PROPAGASI VEGETATIF RUMPUT LAUT Gracilaria sp....

PROPAGASI VEGETATIF RUMPUT LAUT Gracilaria sp.MELALUI KULTUR JARINGAN

Sri Redjeki Hesti Mulyaningrum*), Rohama Daud*), dan Badraeni**)

*) Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air PayauJl. Makmur Dg. Sitakka No. 129, Maros 90512, Sulawesi Selatan

E-mail: [email protected]

**) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas HasanuddinJl. Perintis Kemerdekaan Km.10, Makassar, Sulawesi Selatan 90245

(Naskah diterima: 19 Mei 2014; Disetujui publikasi: 10 Juli 2014)

ABSTRAK

Kultur jaringan merupakan salah satu metode untuk menghasilkan bibit rumput lautsecara kontinu. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pertumbuhan danperkembangan bibit rumput laut Gracilaria sp. pada setiap tahapan proses propagasivegetatif melalui kultur jaringan. Propagasi di laboratorium dilakukan selama 60 harimenggunakan kontainer kaca berkapasitas 2 L dengan kepadatan eksplan 1.000;1.500; dan 2.000 eksplan/kontainer, selanjutnya dilakukan aklimatisasi eksplan ditambak menggunakan hapa berukuran 50 cm x 50 cm x 50 cm selama 60 hari dengankepadatan eksplan 10, 20 dan 30 g/hapa. Propagasi di tambak dilakukan selama limabulan dengan metode long line dan setiap 30 hari dilakukan perbanyakan bibit danpengamatan terhadap pertumbuhan. Desain penelitian adalah rancangan acak lengkapdengan tiga ulangan untuk masing-masing perlakuan. Parameter yang diamati adalahsintasan eksplan di laboratorium, pertumbuhan, dan perkembangan bibit. Hasil yangdiperoleh pada kultur di laboratorium yaitu sintasan tertinggi (45,38%) diperoleh padakepadatan 1.500 eksplan/kontainer, pada aklimatisasi di tambak kepadatan eksplanhingga 30 g tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap laju pertumbuhan harianbibit (P>0,05); bobot mutlak tertinggi diperoleh pada perlakuan 30 g/hapa. Lajupertumbuhan bibit rumput laut hasil kultur jaringan pada propagasi di tambak beradapada kisaran 2,33%-4,31%.

KATA KUNCI: propagasi, vegetatif, Gracilaria sp., kultur jaringan

ABSTRACT: Vegetative propagation of seaweed Gracilaria sp. by tissueculture. By: Sri Redjeki Hesti Mulyaningrum, Rohama Daud,and Badraeni

Tissue culture is a method to produce seaweed seed continuously. This study aimed toevaluate the growth and development of Gracilaria sp. seed at each stage ofvegetative propagation through tissue culture. Laboratory propagation was done for60 days using 2 L glass container with explants density of 1,000; 1,500; and 2,000explants/container. Further, pond acclimation was done for 60 days using 50 cm x50 cm x 50 cm hapa with explants density of 10, 20, and 30 g/hapa. Propagation inponds was done for five months with a long line method, and seed multiplication andgrowth monitoring was performed every 30 days. The study was a completelyrandomized design with three replicates for each treatment. Observed parameterswere explants survival rate in laboratory, the growth and development of seed. Theresults in the laboratory culture showed that, optimum survival rate was 45.38% onexplants density of 1,500 explants/container. In pond acclimation, densities

Propagasi vegetatif rumput laut Gracilaria sp. ..... (Sri Redjeki Hesti Mulyaningrum)

203

differences up to 30 grams have not significantly different on daily growth rate(P>0.05), the best absolute weight was in 30 g/hapa treatment. The daily growth rateof seaweed seed in pond propagation were 2.33%-4.31%.

KEYWORDS: propagation, vegetative, Gracilaria sp., tissue culture

PENDAHULUAN

Volume produksi rumput laut dunia terusmeningkat dari 3,8 juta ton pada tahun 1990menjadi 19 juta ton pada tahun 2010, Indo-nesia sejak tahun 1985 telah menjadi salahsatu negara sumber rumput laut tropis ter-besar kedua setelah Cina. Salah satu spesiesyang mengalami peningkatan produksi daritahun 1990 hingga 2010 adalah Gracilaria sp.(FAO, 2012). Gracilaria sp. merupakan bahanbaku agar yang utama, sekitar 80% total pro-duksi agar di dunia bersumber dari Gracilariasp. dan 20% bersumber dari Gelidium sp. Per-mintaan pasar dunia terhadap rumput lautGracilaria sp. terus meningkat, hal ini terlihatdari peningkatan total produksi agar di Eropa,Afrika, Amerika, dan Asia Pasifik yang menga-lami peningkatan sebesar 2,8% setiap tahunpada dekade 1999-2009 (Bixler & Porse, 2011).

Gracilaria sp. merupakan jenis rumputlaut yang banyak dibudidayakan di tambakdan budidayanya telah berhasil dilakukan diChili dan Indonesia. Salah satu permasalahanyang sering dihadapi pada budidaya rumputlaut adalah ketersediaan bibit yang kontinuuntuk mendukung kegiatan budidaya. Perkem-bangan penelitian tentang alga akhir-akhirini difokuskan pada penelitian bioteknologi,aplikasi budidaya mikro dan makro alga sertapengembangan produk alga (Tseng, 2004).Kultur jaringan merupakan salah satu upayauntuk menyediakan bibit rumput laut secarakontinu. Dengan kultur jaringan memungkin-kan untuk produksi bibit dalam jumlah yangbanyak dengan waktu yang relatif singkat(Yokoya & Valentin, 2011). Lebih lanjut dije-laskan oleh Cecere et al. (2011) produksi pro-pagul multiseluler memiliki kontribusi padapeningkatkan kapasitas spesies untuk me-ningkatkan populasi, ketersediaan plasmanutfah pada kondisi perubahan lingkunganyang tidak dapat diprediksi, dan untuk men-dapatkan habitat baru.

