Pengaruh Kultivar dan jenis asam amino terhadap induksi tunas in vitro bawang putih (Allium sativum L.) lokal dari eksplan kalus

ABSTRAK:

Pengembangan teknologi kultur in vitro bawang putih lokal masih menghadapi kendala rendahnya kemampuan regenerasi tunas, sehingga perbanyakan bibit secara cepat dan efisien belum optimal. Keberhasilan regenerasi dipengaruhi faktor genetik kultivar dan komposisi media kultur yang digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh kultivar, media berbasis asam amino, serta interaksinya terhadap pertumbuhan dan regenerasi bawang putih secara in vitro. Penelitian menggunakan tiga kultivar bawang putih, yaitu Lumbu Kuning (LK), Sangga Sembalun (SS), dan Tawangmangu Baru (TMB), yang dikulturkan pada media dasar MS + 0,1 mg/l NAA + 0,5 mg/l GA₃ + 0,25 mg/l BAP dengan penambahan 100 mg/l beberapa jenis asam amino, yaitu prolin, glisin, glutamin, arginin, asparagin, dan metionin. Parameter yang diamati meliputi respon awal kultur, waktu inisiasi kultur, jumlah kalus, embrio, tunas, akar, panjang tunas, panjang akar, volume kalus, bobot kalus, dan kandungan klorofil kalus. Hasil penelitian menunjukkan faktor kultivar memberikan pengaruh nyata hingga sangat nyata terhadap beberapa parameter pertumbuhan dan regenerasi. Kultivar Tawangmangu Baru menunjukkan respons terbaik dengan waktu inisiasi tunas tercepat (57,95 MST), jumlah tunas tertinggi (18,14), panjang tunas tertinggi (0,77 cm), volume kalus terbesar (1,55 cm³), bobot akhir kalus tertinggi (1,08 g), serta kandungan klorofil kalus tertinggi (2,33). Faktor media secara umum belum memberikan pengaruh nyata terhadap sebagian besar parameter, meskipun media yang mengandung asparagin (RGA5) cenderung meningkatkan pembentukan tunas dan akar. Interaksi antara kultivar dan media tidak menunjukkan pengaruh nyata terhadap parameter yang diamati. Berdasarkan hasil penelitian, kultivar Tawangmangu Baru memiliki potensi terbaik untuk pengembangan regenerasi bawang putih secara in vitro. Kombinasi TMB dengan media RGA5 direkomendasikan untuk multiplikasi tunas dan regenerasi plantlet. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar dalam pengembangan protokol regenerasi dan perbanyakan bawang putih secara in vitro yang lebih efektif untuk mendukung penyediaan benih bermutu, informasi terkait kultivar dan jenis asam amino terbaik dalam regenerasi bawang putih;

ABSTRACT:

The development of in vitro culture technology for local garlic still faces the challenge of low shoot regeneration capacity, meaning that rapid and efficient seedling propagation has not yet been optimized. Regeneration success is influenced by the genetic factors of the cultivar and the composition of the culture medium used. This study aims to analyze the effects of cultivar, amino acid-based media, and their interactions on the growth and regeneration of garlic in vitro. The study used three garlic cultivars, namely Lumbu Kuning (LK), Sangga Sembalun (SS), and Tawangmangu Baru (TMB), which were cultured on a basal medium of MS + 0.1 mg/l NAA + 0.5 mg/l GA₃ + 0.25 mg/l BAP with the addition 100 mg/l of several types of amino acids, namely prolin, glycine, glutamin, arginin, asparagin, and metionin. The observed parameters included initial culture response, culture initiation time, number of callus, embryos, shoots, roots, shoot length, root length, callus volume, callus weight, and callus chlorophyll content. The results showed that the cultivar factor had a significant to highly significant effect on several growth and regeneration parameters. The Tawangmangu Baru (TMB) cultivar showed the best response with the fastest shoot initiation time (57.95 MST), the highest number of shoots (18.14), the longest shoot length (0.77 cm), the largest callus volume (1.55 cm³), the highest final callus weight (1.08 g), and the highest callus chlorophyll content (2.33). Media factors generally did not have a significant effect on most parameters, although media containing asparagin (RGA5) tended to enhance shoot and root formation. The interaction between cultivar and media did not show a significant effect on the observed parameters. Based on the research results, the Tawangmangu Baru cultivar has the greatest potential for the development of in vitro garlic regeneration. The combination of TMB with RGA5 medium is recommended for shoot multiplication and plantlet regeneration. The results of this study are expected to serve as a basis for developing more effective in vitro garlic regeneration and propagation protocols to support the supply of high-quality seeds, as well as provide information regarding the best cultivars and amino acid types for garlic regeneration;

