Somatik Embriogenesis Langsung Dan Tidak Langsung                     Pada Tanaman Porang (Amarphopallus oncophilus)
Mohammad Nur Khozin 1*) , Didik Pudji Restanto 2) , Dwi Erwin Kusbianto 3)
1*) Staff Pengajar PS. Agronomi, Fakutas Pertanian, Universitas Jember, Jember, Jawa Timur, Indonesia. 68121
2) Staff Pengajar PS. Agronomi, Fakutas Pertanian, Universitas Jember, Jember, Jawa Timur, Indonesia. 68121
3) Staff Pengajar PS. Ilmu Pertanian (Perkebunan), Fakutas Pertanian, Universitas  Jember, Jember, Jawa Timur, Indonesia. 68121
*Penulis untuk Korespondensi: nurkhozin@unej.ac.id ; restanto.lemlit@unej.ac.id
Diterima 30 Desember 2021/ Disetujui 30 Agustus 2022

## ABSTRACT
Propagation of conjact using somatic embryogenesis techniques either directly or indirectly gives hope procuring large quantities of seeds. This study aims to evaluate the method of direct and indirect somatic induction of embryogenesis from conjact.  In  vitro  porang  leaves  were  used  as  explants.  The  media  used  is  Murashige  and  Skoog  (MS)  media  with  a combination of NAA and BAP. The results showed that in vitro porang leaf explants cultured in media containing BA 2.22 M could induce embryosomatics directly, whereas media containing single 20 M NAA and a combination of NAA 20 M + BA 2.22 M induced direct and or indirect embryosomatics. . The best medium for induction was shown by 20 M NAA media which had 100% SE induction percentage and fast time.relatively.
Keywords: Conjact, somatic embryogenesis, hormones, direct, indirect.

## ABSTRAK
Perbanyakan tanaman porang menggunakan teknik pembentukan embriogenesis somatik baik langsung maupun tidak langsung memberikan harapan dalam pengadaan bibit dengan jumlah besar. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi metode induksi somatik embriogenesis secara langsung dan tidak langsung dari tanaman porang. Daun in vitro porang dipakai sebagai eksplan. Media yang digunakan adalah media Murashige and Skoog (MS) dengan kombinasi NAA dan BAP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa eksplan daun invitro porang yang dikulturkan dalam media yang mengandung BA 2,22 μM dapat menginduksi embriosomatik langsung, sedangkan media yang mengandung NAA 20 μM tunggal dan kombinasi NAA 20 μM + BA 2,22 μM meginduksi embriosomatik langsung dan atau tidak langsung. Media untuk induksi terbaik ditunjukkan oleh media NAA 20 μM yang mempunyai presentase induksi  SE 100% dan waktu yang relatf cepat.
Kata Kunci: Porang, somatik embriogenesis, hormon, langsung, tidak langsung .

## PENDAHULUAN
Tanaman  porang  merupakan  tanaman  yang memiliki  nilai  ekonomi  yang  tinggi  serta  kandungan glukomanan  sebagai  serat  pangan  yang larut  air  dan bersifat  hidrokoloid  kuat  serta  rendah  kalori  yang banyak  digunakan  pada  industri  pangan baik  sebagai pangan fungsional seperti jelly yang rendah kalori, mie basah rendah kalori, beras tiruan dan tahu jepang (tofu).
Tanaman  porang  banyak  tumbuh  dihutan  tropis di Indonesia seperti di desa Klangon, Kecamatan Saradan Kabupaten  Madiun  yang  merupakan  lokasi  sentral produksi  porang  yang  berkualitas.  Perkembangbiakan tanaman porang melalui dua teknik yaitu dengan biji dan katak.  Biji  dan  katak  pada tanaman  porang dihasilkan setahun sekali dan mempunyai masa dormansi yang lama sekitar 6 bulan (panen biji dan katak bulan Mei dan baru bisa berkecambah  di  bulan  November  sehingga  mejadi permasalahan  dalam  budidaya  tanaman  porang  dan porang tidak bisa ditanam setiap saat.
Perbanyakan  secara  in  vitro  melalui  somatik embriogenesis  menjadi  alternatif  karena  selain  bebas
dari pengaruh iklim perbanyakan dengan kultur jaringan utamanya  melalui  somatik  embriogenesis  berpotensi menghasilkan bibit dalam jumlah banyak, seragam, dan dalam  waktu  yg  relatif singkat.  Somatik embriogenesis dapat  terjadi  secara  langsung  dan  tidak  langsung. Embriogenesis  somatik  langsung  terjadi  pada potongan eksplan  berdiferensiasi  dan  langsung  membentuk embriosomatik  fase  globular  kemudian  beregenerasi membentuk akar  dan  tunas  (George  dan  Sherrington, 1984).  Embriogenesis  tidak  langsung  dalam  proses perkembangan embrionya masih melalui pembentukkan kalus  telebih  dahulu  utamanya  membentuk  kalus  yang bersifat  embriogenik  (Chawla,  2000).  Menurut Dublin (1981)  dan  Ramos  (1993),  Embriogenesis  langsung memerlukan  waktu lebih  singkat  untuk  menghasilkan plantlet  dan  kemungkinan  terjadinya  penyimpangan akibat  variasi  somaklonal  lebih  kecil  dibandingkan embriogenesis  tidak langsung. Berdasarkan  masalah ini penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dan mengevaluasi  proses  induksi  embriosomatik  dari eksplan sehingga terjadi
embriogenesis secara langsung maupun tak langsung.