Metode vegetatif seperti fragmentasilangsung dan pemotongan talus merupakanmetode yang sering digunakan pada per-banyakan makro alga pada skala budidaya dan

laboratorium (Simpson et al., 1979; Skurzynski& Bocia, 2011; Yokoya et al., 2003). Metodetersebut juga digunakan pada penelitian ini,di mana propagasi bibit dilakukan secara invitro di laboratorium kemudian dilanjutkandengan aklimatisasi dan propagasi di tambak.Aklimatisasi dilakukan agar bibit rumput lautyang dihasilkan secara in vitro dapat ber-adaptasi dengan lingkungan budidaya, se-dangkan propagasi di tambak dilakukan untukmemproduksi bibit rumput laut hasil kulturjaringan secara massal dan dapat dimanfaat-kan dalam kegiatan budidaya. Penelitianmengenai kultur jaringan telah dilakukansebelumnya di BPPBAP Maros, namun evaluasisecara menyeluruh mengenai pertumbuhandan perkembangan eksplan dari kultur in vitrohingga propagasi di tambak belum banyakdilakukan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengeva-luasi pertumbuhan dan perkembangan bibitrumput laut Gracilaria sp. pada setiap tahapanproses propagasi vegetatif melalui kulturjaringan.

BAHAN DAN METODE

Propagasi di Laboratorium

Propagasi di laboratorium dilakukan mela-lui kultur jaringan di Balai Penelitian danPengembangan Budidaya Air Payau (BPPBAP),Maros. Bibit rumput laut diperoleh dari hasilseleksi varietas terbaik (Pong_Masak et al.,2011). Bibit dibawa ke laboratorium menggu-nakan kontainer dan ditutup dengan kainbasah, kemudian dipilih talus yang sehat,bersih, dan bebas epifit. Talus kemudian di-potong-potong sepanjang 1 cm dan dicucimenggunakan air laut steril. Eksplan yangterpilih kemudian disterilisasi dengan metodesterilisasi permukaan (Polne-Fuller & Gibor,1984; Huang & Fujita, 1997). Eksplan dicucidengan detergen cair 0,5% dalam air laut ste-ril selama sepuluh menit, selanjutnya diste-rilkan dengan betadin 2% (w/v) dalam air lautsteril untuk menghilangkan mikroba. Kulturdilakukan dalam kontainer kaca berkapasitas2 L menggunakan media PES 1/20 (Provasoli,

204

J. Ris. Akuakultur Vol. 9 No. 2 Tahun 2014: 203-214

1968). Perlakuan kepadatan yang diujikanadalah: (A) 1.000 eksplan/kontainer; (B) 1.500eksplan/kontainer; dan (C) 2.000 eksplan/kontainer, dengan tiga ulangan untuk masing-masing perlakuan. Jumlah total eksplan padaakhir kultur dihitung untuk menentukan per-sentase sintasan.

Kultur di laboratorium dilakukan selama60 hari, kemudian dilanjutkan dengan akli-matisasi di tambak. Analisis data dilakukandengan analisis ragam ANOVA pada tarafkepercayaan 95% dan uji lanjut LSD.

Aklimatisasi di Tambak

Aklimatisasi dilaksanakan di tambak per-cobaan Desa Taipa Kabupaten Takalar. Bibitrumput laut Gracilaria sp. hasil kultur jaringandipelihara dalam hapa hijau berukuran 50 cmx 50 cm x 50 cm dengan perlakuan kepadat-an yakni: A = 10 g/hapa; B = 20 g/hapa danC = 30 g/hapa. Hapa diikat pada pancangbambu dengan ketinggian 15 cm di atas dasartambak (Gambar 1). Desain penelitian adalahrancangan acak lengkap dengan tiga ulanganuntuk masing-masing perlakuan. Pemeliharaaneksplan dilaksanakan selama 60 hari dan setiap15 hari dilakukan penggantian hapa, pengu-kuran bobot, dan panjang bibit. Pengamatanperkembangan bibit dilakukan setiap minggudengan mengambil gambar bibit rumput lautGracilaria sp. menggunakan kamera.

Laju pertumbuhan bobot harian dihitungmenggunakan rumus Dawes et al. (1993)berikut:

Data yang diperoleh dianalisis ragam(ANOVA, p=0,05), sedangkan data perkem-bangan bibit disajikan secara deskriptif.

Propagasi di Tambak

Propagasi di tambak dilakukan untuk mem-produksi bibit rumput laut Gracilaria sp. hasilkultur jaringan secara massal. Perbanyakandilakukan selama lima bulan yakni pada bulanJuni-Oktober 2013, sampai diperoleh bibitrumput laut hasil kultur jaringan yang siapdigunakan dalam kegiatan budidaya. Per-banyakan dilakukan setiap 30 hari denganmetode long line dan dilakukan monitoringterhadap pertumbuhan dan kualitas air.Pertumbuhan diukur dengan menimbangrumput laut pada setiap bentangan dan lajupertumbuhan harian dihitung menggunakanrumus Dawes et al. (1993).

