Respons dua mutan tomat terhadap cekaman kekeringan

Ayu Ratna Ningrum, Anne Nuraini, Erni Suminar, Syariful Mubarok

Abstract


Abstrak

Kondisi cekaman kekeringan pada tanaman tomat dapat menyebabkan pertumbuhan dan produksi tanaman tomat menurun. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan perakitan varietas tanaman baru yang tahan terhadap cekaman kekeringan. Beberapa hasil mutasi gen IAA pada tomat mutan Micro-Tom mampu menghasilkan tanaman yang toleran terhadap kondisi stress secara abiotik, yaitu pada galur iaa9-3 dan iaa9-5. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui respons pertumbuhan vegetatif pada iaa9-3 dan iaa9-5 dalam kondisi cekaman kekeringan dengan metode in vitro. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Teknologi Benih Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran pada bulan September sampai Desember 2019. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Faktorial yang terdiri dari dua faktor dan diulang tiga kali. Faktor pertama adalah  mutan, yaitu iaa9-3, iaa9-5 dan Wild-Type Micro-Tom (WT-MT) sebagai kontrol, dan faktor kedua adalah tingkat cekaman kekeringan menggunakan konsentrasi polietilen glikol (PEG) yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, 20%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara galur dan tingkat cekaman kekeringan pada parameter tinggi tanaman, jumlah akar, dan panjang akar, sedangkan pada jumlah daun eksplan dipengaruhi oleh galur dan tingkat cekaman secara mandiri. Pada kondisi tercekam, semua galur tomat yang diamati mengalami penurunan pada seluruh parameter pertumbuhan terutama pada galur WT-MT.  Galur iaa9-3 dan iaa9-5 toleran terhadap cekaman kekeringan sampai dengan konsentrasi 5% PEG, sedangkan untuk WT-MT sudah mengalami penurunan yang signifikan pada cekaman kekeringan 5% PEG.

Kata Kunci: cekaman kekeringan, auksin, tomat, mutan, polietilen glikol


Abstract

Drought stress conditionin tomato plants cause the reduction of plant growth and production. One of the effort to resolve  this problem is by assembling new varieties that are tolerant to drought stress. Several IAA gene mutation have been generated to produced tolerant plant under abiotic stress condition, namely iaa9-3 and iaa9-5. This research was conducted to determinerespons of vegetative growth of iaa9-3 and iaa9-5 under drought stress condition by in vitro method. The experiment was conducted at Tissue Culture and Seed Technology Laboratory, Faculty of Agriculture, Universitas Padjajaran from September to December 2019. The experimental design used factorial Randomized Block Design, consisted of two factors and repeated three times. The first factor was tomatoes mutant, namely iaa9-3, iaa-95, and Wild Type Micro-Tom (WT-MT) as a control and the second factor was the level of drought stress of polyethylene glycol (PEG), namely 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%. Under drought stress condition, all of tomato lines have a decrease in vegetative growth parameters. The results showed that there was an interaction effect between tomatoes mutant and the level of drought stress on the parameters of plant height, the number of roots, and root length, whereas the number of explant leaves was affected by tomatoes mutant and stress level independently. Lines of iaa9-3 and iaa9-5 were tolerant of drought stress up to a PEG 6000 concentration of 5% PEG, whereas for WT-MT there has been a significant decrease under drought stress of 5% PEG.

Keywords : drought stress, auxin, tomato, mutant, poliethylene glycol

Kondisi cekaman kekeringan pada tanaman tomat dapat menyebabkan pertumbuhan dan produksi tanaman tomat menurun. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan perakitan varietas tanaman baru yang tahan terhadap cekaman kekeringan. Beberapa hasil mutasi gen IAA pada tomat mutan Micro-Tom mampu menghasilkan tanaman yang toleran terhadap kondisi stress secara abiotik, yaitu pada galur iaa9-3 dan iaa9-5. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui respons pertumbuhan vegetatif pada iaa9-3 dan iaa9-5 dalam kondisi cekaman kekeringan dengan metode in vitro. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan dan Teknologi Benih Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran pada bulan September sampai Desember 2019. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Faktorial yang terdiri dari dua faktor dan diulang tiga kali. Faktor pertama adalah  mutan, yaitu iaa9-3, iaa9-5 dan Wild-Type Micro-Tom (WT-MT) sebagai kontrol, dan faktor kedua adalah tingkat cekaman kekeringan menggunakan konsentrasi polietilen glikol (PEG) yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, 20%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara galur dan tingkat cekaman kekeringan pada parameter tinggi tanaman, jumlah akar, dan panjang akar, sedangkan pada jumlah daun eksplan dipengaruhi oleh galur dan tingkat cekaman secara mandiri. Pada kondisi tercekam, semua galur tomat yang diamati mengalami penurunan pada seluruh parameter pertumbuhan terutama pada galur WT-MT.  Galur iaa9-3 dan iaa9-5 toleran terhadap cekaman kekeringan sampai dengan konsentrasi 5% PEG, sedangkan untuk WT-MT sudah mengalami penurunan yang signifikan pada cekaman kekeringan 5% PEG.

 

Kata Kunci: cekaman kekeringan, auksin, tomat, mutan, polyetilen glycol

Keywords


cekaman kekeringan, auksin, tomat, mutan, polietilen glikol

References


Aazami. M. A., M. Torabi., E. Jalili. 2010. In-vitro response of promising tomato genotypes for tolerance to osmotic stress. Afr. J. Biotech. 9 (26): 4014-4017.

Ariizumi. T., Y. H. Shinozaki., Ezura. 2013. Genes that influence yield in tomato. Breeding Science 63, 3–13.