## BAHAN DAN METODOLOGI
Penelitian  dilaksanakan  selama  5  (lima)  bulan bertempat di Laboratorium kultur jaringan tanaman PS. Agronomi Fakultas Pertanian UNEJ.
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah seperangkat  peralatan  dan  bahan dalam  laboratorium kultur  jaringan  tanaman. Penelitian  ini  mengguakan eksplan  daun  tanaman  porang  yang  didapatkan  dari hasil kultur  bji  secara  in  vitro  sehingga  didapatkan eksplan  yang  tidak  perlu  dilakukan  sterilisasi karna merupakan  ekplan  yang  berasal  dari kondisi in vitro. Daun  dipotong  sekitar  1  cm 2 .  Media  dasar  yang digunakan  adalah  media   Murashige  and  Skoog(MS) dengan  tambahan vitamin dan myoinositol dikombinasi dengan  hormon  NAA  dan  BAP. Eksplan  yang  telah ditanam  dalam  laminar air  flow  kemudian  diletakkan dalam  rak inkubasi, subkultur dilakukan sekitar sebulan sekali.

## Metode Penelitian
Penelitian      ini      menggunakan      metode kualitatif bersifat deskriptif analisis dan visual analisis. Pengamatan  dilakukan  dengan  menganalisa mekanisme kemunculan  embriosomatik,  analisa  visual  warna  dan tekstur  kalus,  serta  analisa  secara  histologi  dengan menggunakan metode (Jensen, 1962).