HASIL DAN BAHASAN

Propagasi di Laboratorium

Propagasi di laboratorium dilakukan sela-ma delapan minggu dengan sintasan eks-plan pada kisaran 28,07%-45,38%. Sintasantertinggi (45,38%) diperoleh pada kepadatan1.500 eksplan/kontainer dan sintasan te-rendah (28,07%) diperoleh pada kepadatan1.000 eksplan/kontainer (Gambar 2).

Kepadatan yang berbeda memberikan pe-ngaruh yang nyata terhadap sintasan eksplan(P<0,05). Uji lanjut LSD juga memperlihatkanperbedaan yang nyata antar perlakuan (P <0,05). Sintasan mulai mengalami penurunan

Gambar 1. Hapa untuk penebaran bibit rumputlaut Gracilaria sp. hasil kultur ja-ringan

Figure 1. Net cage for seedling of seaweedGracilaria sp. derived from tissuecultur

Panjang eksplan diukur dari pangkal hinggaujung tunas dan laju pertumbuhan panjangharian dihitung menggunakan rumus berikut:

di mana:Wt = Bobot bibit (g) pada t hariWo = Bobot awal bibit (g)t = Masa pemeliharaan (hari)

LPH bobot (%/hari) =ln Wt / Wo

tx 100 %

di mana:Lt = Panjang bibit (g) pada t hariLo = Panjang awal bibit (g)t = Masa pemeliharaan (hari)

LPH panjang (%/hari) =ln Lt / Lo

tx 100 %


205

pada minggu pertama kultur (Gambar 3). Halini dikarenakan pada awal kultur, eksplan ba-ru beradaptasi dengan lingkungan kultur.Menurut Yong et al. (2014), kepadatan memilikihubungan yang negatif terhadap sintasan,namun pada penelitian ini kepadatan 1.500eksplan/kontainer memiliki sintasan yang le-bih tinggi dibandingkan dengan kepadatan1.000 eksplan/kontainer, hal ini diduga kare-na faktor inhibisi media, di mana unsur utamapada media PES adalah mikro nutrien yangdalam jumlah berlebih bersifat racun. Padakepadatan 1.000 eksplan/kontainer peman-

faatan mikro nutrien oleh eksplan terlalu ting-gi sehingga mengakibatkan kematian yangtinggi, hal ini sesuai dengan pendapat George& Sherrington (1984) bahwa volume mediakultur memiliki interaksi dengan kepadatandalam memengaruhi pertumbuhan dan per-kembangan eksplan, lebih lanjut dijelaskanbahwa interaksi tersebut berhubungandengan faktor inhibitor pada media. Faktoryang memengaruhi sintasan eksplan padakultur di laboratorium adalah proses kultur, dimana kondisi kultur dengan pencahayaan danpengadukan media secara kontinu, serta peng-

206


Gambar 2. Sintasan eksplan pada kepadatan yang berbeda pada akhirpenelitian di laboratorium

Figure 2. Survival rate in different explants density at the end of labo-ratory experiment

Sin

tasa

nSu

rviv

al ra

te (

%)

Kepadatan (eksplan/kontainer)Explant density (explants/container)

1,000

60

50

40

30

20

10

01,000 1,500 2,000

Sin

tasa

nSu

rviv

al ra

te (

%)

Gambar 3. Sintasan eksplan selama propagasi di laboratorium

Figure 3. Survival rate of explant during laboratory propagation

Masa kultur (minggu)Culture time (weeks)

1

120

100

80

60

40

20

02 3 4 5 6 7 8

1,000

1,5002,000

gantian media dan pemindahan eksplan seca-ra periodik dapat mengakibatkan kematianeksplan (Huang et al., 1998). Meskipun peng-gantian media secara periodik dapat meng-akibatkan kematian eksplan, namun hal iniperlu dilakukan untuk memperbaharui kom-posisi nutrien karena selama proses kultur dilaboratorium terjadi penurunan komposisinutrien pada media.

Setelah delapan minggu masa kultur tunasmulai terbentuk pada bagian sayatan eksplan(Gambar 4), secara umum tidak terdapat per-bedaan pada panjang dan jumlah tunas padasetiap perlakuan. Proses pemotongan eksplanmenyebabkan pori-pori talus terbuka dan me-mudahkan proses penyerapan nutrien yangterdapat pada media kultur dan memacu per-tumbuhan tunas. Kondisi kultur yang meliputisuhu, radiasi cahaya, dan salinitas juga mem-berikan efek stimulasi terhadap pertumbuhanrumput laut (Yokoya et al., 1999; Luhan &Sollesta, 2010), pada penelitian ini suhu, pen-cahayaan, dan salinitas dirancang secara ho-mogen di laboratorium.

