## EFEK PENYIMPANAN SECARA KRIOPRESERVASI PADA JENIS DAN LAMA PERENDAMAN KRIOPROTEKTAN DENGAN PERBEDAAN KONDISI BIJI TERHADAP VIABILITAS BENIH MANGGIS ( Garcinia mangostana L.)

## Dede Suhendra, Siswa Panjang Hernosa
Program Studi Agroteknologi Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Labuhanbatu Jln. SM. Raja No 126 A Aek Tapa Labuhanbatu Sumatera Utara Email : Dede_SuhendraSKB@yahoo.com

## ABSTRACT
Effect Storage In Criopreservasi On Type And Old South Crioprotektan Different Conditions Of  Seeds  Against  Viability  of  Mangosteen  Seeds  (Garcinia  mangostana  L.).  The  aim  of  the study  was  to  determine  the  type,  duration  of  soaking  and  the  different  conditions  of mangosteen  seeds  and  their  interaction  with  the  viability  of  mangosteen  seeds  (Garcinia mangostana L.). This research was carried out at the Laboratory of Applied Sciences in Seed Technology  of  Labuhanbatu  College  of  Agricultural  Sciences  (STIPER),  starting  March  to July  2018,  using  factorial  randomized  block  design  with  3  treatment  factors  namely cryoprotectant  type,  cryoprotectant  immersion  and  mangosteen  fruit  flesh.  Parameters observed  were  normal  sprouts  (%),  abnormal  sprouts  (%),  dead  seeds  (%).  The  results showed  that  the  highest  application  of  the  parameters  was  the  use  of  non-fruit  flesh  with cryoprotectant PVS2 and 180 minutes soaking time. The results of the research were used to develop  mangosteen  seed  storage  for  the  needs  of  the  community,  especially  mangosteen farmers in Indonesia.
Keywords : crioprotektan, criopreservasi, mangosteen seeds

## PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manggis ( Garcinia mangostana L.) merupakan  komoditas  buah  asli  Indonesia yang  mempunyai  prospek  sangat  baik untuk dikembangkan. Manggis merupakan salah  satu  buah  tropis  yang  sangat terkenal,  dan  disebut  sebagai Queen of Fruits karena rasa buahnya yang lezat dan banyak digemari. Selain  itu, manggis  juga dimanfaatkan sebagai obat-obatan diantaranya  sebagai  anti  inflamasi,  anti bakteri  dan  sebagai  perlakuan  terhadap infeksi dan luka (Widiastuti et al., 2013). Buah  manggis  merupakan  salah satu  komoditas  ekspor  unggulan  dengan kontribusi  sebesar  34,4%  dari  total  ekspor Indonesia.  Pada  tahun  2009  volume ekspornya  sebesar  4.285  ton  dengan  nilai US$  2.781.712  lalu  pada  tahun  2010 mengalami peningkatan menjadi 8.225 ton
dengan  nilai  US$  6.310.272  (Novita, 2011).  Volume  ekspor  manggis  Indonesia meningkat  nyata  pada  dua  bulan  pertama tahun  2011,  hampir  sama  dengan  volume ekspor sepanjang tahun 2009 (Whidhiasih, 2012). Negara tujuan ekspor buah manggis adalah Cina, Jepang, Singapura, Hongkong dan sebagian negara timur tengah (Sumiasih, 2011).
Pada  saat  ini  di  beberapa  daerah misalnya  di  Sumatera  Utara,  banyak ditemukan tanaman manggis yang sebagian  besar  telah  berumur  puluhan tahun  dengan  sedikit  upaya  pemeliharaan. Kondisi  ini  menyebabkan  produktifitas manggis masih jauh di bawah potensi yang dimiliki. Peningkatan produksi dan kualitas  buah  manggis  perlu  dilakukan untuk  memanfaatkan  potensi  dan  peluang pasar  yang  terbuka.  Peningkatan  produksi manggis  tersebut  terus  diupayakan.  Salah satu  dukungan  teknologi  budidaya  yang
efisien  dan  memadai  diperlukan  dimulai dari  perbenihan  (Ihsan  dan  Sukarmin, 2011).  Salah  satu  upaya  pengembangan manggis  adalah  dengan  perbanyakan benih. Saat ini permasalahan  yang dialami pada  perbanyakan  benih  adalah  dalam  hal penyimpanan.
