Konservasi dan Pengelolaan Plasma Nutfah Stroberi (Fragaria x ananassa) Secara Ex Situ dan In Vitro

Koleksi plasma nutfah memiliki peran mempertahankan genotipe dengan karakteristik tertentu sehingga dapat tersedia untuk program pemuliaan masa depan. Koleksi tersebut demikian pentingnya untuk memulai dan mengembangkan perencanaan program pemuliaan baru. Di Eropa, ada beberapa koleksi plasma nutfah stroberi, tidak hanya terkait dengan penelitian pemuliaan, tetapi juga untuk taksonomi dan penelitian filogenetik (Diamanti et al., 2012).

Konservasi plasma nutfah dapat dilakukan secara konvensional maupun secara in vitro. Konservasi secara in vitro dapat dibedakan berdasarkan lamanya penyimpanan yakni jangka pendek dan jangka panjang. Konservasi plasma nutfah jangka pendek dapat dilakukan dengan menekan pertumbuhan serta menurunkan suhu, penambahan zat penghambat tumbuh dan pemiskinan hara. Sementara konservasi jangka panjang dilakukan dengan cara pembekuan dalam nitrogen cair pada suhu -196° C (Imelda dan Soetisna, 1992).

Konservasi plasma nutfah menyediakan input bagi kegiatan evaluasi dan pemanfaatannya hal tersebut menyebabkan konservasi merupakan upaya yang sangat penting. Evaluasi koleksi plasma nutfah dapat dilakukan dengan langkah-langkah yang berbeda demi mendapatkan suatu konsep yang dibutuhkan dalam program pemuliaan tanaman. (Chang, 1976).

Sebelum kita mulai melengkapi koleksi plasma nutfah yang ada kita harus menetapkan kriteria yang jelas untuk melakukannya (Westwood 1989, hal . 118 ). Pendekatan strategi pengkoleksian data harus di desain secara khusus untuk tiap-tiap tanaman (Guarino et al. 1995)

Keterpaduan antara penelitian pengelolaan plasma nutfah dengan program pemuliaan merupakan satu kebutuhan bersama dengan tujuan yang sama, karena pemuliaan memerlukan dukungan ketersediaan plasma nutfah (Cooper et al. 2001). Berbagai tujuan lain dari penelitian plasma nutfah antara lain untuk (1) penelusuran keaslian varietas yang diragukan, (2) studi asal usul spesies tanaman, dan (3) pelepasan plasma nutfah secara resmi sebagai sumber gen yang memiliki nilai ekonomis (Sumarno dan Nani Zuraida. 2008).

Anjuran dari kesepakatan FAO/Global Plan of Action for the Conservation and Sustainable use of Plant Genetic Resource for Agriculture, dalam hal pemanfaatan plasma nutfah adalah sebagai berikut (Duwayri dan Hawtin 2001): (1) meningkatkan ketersediaan pilihan varietas yang paling sesuai untuk lingkungan spesifik dan preferensi bagi petani dengan memanfaatkan plasma nutfah yang adaptif sebanyak mungkin, (2) mendorong dan meningkatkan kemampuan pengelola plasma nutfahdan pemulia bekerja secara terpadu dalam membentuk varietas unggul adaptif terhadap lingkungan target, (3) mengeksploitasi sumber gen baru guna membentuk varietas yang kandungan genetiknya cukup beragam agar dapat mengurangi kerawanan tanaman terhadap perubahan cekaman biotik dan abiotik.

Target pengelolaan plasma nutfah stroberi untuk jangka panjang (2010-2014)

Target pengelolaan plasma nutfah stroberi untuk jangka panjang (2010-2014) adalah untuk memperoleh data base plasma nutfah stroberi yang mudah diakses oleh pemulia, untuk memperoleh calon varietas harapan melalui seleksi dan pra evaluasi, untuk memperoleh pedoman pengelolaan kebun koleksi plasma nutfah stroberi dan untuk melestarikan plasma nutfah secara berkelanjutan. Sampai tahun 2014 ini, koleksi plasma nutfah stroberi mencapai 23 aksesi.

