Info Teknologi » Sumber Gen Toleran Salinitas Aksesi Kacang Tanah dari Balitkabi

Lahan pertanian yang terpengaruh garam akan semakin luas, terutama lahan-lahan yang berada di pesisir pantai akibat permukaan air laut yang cenderung meningkat setiap tahun (0,2-0,6 cm/tahun). Peningkatan salinitas lahan juga disebabkan oleh penggunaan air tanah untuk irigasi yang berkadar garam tinggi akibat intrusi air laut, pemupukan kimia dengan dosis cenderung semakin tinggi, dan penggunaan air irigasi yang tercemar garam. Upaya mengurangi/menghilangkan garam dalam tanah membutuhkan waktu lama dan biaya yang banyak. Upaya lain adalah melalui pendekatan meminimalkan pengaruh negatif salinitas dengan cara pemupukan, pemulsaan, penggunaan amelioran anorganik dan organik, dan penggunaan varietas toleran salin.

Cekaman salinitas merupakan cekaman abiotik yang lebih sulit diatasi dibandingkan cekaman abiotik lainnya. Cekaman akibat peningkatan kadar garam menyebabkan cekaman abiotik lain yang kompleks, seperti cekaman kekurangan air secara osmotik, keracunan ion Na+ dan Cl-, ketidakseimbangan hara, kekahatan unsur hara makro dan mikro, dan cekaman akibat peningkatan ROS (reactive oxygen species) yang merusak molekul makro tanaman. Penggunaan varietas toleran salin merupakan cara paling efektif untuk mengatasi masalah yang kompleks tersebut. Namun demikian, hingga saat ini belum ada varietas kacang tanah yang dilepas dengan karakter toleran salinitas. Perakitan varietas toleran salin memerlukan sumber gen ketahanan terhadap salinitas.

Identifikasi Sumber Gen

Sebanyak 25 aksesi sumber daya genetik (SDG) kacang tanah koleksi Balitkabi (Tabel 1) telah dilakukan evaluasi terhadap tingkat toleransi cekaman salinitas pada percobaan pot pada tahun 2018. Evaluasi dilakukan pada tiga tingkat cekaman salinitas, yaitu tanpa cekaman (kontrol), cekaman salinitas sedang (Daya Hantar Listrik/DHL 5-6 dS/m), dan cekaman salinitas tinggi (DHL 8-10 dS/m). Tolok ukur toleransi didasarkan pada parameter hasil dan komponen hasil, serta indeks toleransi cekaman (ITC).

Tabel 1. Aksesi SDG kacang tanah yang digunakan dalam kegiatan evaluasi cekaman salinitas, Balitkabi, 2018

No Nama Aksesi No Nama Aksesi
1 MLGA 0108 14 MLGA 0523
2 MLGA 0211 15 MLGA 0529
3 MLGA 0222 16 MLGA 0536
4 MLGA 0294 17 MLGA 0541
5 MLGA 0304 18 MLGA 0546
6 MLGA 0336 19 MLGA 0551
7 MLGA 0361 20 MLGA 0570
8 MLGA 0373 21 MLGA 0588
9 MLGA 0473 22 MLGA 0605
10 MLGA 0479 23 MLGA 0611
11 MLGA 0494 24 MLGA 0616
12 MLGA 0513 25 MLGA 0629
13 MLGA 0519

Toleransi Aksesi Kacang Tanah terhadap Salinitas

Aksesi-aksesi yang diuji memperlihatkan keragaman toleransi terhadap salinitas yang ditunjukkan oleh keragaman pertumbuhan dan kemampuan bertahan hidup (Gambar 1), serta kemampuan membentuk polong dan biji (Gambar 2 dan Gambar 3). Salinitas tanah 5-6 dS/m merupakan tingkat salinitas tertinggi yang dapat ditoleransi oleh semua aksesi yang diuji, meskipun mengalami keracunan yang beragam dari rendah hingga tinggi. Pada cekaman salinitas yang lebih tinggi (DHL 8-10 dS/m), semua aksesi yang diuji mengalami keracunan berat dan tidak mampu memproduksi polong dan biji. Jumlah polong isi, bobot polong isi, dan bobot biji mengalami penurunan 50-100% pada DHL 5-6 dS/m bahkan turun 100% pada DHL 8-10 dS/m dibandingkan kontrol (Gambar 4).