Pertumbuhan tunas yang terjadi pada ba-gian sayatan eksplan merupakan efek daripenyembuhan luka yang bertepatan denganperubahan habitat dan kompetensi eksplanuntuk beregenerasi. Struktur vegetatif Gra-cilariaceae terdiri atas dua bagian, yakni:korteks dan medular. Korteks terdiri atas sel-sel yang berisi sitoplasma dan terhubungdengan sel-sel induk dengan koneksi primer.Medular tersusun atas sel-sel isodiametrik, seltersebut memiliki vakuola dan beberapa ko-neksi sekunder dan koneksi primer. Pada pro-ses kultur jaringan, dilakukan pemotongan ta-

lus rumput laut Gracilaria sp. sehingga bagianterluar sel terluka dan kehilangan sitoplasmasehingga hanya tersisa dinding sel, namunpada bagian dalam sel tetap utuh. Kemudianterjadi proses sitokinesis di dalam sel korteksdan bagian terluar medular sehingga sel-selbaru terbentuk sepanjang permukaan yangdisayat, selanjutnya dinding sel dari sel-selbaru secara bertahap akan menebal. Lapisanluar sel-sel baru mengalami pembelahan ber-kali-kali untuk membentuk jaringan kortekssehingga terjadi proses penyembuhan lukadan regenerasi. Terdapat perbedaan pada sis-tem kultur sel dan kultur jaringan makroalga.Pada sistem kultur sel, massa sel pada umum-nya berupa filamen-filamen dan multiseluler,sedangkan pada sistem kultur jaringan, ja-ringan talus terdiri atas jaringan-jaringan tu-nas dan filamen-filamen berserabut yangbiasanya berasal dari bagian medular (Kumaret al., 2004; Muraoka et al., 1998; Rorrer &Cheney, 2004). Pada kultur jaringan rumputlaut, regenerasi terjadi melalui dua prosesyakni melalui pembentukan kalus (embrio-genesis) atau pembentukan tunas secaralangsung (organogenesis). Peran media sangatmemengaruhi model pembentukan tunas,pada media padat biasanya tunas terbentukmelalui proses embriogenesis, sedangkan pa-da media cair eksplan cenderung langsungmembentuk tunas (Kumar et al., 2007; Kumaret al., 2004).

Aklimatisasi di Tambak

Nilai bobot mutlak tertinggi diperoleh padaperlakuan C (30 g/hapa) dengan nilai sebesar630,00 g; kemudian perlakuan B (20 g/hapa)

Gambar 4. Kondisi eksplan pada awal kultur (A); tunas terbentuk pada bagiansayatan eksplan (tanda panah) setelah delapan minggu masakultur (B)

Figure 4. Explant of Gracilaria sp. at the beginning of culture time (A);the shoots was formed on cut surface (arrows) after eight weeksof culture time (B)

A B


207

sebesar 396,67 g; dan nilai terendah terdapatpada perlakuan A (10 g/hapa) dengan nilai se-besar 365,00 g. Hasil analisis ragam (ANOVA)menunjukkan bahwa bobot eksplan yangberbeda memberikan pengaruh yang nyata(P<0,05) terhadap bobot mutlak bibit rumputlaut Gracilaria sp. Pada Gambar 5 terlihat bah-wa semakin lama waktu pemeliharaan, boboteksplan semakin meningkat. Hal ini memper-lihatkan bahwa semakin lama waktu aklima-tisasi, eksplan semakin mampu beradaptasidengan lingkungan perairan sehingga kondisieksplan semakin stabil dan dapat tumbuh danberkembang dengan baik, selain daripada itu,kondisi tambak juga mendukung untuk per-tumbuhan rumput laut.

Pertumbuhan rumput laut dipengaruhi olehfaktor eksternal dan faktor internal. Faktor in-ternal yang berpengaruh terhadap pertum-buhan rumput laut antara lain bagian talusdan umur, sedangkan faktor eksternal yangberpengaruh antara lain keadaan lingkunganfisik dan kimiawi perairan. Pada penelitian ini,perbedaan bobot mutlak yang terjadi dise-babkan oleh perbedaan bobot awal yang ber-beda. Faktor kedalaman hapa juga harus di-perhatikan dalam kegiatan aklimatisasi agarbibit rumput laut mendapat paparan cahayamatahari yang cukup sehingga dapat tumbuhdengan baik, karena rumput laut yang di-pelihara mendekati permukaan air memiliki

pertumbuhan yang lebih baik (Ren et al., 1984;Kim & Humm, 1965).

Laju pertumbuhan bobot harian pada per-lakuan A sebesar 7,58%/hari; perlakuan B se-besar 6,14%/hari; dan perlakuan C sebesar5,01%/hari (Gambar 6). Hasil analisis ragam(ANOVA) memperlihatkan bahwa perbedaankepadatan hingga 30 g/hapa tidak membe-rikan pengaruh yang signifikan terhadap LPHbobot rumput laut (P>0,05). Hal yang sama jugaterjadi pada laju pertumbuhan panjang hari-an di mana pada penelitian ini diperoleh hasilperlakuan A sebesar 2,91%/hari; perlakuan Bsebesar 2,64%/hari; dan perlakuan C sebesar2,37%/hari (Gambar 7). Hasil analisis ragam(ANOVA) juga tidak memperlihatkan pengaruhyang signifikan terhadap LPH panjang (P>0,05).

Kedua hasil tersebut memperlihatkan bah-wa pada kegiatan aklimatisasi, kepadatan 10g/hapa hingga 30 g/hapa masih dapat dito-lerir untuk pertumbuhan bibit, di mana bibitrumput laut masih dapat tumbuh dan berkem-bang dengan baik pada kepadatan tersebut.Kepadatan merupakan hal yang perlu diper-hatikan karena terdapat korelasi antara ke-padatan organisme dan kompetisi dalam halpemanfaatan nutrien perairan, kompetisi ter-sebut dapat mengakibatkan terhambatnyapertumbuhan bahkan kadang-kadang dapatmengakibatkan kematian organisme (Guanzon& Castro, 1992).