Koleksi  plasma  nutfah  yang  utama di  dunia  adalah  berupa  benih,  karena menyimpan  benih  merupakan  cara  yang paling  efisien  untuk  konservasi  dalam jumlah  besar.  Dengan  benih  juga  dapat memudahkan pendistribusian plasma nutfah.  Kebutuhan  dasar  yang  diperlukan dalam  penyimpanan  plasma  nutfah  ini adalah  suhu  serendah  mungkin  dan  kadar air  benih  dalam  keseimbangan  dengan kelembaban relatif (Fitriyatmi, 1996).
Kriopreservasi  merupakan  teknik yang potensial untuk penyimpanan plasma nutfah  jangka  panjang  dan  juga  teknik penyimpanan  untuk  jangka  waktu  yang lama.  Dalam  teknik  ini  sel-sel  dan meristem ataupun bagian lain dari tanaman dibekukan dan disimpan pada kondisi yang terkontrol dalam nitrogen cair pada suhu  - 196 0 C.  Pada  suhu  nitrogen  cair,  sel-sel mempunyai  sedikit  atau  bahkan  sama sekali tidak mempunyai aktivitas metabolisme  dengan  viabilitas  sel  yang tetap  terpelihara,  sehingga  bahan  tanaman dapat  disimpan  dalam  jangka  waktu  yang lama (Roostika et al ., 2004).
Faktor yang menentukan keberhasilan  kriopreservasi  bergantung pada  teknik  yang  diterapkan  yakni  pada teknik  pembekuan  cepat.  Untuk  teknik pratumbuh,  keberhasilan  ditentukan  oleh jenis  dan  komposisi  krioprotektan  dalam media  tumbuh.  Untuk  teknik  vitrifikasi, enkapsulasi  -  vitrivikasi,  dan  droplet freezing,  keberhasilan  ditentukan  oleh jenis,  konsentrasi  dan  lama  perendaman dalam krioprotektan (Windiastika, 2013).
Kondisi  simpan  merupakan  salah satu faktor yang perlu diperhatikan, makin lama  benih  disimpan,  kondisi  lingkungan ruang penyimpanan memerlukan perhatian yang  seksama.  Kelembaban  nisbi,  suhu, dan komposisi udara  yang  ada pada  ruang
simpan  akan  mempengaruhi  umur  benih. Pada  kondisi  lingkungan  penyimpanan dibedakan atas penyimpanan jangka pendek, menengah dan panjang pada benih ortodoks (Fitriyatmi, 1996).
1.2 Tujuan Penelitian Untuk mengetahui jenis krioprotektan, lama perendaman
krioprotektan  dan  kondisi  benih  sebelum disimpan  secara  kriopreservasi  terhadap viabilitas benih manggis ( Garcinia mangostana L.).

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di Laboratorium  Ilmu  Terapan  Teknologi Benih  Sekolah  Tinggi  Ilmu  Pertanian (STIPER)  Labuhanbatu,  dimulai  Maret sampai dengan Juli 2018.
Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  benih  manggis sebagai bahan pengamatan perkecambahan,  nitrogen  cair,  DMSO, gliserol,  etilen  glikol,  propilen  glikol  dan sukrosa  sebagai krioprotektan,  pasir, aquades dan air.
Alat yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  tabung  nitrogen, lemari  pembeku  (frezzer),  bak  kecambah, meteran, botol-botol plastik, gayung alumunium,  timbangan  analitik,  beaker glass, batang pengaduk, oven, handsprayer,  gunting,  karung  goni,  label, ember,  pisau,  termometer,  kalkulator, kamera dan alat tulis.
Menggunakan rancangan acak kelompok  faktorial  dengan  3  faktor perlakuan  yakni  jenis  krioprotektan,  lama perendaman  krioprotektan  dan  daging buah manggis.
Pelaksanaan  penelitian  dilakukan dengan  cara  buah  manggis  dipanen  pada perkebunan  rakyat  yang  mana  buah  telah masak  dengan  ciri  buah  telah  berwarna ungu  kehitaman  dengan  kematangan  dan bobot buah yang sama diambil dari  pohon yang  tumbuh  lalu  dibawa  ke  tempat
penelitian untuk diambil bijinya.
