Isolasi Mutan Khimer dari Petal Bunga Krisan Varietas Komersial

Isolasi mutan khimer dari petal bunga krisan varietas komersial. Khimer pada petal bunga krisan sering ditemukan karena tanaman hias ini mudah mengalami mutasi (spontan atau induksi sinar gamma). Mutan khimer dapat diisolasi dalam media regenerasi yang sesuai. Penelitian tentang isolasi mutan telah dilakukan di laboratorium Pemuliaan Balai Penelitian Tanaman Hias selama tahun 2002. Mutan krisan (spontan atau induksi sinar gamma) pada kultivar-kultivar komersial diperoleh dari perusahaan swasta di daerah Cipanas ataupun hasil iradiasi oleh peneliti Balithi Segunung. Petal bunga yang mengalami mutasi ditumbuhkan dalam media Murashige dan Skoog yang ditambah dengan BA (0.5 mg/l) dan NAA (0.01 mg/l). Sebanyak 30 planlet mutan telah berhasil diisolasi, disubkultur diaklimatisasikan dan dibungakan. dari 30 mutan tersebut, empat mutan memiliki karakter unggul sesuai dengan preferensi pasar, yaitu WF 6.4, YF 6.1, DF 10.4 dan RS 5.3, masing-masing berasal dari varietas-varietas komersial.

Kata kunci : Chrysanthemum morifolium RAMAT, khimer, mutasi spontan

ABSTRACT. Sanjaya, L., R. Kurniati and E. Febrianty. 2004. Isolation of Chimeras from Mutated Petal of commercial Chrysanthemum varieties. Chrysanthemum is determined to be chimera group which is easily undergoing spontaneous or gamma rays induced mutation on its flower petals. The chimeras could be isolated using proper regeneration medium. A study on the isolation of chimeras was done in the laboratory of plant tissue culture at Cipanas Research Station for Ornamental Plants. Spontaneous mutans of the commercial cultivars of chrysanthemum were obtained from the chrysanthemum firms surrounding Cipanas, meanwhile gamma rays induced mutation obtained by the researchers. Mutan petals were regenerated in Murashige and Skoog supplemented with BA (0.5 mg/l) and NAA (0.01 mg/l). As many as 30 planlets of mutans were succesfully to be isolated, subcultured, acclimated and flowered. Of the 30 isolated mutans, four were having supperior characteristics met to market preference, i.e. WF 6.4, YF 6.1, D.F 10.4 and RS 5.3. Those selected chimeras were ready to be tested for genetic stability.

Keywords : Chrysanthemum morifolium RAMAT, chimeras, spontaneous mutation

Sejak lima tahun terakhir Balai Penelitian Tanaman Hias telah melaksanakan program pemuliaan krisan secara intensif. Melalui kerjasama dengan CPRO-DLO The Netherlands, koleksi plasma nutfah krisan telah diperoleh yang makin lama makin lengkap. Dari sebagian koleksi plasma nutfah tersebut telah digunakan sebagai tetua persilangan. Kini klon-klon unggul krisan yang novel dan tahan terhadap penyakit karat dan hama pengorok daun telah dihasilkan dan siap dilepas kepada masyarakat luas. program hibridisasi perlu dilanjutkan dengan melibatkan sumber koleksi plasma nutfah yang lain. Penerapan program hibridisasi secara berkesinambungan akan menjamin penyediaan varietas-varietas baru tiap periode untuk memenuhi permintaan konsumen yang umumnya selalu menyukai tipe novel.

Hibridisasi menghasilkan populasi F1 yang memiliki kombinasi sifat positif dari kedua tetuanya. Namun untuk mendapatkan suatu kombinasi sifat yang diinginkan haruslah dibentuk populasi persilangan yang sangat banyak, terlebih bila para pemulia berhadapan dengan komoditas tanaman hias poliploid, seperti krisan. Dengan demikian untuk menghasilkan varietas unggul, maka frekuensi persilangan harus ditingkatkan. Persilangan konvensional membutuhkan tenaga kerja, waktu dan biaya yang sangat besar. Oleh karena itu program pemuliaan krisan selayaknya tidak hanya dilakukan melalui teknik hibridisasi semata, melainkan juga perlu penerapan cara yang lain, di antaranya melalui iradiasi sinar gamma.