مستخلص البحث:

لا يزال تطوير تكنولوجيا زراعة الثوم المحلي in vitro يواجه عقبات تتمثل في انخفاض قدرة البراعم على التجدد، مما يجعل تكاثر الشتلات بسرعة وكفاءة غير مثالي حتى الآن. ويتأثر نجاح التجدد بالعوامل الوراثية للصنف وبتكوين وسط الاستزراع المستخدم. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير الصنف، والوسط القائم على الأحماض الأمينية، وتفاعلهما على نمو وتجديد الثوم في المختبر. استخدمت الدراسة ثلاثة أصناف من الثوم، وهي Lumbu Kuning (LK)، Sangga Sembalun (SS)، و Tawangmangu Baru (TMB)، والتي تمت زراعتها على وسط أساسي MS + 0,1 مجم/لتر NAA + 0,5 مجم/لتر GA₃ + 0,25 مجم/لتر BAP مع مجم/لتر 100إضافة عدة أنواع من الأحماض الأمينية، وهي البرولين، الجليسين، الجلوتامين، الأرجينين، الأسباراجين، والميثيونين. تشمل المعلمات التي تمت ملاحظتها وقت بدء الاستنبات، وعدد الكالس، والأجنة، والبراعم، والجذور، وطول البراعم، وطول الجذور، وحجم الكالس، ووزن الكالس، ومحتوى الكالس من الكلوروفيل. أظهرت نتائج البحث أن عامل الصنف له تأثير ملحوظ إلى ملحوظ جدًا على بعض معلمات النمو والتجديد. أظهرت الصنف Tawangmangu Baru (TMB) أفضل استجابة مع أسرع وقت لبدء ظهور البراعم (57.95 يومًا بعد الزراعة)، أكبر عدد من البراعم (18,14)، وأطول طول للبراعم (0,77 سم)، وأكبر حجم للكالوس (1,55 سم³)، وأكبر وزن نهائي للكالوس (1,08 غ)، وأعلى محتوى للكلوروفيل في الكالوس (2,33). لم تؤثر عوامل الوسط بشكل عام بشكل ملحوظ على معظم المعلمات، على الرغم من أن الوسط الذي يحتوي على الأسباراجين (RGA5) يميل إلى تعزيز تكوين البراعم والجذور. لم يُظهر التفاعل بين الصنف والوسط تأثيرًا ملحوظًا على المعلمات التي تمت ملاحظتها. استنادًا إلى نتائج البحث، يمتلك صنف تاوانغمانغو الجديد (TMB) أفضل إمكانات لتطوير تجديد الثوم in vitro. يوصى باستخدام مزيج TMB مع الوسط RGA5 لتكاثر البراعم وتجديد الشتلات. ومن المتوقع أن تشكل نتائج هذا البحث أساسًا لتطوير بروتوكول أكثر فعالية لتجديد وتكاثر الثوم in vitro لدعم توفير بذور عالية الجودة، ومعلومات متعلقة بالأصناف وأنواع الأحماض الأمينية الأفضل في تجديد الثوم.