Setelah dilakukan pemanenan buah manggis dibersihkan lalu diambil biji yang ukurannya sama dengan cara buah dibelah sehingga  didapat  bijinya  yang  terdapat dalam daging buah manggis yang berbentuk  segmen-segmen  berwarna  putih yang mana di dalam buah manggis tersebut hanya  terdapat  1-2  biji.  Biji  tersebut  lalu dibersihkan  dari  daging  buahnya  dengan air  dan  abu  sekam  setelah  bersih dilanjutkan dengan aplikasi perlakuan.
Sebelum aplikasi perlakuan dilakukan persiapan media perkecambahan yang digunakan adalah media pasir dengan ketebalan  ±  4  cm.  Sebelum  digunakan terlebih  dahulu  pasir  disterilkan  dengan cara  digongseng  selama  30  menit  untuk menghilangkan kontaminasi dari cendawan dan bakteri. Aplikasi perlakuan dilakukan
dengan  mempersiapkan  benih  yang  akan dilakukan untuk pengujian adalah biji yang tidak rusak atau cacat fisik dan ukurannya
benihnya  besar.  Benih  yang  sudah  dipilih dilakukan aplikasi perlakuannya. Pelakuan tersebut dilakukan sebanyak 24 kombinasi perlakuan dan diulang sebanyak 3 kali.
Pengecambahan  dilakukan  pada bak  perkecambahan  benih  dengan  ukuran 30 cm x 22 cm x 4 cm sebanyak 20 benih per bak perkecambahan dengan kedalaman lobang tanam pada media pasir sebesar ± 4 cm.
Penyiraman  dilakukan  pada  pagi dan  sore  hari  dengan  menggunakan handsprayer hingga media menjadi lembab dan  dalam  kondisi  kapasitas  lapang, dilakukan pemeliharaan setiap hari sampai 60  hari  setelah  ditanam  pada  bak perkecambahan.
Parameter  yang  diamati  adalah kecambah normal (%), kecambah abnormal (%) dan benih mati (%),

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kecambah Normal (%)
Tabel  1.  Kecambah  normal  (%)  efek  penyimpanan  secara  kriopreservasi  pada jenis  dan  lama  perendaman  krioprotektan  dengan  perbedaan  kondisi  biji terhadap viabilitas benih manggis.
Daging Buah Lama Perendaman Krioprotektan Rataan D Rataan T J1 J2 J3 J4 D1 L1 10.00  36.70 6.70 10.00 13.76 21.12 L2 13.30  46.70  10.00 6.70 L3 20.00  50.00  20.00 23.30 14.18 D2 L1 13.30  16.70 6.70 10.00 10.01 L2 6.70  16.70 3.30 10.00 18.75 L3 10.00  10.00 6.70 10.00 Rataan J 12.22  29.47 8.90 11.67
Tabel 1 menunjukkan bahwa persentase  kecambah  normal  tertinggi terdapat pada perlakuan tanpa daging buah (D1)  sebesar  21.12  %  dan  terendah terdapat  pada  perlakuan  daging  buah  (D2) sebesar  10.01  %.  Tabel  1  menunjukkan bahwa persentase kecambah normal tertinggi terdapat pada perlakuan direndam selama  180  menit  (L3)  sebesar  18.75  % dan  terendah  terdapat  pada  perlakuan direndam  selama  60  menit  (L1)  sebesar 13.76 %.
Tabel 1 menunjukkan bahwa persentase  kecambah  normal  tertinggi terdapat pada perlakuan PVS2 (J2) sebesar 29.47  %  dan  terendah  terdapat  pada perlakuan PVS3 (J3) sebesar 8.90 %.
Kecambah normal merupakan parameter  yang  menentukan  viabilitas suatu  benih.  Penurunan  ini  diduga  terjadi karena  kondisi  fisik  biji  yang  terluka karena  direndam  dengan  nitrogen  cair  dan terjadi  perubahan  pada  beberapa  senyawa makro  yang  berfungsi  sebagai  sumber energi  pada  benih  menjadi  senyawa metabolit  lainnya  serta  terjadi  kerusakan sel  dan  jaringan.  Selanjutnya  Sumayku (2002)  menyatakan  bahwa  penurunan viabilitas sebenarnya merupakan
perubahan  fisik,  fisiologis  dan  biokimia yang akibatnya dapat menyebabkan hilangnya viabilitas dan vigor benih.

