Seleksi toleransi kekeringan menggunakan PEG 6000 terhadap karakter anatomi-biokimia daun dan pertumbuhan vegetatif porang (Amorphophallus muelleri Blume) hasil mutasi gamma Cobalt-60 secara in vitro

INDONESIA:

Tanaman porang (Amorphophallus muelleri Blume) merupakan komoditas pangan potensial yang mendukung peningkatan ekspor Indonesia, namun ketergantungan pada sistem budidaya konvensional, keterbatasan varietas unggul, dominasi lahan marginal, serta cekaman kekeringan ekstrem yang berdampak pada penurunan kuantitas dan kualitas hasil, menjadi kendala produksi porang. Seleksi genotipe toleran kekeringan secara in vitro menawarkan pendekatan modern untuk menskrining varietas unggul yang mampu mempertahankan produktivitas porang pada lahan marginal. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan seleksi toleransi kekeringan tanaman porang hasil mutasi gamma cobalt-60 melalui subkultur pada media polietilen glikol (PEG) 6000. Penelitian didesain secara eksperimental menggunakan Rancangan Acak lengkap (RAL) dengan 2 faktor berupa genotipe mutan (0 Gy, 2 Gy, 4 Gy, 6 Gy, dan 8 Gy) dan konsentrasi PEG (0% (0 Mpa), 2,5% (-0,024 Mpa), 5% (-0,050 Mpa), 7,5% (-0,089 Mpa) dan 10% (-0,140 Mpa)). Parameter pengamatan terdiri atas karakter anatomi-biokimia daun (lebar stomata, kerapatan stomata, dan kadar klorofil total), pertumbuhan vegetatif (tinggi planlet, jumlah akar, dan jumlah daun), dan tingkat toleransi kekeringannya. Data dianalisis menggunakan analisis variansi (ANOVA) dan uji lanjut Duncan (DMRT) pada taraf 5% jika terdapat pengaruh yang nyata (p<0,05). Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter anatomi-biokimia daun dan pertumbuhan vegetatif menunjukkan respon adaptif terhadap kekeringan PEG 6000. Genotipe mutan 2 Gy, 4 Gy, dan 6 Gy tergolong toleran kekeringan tingkat ‘moderat’, sedangkan genotipe mutan 8 Gy dan genotipe kontrol (0 Gy) termasuk ‘sensitif’ berdasarkan nilai indeks sensitivitas kekeringan (ISK). Genotipe mutan 4 Gy merupakan kandidat bibit unggul porang yang memiliki karakter anatomi-biokimia daun dan pertumbuhan vegetatif paling adaptif terhadap cekaman kekeringan.

ENGLISH:

The porang plants (Amorphophallus muelleri B.) are potential food commodities that support the increase in Indonesian exports, but dependence on conventional cultivation systems, limited superior varieties, dominance of marginal land, and extreme drought stress that has an impact on decreasing the quantity and quality of results, are obstacles to porang production. In vitro selection of drought-tolerant genotypes offers a modern approach to screening superior varieties that are able to maintain porang productivity on marginal land. This study aims to select drought tolerance of porang plants resulting from gamma cobalt-60 mutations through subculture on PEG 6000 media. PEG concentration (0% (0 Mpa), 2.5% (-0.024 Mpa), 5% (-0.050 Mpa), 7.5% (-0.089 Mpa) and 10% (-0.140 Mpa)). Observation parameters consisted of leaf’s anatomical-biochemical characters (stomata width, stomata density, and total chlorophyll content), vegetative growth (plantlet height, number of roots, and number of leaves), and drought tolerance levels. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and Duncan's Advanced Test (DMRT) at the 5% level if there was a significant effect (p<0,05). The results of the study showed that the anatomical-biochemical characteristics of leaves and vegetative growth showed an adaptive response to PEG 6000 drought.The 2 Gy, 4 Gy, and 6 Gy mutant genotypes are classified as having ‘moderate’ drought tolerance, while the 8 Gy mutant genotype and the control genotype (0 Gy) are ‘sensitive’ based on the drought sensitivity index (DSI) value. The 4 Gy mutant genotype is a candidate for superior porang seeds that have the most adaptive leaf’s anatomical-biochemical characters and vegetative growth to drought stress.

ARABIC

تُعدّ نباتات البورانغ (Amorphophallus muelleri Blume) سلعًا غذائيةً محتملةً تدعم زيادة الصادرات الإندونيسية، إلا أن الاعتماد على أنظمة الزراعة التقليدية، ومحدودية الأصناف المتميزة، وهيمنة الأراضي الهامشية، والجفاف الشديد الذي يؤثر على كمية وجودة المحصول، تُشكّل عوائق أمام إنتاج البورانغ. يُتيح اختيار الأنماط الجينية المقاومة للجفاف في المختبر نهجًا حديثًا لاختيار الأصناف المتميزة القادرة على الحفاظ على إنتاجية البورانغ في الأراضي الهامشية. تهدف هذه الدراسة إلى إجراء اختيار نباتات البورانغ المقاومة للجفاف الناتجة عن طفرة جاما كوبالت-60 من خلال الزراعة الفرعية على وسط بولي إيثيلين جلايكول (PEG) 6000. صُممت الدراسة تجريبيًا باستخدام التصميم العشوائي الكامل (CRD) مع عاملين في شكل أنماط جينية متحولة (0 جراي، 2 جراي، 4 جراي، 6 جراي، و8 جراي) وتركيز PEG (0٪ (0 ميجا باسكال)، 2.5٪ (-0.024 ميجا باسكال)، 5٪ (-0.050 ميجا باسكال)، 7.5٪ (-0.089 ميجا باسكال) و 10٪ (-0.140 ميجا باسكال)). تتكون معلمات الملاحظة من تشريح الورقة - الخصائص الكيميائية الحيوية (عرض الثغور، وكثافة الثغور، ومحتوى الكلوروفيل الكلي)، والنمو الخضري (ارتفاع النبات، وعدد الجذور، وعدد الأوراق)، ومستوى تحمل الجفاف. تم تحليل البيانات باستخدام تحليل التباين (ANOVA) واختبار دنكان المتقدم (DMRT) عند مستوى 5٪ إذا كان هناك تأثير كبير (p <0.05). أظهرت النتائج أن الخصائص التشريحية والكيميائية الحيوية للأوراق والنمو الخضري أظهرت استجابة تكيفية لجفاف PEG 6000. صُنفت الطفرات الجينية ذات 2 غراي، و4 غراي، و6 غراي على أنها "متوسطة التحمل" للجفاف، بينما صُنفت الطفرات الجينية ذات 8 غراي والنمط الجيني الضابط (0 غراي) على أنها "حساسة" بناءً على قيمة مؤشر حساسية الجفاف (DSI). يُعد النمط الجيني الطفري ذو 4 غراي مرشحًا مثاليًا لبذور بورانج متفوقة تتميز بخصائص تشريحية وكيميائية حيوية للأوراق والنمو الخضري الأكثر تكيفًا مع إجهاد الجفاف.