## Analisis Data
Analisis  secara  deskriptif  digunakan  untuk menjabarkan data hasil pengamatan tersebut. Selanjutnya, analisis visual digunakan untuk menganalisis  perkembangan  embriosomatik  serta keragaan secara kualitatif. Analisa histologi digunakan untuk  menganalisa  kenampakan  secara  anatomi  kalus yang terbentuk.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  cara  kemunculan  embrio  somatik terlihat  tabel  1,  bahwa  perlakuan  hormon  dapat menginduksi  embrio  somatik  melalui  dua  jalur  yaitu secara  langsung  dan  atau  tidak  langsung,  meskipun dengan media dan konsentrasi hormon yang sama.
Tabel 1. Pengaruh konsentrasi hormon NAA dan BAP terhadap  persentase  eksplan  membentuk  SE dan cara kemunculan SE.
Gambar 1. Cara kemunculan embriosomatik
Terlihat dalam gambar 1 menunjukan cara kemunculan embrio  somatik  yang  beragam. terdapat  eksplan  yang menginduksi  SE  secara  tidak  langsung  dengan membentuk  kalus  (1a),  secara  langsung  membentuk globular  embrio  (1b),  dan  satu  eksplan  dapat menginduksi  SE  secara  langsung  pada  bagian  bawah eksplan terjadi pembentukan kalus serta pada bagian atas membentuk  embrio  globular  (1c).  Hal  ini  diduga kemampuan  dari  eksplan  setiap  jaringan  eksplan berbeda-beda  untuk mengalami  embriogenesis  (Utami, et al. 2007b).
Somatik  Embriogenesis  Tidak  Langsung  ( Indirect SE )
Teknik  pembentukan  SE  secara  tidak  langsung membutuhkan  waktu  inisisasi  dan  induksi  kalus  yang embriogenik  dengan  kisaran  waktu  lebih  lama dibandingkan dengan pembentukan SE secara langsung. Kendala  lain  yang  dihadapi  untuk  pembentukan  SE secara  tidak  langsung adalah  tidak  semua  kalus  yang terbentuk  bersifat  embriogenik  sehingga  tidak  bisa berdiferensiasi ke tahapan selanjutnya yaitu membentuk embriosomatik. Pembentukan SE secara tidak langsung dapat menghasilkan berbagai macam tipe kalus selama proses  induks.  Setiap  kalus  memiliki potensi  yang berbeda  dalam  membentuk  embriosomatik.  Eksplan yang  membentuk kalus  yang  berpotensial  membentuk embriosomatik adalah  kalus  yang bersifat embriogenik. Yaitu  kalus  yang  mempunyai  bertekstur friable /remah serta mudah dipisahkan menjadi fragmen-fragmen yang kecil. Sedangkan kalus yang tidak potensial mempunyai kecenderungan  yang kompak/keras.  Berbentuk  granul serta sulit dipisahkan. Kalus dengan potensi embriogenik  biasanya  melalui  fase pendewasaan  yang singkat  kemudian  fase embriogenik  sedangkan  kalus yang kompak hanya mengalami pembesaran tetapi tidak membentuk embriosomatik.
Gambar 2 Kalus Friable pada induksi indirect SE
Gambar 3. Kalus kompak pada induksi indirect SE Kendala  pada  induksi  SE  secara  tidak  langsung banyak  dijumpai  diantaranya  adalah  membutuhkan waktu  yang  cukup  panjang,  tidak  semua  kalus  bersifat friable.  Dalam  induksi  SE  secara  tidak  langsung, kecepatan  dalam  induksi  kalus  dan  embriosomatik merupakan  salah  satu  hal  penting  yang  perlu diperhatikan  karena  selain  memerlukan  waktu  lebih lama dibandingkan dengan SE secara langsung.
Tabel 2. Pengaruh konsentrasi  hormon NAA dan BAP terhadap  kedinian  munculnya  kalus  dan kedinian kemunculan SE
Kecepatan  induksi  kalus  (Tabel  2)  menunjukkan bahwa  terdapat  2  perlakuan  yang  menginduksi  embrio somatik  dengan  melalui  pembentukan  kalus terlebih dahulu.  Kedua  perlakuan  yang  menginduksi SE  secara tidak langsung membutuhkan waktu untuk menginduksi kalus mulai dari 21 hari sampai 27 hari.
Proses induksi embriogenesis secara tidak langsung dengan  melalui  tahapan  kalus  terdapat  pada  perlakuan yang  dikombinasi  dengan  ZPT  NAA.  dan  perlakuan lainnya juga dapat menginduksi SE secara langsung. Hal ini  sesuai dengan  yang  diharapkan,  hampir  seluruh perlakuan  dapat  menginduksi  embrio  somatik  secara langsung. Embriogenesis  langsung  memerlukan  waktu lebih  singkat  untuk  menghasilkan  plantlet  dan kemungkinan  terjadinya  penyimpangan  akibat variasi somaklonal  lebih  kecil  dibandingkan  embriogenesis tidak langsung.

## Somatik  Embriogenesis  Secara  Langsung  (Direct SE)
Pembentukan  Direct  SE  mnghasilkan  embrio yang lebih awal dibandingkan teknik indirect SE karena eksplan  langsung  membentuk  embriosomatik  fase globular  tanpa  melalui  fase  pengkalusan  akan  tetapi jumlah embrio yang dihasilkan terbatas sehingga tidak mencukupi  materi  materi  untuk  proses  multiplikasi seperti halnya multiplikasi yang terjadi pada Indirect SE bebrapa  kendala  yang  sering  terjadi  pada  direct  SE adalah  karena  tidak  terbentuk kalus  pada  fase  awal sehingga  tidak  terjadi  multiplikasi  dan  jumlah  embrio yang terbentuk terbatas.
Respon munculnya SE secara langsung terjadi meskipun  penambahan  hormon  yang  diberikan  adalah jenis horon auksin dengan NAA adanya induksi SE pada eksplan  dikarenakan  Sitokini  endogen  yang ada dalam eksplan.  Hormon  endogen  merupakan  kandungan hormon yang ada di dalam eksplan. Setiap sel tanaman memiliki  kandungan  hormon  endogen  seperti  auksin dan  sitokinin  yang  konsentrasinya  sulit  ditentukan. Sitokinin  dalam  tanaman  biasanya  dibutuhkan  pada
kisaran 0-10 ppm sedangkan Hormon auksin dibutuhkan antara  0-5  ppm  (Earle  &  Demarly,  1982).  Jika konsentrasi auksin  lebih  tinggi  maka  akan  memacu perakaran  sedangkan  bila  konsentrasi  sitokinin  yang lebih tinggi akan memacu tumbuhnya tunas sedangkan apabila  berimbang  akan  menghasilkan  kalus  dan  atau embrio somatik.
Gambar 4. Embriosomatik pada Direct SE
Gambar 5. Induksi SE secara Histologis
Gambar  5.  Menunjukkan  induksi  Kalus  Embriogenik (kiri)  dan  kalus  embriogenik  yang  memasuki  tahapan embriosomatik  fase globular  (Kanan).  Terlihat  dari eksplan  yang terbentuk  pembelahan  sel  secara  terus menerus  dan  melimpah  diarea  tepi  dan  tidak beraturan atau  amorphus  pada  kalus  dan  menjadi  kumpulan  sel yang  mempunyai  bentuk  yang  lebih  teratur  pada  fase embriosoatik globular.
Utami et al. (2007b) menjelaskan bahwa kebutuhan hormon  yang  harus  ditambahkan terhadap  media  untuk induksi kalus embriogenik bervariasi untuk setiap jenis eksplan  karena  setiap  jenis  eksplan  mempunyai  sifat genetik  yang  berbeda  serta setiap  eksplan  mempunyai kandungan  hormon  endogen  yang  sulit  ditentukan sehingga respon yang dihasilkanpun juga berbeda. Pada semua  media  mampu  membentuk embrio somatik fase globular.  Menurut  Visser  et  al.  (1992),  pemberian Hormon NAA dan BAP pada media dapat menginduksi SE lebih baik serta dapat  menggantikan peran  hormon auksin dan sitokinin sekaligus dalam menginduksi SE.