Bunga krisan mudah mengalami mutasi baik secara alami ataupun diinduksi dengan sinar gamma yang ditandai oleh perubahan sebagian petal (Bhattacharya et al., 1990). Mutasi disebabkan oleh perubahan gen pada sel-sel lapisan khimer di daerah meristem ujung. Mutan khimer dapat diisolasi dengan cara menanam petal yang mengalami mutasi pada media regenerasi. Seleksi tanaman dari planlet mutan diharapkan akan diperoleh tanaman baru dengan bunga yang lebih baik dibandingkan tanaman aslinya. Variasi warna dan tipe bunga dapat terjadi pada setiap kali peristiwa mutasi khimer. Hal ini sangat tergantung pada derajat perubahan gen dalam lapisan khimer.

Krisan merupakan tanaman hias kelompok khimer yang mempunyai lapisan L1 dan L2 pada titik tumbuh. Lapisan L1 menentukan warna bunga, sedang lapisan L2 menentukan bentuk bunga. Beberapa varietas krisan secara alami mudah bermutasi yang terlihat dari perubahan sebagian warna dan tipe petal bunga. Mutasi umumnya terjadi akibat dari perubahan pembelahan sel, kehilangan atau perubahan kromosom, maupun kelainan gen (Masaru et al., 1994). Namun peristiwa mutasi seperti ini tidak dapat diselamatkan dengan cara perbanyakan konvensional, seperti perbanyakan vegetatif melalui stek. Hal ini dikarenakan terjadinya mutasi hanya sebatas pada sel-sel petal bunga. Untuk mendapatkan tanaman mutan secara utuh, maka mutasi parsial pada petal bunga dapat diisolasi melalui langkah regenerasi kultur in vitro.

Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi mutan khimer dari varietas-varietas komersial. Adapun hipotesis yang diajukan adalah bahwa mutan khimer dapat diisolasi dari petal bunga dengan menggunakan media regenerasi yang sesuai.

BAHAN DAN METODE

Di dalam penelitian ini dilakukan isolasi mutan khimer menggunakan teknik regenerasi secara langsung dalam media tertentu dengan eksplan dari petal. Penelitian diawali dengan seleksi bunga yang mengalami mutasi alami (mutan spontan) di kebun-kebun pengusaha di daerah Cipanas maupun hasil induksi sinar gamma oleh peneliti Balithi Segunung. Petal bunga kimer ditemukan pada kelompok Fiji yaitu Yellow Fiji; Dark Yellow Fiji; dan White Fiji (Gambar 1). Gambar 2 memperlihatkan petal bunga khimer varietas Reagen Salmon). Petal bunga yang mengalami mutasi diumbuhkan ke dalam media regenerasi, berupa media MS dengan suplemen zat pengatur tumbuh BAP dan NAA. Pucuk-pucuk muda yang muncul dari petal bunga selanjutnya ditransfer ke dalam media serupa. Setelah itu dilakukan pemisahan lapisan L1 dan L2 yang masing-masing mengandung gen khimer yang berlainan. Pucuk-pucuk muda yang tumbuh segera ditanam ke dalam media perbanyakan. Planlet mutan segera diaklimatisasikan dan dipelihara dalam rumah kaca di bawah kondisi hari panjang. Setelah tanaman berbunga, maka dilakukan seleksi dan karakterisasi terhadap mutan-mutan khimer.

Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap dengan 5 ulangan. Perlakuan adalah empat varietas komersial krisan, yaitu White Fiji, Yellow Fiji, Dark Yellow Fiji, dan Reagen Salmon. Peubah yang diamati ialah inisiasi pucuk regeneran, jumlah pucuk dan pertumbuhan pucuk regeneran, dan karakterisasi mutan khimer terpilih.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Inisiasi Pucuk Regeneran

Petal mutan khimer dapat diregenerasikan dalam media MS + BA (0.5 mg/l) + NAA (0.01 mg/l) dengan waktu inisiasi pucuk regeneran yang bervariasi. Di antara kultivar krisan yang diuji, petal Yellow Fiji beregenerasi paling cepat dibandingkan dengan petal kultivar lainnya. Namun secara statistik, inisiasi pucuk regeneran pada kultivar tersebut tidak berbeda nyata dengan inisiasi pucuk regeneran pada kultivar White Fiji dan Dark Yellow Fiji. Petal bunga Reagen Salmon nyata beregenerasi paling lambat dibandingkan petal bunga kultivar lainnya. Dari penelitian ini diperoleh 30 mutan khimer. Data tentang inisiasi pucuk regeneran disajikan dalam Tabel 1.