Koleksi tanaman plasma nutfah merupakan aset yang sangat penting baik dibidang komersial maupun dibidang ilmu sehingga harus dilestarikan, karena didalamnya terkandung sifat-sifat tertentu yang kita butuhkan dalam pembentukan atau perbaikan suatu varietas unggul yang kita kehendaki. Hal ini dapat dicapai kalau plasma nutfah yang merupakan sumber genetik dan sekaligus bahan pemuliaan dikelola dan dievaluasi dengan baik dan berkelanjutan. Saat ini Balitjestro mempunyai 23 aksesi plasma nutfah yang dikoleksi di KP. Tlekung. Beberapa koleksi tersebut sudah tidak bisa lagi ditemukan di lapang. Berikut ini ke-23 aksesi yang terdapat di kebun koleksi stroberi di Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika yaitu :

[cml_media_alt id='1771']Koleksi Plasma Nutfah Stroberi[/cml_media_alt]

Varietas stroberi tersebut diperoleh dari hasil eksplorasi di daerah-daerah yang membudidayakan tanaman stroberi. Varietas-varietas tersebut diperoleh dengan membeli dan pemberian langsung dari petani.

Varietas stroberi introduksi yang berkembang di Indonesia adalah Osogrande di Purbalingga, Selva di Karanganyar, Earlibrite (Holibert) di Garut dan Ciwidey Bandung, Rosa Linda, Sweet Charlie, Aerut, dan Camarosa di Bedugul Bali, Dorit, Lokal Brastagi dan California di Brastagi, Chandler di Bondowoso PTPN XII, dan Lokal Batu di Batu (Hanif, Z 2012).

Kebun stroberi di KP. Tlekung merupakan kebun koleksi berbasis pelestarian plasma nutfah sehingga luasnya hanya sekitar 400 m2 tersebut  dengan ketinggian 950 m dpl. Kebun stroberi tersebut dipelihara oleh 1 pekerja yang bertugas memelihara tanaman stroberi mulai dari perbenihan, pemupukan, penyiraman, penyiangan gulma, sampai pada pemanenan.

Pada tahun 2011, Tim plasma nufah stroberi Balitjestro melakukan backup koleksi plasma nutfah yang mulai banyak terserang hama dan penyakit dan mengelolanya di KP Sumber Brantas. Kegiatan ini juga untuk kegiatan penelitian dan untuk membandingkan kesesuaian tumbuh bagi tanaman. Kebun stroberi di KP Sumber Brantas merupakan kebun koleksi berbasis pelestarian plasma nutfah sehingga luasnya sekitar 1000 m2 tersebut dengan ketinggian 1450 m dpl.

[cml_media_alt id='1770']Pengelolaan Plasma Nutfah Stroberi[/cml_media_alt]

Gambar 1. Koleksi plasma nutfah stroberi: (a) tanaman 1 bulan setelah aklimatisasi; (b) berbagai aksesi koleksi di screenhouse dan (c) stolon yang siap ditanam untuk perbanyakan di luar screenhouse

Pengelolaan Secara Ex Situ

Perbanyakan tanaman stroberi dapat dilakukan secara vegetatif dan generatif. Perbanyakan yang sering dilakukan di Balitjestro adalah perbanyakan vegetatif, karena apabila dilakukan perbanyakan generatif dapat menghasilkan tanaman baru yang sifatnya tidak sama dengan induknya. Hal tersebut karena stroberi yang berada di kebun Balitjestro adalah merupakan tanaman hibrida. Perbanyakan tanaman stroberi secara vegetatif yang dilakukan di Balitjestro dengan beberapa cara yaitu pemisahan rumpun tanaman induk, anakan yang diambil dari stolon, dan dengan cara kultur jaringan. Cara perbanyakan bahan tanam yang dilakukan di Balitjestro adalah sebagai berikut:

1. Pemisahan Anakan dari Tanaman Induk (Stolon)

Stolon adalah perpanjangan tunas yang tumbuh horisontal sejajar dengan permukaan tanah (menjalar) yang merupakan organ perbanyakan vegetatif. Pada stolon terdapat ruas tempat pucuk aksilar (samping) yang akan menumbuhkan anakan vegetatif yang karakter dan sifatnya akan sama dengan induknya (true to type). Stolon banyak muncul pada musim hujan karena pada musim hujan pertumbuhan tanaman stroberi lebih terarah ke fase vegetatif sehingga akan lebih banyak stolon yang keluar dibandingkan bunga dan buah. Cara perbanyakan dengan stolon yang dilakukan di Balitjestro yaitu dengan : (1) Stolon yang sudah mulai berakar cukup lebat diletakkan pada polibag kecil yang sudah di isi dengan media tanam yaitu pasir dan tanah dengan perbandingan 1:1. (2) Stolon dibiarkan tetap menempel pada induknya (menyusu pada induknya). (3) Setelah 2-3 minggu stolon tersebut dapat dipisahkan dari induknya dengan memotong penyambung stolon menggunakan gunting. (4) Stolon yang baik digunakan sebagai bahan tanam memiliki ciri yaitu muncul akar sekunder yang cukup lebat, memiliki 4-5 daun, sehat (tidak muncul bercak atau indikasi terkena penyakit tular tanah), dan daun bagian pucuk segar.