## KESIMPULAN
dikulturkan dalam media yang mengandung BA 2,22 μM dapat menginduksi embriosomatik langsung, sedangkan media  yang  mengandung NAA  20  μM  tunggal  dan kombinasi NAA 20 μM + BA 2,22 μM
meginduksi  embriosomatik  langsung  dan  atau  tidak langsung. Media untuk induksi terbaik ditunjukkan oleh media NAA 20 μM yang mempunyai presentase induksi SE 100% dan waktu yang relatf cepat.

## SARAN
1. Uji  lanjut  dengan  menumbuhkan  kalus  maupun embriosomatik  sampai  fase  regenerasi  membentuk planlet
2. Melakukan  analisa  secara  molekuler  dalam  upaya mengetahui  penciri  bahwa  kalus  yang  terinduksi embriogenik  dan  embrio  yang  terinduksi  adalah embriosomatik

## DAFTAR PUSTAKA
Chawla, H.
S. 2000.
Introduction
to Plant Biotechnology.  Science
Publishers  Inc.  USA.  Dublin,  P.  1981.
Embryogenesis
Somatique Directe  Sur Fragments  de   Feuilles   de   Cofeier Arabusta. Cafe  Cacao  The  Journal.  25(4)  : 237-242.
Gaspers, K. W.
1994. Metode
Perancangan Percobaan.  Penerbit  CV  Armico. Bandung  George  dan  Sherrington,  1984  Plant Propagation by  Tissue Culture.England: Exegetics   Ltd.
Eversley  Basingstoke,  Hants  Purnamaningsih,
R. 2002.
Regenerasi
Tanaman Melalui Embriogenesis  Somatik  dan  Beberapa  Gen yang  Mengendalikannya.  Buletin  AgroBio.  5 (2) : 51-58.
S.Kamala  and  Makeshkumar.  2014.  Optimation  of  in vitro  regeneration  and  microcorm  induction  in elephant foot yam Amarphophallus F. Academic Journal. 13(49):1-7
Sari,  R.,  Suhartati.  2015.  tumbuhan  porang:  Prospek Budidaya Sebagai Salah Satu Sistem Agroforestry. Info Teknis EBONI. 12(2): 97- 110
Swati  T.  Gurme,  Pooja  P.  Jadhav,  Kiran  D.  Pawar, Vishwas A.  Bapat  &  Jyoti  P.  Jadhav. 2018. Somatic    embryogenesis  and  evaluation of genetic
fidelity
in Amorphophallus paeoniifolius  (Dennst.)  Nicolson.  Journal  of Crop   Improvement.25(3):1-12
Utami, E. S. W., Issirep, S., Taryono, dan Endang, S.  2007b. Pengaruh  α- Naphtaleneacetic  Acid (NAA)  Terhadap  Embriogenesis  Somatik Anggrek Bulan Phalaenopsis Amabilis (L.) Bl. Biodiversitas, 8(4): 295-299
Zhong, lin., Liu, Erxi., ,Yang, Jin, Diao, Hu. 2017. High
embryogenic  ability  and  regeneration  from floral axis of Amorphophallus konjac (Araceae). Open Life Science. 12: 34–41