(A)

(A)

(B)

(B)

(C)

(C)

Gambar 1. Keragaan tanaman umur 87 hari pada kontrol (A), salinitas 5-6 dS/m (B), dan salinitas 8-10 dS/m (C)
salin3 salin4
Gambar 2. Keragaan polong dan biji pada aksesi toleran (kiri) dan sensitif (kanan) pada salinitas 5-6 dS/m (S1) dan 8-10 dS/m (S2)
salin5 salin6
Gambar 3. Penampilan polong dan biji aksesi yang toleran (kiri) dan aksesi yang sensitif (kanan) pada kondisi normal (S0) dan salinitas 5-6 dS/m (S1).
Gambar 4. Persentase penurunan jumlah polong isi, bobot polong isi, dan bobot biji dari 25 aksesi kacang tanah pada salinitas 5-6 dS/m.

Gambar 4. Persentase penurunan jumlah polong isi, bobot polong isi, dan bobot biji dari 25 aksesi kacang tanah pada salinitas 5-6 dS/m.

Berdasarkan Indeks Toleransi Cekaman (ITC) pada salinitas 5-6 dS/m, teridentikasi empat aksesi yang tergolong toleran (MLGA 0211, MLGA 0222, MLGA 0546, dan MLGA 0570), dua aksesi peka (MLGA 0473 dan MLGA 0605), dan 19 aksesi lainnya tergolong moderat salinitas. Keempat aksesi yang toleran memiliki nilai ITC lebih tinggi dibandingkan aksesi lain (Gambar 5). Tingginya nilai ITC pada aksesi MLGA 0211 dan MLGA 0222 berkaitan dengan penurunan hasil yang rendah, sedangkan pada MLGA 0546 dan MLGA 0570 karena potensi hasil tinggi pada kondisi tanpa cekaman salinitas. Aksesi MLGA 0222 (No. urut 3) merupakan satu dari empat aksesi toleran salinitas dengan penurunan hasil terendah yaitu 55% (Gambar 4). Meskipun tergolong toleran, aksesi MLGA 0211 dan MLGA 0222 mempunyai skor keracunan tinggi pada umur 87 hari, meskipun demikian masih mampu memproduksi polong dalam jumlah banyak. Hal ini mengindikasikan bahwa aksesi MLGA 0211 dan MLGA 0222 mampu menggunakan energi secara efisien dan mengalokasikannya untuk produksi polong. Oleh karena itu, aksesi MLGA 0211 dan MLGA 0222 berpeluang digunakan sumber gen untuk perakitan varietas toleran salinitas.

Gambar 5. Nilai ITC 25 aksesi kacang tanah pada salinitas 5-6 dS/m berdasarkan bobot polong isi dan bobot biji.

Gambar 5. Nilai ITC 25 aksesi kacang tanah pada salinitas 5-6 dS/m berdasarkan bobot polong isi dan bobot biji.

Aksesi MLGA 0473 adalah salah satu dari dua aksesi yang tergolong sensitif pada salinitas 5-6 dS/m, karena tidak mampu membentuk polong. Meskipun demikian, aksesi MLGA 0473 mempunyai pertumbuhan vegetatif baik, warna daun tetap hijau dan memiliki skor keracunan sedang. Dengan demikian aksesi MLGA 0473 mampu bertahan hidup, sehingga berpeluang digunakan sebagai sumber gen toleran salinitas berdasarkan kemampuannyanya bertahan hidup pada kondisi salin.

Aksesi MLGA 0108 dan MLGA 0361 merupakan dua dari 19 aksesi yang mempunyai toleransi moderat pada salinitas 5-6 dS/m. Meskipun demikian, kedua aksesi tersebut memiliki skor keracunan rendah. Hal ini mengindikasikan bahwa kedua aksesi tersebut mengalokasikan lebih banyak energi dari fotosintat untuk mengatasi cekaman. Dengan demikian, aksesi MLGA 0108, dan MLGA 0361 berpeluang digunakan sebagai sumber gen toleran salinitas berdasarkan kemampuan bertahan hidup pada kondisi salin.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aksesi-aksesi kacang tanah yang diuji mempunyai perbedaan mekanisme/strategi dalam menghadapi cekaman salinitas. Tanaman yang mampu tumbuh dan tingkat mortalitas rendah dapat dikategorikan toleran, namun indikator toleransi yang paling penting pada tanaman kacang tanah adalah kemampuannya membentuk polong dan biji. Aksesi MLGA 0211 dan MLGA 0222 toleran salin berdasarkan efisiensi alokasi energi ke polong, aksesi MLGA 0108, MLGA 0361, dan MLGA 0473 mampu bertahan hidup pada kondisi salin. Piramidisasi gen-gen toleran dengan mekanisme/strategi yang berbeda tersebut melalui persilangan diharapkan dapat membentuk aksesi baru dengan karakter ketahanan yang lebih unggul pada lingkungan dengan cekaman salin.

Herdina Pratiwi, Novita Nugrahaeni, Abdullah Taufiq