208


Gambar 5. Bobot eksplan rumput laut Gracilaria sp. setiap 15 hari

Figure 5. Weight of Gracilaria sp. explants every 15 days

Keterangan (Note):Nilai yang diikuti huruf yang sama setelah nilai rata-rata menunjukkan berbedatidak nyata (P>0,05) pada uji LSD (Values with the same superscripts after meansvalue are not significantly different (P>0.05) in LSD test)

Waktu pemeliharaan (hari)Rearing time (days)

Bobot

(Wei

ght)

(g)

Awal (Initial)

800

0

700

600

500

400

300

200

100

15 30 45 60

a b c a ab

a a

b

aa

bA = 10 g

B = 20 gC = 30 g

Referensi mengenai laju pertumbuhaneksplan rumput laut Gracilaria sp. hasil kulturjaringan masih sangat terbatas, namun untukspesies lain telah dilaporkan oleh Hernandezet al. (2007) yang menjelaskan bahwa eksplanrumput laut Gigartina skottsbergii hasil pro-pagasi in vitro dapat tumbuh pada saat di-pindahkan ke lapangan dengan laju pertum-buhan yang sama dengan pemeliharaan dilaboratorium, yakni sebesar 0,5%/hari. MenurutKim et al. (2005), laju pertumbuhan panjang

relatif rumput laut G. chorda pada kultur ve-getatif dari fragmen talus tunggal berada pa-da kisaran 1,6%-6,7%.

Perkembangan bibit pada aklimatisasi danpembesaran di tambak setiap minggu disaji-kan pada Gambar 8.

Pada umur satu minggu, eksplan rumputlaut memiliki tunas yang lebih panjang di-bandingkan pada awal aklimatisasi (Gambar8A dan 8B). Bibit rumput laut Gracilaria sp. hasil


209

LPH

bobot

(%/h

ari)

Wei

gh

t D

GR

(%

/days

)

Gambar 6. Laju pertumbuhan bobot bibit rumput laut Gracilaria sp.hasil kultur jaringan

Figure 6. Daily growth rate weight of tissue culture seaweed seedGracilaria sp.

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0


15 30 45 60

A = 10 g B = 20 g C = 30 g

LLPH

pan

jang (

%/h

ari)

Len

gth

DG

R (

%/d

ays

)

Gambar 7. Laju pertumbuhan panjang bibit rumput laut Gracilaria sp.hasil kultur jaringan

Figure 7. Daily growth rate length of tissue culture seaweed seedGracilaria sp.

8

7

6

5

4

3

2

1

0


15 30 45 60

A = 10 g

B = 20 gC = 30 g

kultur jaringan mengalami regenerasi dengancepat pada umur pemeliharaan dua minggu(Gambar 8C), diduga pada umur pemeliharaantersebut eksplan sudah mampu beradaptasidengan lingkungan budidaya sehingga dapatberkembang dengan baik. Pada umur peme-liharaan 3-7 minggu talus semakin bertambahpanjang dan percabangan semakin banyak(Gambar 8D-8H). Setelah aklimatisasi selamadelapan minggu, eksplan berkembang menja-di bibit rumput laut dewasa yang memiliki ta-lus kuat dan percabangan yang banyak danpanjang sehingga bibit siap untuk diperbanyakdi tambak (Gambar 8I).

Rorrer & Cheney (2004) menjelaskan bah-wa secara umum perkembangan bioprosesalga laut terdiri atas proses bioteknologi danakuakultur. Proses bioteknologi merupakanproses seluler-molekuler yang dilakukan dilaboratorium untuk menghasilkan eksplan,sedangkan proses aklimatisasi eksplan di tam-bak merupakan rangkaian dari proses bio-teknologi yang merupakan proses akuakultur.

Propagasi di Tambak

Propagasi di tambak dilakukan selama bu-lan Juni-Oktober 2013. Laju pertumbuhan ha-rian selama perbanyakan berada pada kisaran2,33%-4,31% (Gambar 9). LPH tertinggi dipe-roleh pada bulan Agustus (4,31%) dan terendahpada bulan Oktober (2,33%). Rata-rata LPH perbulan sebesar 3,57%/hari; nilai ini lebih rendah

dari nilai rata-rata LPH Gracilaria bailinai yangdiperoleh Hurtado-Ponce et al. (1997) yaknisebesar 4,5%/hari. Penurunan LPH terjadi pa-da bulan Juli, kemudian meningkat dan pun-caknya terjadi pada bulan Agustus, setelah itu,terjadi penurunan hingga bulan Oktober.

Kondisi musim selama propagasi di tambaksangat memengaruhi performa pertumbuhanbibit rumput laut. Bulan Juni hingga bulan Julimerupakan masa peralihan musim hujan kemusim kemarau, di mana salinitas berada pa-da kisaran 23-24 g/L dan suhu perairan padakisaran 28oC-29oC, sedangkan pada bulanAgustus hingga Oktober merupakan musimkemarau dengan salinitas berkisar pada 24-38 g/L dan suhu pada kisaran 29oC-35oC. Suhuperairan pada bulan Agustus-Oktober tergo-long tinggi, hal ini menyebabkan terjadinyapenurunan pertumbuhan rumput laut padabulan tersebut. Suhu memiliki korelasi yangsignifikan dengan pertumbuhan rumput lautGracilaria sp., suhu terbaik untuk pertumbuh-an spesies Gracilaria sp. pada kisaran 20oC-28oC (Orduña-Rojas & Robledo, 2002; Raikaret al. 2001). Salinitas optimum untuk pertum-buhan Gracilaria sp. adalah 25 g/L, namunGracilaria sp. diketahui mampu tumbuh denganbaik pada kisaran salinitas yang lebar, yakni13-40 g/L (Jansi & Ramadhas, 2009). Peubahkualitas air yang lain selama propagasi ditambak cukup bervariasi, yakni: nitrat (0,066-0,420 mg/L); nitrit (0,0003-0,021 mg/L); dan

