menggunakan larutan hara yang

* Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN

49

ditambah AI 30 ppm. CAMARGO dkk. (4, 5) melakukan pengujian kecambah

dengan tarutan hara ditambah AI dengan konsentrasi antara 10 hingga 50 ppm,bahkan FAGERIA (6) menggunakan konsentrasi Al hingga 60 ppm. Oalam peneli­tian ini digunakan konsentrasi AI dad 22 hingga 38,5 ppm.

Larutan hara yang digunakan pada seleksi kecambah padi adalah Kimura B

yang mengandung total garam 234 mg/1. Penambahan AI hingga 60 ppm padalarutan dengan pH 4 tidak menimbulkan endapan. Lain halnya pada media diferen­siasi yang digunakan untuk media seleksi in vitro mengandung total bahan padatsebanyak 52,598 g/1. Walaupun pH media sebelum disterilkan dalam autoklaf adalah

4,1 penambahan AI akan menimbulkan endapan setelah beberapa hari kemudian.Tujuan penelitian ini ialah untuk mengetahui berapa banyak AI yang dapat larut padamedia diferensiasi hingga minggu keempat, karena seleksi ketahanan terhadap AIpada media diferensiasi dilakukan selama empat minggu. Oi samping itu, jugadiamati pengaruh konsentrasi AI yang terlarut terhadap pertumbuhan kalus.

BAHAN DAN METODE

Bahan yang digunakan adalah mayang padi varietas tetap dengan panjangantara 5 dan 25 mm. Bahan disterilkan dengan larutan natrium hipoklorit 0,525%ditambah beberapa tetes tween 80, dikocok selama 10 men it, kemudian dibilasdengan air steril (3x). Kemudian ditanam di media Murashige dan Skoog yangditambah dengan 2,4-0 2 ppm, kasein hidrolisat, dan ekstrak ragi masing-masing1,5 g/1. Kalus terbentuk dari mayang yang membengkak. Sesudah tujuh hari dimedia, kalus yang terbentuk diiradiasi dengan sinar gamma dengan dosis berulang15 kGy + 15 Gy, dengan selang waktu penyinaran satu jam. Sesudah diiradiasi,kalus dipindahkan ke media diferensiasi cair Murashige dan Skoog steril yang diberitambahan 0,37 ppm NAA, 10,8 ppm kinetin, kasein hidrolisat, dan ekstrak ragimasing-masing 1,5 g/1. Sebelum disterilkan dalam autoklaf pH media ditentukan 4, Idengan penambahan HCI atau NaOH. Kemudian AI ditambahkan pada media

seb~gai AICI3.6H20 dengan konsentrasi 22; 27,5; 33; dan 38,5 ppm. Media inidisterilkan selama 20 menit dengan suhu 121°C. Media cair sebanyak to ml dima­sukkan ke dalam botol berukuran 500 ml, "agar kalus yang ditaruh di dalamnya tidak

tenggelam. Kalus berada di media diferensiasi yang mengandung AI selama empatminggu. Pucuk yang tumbuh dipindahkan ke media basah selama empat minggu,kemudian tanaman yang tumbuh dipindahkan ke tanah. Biji padi yang dihasilkantanaman ini disemai selama empat hari, kemudian diuji toleransi terhadap AI dengan~enggunakan larutan Kimura B ditambah 30 ppm AI selama dua minggu.

Analisis Aluminium. Larutan media diferensiasi cair diambil bagian atasnya,lalu dianalisis dengan alat Spektrotluorofotometer buatan Shimadzu model RF-520

pada panjang gelombang eksitasi dan emisi masing-masing 420 nm dan 615 nm. pH

50

larutan diukur sehari dan 4 minggu setelah disterilkan. Pengukuran dilakukandengan dua ulangan, masing-masing triplo.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsentrasi Al dalam Media. Sebelum disterilkan media dengan empat

macam konsentrasi Al yang digunakan tidak memperlihatkan adanya endapan. Akantetapi, sehari sedudah disterilkan endapan mulai terlihat. Endapan ini tetap ada

hingga penyimpanan empat minggu.Gambar 1 memperlihatkan perubahan konsentrasi Al yang terjadi dalam

media diferensiasi cair sampai penyimpanan empat minggu. Konsentrasi Al padabagian atas media, yaitu bagian yang jernih, terlihat menurun sehari sesudah diste­rilkan, yaitu masing-masing menjadi 11, 13, 14, dan 14 ppm dari konsentrasi awalsebelum disterilkan 22; 23,5; 33; dan 38,5 ppm. Sesudah empat minggu penyim­panan, terjadi kenaikan konsentrasi AI pada media, yaitu masing-masing menjadi 17,19, 20, dan 24 ppm.

