Kriopreservasi Mata Tunas Ubi Kayu Lokal Indonesia : Faktor Penentu Keberhasilan
DOI:
https://doi.org/10.21776/ub.biotropika.2021.009.01.07Keywords:
Kata kunci, DMSO, gliserol, kriopreservasi, mata tunas, ubi kayu lokal IndonesiaAbstract
Kriopreservasi (penyimpanan dalam suhu -198ºC) merupakan pilihan untuk menyimpan dalam jangka panjang bahan tanaman ubi kayu yang selama ini menggunakan “shoot tips†atau “axilary buds†dari planlet in vitro. Ada beragam faktor yang memengaruhi keberhasilan kriopreservasi. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan regenerasi empat genotip ubi kayu lokal Indonesia (Manggu, Mentega 2, Kristal Merah, dan Nangka) menggunakan mesi ceptode kriopreservasi. Keempat genotip ubi kayu itu diberi perlakuan variasi persentase larutan krioprotektan berbeda (87% gliserol, 5% DMSO atau 10% DMSO sendiri atau dikombinasikan), metode pencairan (thawing), lama penyimpanan dalam nitrogen cair (45 menit atau 3 minggu). Stek mini ubi kayu yang sudah diberi perlakuan tersebut selanjutnya ditumbuhkan pada media regenerasi secara in vitro dengan media MS, di tisu yang dibasahi air atau larutan hara makro MS. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa, daya hidup tertinggi (40%) adalah mata tunas merekah tanpa bagian batang genotip Manggu dan Nangka yang direndam dalam larutan kombinasi 87% gliserol dan 5% DMSO yang dicairkan cepat dalam water bath, dibiakkan pada tisu lembab setelah disimpan dalam nitrogen cair 3 minggu. Penggunaan mata tunas dari batang ubi kayu merupakan yang pertama dan berhasil diregenerasikan menjadi tanaman setelah penyimpanan di tangki nitrogen. Hasil penelitian ini mempermudah dan mempersingkat prosedur kriopreservasi bagian tanaman ubi kayu sehingga dapat mendukung pelestarian plasma nutfah dalam jangka panjang.
References
Adrian. 2012. Pertumbuhan akar dan tunas stek batang mini tanaman ubi kayu. Prosiding Seminar Hasil-hasil Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat. Universitas Lampung. 11-18
Bebas, W., dan Laksmi, D. N. D. I. (2014). Pengaruh berbagai konsentrasi dimethy sulfoxide terhadap kualitas semen beku ayam hutan hijau post thawing. Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, 2(2), 105-115.
Ariantie, O. S., Yusuf, T. L., Sajuthi, D., and Arifiantini, R. I. (2013). Pengaruh krioprotektan gliserol dan dimethilformamida dalam pembekuan semen kambing peranakan etawah menggunakan pengencer tris modifikasi. Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner, 18(4), 239-250.
Bezerra FSB, Castelo TS, Alves HM, Oliveira IRS, Lima GL, Peixoto GCX, Bezera ACSD, Silva AR. 2011. Objective assessment of the cryoprotective effects of dimethylformamide for freezing goat semen. Cryobiology. 63:263-266Charoensub, R. Phansiri, S., Yongmanitchai, W.,
Charoensub, R., Phansiri, S., Yongmanitchai, W., & Sakai, A. (2003). Kriopreservasi rutin pada apeks ketiak yang ditanam secara in vitro (Manihot esculenta Crantz) dengan vitrifikasi: pentingnya kultur mononodal sederhana. Scientia Horticulturae , 98 (4), 485-492.
Charoensub, R., Hirai, D. and Sakai, A. 2004. Cryopreservation of in vitro-grown shoot tips of cassava by encapsulation-vitrification method. CryoLetters 25, 51-58.
de Bona, C. M., Masetto, M. A. M., Deschamps, C., and Biasi, L. A. (2012). Rooting induction of different Lavandula angustifolia accessions by auxin application. Semina: Ciências Agrárias, 33(1), 175-182.
Escobar, R.H., G. Mafla and W.M. Roca. 1997. A methodology for recovering cassava plants from shoot tips maintained in liquid nitrogen. Plant Cell Reports 16:474–478.
Ferero-Gonzalez, R. A., Celeghini, E. C. C., Raphael, C. F., Andrade, A. F. C., Bressan, F. F., & Arruda, R. P. (2012). Effect of bovine sperm cryopreservation using different freezing techniques and cryoprotective agents on plasma, acrosomal and mitochondrial membranes. Andrologia, 44, 154-159.
Green, J., and Grout, B., 2010. Direct cryopreservation of winter buds of nine cultivars of blackcurrant (Ribes nigrum L). Cryo Letters 31 (4): 341-346
Jenderek MM, Tanner JD, Ambruzs BD, West M, Postman JD, Hummer KE. Twig pre-harvest temperature significantly influences effective cryopreservation of Vaccinium dormant buds. Cryobiology. 2017;74:154-159. doi:10.1016/j.cryobiol.2016.10.007
Kostaman, T., & Setioko, A. R. (2011). Perkembangan penelitian teknik kriopreservasi untuk penyimpanan semen unggas. Wartazoa, 21(3), 145-152.
Kostaman, T., Yusuf, T. L., Fachrudin, M., & Setiadi, M. A. (2018). Effectiveness of DMSO concentration on recovery rate and viability of primordial germ cell of Gaok chicken. Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner, 22(1), 30-37.