B C D EA

Gambar 8. Perkembangan bibit Gracilaria sp. selama 60 hari pemeliharaan. A = Awal; B = Mingguke-1; C = Minggu ke-2; D = Minggu ke-3; E = Minggu ke-4; F = Minggu ke-5; G = Mingguke-6; H = Minggu ke-7; I = Minggu ke-8

Figure 8. Development of Gracilaria sp. seed in 60 days acclimation. A = In the beginning ofacclimation; B = First week; C = Second week; D = Third week; E = Fourth week; F = Fifthweek; G = Sixth week; H = Seventh week; I = Eighth week

F G H I

210


fosfat (0,049-0,230 mg/L). Peubah kualitas airtersebut masih berada pada kisaran yang baikuntuk kegiatan budidaya. Batas toleransi nitratterendah untuk pertumbuhan alga adalah 0,1mg/L; sedangkan batas tertingginya adalah 3mg/L, kandungan fosfat dalam perairan di-golongkan dalam tiga kategori, yakni perairandengan tingkat kesuburan rendah memilikikandungan fosfat pada kisaran 0-0,02 mg/L;tingkat kesuburan sedang pada kisaran 0,021-0,05 mg/L; dan kesuburan tinggi pada kisaran0,051-0,2 mg/L; kadar nitrit di perairan secaraalami berada pada kisaran 0,001 mg/L dansebaiknya tidak melebihi 0,05 mg/L karenadapat bersifat toksik bagi organisme perairan(Moore, 1991; Effendi, 2003). Alga memerlukanketersediaan unsur hara seperti nitrogen danfosfat dalam perairan untuk tumbuh. Masuknyaunsur hara ke dalam jaringan tubuh rumputlaut melalui proses difusi yang terjadi padaseluruh bagian permukaan tubuh rumput laut.Bila proses difusi semakin sering terjadi, akanmempercepat proses metabolisme sehinggaakan meningkatkan laju pertumbuhan (Doty,1971).

Perkembangan bibit rumput laut Gracilariasp. pada setiap tahapan dan alokasi waktuyang diperlukan pada propagasi vegetatifdengan teknik kultur jaringan disajikan padaGambar 10. Upaya untuk mendapatkan bibitrumput laut yang siap digunakan dalam ke-giatan budidaya diperlukan waktu hinggaenam bulan, selanjutnya adalah kegiatan per-banyakan bibit.

Penelitian ini dapat membuktikan bahwaproduksi massal bibit rumput laut Gracilariasp. untuk mendukung kegiatan budidayamemungkinkan dilakukan melalui kulturjaringan. Hal yang sama juga telah dilakukanpada penelitian-penelitian sebelumnya padaberbagai jenis rumput laut di antaranya:Kappaphycus alvarezii (Paula et al., 2001;Reddy et al., 2003; Muñoz et al., 2006);Eucheuma denticulatum (Hurtado & Cheney,2003); Heterosiphonia japonica (Husa &Sjøtun, 2006); dan Gelidiella acerosa (Kumaret al., 2004).

Menurut Reddy et al. (2008), perkembang-an teknologi kultur in vitro merupakan halyang penting pada bioteknologi rumput lautdan memiliki peranan sentral pada industriglobal rumput laut di masa mendatang. Pro-pagasi vegetatif rumput laut Gracilaria sp.melalui kultur jaringan merupakan upaya un-tuk memenuhi kebutuhan bibit rumput lautsecara kontinu. Evaluasi terhadap pertumbu-han dan perkembangan eksplan pada kulturin vitro hingga propagasi di lapangan me-mudahkan untuk memprediksi waktu yangdiperlukan untuk menyediakan bibit, sertamemudahkan dalam penelusuran umur bibityang akan digunakan pada kegiatan budida-ya. Hal tersebut merupakan informasi pen-ting karena berkaitan dengan ketersediaandan kualitas bibit rumput laut yang akan di-gunakan dalam kegiatan budidaya untuk me-nunjang peningkatan produksi rumput lautsecara global.


211

Gambar 9. Laju pertumbuhan harian bibit rumput laut Gracilaria sp.hasil kultur jaringan selama perbanyakan di tambak

Figure 9. Daily growth rate of Gracilaria sp. tissue culture duringpropagation in pond

LPH

(%

/har

i)D

GR

(%

/days)

Bulan (Month)

Juni

6

0Juli Agust Sept Okt

5

4

3

2

1

KESIMPULAN

Pada propagasi di laboratorium, sintasantertinggi sebesar 45,38% diperoleh pada ke-padatan 1.500 eksplan/kontainer, tunas mu-lai tumbuh setelah delapan minggu masakultur. Kepadatan eksplan 30 g/hapa memilikiLPH yang sama dengan kepadatan 10 g/hapadan 20 g/hapa sehingga disarankan padakegiatan aklimatisasi menggunakan kepada-tan 30 g/hapa. Laju pertumbuhan bibit rum-put laut Gracilaria sp. hasil kultur jaringanpada propagasi di tambak berada pada kisa-ran 2,33%-4,31%.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih disampaikan kepada EdyIrawan dan segenap teknisi laboratorium kul-tur jaringan yang telah membantu dalam ke-giatan penelitian. Penelitian ini dibiayai olehdana DIPA APBN Tahun Anggaran 2013.