## 3.2 Kecambah Abnormal (%)
Tabel  2.  Kecambah  abnormal  (%)  efek  penyimpanan  secara  kriopreservasi  pada jenis  dan  lama  perendaman  krioprotektan  dengan  perbedaan  kondisi  biji terhadap viabilitas benih manggis.
Tabel 2 menunjukkan bahwa persentase  kecambah  abnormal  tertinggi terdapat  pada  perlakuan  daging  buah  (D2) sebesar 2.49 % dan terendah terdapat pada perlakuan tanpa daging  buah (D1) sebesar 4.98 %.
Tabel 2 menunjukkan bahwa persentase  kecambah  abnormal  tertinggi terdapat  pada  perlakuan  direndam  selama 112  menit  (L2)  sebesar  4.15  %  dan terendah terdapat pada perlakuan direndam selama 60 menit (L1) sebesar 3.31 %.
Tabel 2 menunjukkan bahwa persentase  kecambah  abnormal  tertinggi terdapat pada perlakuan PVS2 (J2) sebesar 9.98  %  dan  terendah  terdapat  pada perlakuan PVS1 (J1) sebesar 0.55 %.
Perlakuan yang menggunakan nitrogen  cair  dapat  menunda  proses perkecambahan setelah penanaman dilakukan  pada  kondisi  suhu  yang  kurang optimum  yaitu  suhu  nitrogen  cair  yang sangat  rendah  yakni  -196°C.  Sutopo (1998)  menyatakan  daya  kecambah  benih memberikan  kemampuan  benih  tumbuh
Daging Buah Lama Perendaman Krioprotektan Rataan D Rataan T J1 J2 J3 J4 D1 L1 0.00  13.30 3.30 3.30 3.31 4.98 L2 0.00  13.30 3.30 3.30 L3 0.00  20.00 0.00 0.00 4.15 D2 L1 0.00 3.30 3.30 0.00 2.49 L2 3.30 3.30 6.70 0.00 3.75 L3 0.00 6.70 3.30 0.00 Rataan J 12.22  12.22 0.55 9.98 3.32 1.10
normal menjadi tanaman yang wajar dalam keadaan  biofisik  lapangan  yang  serba optimum.
Pada perlakuan menggunakan nitrogen  cair  tertinggi  adalah  hanya menggunakan krioprotektan dan penggunaan  laju  pendinginan  kurang optimal sebagai faktor yang
mempengaruhi keberhasilan dari kriopreservasi.  Rataan  terendah  terdapat pada perlakuan
menggunakan krioprotektan  PVS3  karena  didapatkan hasil  yang  rendah  sehingga  penggunaan krioprotektan  PVS3  juga  menunjukkan hasil kecambah normal yang rendah.

## 3.3 Benih Mati (%)
Tabel 3. Benih mati (%) efek penyimpanan secara kriopreservasi pada jenis  dan  lama  perendaman  krioprotektan  dengan  perbedaan  kondisi  biji terhadap viabilitas benih manggis.
Tabel 3 menunjukkan bahwa persentase  benih  mati  tertinggi  terdapat pada  perlakuan  daging  buah  (D2)  sebesar 87.50  %  dan  terendah  terdapat  pada perlakuan tanpa daging  buah (D1) sebesar 73.62 %.
Tabel 3 menunjukkan bahwa persentase  benih  mati  tertinggi  terdapat pada perlakuan direndam selama 60 menit (L1)  sebesar  82.93  %  dan  terendah terdapat  pada  perlakuan  direndam  selama 180 menit (L3) sebesar 77.50 %.
Tabel 3 menunjukkan bahwa persentase  benih  mati  tertinggi  terdapat pada perlakuan PVS3 (J3) sebesar 87.78 % dan  terendah  terdapat  pada  perlakuan PVS2 (J2) sebesar 60.55 %.