Perbedaan waktu inisiasi pucuk regeneran di antara kultivar krisan disebabkan oleh perbedaan kandungan Zat Pengatur Tumbuh inherent maupun prekursornya (Stewart and Darman, 1970). Dua zat pengatur tumbuh yang terlibat aktif dalam regenerasi petal, adalah sitokinin dan auksin. Sitokinin terlibat aktif dalam transkripsi DNA (Malaure et al., 1991). Sementara auksin memegang peranan penting dalam pemanjangan dan pembesaran sel. Pemberian sitokinin dari luar akan menambah aktivitas sitokinin inherent dalam proses transkripsi asam nukleat. Transkripsi asam nukleat diikuti dengan translokasi dan sintesis protein. Makin tinggi kandungan sitokinin inherent, makin cepat proses regenerasi petal. Sementara itu proses sintesis protein terjadi menggunakan prekursor yang disediakan dari dalam media in vitro. Kultivar Yellow fiji diduga mengandung sitokinin dan auksin paling banyak, sehingga dapat beregenerasi paling cepat dibandingkan kultivar lainnya.

Gambar 1. Mutasi Spontan Dan Induksi Sinar Gamma Pada Varietas Grup Fiji

Gambar 2. Mutasi spontan pada varietas Reagen Salmon

Tabel 1. Inisiasi Pucuk Regeneran dari Petal krisan yang bermutasi/ Intiation of Regeneran Shoots from Petals of mutated chrysant

Nomor	Varietas Krisan/Chrysanthemum Varieties	Inisiasi pucuk Regeneran/Initiation of Petal Regeneration (hari setelah tanam)
1	White Fiji (WF)	52 a
2	Yellow Fiji (YF)	49 a
3	Dark Yellow Fiji (DYF)	57 a
4	Reagen Salmon (RS)	71 b

*) Rataan yang diikuti oleh huruf yang sama dalam kolom tidak berbeda nyata menurut DMRT pada taraf 5%/ Means followed by the same letters on the coloum are not significantly different according to DMRT 5%

2. Jumlah Pucuk dan Tinggi Mutan Regeneran

Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa jumlah pucuk dan tinggi pucuk regeneran berbeda nyata antar kultivar yang digunakan. Pada 50 HST, jumlah pucuk regeneran paling banyak dijumpai pada kultivar Yellow Fiji yang secara statistik berbeda nyata dengan jumlah pucuk regeneran pada kultivar Dark Yellow Fiji. Sementara itu kultivar Reagen Salmon belum menghasilkan pucuk-pucuk regeneran, walaupun seluruh permukaan petal telah mengalami malformasi. Rataan tinggi pucuk regeneran pada Yellow Fiji mancapai 3.59 cm, secara statistik tidak berbeda nyata dengan tinggi pucuk pada Dark Yellow Fiji. Rataan tinggi pucuk pada kultivar White Fiji lebih rendah dibandingkan dengan dua kultivar terdahulu, namun berbeda nyata dengan kultivar Dark Yellow Fiji (Tabel 2).

Pada 80 HST jumlah pucuk regeneran meningkat nyata. Nilai rataan jumlah pucuk yang tertinggi ditemukan pada kultivar Yellow Fiji yang secara statistik berbeda nyata dengan kultivar lainnya. Kultivar White Fiji dan Dark Yellow Fiji menghasilkan pucuk regeneran masing-masing 7.36 dan 5.36 per pucuk per eksplan petal dengan nilai yang tidak berbeda nyata. Jumlah pucuk yang paling rendah ditemukan pada kultivar Reagen Salmon, namun tidak berbeda nyata dengan kultivar Dark Yellow Fiji. Sementara itu nilai tinggi pucuk yang terbesar dijumpai pada Yellow Fiji yang secara statistik tidak berbeda nyata dengan Dark Yellow Fiji. Dua kultivar lainnya, yaitu White Fiji dan Reagen Salmon masing-masing menghasilkan pucuk regeneran yang lebih pendek dibandingkan dengan dua kultivar lainnya.

