1 <<27 | 2 | Juni 2015

PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIAWarta

Kombinasi Embriogenesis Langsungdan Tak Langsung pada Perbanyakan

Kopi Robusta

Reny Fauziah Oetami1)

1)Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jl. PB. Sudirman 90 Jember 68118

Perbanyakan tanaman dengan Somatik Embriogenesis (SE) telah berhasilditerapkan pada tanaman kopi, baik Arabika, Robusta maupun Liberika. Teknikini menghasilkan perbanyakan tanaman secara klonal, sehingga secara genetiksama dengan induknya dan habitus pertumbuhan serupa dengan tanamanasal biji. Perbanyakan massal kopi dapat menggunakan teknik SE secaralangsung (direct) maupun tidak langsung (indirect). Saat ini, telah diuji cobamengkombinasikan kedua teknik tersebut untuk lebih mendukung perbanyakankopi secara massal dan sifat tetap sama dengan induknya. Teknik kombinasiini dapat dipertimbangkan sebagai alternatif teknik SE yang baru.

omat ik embriogenesis adalahcara perbanyakan tanamansecara klonal melalui tahapanperkembangan embrio yang

spesifik. Embrio terbentuk dari sel-sel somatis,yaitu sel-sel yang terbentuk tanpa melalui fusigamet1). Pada tanaman kopi, embriogenesissomatik dapat terjadi secara langsung maupuntidak langsung. Pada somatik embriogenesis tidaklangsung perkembangan sel-sel proembriogenikdiawali dengan pembentukan kalus remah (friable).Sedangkan pada somatik embriogenesislangsung, pembentukan proembriogenik padajaringan eksplan daun tanpa adanya proliferasikalus yang nyata2).

Somatik Embriogenesis TidakLangsung (Indirect SE)

Teknik SE secara tidak langsung diperlukanwaktu induksi dan inisiasi kalus terlebih dahulusebelum terbentuk kalus embriogenik dengan

kisaran waktu 6 hingga 8 bulan tergantung darijenis dan klon kopi yang dikulturkan, artinya untukmendapatkan embrio harus melalui fasepengkalusan yang cukup lama. Kendala lainadalah dari kalus yang terbentuk, hanya sedikitkalus yang mempunyai potensi embriogenik.Padahal kalus yang potensial tersebut menjadisumber multiplikasi pada tahapan selanjutnya.

Teknik SE secara tidak langsung dapatmenghasilkan berbagai macam tipe kalus selamaproses induksi. Setiap tipe kalus mempunyaipotensi yang berbeda dalam pembentukan embrio(embriogenesis). Setiap potongan eksplan daundapat terbentuk kalus dengan tipe berbeda.Apabila hal ini terjadi, maka diperlukan prosespemurnian dengan pemisahan antara kalus yangpotensial dan tidak potensial. Jika tidak dipisahkanmaka kalus yang tidak potensial tersebut terusberkembang dan mempengaruhi pertumbuhankalus yang berpotensi baik. Kalus yang ber-potensi embriogenik mempunyai ciri-ciri friable,yaitu struktur remah dan mudah dipisahkan

27 | 2 | Juni 2015

>> 2PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIAWarta

menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil,sedangkan kalus yang tidak potensial cenderungkeras dan kompak, berbentuk granula dan sulitdipisahkan. Kalus dengan potensi embriogenikyang baik, biasanya melewati fase maturasi yanglebih singkat untuk selanjutnya memasuki faseembriogenik, sedangkan kalus yang tidak baik,biasanya hanya membesar saja tetapi tidakmenghasilkan fase embriogenik.

Kalus friabel pada Indirect SE

Kalus kompak pada Indirect SE

Perbanyakan tanaman menggunakan teknikSE secara tidak langsung tidak selamanya berhasilkarena adanya kendala-kendala yang dijumpai,diantaranya sebagai berikut:1. Teknik SE secara tidak langsung membutuhkan

waktu yang cukup panjang pada fase induksidan pengkalusan.