Kondisi  laju  pendinginan  awal yang  kurang  optimum  bisa  merusak  sel yang  akan  dilakukan  pada  tahapan perlakuan  sebelum  menggunakan  nitrogen cair.  Khoirinaya  (2011)  menyatakan  laju
pendinginan  yang  lambat  menyebabkan tingginya  peluang  terbentuknya  kristal  es yang  bersifat  letal  bagi  sel.  Terbentuknya kristal  es  intraselular  dapat  menyebabkan kerusakan  membran,  organel  sel  dan hilangnya  kemampuan  embrio  untuk tumbuh  setelah  proses  pembekuan.  Kunci keberhasilan tidak terlepas dari pengoptimalan masing-masing tahap prosedur yang digunakan dalam
hubungannya dengan ukuran, permeabilitas,  dan  sifat  fisiologi  awal  sel tersebut  sehingga  dapat  mempertahankan sel.
Penggunaan  krioprotektan  tidak memberikan
pengaruh dengan pertumbuhan  tanaman  manggis.  Jadi penggunaan krioprotektan tidak memberikan  pengaruh  kerusakan  pada benih sehingga dapat digunakan perlakuan benih lainnya. Handayani (2005) menyatakan  krioprotektan  yang  dapat Daging Buah Lama Perendaman Krioprotektan Rataan D Rataan T J1 J2 J3 J4
D1 L1 0.00  13.30 3.30 3.30 3.31 4.98 L2 0.00  13.30 3.30 3.30 L3 0.00  20.00 0.00 0.00 4.15 D2 L1 0.00 3.30 3.30 0.00 2.49 L2 3.30 3.30 6.70 0.00 3.75 L3 0.00 6.70 3.30 0.00 Rataan J 12.22 0.55 9.98 3.32 1.10
menembus dinding sel (intraseluler) berfungsi  memberikan  perlindungan  yang lebih  baik  pada  laju  pendinginan  yang lambat,  misalnya  DMSO,  etilen  glikol (EG),  dan  gliserol,  berdifusi  menembus dan  memasuki  sel  dan  dapat  dipakai sebagai  aktivitas  metabolisme  oksidatif yang  memasuki  sel  akan  menggantikan sebagian  air  yang  bebas  dan  mendesak  ke luar elektrolit-elektrolit, menurunkan konsentrasi  intraselular  elektrolit-elektrolit tersebut  dan  mengurangi  daya  rusak terhadap sel tersebut. Penggunaan krioprotektan yang kurang optimum menyebabkan kerusakan pada benih semakin  tinggi.  Roostika  dan  Mariska (2003)  menyatakan  bahwa  faktor  yang mempengaruhi keberhasilan kriopreservasi adalah  kecepatan  pembekuan,  jenis  dan konsentrasi  krioprotektan,  suhu  akhir pembekuan dan tipe dan keadaan fisiologis
bahan yang akan disimpan. Jika pembekuan terlalu lambat maka sel terlalu terdehidrasi  sehingga  konsentrasi  zat elektrolit  dalam  sel  menjadi  tinggi.  Jika pembekuan  terlalu  cepat  maka  sel  kurang mengalami  dehidrasi  sehingga  terjadi formasi es intraselular yang bersifat letal.
Penambahan  kriprotektan  dalam memelihara keutuhan membran dan meningkatkan  potensial  osmotik  media sehingga  cairan  di  dalam  sel  mengalir  ke luar  dan  terjadi  dehidrasi.  Lalu  Fitriyatmi (1996)  menyatakan  bahwa  konsentrasi krioprotektan  pada  masing-masing  benih berbeda-beda.  Penggunaan  konsentrasi krioprotektan  yang tepat dapat melindungi benih dan menghasilkan daya berkecambah benih yang lebih baik.

## SIMPULAN
Daging  buah  tertinggi  terdapat pada  perlakuan  tanpa  daging  buah  (D1) pada  pengamatan  kecambah  normal  (%), kecambah  abnormal  (%)  dan  perlakuan daging  buah  (D2)  pada  pengamatan  benih mati (%).
Pemberian  krioprotektan  tertinggi terdapat  pada  perlakuan  PVS2  pada pengamatan kecambah normal (%),
kecambah  abnormal  dan  perlakuan  PVS3 pada pengamatan benih mati (%).
Lama perendaman tertinggi
terdapat  pada  perlakuan  180  menit  (L3) pada  pengamatan  kecambah  normal  (%).