Medeiros, M. J. 2000. U.S. Patent Application No. 29/117,166.
Ming-Hua, H. S. R. Y. 2010. In vitro Conservation of Rare and Endangered Emmenopterys henryi Oliv. Germplasm [J]. Bulletin of Botanical Research, 2.
Murashige, T. and Skoog, F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologie Plantarum 74:473-197.
Neves, R. D. J., Souza, L. S., & Oliveira, E. J. D. 2020. A leaf bud technique for rapid propagation of cassava (Manihot esculenta Crantz). Scientia Agricola, 77(2).Neves et al, 2020
NurulNahar, E. and Tan, S.I. 2012. Cassava mini cutting as a source of planting materials. J. Trop. Agric. And Fd. Sci. 40(1): 145-151.
OKTAVIA SARI, D. I. A. N. (2014). Pengaruh Berbagai Konsentrasi Gliserol dalam Pengencer Cep-D terhadap Motilitas Spermatozoa Sapi Brahman yang Disimpan dalam Nitrogen Cair. LenteraBio: Berkala Ilmiah Biologi, 3(3).
Pancaningtyas, S. (2013). Evaluasi kuantitas dan hiperhidrisitas embrio somatik kakao pada kultur padat, kultur cair, dan subkultur beruntun. Pelita Perkebunan, 29(1), 10-19.
Priadi, D. and E. Sudarmonowati. 1996. Vitrification of Acacia mangium and Paraserianthes falcataria shoot tips : Effect of vitrification solutions and thawing temperature. Proceedings of International Workshop on Biotechnology and Development of Species for Industrial Timber Estate, June, 1995, Cibinong, Indonesia.
Priadi, D. , E. Sudarmonowati, R. Arifani dan S. Farisy. 2000. Kriopreservasi sengon (Paraserianthes falcataria) dan mangium (Acacia mangium Willd.) dengan metode enkapsulasi dehidrasi. Prosiding Seminar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi III. Cibinong, 7-9 Maret 2000.
Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2016. Outlook Komoditas Pertanian Tanaman Pangan: Ubi Kayu. Kementerian Pertanian. 74 p.
Rantala, S., Kaseva, J., Karhu, S., Veteläinen. M., Uosukainen, M. and Häggman, H. 2019. Cryopreservation of Ribes nigrum (L.) dormant buds: recovery via in vitro culture to the field. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTºC) 138:109–119
Reizaluamar de Jesus Neves, Leonardo Silva Souza, Eder Jorge de Oliveira. 2020. A leaf bud technique for rapid propagation of cassava (Manihot esculenta Crantz). Sci. agric. (Piracicaba, Braz.) vol.77 no.2 Piracicaba. https://doi.org/10.1590/1678-992x-2018-0005
Roostika, I., Mariska, I., dan Sunarlim, N. 2004. Penyimpanan ubi kayu (Manihot utilissima) secara kriopreservasi dengan teknik vitrifikasi. J. Bioteknologi Pertanian, 9(1), 8-13.
Roostika, I., dan Mariska, I. (2017). Pemanfaatan teknik kriopreservasi dalam penyimpanan plasma nutfah tanaman. Buletin Plasma Nutfah, 9(2), 10-18.
Sari, R. (2017). Evaluasi keragaman karakter morfologi dan agronomi delapan populasi F1 ubi kayu di bandar lampung.
Sudarmonowati, E. and G.G. Henshaw. 1992. Pengaruh perlakuan awal dan krioprotektan terhadap daya hidup embrio somatik ketela pohon yang dibekukan. Prosiding Seminar Hasil Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi. 11-12 Pebruari 1992. Bogor.
Sudarmonowati, E. Rosmithayani, E.S. Mulyaningsih, D. Priadi, and A. Sakai. 1998. Cryopreservation of shoot tips of two leguminous trees (Acacia mangium and Paraserianthes falcataria). Proceedings of International Workshop on Cryopreservation of Tropical Plant Germplasm. October) 20-27 October, 1998, Tsukuba, Japan
Sumantri, C., & Gunawan, A. (2016). Penggunaan Dimethyl Sulfoxide Sebagai Krioprotektan dalam Pembekuan Semen Ayam Kampung. Jurnal Veteriner Juni, 17(2), 300-308.
Warid, Warid, Rezta Sari Effendi, Risma Arbia Widianti. 2018. Rsepon Mata Tunas Crown terhadap Jenis Perangsang Tumbuh pada Perbanyakan Tanaman Nanas. DOI: 10.31326/jbio.v1i1.97
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright and Attribution:
Articles in Biotropika: Journal of Tropical Biology are under Creative Commons Attribution-NonCommercial (CC-BY-NC) copyright. The work has not been published before (except in the form of an abstract or part of a published lecture or thesis) and it is not under consideration for publication elsewhere. When the manuscript is accepted for publication in this journal, the authors agree to the automatic transfer of the copyright to the publisher.
Journal of Biotropika: Journal of Tropical Biology is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
Permissions:
Authors wishing to include figures, tables, or text passages that have already been published elsewhere and by other authors are required to obtain permission from the copyright owner(s) for both the print and online format and to include evidence that such permission has been granted when submitting their papers. Any material received without such evidence will be assumed to originate from one of the authors.
Ethical matters:
Experiments with animals or involving human patients must have had prior approval from the appropriate ethics committee. A statement to this effect should be provided within the text at the appropriate place. Experiments involving plants or microorganisms taken from countries other than the author's own must have had the correct authorization for this exportation.
