Radiosensitivity of Embryogenic Callus of Robusta Coffee BP 436 Against Irradiation of Gamma Rays
No Thumbnail Available
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan
Abstract
Description
High genetic diversity is one factor that determines the success of plant breeding. Mutation induction by gamma ray irradiation is one method to improve plant genetic diversity. This study aimed to 1) obtain growth regulators composition suitable in inducing embryogenic callus, 2) determine the effect of gamma ray irradiation on the growth and development of somatic embryos, and 3) obtain lethal dose (LD) 20 and 50 values in Robusta coffee BP 436. The study was conducted at the Tissue Culture Laboratory, Industrial and Beverage Crops Research Institute, from May 2017 to December 2018. Explants used were young leaves of Robusta coffee BP 436. Callus induction used ½ MS media with 2,4-D (4.52 μM) and 2-iP (0.00; 4.93; 9.86; 14.79; and 19.72 μM) treatment. Mutation induction was performed using gamma radiation dosed at 0, 10, 20, 30, 40, and 50 Gy treatments. The regeneration media was ½ MS containing GA3 (0 and 1 mg/l). The study used a complete randomized design with 10 replications. The results showed the best combination of plant growth regulator to induce the callus was 2.4-D 4.52 μM + 2-iP 19.72 μM. The fresh weight of cultures was inhibited above 30 Gy, whereas the number of somatic embryos decreased at doses above 10 Gy. Addition of GA3 1 mg/l in regeneration media increased the number of somatic embryos in torpedo phase, but not in gamma irradiation exposed calluses. The LD20 and LD50 of Robusta coffee BP 436 are 16.81 and 28.52 Gy, respectively.
Keragaman genetik tinggi merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan pemuliaan tanaman, termasuk pada tanaman kopi. Induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman. Tujuan penelitian adalah: 1) memperoleh komposisi zat pengatur tumbuh yang sesuai untuk menginduksi kalus embriogenik, 2) mengetahui pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan dan perkembangan embrio somatik, 3) mendapatkan nilai lethal dose (LD)20 dan 50 pada kopi Robusta klon BP 436. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan, Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar, mulai bulan Mei 2017 sampai Desember 2018. Eksplan yang digunakan adalah daun muda kopi Robusta klon BP 436. Induksi kalus menggunakan media ½ MS dengan perlakuan pemberian 2,4-D (4,52 μM) dan 2-iP (0,00; 4,93; 9,86; 14,79; dan 19,72 μM). Induksi mutasi menggunakan sinar gamma dengan perlakuan 0, 10, 20, 30, 40, dan 50 Gy. Media ½ MS ditambah GA3 (0 dan 1 mg/l) digunakan pada media regenerasi. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap dengan 10 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan kombinasi zat pengatur tumbuh terbaik untuk menginduksi kalus kopi Robusta BP 436 adalah 2,4-D 4,52 μM + 2-iP 19,72 μM. Iradiasi sinar gamma di atas 30 Gy dapat menghambat penambahan bobot basah kultur, sementara jumlah embrio somatik menurun pada dosis di atas 10 Gy. Penambahan GA3 1 mg/l pada media regenerasi dapat meningkatkan jumlah embrio somatik fase torpedo, namun tidak pada kalus yang dimutasi sinar gamma. Nilai radiosensivitas LD20 dan LD50 kopi Robusta BP 436 adalah 16,81 dan 28,52 Gy.
Keragaman genetik tinggi merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan pemuliaan tanaman, termasuk pada tanaman kopi. Induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu cara untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman. Tujuan penelitian adalah: 1) memperoleh komposisi zat pengatur tumbuh yang sesuai untuk menginduksi kalus embriogenik, 2) mengetahui pengaruh iradiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan dan perkembangan embrio somatik, 3) mendapatkan nilai lethal dose (LD)20 dan 50 pada kopi Robusta klon BP 436. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan, Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar, mulai bulan Mei 2017 sampai Desember 2018. Eksplan yang digunakan adalah daun muda kopi Robusta klon BP 436. Induksi kalus menggunakan media ½ MS dengan perlakuan pemberian 2,4-D (4,52 μM) dan 2-iP (0,00; 4,93; 9,86; 14,79; dan 19,72 μM). Induksi mutasi menggunakan sinar gamma dengan perlakuan 0, 10, 20, 30, 40, dan 50 Gy. Media ½ MS ditambah GA3 (0 dan 1 mg/l) digunakan pada media regenerasi. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap dengan 10 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan kombinasi zat pengatur tumbuh terbaik untuk menginduksi kalus kopi Robusta BP 436 adalah 2,4-D 4,52 μM + 2-iP 19,72 μM. Iradiasi sinar gamma di atas 30 Gy dapat menghambat penambahan bobot basah kultur, sementara jumlah embrio somatik menurun pada dosis di atas 10 Gy. Penambahan GA3 1 mg/l pada media regenerasi dapat meningkatkan jumlah embrio somatik fase torpedo, namun tidak pada kalus yang dimutasi sinar gamma. Nilai radiosensivitas LD20 dan LD50 kopi Robusta BP 436 adalah 16,81 dan 28,52 Gy.
Keywords
Coffea canephora; genetic diversity; lethal dose (LD20 and LD50); mutation somatic embryo, , Coffea canephora; dosis letal (LD20 dan LD50); embrio somatik; keragaman genetik; mutasi,