Stolon yang siap digunakan sebagai bahan tanam adalah stolon yang memiliki akar yang lebat, dan sehat. Stolon yang siap ditanam tersebut dapat langsung dipindahkan ke polibag atau karung atau di lahan pertanaman stroberi. Penanaman benih asal stolon dapat dilakukan dengan merobek polibag benih tersebut dan menanamnya beserta tanah sisa perbenihan. Benih yang paling bagus berasal dari stolon karena tanaman berasal dari tanaman induk sehingga tanaman mandiri, masih mempunyai sifat yang sama dengan tanaman induknya, benih sudah tumbuh akar sebelum ditanam sehingga menjadikan tanaman kokoh atau kuat, dan tanaman masih muda karena berasal dari tunas baru.

2. Pemisahan Rumpun dari Tanaman Induk (Anakan)

Tata cara melakukan pemisahan rumpun tanaman induk yaitu : (1) Pilih tanaman induk yang sehat, sudah berumur 8-24 bulan, pertumbuhannya baik, bebas hama dan penyakit, serta produksi tinggi. (2) Pisahkan dari tanaman induk dengan menggunakan gunting atau pisau cutter. (3) Bersihkan sisa tanah dan akar-akar yang rusak (hitam), kemudian dipotong sebagian daun untuk mengurangi proses respirasi tanaman. (4) Celupkan kedalam larutan anakan yang sudah dibersihkan dengan campuran ZPT, pupuk hayati, dan fungisida. (5) Tanam anakan yang sudah dicelupkan.

Pemisahan crown dari tanaman induk mempunyai beberapa kekurangan yaitu bahan tanam yang berasal dari tanaman tua yang diremajakan, berasal dari tanaman induk yang telah berbuah sehingga kelangsungan produksi jangka panjang tidak optimal dan apabila pemisahan dilakukan tidak sempurna maka tanaman akan mati. Jika menggunakan benih dari stolon, maka benih yang diperoleh masih muda kemampuan berproduksinya tinggi serta tidak terjadi kerusakan akar asalkan pemindahan dilakukan secara hati-hati.  Benih yang berasal dari stolon menghasilkan akar sekitar 2-3 minggu, sedangkan pada pemecahan crown akar keluar 4-5 minggu.

Pengelolaan plasma nutfah stroberi di Balitjestro dengan menggunakan polibag. Setiap aksesi ada 20 tanaman yang dikelola di screen house dan perkembangan dari sulur atau anakan ditanam di lapang. Polibag yang digunakan ukuran 50×50 dengan media tanam tanah ladegan, sekam dan pupuk kandang kambing dengan perbandingan 1:1:1. Pemupukan dilakukan dengan memperhatikan fase pertumbuhan tanaman. Pada fase benih saat mengutamakan pertumbuhan vegetatif, pupuk NPK bisa digunakan dengan kadar N lebih tinggi dari P dan K, seperti NPK 32-10-10. Pada fase pertengahan menggunakan pupuk dengan kadar NPK yang seimbang 20-20-20 atau NPK 10-10-10. Pada fase generatif yakni saat pembentukan buah sedang pesat sangat dianjurkan memberikan pupuk NPK dengan kadar N dan K 1:2 atau 1:3. Contoh pupuk yang digunakan pada fase generatif adalah KNO3 atau NPK 10-10-20.

Dalam perawatan, koleksi plasma nutfah sering terganggu dengan serangan hama dan penyakit. Hama yang ditemui pada koleksi plasma nutfah stroberi adalah ulat grayak spodoptera litura, slug (bekicot tanpa cangkang), white weevil, siput/bekicot, aphid, penggerek buah, dan uret. Sedangkan penyakit pada plasma nutfah stroberi adalah busuk buah matang (ripe fruit rot), daun gosong (leaf scorch), bercak daun (leaf spot), virus, empulur merah, hawar daun, leaf blight, antraknosa dan gray mold.

Pengelolaan secara in vitro

 Perbanyakan benih stroberi secara vegetatif yaitu dengan stolon maupun dengan pemisahan anakan masih berpotensi menularkan penyakit yang diakibatkan oleh virus ke generasi berikutnya sehingga dapat menurunkan produksi. Oleh karena itu, penyediaan benih stroberi bebas penyakit merupakan kunci keberhasilkan produksi stroberi. Perbanyakan secara kultur jaringan dilakukan untuk mendapatkan benih bebas virus tersebut dengan cara kultur meristem. Kultur meristem merupakan teknik yang untuk membebaskan benih stroberi dari virus, mikoplasma, bakteri, dan jamur. Meristem pucuk yang berukuran 0,1-0,2 mm ini pada umumnya tidak mengandung virus. Meristem pucuk ini kemudian ditanam dalam media kultur dalam kondisi aseptik dalam laboratorium.