Perlakuan 120 menit (L2) pada pengamatan  kecambah  abnormal  (%)  dan perlakuan 60 menit (L1) pada pengamatan benih mati (%).

## DAFTAR PUSTAKA
Fitriyatmi  I. 1996. Pengaruh Suhu Rendah Terhadap  Viabilitas  Benih  Jagung ( Zea  mays L.)  Kedelai  ( Glycine max (L) Merr.) Rambutan ( Nephelium lappaceum) dan Matoa ( Pometia pinnata) Setelah Pembekuan  Dalam  Nitrogen  Cair. Skripsi.  Program  Studi  Budidaya
Pertanian. Fakultas Pertanian.
Institut  Pertanian  Bogor.  Bogor.
Hal : 2-15.
Handayani S. 2004. Penggunaan Dimetilsulfoksida  (DMSO)  dan Gliserol  5,  10  dan  15  %  Terhadap Kualitas Sperma Pada Kriopreservasi  Semen  Ikan  Batak ( Tor  soro ).  Skripsi.  Program  Studi
Teknologi dan Manajemen
Akuakultur.  Departemen  Budidaya Perairan.  Fakultas  Perikanan  dan Ilmu  Kelautan.  Institut  Pertanian Bogor. Bogor. Hal : 9-10.
Khoirinaya,  C.  2011.  Viabilitas  Embrio
Mencit  ( Mus  musculus  albinus ) Setelah  Kriopreservasi  Dengan Vitrifikasi  Ganda  Pada  Tahap
Perkembangan Zigot dan
Dilanjutkan Pada Tahap Blastosis. Skripsi. Fakultas Kedokteran Hewan.  Institut  Pertanian  Bogor. Bogor. Hal : 6-7. Ihsan F, Sukarmin. 2011. Teknik Pengujian Pembelahan Biji Terhadap Efektivitas Perbanyakan Manggis  (Garcinia  mangostana L)  Melalui  Biji .  Bul  Teknik
Pertanian 16(2) : 58 – 60.
Novita DD. 2011. Penentuan Pola Peningkatan Kekerasan Kulit manggis  Selama    Penyimpanan Dingin  Dengan  Metode  NIR
Spectroscopy.  Thesis.  Sekolah
Pasca  Sarjana  Institut  Pertanian
Bogor.
Roostika  IT  dan  I.  Mariska.  2003. Pemanfaatan Teknik Kriopreservasi Dalam Penyimpanan Plasma Nutfah Tanaman. Bul.  Plasma  Nutfah.
9(2).
Roostika IT, I. Mariska dan N. Sunarlim.  2004. Penyimpanan Ubi  Kayu  (Manihot  utilisima) Secara  Kriopreservasi  Dengan Teknik Vitrivikasi . J. Bioteknologi Pertanian. 9(1):8-15.
Sutopo L. 1998. Teknologi Benih. PT Raja
Grafindo. Jakarta.
Sumayku  BRA.  2002. Peranan  Suhu Penyimpanan dan Polietilen Glikol  Pada  Konservasi  Benih Manggis . Jurnal budidaya Pertanian, UNSRAT. Manado. Sumiasih  IH.  2011.  Studi  Perubahan kualitas Pascapanen Buah Manggis  ( Garcinia  mangostana L) Pada Beberapa Stadia Kematangan Suhu Simpan.
Thesis.  Sekolah  Pasca  Sarjana Institut Pertanian Bogor.
Whidhiasih  RN.  2012.  Pengembangan
Model  Klasifikasi  Kematangan Buah Manggis Berdasarkan Warna Menggunakan Fuzzy
Neural  Network.  Thesis.  Sekolah Pasca  Sarjana  Institut  Pertanian Bogor.
Widiastuti A, Sobir, Suhartanto MR. 2013.
Analisis Keragaman Genetik Manggis  (Garcinia  mangostana L) Diiradiasi Dengan Sinar Gamma  Berdasarkan  Penanda ISSR .  J.  Bioteknologi  Vol  10  (1):
15-22.
Windiastika  G.  2013.  Konservasi  Plasma
Nutfah  Tanaman  dengan  Teknik Kriopreservasi. Balai Besar
Perbenihan dan Proteksi  Tanaman Perkebunan. Surabaya.