Tabel 2. Jumlah pucuk dan tinggi tanaman regeneran / Numbers of shoots and height of regenerans

Varietas Krisan / Chrysanthemum Varieties	50 HST/DAP		80 HST/DAP
	Jumlah Pucuk Regeneran	Tinggi Pucuk Regeneran	Jumlah Pucuk Regeneran	Tinggi Pucuk Regeneran
White Fiji (WF)	4.78 c	1.17 b	7.36 b	2.68 ab
Yellow Fiji (YF)	8.50 d	3.59 c	12.45 c	4.79 b
Dark Yellow Fiji (DYF)	2.92 b	2.70 bc	5.36 ab	4.22 b
Reagen Salmon (RS)	- a	- a	2.00 a	1.30 a

*) lihat Tabel 1.

3. Pertumbuhan Plantlet Mutan dalam Media Perbanyakan

Tinggi plantlet, jumlah daun, jumlah ruas batang dan jumlah anakan bervariasi antar kultivar. Rataan tinggi kultivar Dark Yellow Fiji nyata lebih besar dibandingkan kultivar lainnya. Sementara itu kultivar White Fiji, Yellow Fiji dan Reagen Salmon masing-masing satu dengan lainnya tidak berbeda nyata. Jumlah daun plantlet kultivar Dark Yellow Fiji paling banyak, tetapi tidak berbeda nyata dengan plantlet kultivar White Fiji. Plantlet kultivar Reagen Salmon menghasilkan daun yang paling sedikit, namun secara statistik tidak berbeda nyata dengan plantlet kultivar Yellow Fiji. Jumlah ruas batang plantlet kultivar Yellow Fiji berbeda dengan dua plantlet lainnya. Plantlet kultivar Dark Yellow Fiji menghasilkan anakan paling produktif yang tidak berbeda nyata dengan plantlet Yellow Fiji. Produktivitas anakan dari plantlet Reagen salmon tidak berbeda nyata dengan plantlet kultivar lainnya (Tabel 3).

Tabel 3. Pertumbuhan planlet mutan dalam media perbanyakan 30 hari setelah subkultur/Growth of plantlet in the multilication media on the 30 days after planting

Varietas krisan/Chrysanthemum varieties	Tinggi planlet/Plantlet Height (cm)	Jumlah Daun/ Numbers of leaf	Jumlah ruas/Numbers of internode	Jumlah anakan/Numbers of tillers
White Fiji (WF)	4.21 ab	14.68 bc	7.88 a	1.71 a
Yellow Fiji (YF)	4.95 ab	10.34 ab	12.72 b	2.63 ab
Dark Yellow Fiji (DYF)	7.86 b	17.75 c	15.01 b	3.47 b
Reagen Salmon (RS)	2.13 a	8.67 a	6.33 a	2.00 a

*) lihat Tabel 1.

Hasil penelitian membuktikan bahwa pertumbuhan plantlet tergantung pada kultivar. Kultivar-kultivar yang beregenerasi lebih awal ternyata tumbuh lebih cepat. Kultivar-kultivar tersebut ialah Dark Yellow Fiji dan Yellow Fiji. Hal ini merupakan cerminan respon kultivar terhadap media perbanyakan. Menurut Bajaj et al. (1991) respon kultivar krisan sangat berhubungan erat dengan materi genetik. Sekelompok gen bekerja atas pengaruh zat pengatur tumbuh (Chakrabarty et al., 1999)

4. Karakterisasi Populasi Mutan Khimer Terpilih

Dari 30 mutan khimer terseleksi sebanyak 4 mutan yang memiliki karakteristik novel, masing-masing satu dari kultivar White Fiji, Yellow Fiji, Dark Yellow Fiji dan Reagen Salmon. Tinggi tanaman mutan berkisar 81.4 – 98.3 cm masuk dalam kategori karakter varietas komersial. Jumlah ruas batang berkisar 82.0 – 99.6 buah, yang berarti selaras dengan tinggi tanaman. Keselarasan antara jumlah ruas batang dan tinggi tanaman menyebabkan batang menjadi kokoh. Lebar daun tanaman mutan berkisar 4.20 – 5.60 cm, tergolong tidak terlalu besar. Ada kecenderungan bahwa lebar daun krisan varietas komersial modern diciptakan tidak terlalu besar agar populasi tanaman dalam satu petak dapat diperbanyak, sehingga menjadi lebih produktif. Diameter batang mutan khimer sekitar 0.41 – 0.53 cm (Tabel 4). Hal ini termasuk dalam kategori cukup besar. Diameter yang besar dibutuhkan untuk menopang bunga agar dapat tegak lurus secara sempurna.