DAFTAR ACUAN

Bixler, H.J. & Porse, H. 2011. A decade of changein the seaweed hydrocolloids industry. J.Appl. Phycol., 23: 321-335.

Cecere, E., Petrocelli, A., & Verlaque, M. 2011.Vegetative reproduction by multicellularpropagules in Rhodophyta: an overview.Marine Ecology, 32: 419-437.

Dawes, C.J., Kovach, C., & Friedlander, M. 1993.Exposure of Gracilaria to various envi-

ronmental conditions II. The effect on fattyacid composition. Bot. Mar., 36: 289-296.

Doty, M.S. 1971. Measurement of water mo-vement in references to benthic algaegrowth. Bot. Mar., 14: 32-35.

Effendi, H. 2003. Telaah kualitas air: bagipengelolaan sumber daya dan lingkunganperairan. Kanisius. Yogyakarta, 257 hlm.

FAO. 2012. The state of world fisheries andaquaculture 2012. Rome, 209 pp.

George, E.F. & Sherrington, P.D. 1984. Plantpropagation by tissue culture. Handbookand Directory of Commercial Laboratories.Reading, UK. Eastern Press, 709 pp.

Guanzon, N.G. & Castro, T.R. 1992. The effectsof different stocking densities and someabiotic factors on cage culture of Gra-cilaria sp. (Rhodophyta, Gigartinales). Bot.Mar., 35: 239-243.

Hernández-González, M.C., Buschmann, A.H.Cifuentes, M., Correa, J.A., & Westermeier,R. 2007. Vegetative propagation of thecarrageenophytic red alga Setchell etGardner: Indoor and field experiments.Aquaculture, 262: 120-128.

Huang, W. & Fujita, Y. 1997. Callus inductionand thallus regeneration of the red algaMeristotheca papulosa (Rhodophyta,Gigartinales). Bot. Mar., 40: 55-61.

Huang, Y., Maliakal, S., Cheney, D.P., & Rorrer,G.L. 1998. Comparison of developmentand photosynthetic growth for filament

Gambar 10. Perkembangan bibit Gracilaria sp. pada setiap tahapan dan alokasi waktu yangdiperlukan pada propagasi vegetatif melalui kultur jaringan

Figure 10. Development of Gracilaria sp. seed in every step and allocated time of vegetativepropagation by tissue culture

PerkembanganDevelopment

Tambak (Pond)

9 bulan9 months

Bibit rumput lautSeaweed seed

3 bulan3 months

6 bulan6 months

Propagasi di tambakPropagation in pond

2 bulan2 months

4 bulan4 months

AklimatisasiAcclimation

2 bulan2 months

2 bulan2 months

Propagasi di laboratoriumPropagation in laboratory

AwalInital

UmurAge

TahapanStep

Alokasi waktuAllocated time

LokasiLocation

2 bulan2 months

Laboratorium (Laboratory)

212


clump and regenerated microplantlet cul-ture of Agardhiella subulata (Rhodophyta,Gigartinales). J. Phycol., 34: 893-901.

Hurtado-Ponce, A.Q., Agbayani, R.F., & Samonte-Tan, G.P.B. 1997. Growth rate, yield andeconomics of Gracilariopsis bailinae(Gracilariales, Rhodophyta) using fixedbottom long line method. The PhilippineJournal of Science, 126(3): 251-260.

Hurtado-Ponce, A.Q. & Cheney, D.P. 2003.Propagule production of Eucheuma den-ticulatum (Burman) Collins et Harvey by tis-sue culture. Bot. Mar., 46: 338-341.

Husa, V. & Sjøtun, K. 2006. Vegetative repro-duction in ‘‘Heterosiphonia japonica’’(Dasyaceae, Ceramiales, Rhodophyta), anintroduced redalga on European coasts.Bot. Mar., 49: 191-199.

Jansi, M. & Ramadhas, V. 2009. Effect of salinityand dissolved nutrients on the occurrenceof some seaweeds in Manakkudy estuary.Indian Journal of Marine Sciences, 38(4):470-473.

Kim, C.S. & Humm, H.J. 1965. The red alga,Gracilaria foliifera with special referenceto the cell wall polysaccharides. Bull. Mar.Sci., 15: 1,036-1,050.

Kim, J.H., Lee, S.D., Choil, S.J., Chung, I.K., & Shin,J.A. 2005. Cultivation of Gracilaria chorda(Gracilariales, Rhodophyta) by VegetativeRegeneration. Algae, 20(2): 141-150.

Kumar, G.R., Reddy, C.R.K., Ganesan, M.,Thiruppathi, S., Dipakkore, S., Eswaran, K.,Rao, P.V.S., & Jha, B. 2004. Tissue cultureand regeneration of thallus from callus ofGelidiella acerosa (Gelidiales, Rhodophyta).Phycologia, 43(5): 596-602.

Kumar, G.R., Reddy, C.R.K., & Jha, B. 2007. Cal-lus induction and thallus regeneration fromcallus ofphycocolloid yielding seaweedsfrom the Indian coast. J. Appl. Phycol., 19:15-25.