Pembentukan Pucuk pada Media Diferensiasi. Kalus mulai berdiferensiasimembentuk pucuk pada minggu kedua sesudah dipindahkan ke media diferensiasi.

Tabel 1 memperlihatkan pembentukan pucuk dari kalus padi yang diiradiasi dengansinar gamma dengan dosis berulang 15 + 15 Gy. Oi sini terIihat bahwa makin tinggikonsentrasi Al awal yang diberikan, makin sedikit kalus yang dapat membentukpucuk. Walaupun demikian, pada konsentrasi AI awal tertinggi yang diberikan, yaitu38,5 ppm masih dihasilkan kalus berpucuk yang cukup banyak, yaitu 66,7%.Penyinaran kalus dengan sinar gamma dosis 15 + 15 Gy merupakan dosis letaluntuk kalus yang diferensiasi pada media cair pH 4,1.

Pengamatan pada Rr Pengamatan pada kecambah R 1 ditujukan pada pan­jang akar. Tabel 2 memperlihatkan vari- asi panjang akar pada kecambah induk danRl. Keempat dosis Al yang diberikan pada media diferensiasi menyebabkan luasvariasi panjang akar. Akan tetapi, perluasan yang terjadi pada dosis Al awal 22ppm mengarah pada akar yang lebih pendek. Pada dosis Al awal 27,5 ppm hingga38,5 ppm terjadi perluasan variasi pada kedua arab, yaitu kearah makin pendek danmakin panjang. Perbedaan panjang akar pada tanaman induk, disebabkan oleh faktorlingkungan. Adanya perbedaan yang nyata antara tanaman induk dengan tanaman R 1menunjukkan belum ada perubahan genetik yang terjadi sebagai akibat perlakuankeempat dosis AI.

Analisis Al dalam media cair diambil bagian atasnya saja, hal ini disebabkanjaringan tan aman hanya dapat menyerap unsur-unsur yang terlarut.

Beherapa peneliti terdahulu (7, 8) tidak mensteril kan Al dengan mengguna­kan pemanasan melainkan dengan filtrasi. MUNNS dan KEYSER (8) mengatakanbahwa pemanasan larutan AI menyebabkan terjadinya polimerisasi ion AI sehingga

menurunkan toksisitas AI. Hal ini juga terjadi pada penelitian ini. Sehari sesudah

51

VI~

Tabel 2. Variasi panjang akar pada papulasi keeambah induk dan R1

Panjang

IndukR1 AR1 BR1 CR1 D

akar (em)

JlITIlahFrek. (%)Jl.II11ahFrek.(%)Jl.II1lahFrek. (%)JumlahFrek. (%)Jl.II1lahFrek.(%)

tanaman

tanamantanamantanamantanaman

4-5,1

--32320,26 19613,70 24811,68 1328,62

5,2-6,3

134,2342226,47 28820,14 56526,61 32921,46

6,4-7,5

1725,0835122,03 19713,78 45221,29 38625,20

7,6-8,7

8427,3626616,69 46632,59 42720,14 29719,39

8,8-9,9

10835,1721713,61 25217,62 36417,19 30219,71

0-11,1

196,19120,75 271,89 6022,81 624,05

1,2-12,3

61,95 30,19 30,21 40,19 191,24

12,4-13,5

-- -- 10,07 20,09 40,26

13,6-14,7 14,8-16

-- -- .- -- 10,07

Tatal

3071001594100143010021231001532100

Rata-rata

8,5866 7,122967,6497,49467,9411

Ragam

1 ,6700 2,6601*2,7726*2,7450*2,9285

Keterangan:

R1.A :Keturunan Ra yang berdiferensiasi pada media dengan Al 22,0 ppmR1.B :Keturunan Ra yang berdiferensiasi pada media dengan Al 27,5 ppmR1.C :Keturunan Ra yang berdiferensiasi pada media dengan Al 33,0 ppmR1.D :Keturunan Ra yang berdiferensiasi pada media dengan Al 38,5 ppm* Berbeda nyata terhadap ragam kantral.

'1

.~().-

=-

--OJ) :.\08 '-'"~~

20•....

~I::VenI::0 10~

()

22 27.5 33 38.5Konsentrasi AI awal dalam media (PPM)

Gamhar I. Peruhahan konsentrasi AI dalam media diferensiasi airsetelah penyimpanan 4 minggu.

1".··.:1 Sehelum disterilkan.W1J Sesudah disterilkan_ Sesudah 4 minggu

55