2. Hanya sedikit kalus yang berpotensiembriogenik.

3. Jumlah kalus yang terbatas berakibat padawaktu mutiplikasi untuk mencapai jumlah stokkalus yang diinginkan.

4. Tidak semua kalus terekspresi membentukembrioid.

Somatik EmbriogenesisLangsung (Direct SE)

Teknik SE secara langsung menghasilkanembrio lebih awal dibandingkan dengan teknikSE tidak langsung, artinya embrio dapat terbentuklangsung tanpa melalui fase pengkalusan. Akantetapi embrio yang dihasilkan hanya dalam jumlahterbatas, sehingga tidak cukup materi untukproses multiplikasi, seperti multiplikasi kalusembriogenik pada teknik SE secara tidaklangsung. Kendala-kendala yang sering dijumpaipada teknik SE secara langsung diantaranya:1. Tidak terbentuk kalus pada fase awal induksi.

Hal ini menjadi kendala pada proses multiplikasikarena sumber multiplikasi berasal dari kalus.

2. Pada fase awal induksi langsung terbentukembrio, tetapi jumlah embrio yang terbentukterbatas dan tingkat multiplikasi yang rendahpada tahapan selanjutnya.

Embrio pada Direct SE

Kombinasi Teknik SE TidakLangsung dan SE Langsung

Kendala-kendala pada teknik SE secaralangsung maupun tidak langsung mendoronginovasi dan perbaikan teknik SE. Kombinasi teknikSE secara tidak langsung dan langsung dalamperkembangannya telah diuji coba denganharapan metode ini dapat mepercepat produksiplanlet. Teknik ini diawali dengan induksi kaluslebih awal (±1 tahun sebelum produksi planlet),sehingga cukup waktu untuk menyiapkan stokembrioid yang bisa dimultiplikasi dan denganmelakukan modifikasi komposisi media tumbuhmaka dapat mempercepat dan memperbanyakpembentukan kalus embriogenik.

Optimasi komposisi media tumbuh terutamazat pengatur tumbuh yang tepat pada mediainduksi dapat mempercepat pembentukan kalus

3 <<27 | 2 | Juni 2015

PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIAWarta

awal. Disamping waktu pembentukan kalus relatiflebih cepat, persentase eksplan berkalus jugameningkat. Kalus yang terbentuk ini merupakanbantalan tempat berkembangnya kalus embriogenik.Proses multiplikasi bisa didapatkan dari 2 sumber,pertama dari bantalan kalus yang bisa meng-hasilkan kalus embriogenik baru, kedua darimultiplikasi kalus embriogenik itu sendiri. Diharapkandengan metode ini lebih memberikan peluangperbanyakan massal kopi yang lebih efisien.

Tahapan dalam perbanyakan kopi secaralangsung dan tidak langsung:1. Induksi Eksplan

Proses embriogenesis somatik kopi diawalidengan induksi menggunakan eksplan daunmuda. Tujuan proses ini adalah untukmenginduksi pembentukan kalus pada bekaspotongan eksplan daun yang telah disterilkan.Komposisi dan keseimbangan zat pengaturtumbuh pada media kultur terutama auksin dansitokinin sangat menentukan pada prosespembentukan kalus. Kalus yang terbentuk,secara visual menampilkan bentuk dan warnayang hampir sama yaitu putih hingga krem,dan berbentuk granula pada tepi daundengan biomassa yang cukup banyak.

Kalus pada eksplan daun

2. Maturasi pada KalusMaturasi merupakan tahap pendewasaankalus. Pada tahap ini penambahan massakalus relatif mulai berkurang dan warna kalusyang semula putih kekuningan berangsur-angsur menjadi kecoklatan. Kalus yang sudahberwarna kecoklatan ini akan menjadi bantalankalus embriogenik pada fase berikutnya.