Kultur Jaringan adalah metode penumbuhan, pemeliharaan dan pengembangan sel dan organ pada kondisi yang streril. Aplikasinya dalam produksi benih berkembang sangat pesat. Kultur jaringan memiliki 5 keunggulan dibanding metode perbanyakan benih konvensional; (1) Dapat menduplikasi klon unggul dari spesies rekalsitran atau yang sulit diperbanyak; (2) Dapat dilakuan sepanjang tahun, bebas kondisi geografis dan klimatologi; (3) Menghasilkan turunan bebas pathogen bahkan dari induk yang terinfeksi; (4) Materi tanaman higienis dapat diperbanyak, dan (5) Mudah untuk produksi massal dalam periode waktu yang singkat. (Siregar, AS., 2013)

Tanaman kultur jaringan memiliki karakter yang seragam, sama dengan potensi genetik induknya, dapat bersinergi dengan miroba simbion, transerable dan tranportable antar wilayah (pulau) karena diterima oleh sistem karantina. Stroberi diawali dengan kultur meritem. Meristem dengan ukuran <0.2 mm ditanam selama 2-3 bulan untuk mendapatkan individu baru bebas pathogen. Planlet dari meristem diperbanyak 1-3 siklus multiplikasi. Aklimatisasi dan adaptasi tanaman in vitro generasi 1 ini (V0) dilakukan di dalam nurseri  ‘screen house’ selama 4 minggu diikuti dengan produksi V1. Stolonisasi benih hasil in vitro ini dapat diperoleh pada minggu ke-6 setelah tanam.

Pada berbagai varietas, stolon keluar beriringan dengan pembungaan. Selama 4 generasi stolon, produktifitas stroberi diestimasi tetap tinggi. Generasi V0-V1 adalah generasi produksi stolon. Sebanyak 10 stolon terbaik dapat diseleksi selama 6-10 bulan siklus untuk mendapatkan generasi V2 yang ditumbuhkan di lapang. Dari generasi V2 dan V3 ini diseleksi 3 dan 2 stolon saja untuk menghasilkan generasi produksi V3 dan V4. Sistem ini diyakini akan mengoptimumkan produksi stolon dan buah selama 5 generasi stolon.

[cml_media_alt id='1772']Perkembangan Kultur Meristem Stroberi[/cml_media_alt]

Gambar 2. Perkembangan Kultur Meristem Stroberi. (a). Inisiasi 0 hst; (b). 14 hst; (c). 28 hst; (d) 42 hst; (e) 56 hst dan (f) 90 hst

[cml_media_alt id='1774']Thin Cross Section Stroberi[/cml_media_alt]

Gambar 3. Thin Cross Section Stroberi: (a).Explant, (b). Hasil perlakuan TDZ 2 mst kondisi gelap, (c). Kondisi terang 40 hst (d). Umur 120 hst (e). Sitem perbanyakan menggunakan bioreaktor

[cml_media_alt id='1776']Aklimatisasi Stroberi[/cml_media_alt]

Gambar 4. Aklimatisasi Stroberi: Adaptasi dan pembentukan akar dan tunas baru pada kondisi lingkungan luar

[cml_media_alt id='1773']Pertumbuhan vegetatif dan generatif stroberi generasi[/cml_media_alt]

Gambar 5. Pertumbuhan vegetatif dan generatif stroberi generasi V0: (a). Umur 30 hari setelah aklimatisasi; (b). Umur 60 Hari setelah aklimatiasi; (c). Tanaman Vo Membentuk stolon; dan (d). Buah 75-90 HST

Kesimpulan

Pengelolaan plasma nutfah stroberi secara ex situ dan in vitro perlu dilakukan secara bersamaan dan termonitor dengan baik untuk menjaga kelestarian koleksi. Rentannya serangan hama dan penyakit di lapang yang berlangsung dengan sangat cepat dapat memusnahkan koleksi yang ada. Untuk itulah back up koleksi in vitro diperlukan untuk secara periodik dalam memperbaiki koleksi lapang yang ada dan membantu dalam krakterisasi.

Ucapan terima kasih

Terima kasih kami ucapkan kepada Basuki Jokosudarmanto, Imam Rohmat, Hasim Ashar, Oka Ardiana Banaty dan semua pihak yang telah membantu pada kegiatan plasma nutfah stroberi.

 

Oleh: Zainuri Hanif, Ahmad Syahrian Siregar dan Emi Budiyati
Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian

Related Post

Tinggalkan Balasan