Tabel 4. Karakterisasi populasi mutan khimer terseleksi / Characterization of population chimeras on chrysanthemum

Karakter/Characteristics	Mutan Khimer/Chimeras of chrysanthemum
	WF6.4	YF 6.1	DYF 10.4	RS 5.3
Tinggi Tanaman / plant height (cm)	98.30	81.40	88.00	90.0
Jumlah Ruas / number of internodes	99.60	83.90	82.00	93.7
Lebar Daun / leaf width (cm)	4.20	4.56	5.60	5.30
Diameter Batang / stem diameter (cm)	0.49	0.51	0.53	0.41
Diameter Bunga / flower diameter (cm)	9.84	9.48	9.32	6.5
Jumlah Petal / number of ray florets	283	229	217	27
Bentuk Bunga / flower type	Dekoratif	Dekoratif	Dekoratif	Tunggal
Warna Bunga / flower colour	Putih kuning	Salmon	Salmon Oranye	Salmon Pink Kuning

Bentuk bunga mutan khimer kelompok Fiji adalah dekoratif standar dengan diameter berkisar 9.32 – 10.02 cm. Kisaran diameter bunga tersebut sesuai dengan kriteria untuk varietas komersial. Sementara itu jumlah petal bunga semua mutan khimer kelompok Fiji di atas 200 helai, berarti setiap kuntum bunga mutan khimer sangat kompak dan padat. Pada varietas Reagen, tipe bunga tetap tunggal seperti aslinya, namun warna bunga menjadi 3 kelompok, yaitu tetap salmon, berubah menjadi pink dan kuning. Keragaan tanaman dan keserempakan berbunga mutan Reagen nampak stabil dengan diameter bunga 6.5 cm dan jumlah bunga pita 27 helai. Langkah selanjutnya adalah isolasi setiap individu tanaman mutan yang menunjukkan superioritas tinggi untuk diperbanyak secara vegetatif. Pengkajian terhadap stabilitas genetik mutan-mutan tersebut masih diperlukan.

KESIMPULAN

1. Penelitian ini menghasilkan 30 isolat mutan khimer, empat di antaranya memiliki karakter novel.

2. Kestabilan genetik individu terpilih yang berasal dari mutan-mutan khimer masih dalam proses pengujian.

PUSTAKA

1. Bhattacharya, P.S., S. Dey, N. Das and B.C. Bhattacharya. 1990. Rapid mass propagation of Chrysantemum morifolium by callus derived from stem and leaf explants. Plant Cell Reports. 9 : 439 – 422.

2. Bajaj, Y.P.S., M.M.S. Sindhu and A.P.S. Gill. 1991. Micropropagation of chrysanthemum. Biotechnology in agriculture and forestry. Vol. 20. high-Tech and microprogation IV (ed. by Y.P.S Bajaj). p. 69 – 80.

3. Chakrabarty D., A.K.A. Mandal, and S.K. Datta. 1999. Management of chimera through direct shoot regeneration from floret of chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium Ramat). J. of hort. Sci. and biotechnology : 74 (3) : 293 – 296.

4. Malaure, R., G. Barclay, J.B. Power, and M.R. Davey. 1991. The production of novel plants from florets of Chrysanthemum morifolium using tissue culture. J. Plant Physiol. Vol. 139 : 144 – 180.

5. Masaru, N., Y., Hoshino and M. Mii. 1994. Adventitious shoot regeneration from cultured petal explants of carnation. Plant Cell, Tissue and Organ culture : 36 : 15 – 19.

6. Stewart, R.N. and H. Darman. 1970. Somatic genetic analysis of the apical layers of chimeral sports in chrysanthemum by experimental production of adventitious shoots. Amer. J. Bot. 57 : 1061 – 1071.

Sumber : Sanjaya, L., R. Kurniati Dan E. Febrianty. 2004. Isolasi Mutan Khimer Dari Petal Bunga Krisan Varietas Komersial . Prosiding Seminar Nasional Florikultura Bogor, 4-5 Agustus : 242 – 248.