Badan Pusat Statistik. 2018. Produksi sayuran buncis, bayam, ketimun dan tomat.https://jabar.pbs.go.id/staticable/2018/03/14/318/produksi-tanaman-sayuran-buncis-bayam-ketimun-dan-tomat-menurut-kabupaten-kota-di-provinsi-jawa-barat-2016.html (diakses pada 24 April 2020)

BPS dan Dirjen Hortikultura. 2017. Sub Sektor Hortikultura.http://www.pertanian.go.id/ap_pages/ mod/datahorti. [Cited 2019 September 5].

Davenport. T.L., P.W. Morgan., W.R. Jordan. 1977. Auxin transport as related to leaf abscission during water stress in cotton. Plant Physiol. 59, 554–557.

Fukaki. H., H. Fujisawa., M. Tasaka. 1996. Gravitropic response of inflorescence stems in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol. 110, 933–943.

Harahap, E.R., L.A.M. Siregar, E.S. Bayu. 2013. Pertumbuhan akar pada perkecambahan beberapa varietas tomat dengan pemberian polyethylene glikol (PEG) secara in vitro. J. Online Agroekoteknologi, 1(3): 418 – 428.

Hassanpanah. D. 2010. Evaluation of potato advanced cultivars agains water deficit stress under in vitro and in vivo condition. Biotech. 9(2): 164-169.

Hussain. M, A., S.H. Wani., S. Bhattacharje., D.J. Burrit., L. Phan Tran. 2016. Drought Stress Tolerance in Plants, Vol 1. Physiology and Biochemistry. Springer. 1-17.

Kulkarni. M., U. Deshpande. 2007. In vitro screening of tomato genotypes for drought resistance using polyethylene glycol. Afr. J. Biotechnol. 5 (16): 1488-1493.

Lawyer, D W, 1970. Absorpion of PEG by plan enther effect on plan growth. New physol.Vol 69, pp :501-503.

Mexal., J. J.T Fisher., J. Osteryoung and C.P. particks Reid. 1975. Oxygen Aviability in Polyetylena Glycol Solution and its Implications in Plant Water Relation. Plant Physiol Vol 55, pp : 915-916.

Mitoi, E.M., I. Holobiuc, R. Blindu. 2009. The effect of mannitol on antioxidantive enzymes in vitro term cultures of Dianthus tenuifolius and Dianthus spiculifolius. Rom. J. Biol. Plant Biol., 54(1): 2533.

Nurmala, T., A.W. Irwan, A. Wahyudin, dan F.Y. Wicaksono. 2015. Agronomi Tropis. Penerbit Giratuna. Bandung.

Oliveira. A.B.D., N.L.M. Alencarand., E.G. Filho. 2011. Physiological and biochemical responses of semiarid plants subjected to water stress. National Institute of Science & Technology Salinity/CNP Brazil, pp. 43-58.

Piwowarczyk. B., I. Kamińska., W. Rybiński. 2014. Influence of PEG Generated Osmotic Stress on Shoot Regeneration and Some Biochemical Parameters in Lathyrus Culture. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 50 (2): 77 – 83.

Pramanik. K., P. P. Mohapatra. 2017. Role of auxin on growth, yield and quality of tomato - A Review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 6 (11): 1624-1636.

Saito. T., T. Ariizumi., Y. Okabe., E. Asamizu., K. Hiwasa-Tanase., N. Fukuda., T. Mizoguchim., Y. Yamazaki., K. Aoki., H. Ezura. 2011. TOMATOMA: A novel tomato mutant database distributing Micro-Tom mutant collections. Plant Cell Physiology 52(2): 283–296.

Saxena. N.P., J.C. O’Toole. 2002. Field screening for drought tolerance in crop plants with emphasis on rice: Proceedings of an International Workshop on Field Screening for Drought Tolerance in Rice, 11-14 Dec. 2000, ICRISAT, Patancheru, India. Patancheru 502 324, Andhra Pradesh, India, and the Rockefeller Foundation, New York, New York 10018-2702, USA.208 pp. Order code CPE 139.ISBN 92-9066-448-7.

Seo, P.J., F. Xiang, M. Qiao, J-Y. Park, Y.N. Lee, S-G. Kim, Y-H. Lee, W.J. Park, and C-M. Park. 2009. The MYB96 Transcription Factor Mediates Abscisic Acid Signaling during Drought Stress Response in Arabidopsis. Plant Physiol. 151(1): 275–289.

Sinaga. E., M. S. Rahayu., A. Maharijaya. 2015. Seleksi toleransi kekeringan in vitro terhadap enam belas aksesi tanaman terung (Solanum melongena L.) dengan polietilena glikol (PEG). J. Hort. Ind. 6(1): 20-28.

Streuter. A. 1980. Water potential of aqueous polyethylen glycol. Plant Physiol. 64(1): 64-67.

Tognetti, V.B., O.V. Aken, K. Morreel, K. Vandenbroucke, B.v.d. Cotte, I.D. Clercq, S. Chiwocha, R. Fenske, E. Prinsen, W. Boerjan, B. Genty, K.A. Stubbs, D. Inzé, and F.V. Breusegem. 2010. Perturbation of Indole-3-Butyric Acid Homeostasis by the UDP-Glucosyltransferase UGT74E2 Modulates Arabidopsis Architecture and Water Stress Tolerance. Plant Cell., 22(8): 2660–2679.

Widoretno. S. 2003. Pengaruh penambahan nitrat dan cu terhadap konsentrasi cu dalam organ Arachis hypogeal L. Biosmart Vol.5, No. 2. Hal 94-97.




DOI: https://doi.org/10.24198/kultivasi.v19i2.27095

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Jurnal Kultivasi Indexed by:

       width=    

 

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.


View Jurnal Kultivasi Stat