Kalus pada fase maturasi

3. Pembentukan Kalus EmbriogenikKalus embriogenik terbentuk di bantalan kalusyang sudah dewasa. Komposisi media danjenis/klon kopi yang dikulturkan sangatmenentukan tingkat keberhasilan pem-bentukan kalus embriogenik. Kalusembriogenik yang berhasil terbentuk akanberwarna kekuningan dan lebih cerahdibandingkan dengan bantalan kalus yang adadi bawahnya. Strukturnya friabel danselanjutnya dapat berkembang membentukembrioid.Multiplikasi juga dapat dilakukan pada fase ini,yaitu fase kalus yang sudah mengarah padapembentukan embrioid. Selanjutnya dari kalustersebut diekspresikan untuk membentukembrio.

Kalus friabel yang mengarah padapembentukan embrioid

27 | 2 | Juni 2015

>> 4PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIAWarta

4. Ekspresi EmbriogenikEmbriogenesis diawali dengan pembentukanembrioid pada potongan eksplan daun,selanjutnya embrio berkembang melalui tahapanperkembangan fase globular, hati, dan torpedo.

Embrioid berkembang menjadiembrio fase globular (A), hati (B),

dan torpedo (C)

5. Multiplikasi EmbriogenikProses multiplikasi dapat terjadi dari 2 jalur.Pertama dari bantalan kalus pada eksplandaun. Masing-masing potongan daun tersebutdapat menjadi indukan dari proses multiplikasiembrioid. Potongan daun yang telah berwarna

kecoklatan tersebut dapat menjadi sumberterbentuknya embrioid.Kedua, dapat terjadi melalui proses reproduksiembrioid. Akibat tidak melalui fase kalus, makaperbanyakan embrio dihasilkan dari pembentukanembrioid baru. Artinya dari masing-masingembrio akan menghasilkan banyak embrioidbaru. Oleh karena itu perlu pemisahan antarafase embrioid dengan embrio yang telahmemasuki fase torpedo, agar perkembanganpada tiap fase embrio menjadi lebih optimal.

Multiplikasi melalui bantalan kalus

Multiplikasi melalui reproduksiembrio

6. Perkecambahan dan PertunasanFase perkecambahan merupakan prosesmengkulturkan embrio pada media pendewasaan.Embrio yang digunakan adalah embrio yangtelah memasuki fase torpedo dan telah siapberkembang menjadi individu baru. Pada tahapini embrio memasuki fase perkecambahan danmemerlukan fase pencahayaan. Pembentukanklorofil pada kotiledon akan mendorongpembentukan kuncup daun baru yangmengawali terbentuknya planlet.

Perkecambahan, pendewasaan, danplanlet

A

B

C

5 <<27 | 2 | Juni 2015

PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIAWarta

PenutupTeknik kombinasi SE secara langsung dan

tidak langsung memiliki kesamaan pada faseperkembangan embrio dan proses selanjutnya.Perbedaan teknik kombinasi secara langsung dantidak langsung terletak pada fase multiplikasiembrio. Diharapkan dengan teknik kombinasi iniakan didapatkan embrio yang lebih awal dalamjumlah yang diperlukan dan dapat mendukungpenyediaan bibit kopi dalam skala waktu sesuaikebutuhan. Meskipun demikian masih diperlukanperbaikan-perbaikan lagi terutama dari segi

manajemen pengelolaan stok bahan materi kulturyang dapat menunjang kebutuhan permintaanplanlet kopi sewaktu-waktu.

Sumber Pustaka1)Purnamaningsih & Ragapadmi (2002). Regenerasi

tanaman melalui embriogenesis somatik danbeberapa gen yang mengendalikannya. Agro Bio,5, 51–58.

2)Molina, D.; A.E. María; Cortina, Hernando & Moreno(2002). The effect of genotype and explant age onsomatic embryogenesis of coffee. Plant Cell,Tissue and Organ Culture, 71, 2, 117-123.

**0**