Luhan, M.R.J. & Sollesta, H. 2010. Growing thereproductive cells (carpospores) of theseaweed, Kappaphycus striatum, in thelaboratory until outplanting in the field andmaturation to tetrasporophyte. J. Appl.Phycol., 22: 579-585.

Moore, J.W. 1991. Inorganic contaminants ofsurface water research and monitoring pri-orities. Springer-Verlag. New York, 334 pp.

Muñoz, J., Cahue-Lõpez, A.C., Patiño, R., &Robledo, D. 2006. Use of plant growth regu-lators in micropropagation of Kappaphycusalvarezii (Doty) in airlift bioreactors. J. Appl.

Phycol., 18: 209-218.Muraoka, D., Yamamoto, H., Yasuiu, H., & Terada,

R. 1998. Formation of wound tissue ofGracilaria chorda Holmes (Gracilariaceae)in culture. Hokkaido Universty. Bull. Fac.Fish., 49(1): 31-39.

Orduña-Rojas, J. & Robledo, D. 2002. Studieson the tropical agarophyte Gracilaria cor-nea J. Agardh (Rhodophyta, Gracilariales)from Yucatán, México II. Biomass Assess-ment and Reproductive Phenology. Bot.Mar., 45: 459-464.

Paula, E.J., Erbert, C., & Pereira, R.T.L. 2001.Growth rate of the carrageenophyteKappaphycus alvarezii (Rhodophyta,Gigartinales) in vitro. Phycological Re-search, 49: 155-161.

Polne-Fuller, M. & Gibor, A. 1984. Developmen-tal studies in Porphyra. I. Blade differentia-tion in Porphyra perforata as expressedby morphology, enzymatic digestion andprotoplast regeneration. J. Phycol., 20: 609-616.

Pong_Masak, P.R., Parenrengi, A., Tjaronge, M.,& Rusman. 2011. Protokol seleksi varietasbibit unggul rumput laut. Balai Penelitiandan Pengembangan Budidaya Air Payau,Maros. Pusat Penelitian dan PengembanganPerikanan Budidaya. Kementerian Kelautandan Perikanan. 27 hlm.

Provasoli, L. 1968. Media and prospects for thecultivation of marine algae. In Watanabe,A. & Hattori, A. (Eds.), Cultures and collec-tions of algae. Proceedings of the U.S.-Japan Conference. Japanese Society ofPlant Physiology, Hakone, p. 63-75.

Raikar, S.V., Iima, M., & Fujita, Y. 2001. Effect oftemperature, salinity and light intensity onthe growth of Gracilaria spp. (Gracilariales,Rhodophyta) from Japan, Malaysia and In-dia. Indian Journal of Marine Sciences, (30):98-104.

Reddy, C.R.K., Kumar, G.R., Siddhanta, A.K., &Tewari, A. 2003. In vitro somatic embryo-genesis and regeneration of somaticembryos from pigmented callus of Kappa-phycus alvarezii (Doty) Doty (Rhodophyta,Gigarti-nales). J. Phycol., 39: 610-616.

Reddy, C.R.K., Jha, B., Fujita, Y., & Ohno, M. 2008.Seaweed micropropagation techniquesand their potentials: an overview. J. Appl.Phycol., 20: 609-617.

Ren, G.Z., Wang, J.C., & Chen, M.Q. 1984. Culti-vation of Gracilaria by means of low rafts.Hydrobiologia, 116/117: 72-76.


213

Rorrer, G.L. & Cheney, D.P. 2004. Bioprocessengineering of cell and tissue cultures formarine seaweeds. Aquaculture Engineering,32: 11-41.

Simpson, F.J., Shacklock, P.F., Robson, D., &Neish, A.C. 1979. Factors affecting culti-vation of Chondrus crispus (Floride-ophyceae). Proceedings of the 9 th Interna-tional Seaweed Symposium, p. 509-523.

Skurzynski, P. & Bocia, K. 2011. Vegetativepropagation of Chara rudis (Characeae,Chlorophyta). Phycologia, 50(2): 194-201.

Tseng, C.K. 2004. The past, present and futu-re of phycology in China. Hydrobiologia,512: 11-20.

Yokoya, N.S., Kakita, H., Obika, H., & Kitamura,T. 1999. Effect of environmental factorsand plant growth regulators on growth ofthe red alga Gracilaria vermiculophyllafrom Shikoku Island, Japan. Hydrobiologia,398/399: 339-347.

Yokoya, N.S. & Valentin, Y.Y. 2011. Micro-propa-gation as a tool for sustainable utilizationand conservation of populations ofRhodophyta. Brazilian Journal of Pharma-cognosy, 21(2): 334-339.

Yokoya, N.S., Plastino, E.M., & Artel, R. 2003.Physiologicalresponses and pigment char-acterization of two colour strains of thecarrageenophyte Hypnea musciformis(Rhodophyta). Proceedings of the 17th In-ternational Seaweed Symposium, p. 425-434.

Yong, W.T.L., Ting, S.H., Yong, Y.S., Thien, V.Y.,Wong, S.H., Chin, W.L., Rodrigues, K.F., &Anton, A. 2014. Optimization of cultureconditions for the direct regeneration ofKappaphycus alvarezii (Rhodophyta,Solieriaceae). J. Appl. Phycol., 26: 1,597-1,606.

214


PROPAGASI VEGETATIF RUMPUT LAUT Gracilaria sp....

Documents

Transcript of PROPAGASI VEGETATIF RUMPUT LAUT Gracilaria sp....