Pengenalan

Nama kajian: In vitro culture of Hibiscus rosa-sinensis L.: Influence of iron, calcium and BAP on establishment and multiplication

Objektif: Menyiasat faktor yang mempengaruhi kultur in vitro bunga raya pasu menggunakan keratan nod, khususnya pengaruh besi, kalsium dan BAP terhadap penubuhan dan pembiakan.

Negara kajian: Denmark dan Jerman (University of Copenhagen dan Leibniz University of Hanover).

Kultur tisu membolehkan penghasilan anak pokok yang seragam dan bebas penyakit dalam jumlah besar. Bagi bunga raya, kaedah ini berguna untuk membiakkan kultivar baharu dengan cepat atau kultivar yang sukar dibiakkan melalui keratan. Namun, bunga raya dalam kultur tisu sering mengalami masalah fisiologi seperti daun menguning (klorosis), kematian hujung pucuk dan daun gugur.

Kajian oleh Christensen dan rakan-rakan ini mengenal pasti punca masalah tersebut dan membangunkan protokol medium yang diubah suai untuk mengatasinya.

Mengapa Kajian Ini Penting

Medium Murashige dan Skoog (MS) merupakan medium kultur tisu yang paling banyak digunakan, tetapi formulanya tidak semestinya sesuai untuk semua spesies. Kajian ini menunjukkan bagaimana pengubahsuaian kandungan mineral boleh menyelesaikan masalah yang sering menyebabkan kegagalan kultur.

Bagi makmal kultur tisu komersial, mengurangkan kadar kehilangan kultur akibat klorosis atau pucuk mati bermakna kos pengeluaran setiap anak pokok menjadi lebih rendah.

Kaedah Kajian

Keratan nod daripada pokok bunga raya pasu dikulturkan pada medium MS dengan pelbagai pengubahsuaian kandungan kalsium dan besi, serta bentuk kelat besi yang berbeza (Fe-EDTA dan Fe-EDDHA). Pelbagai kepekatan BAP diuji untuk pembiakan pucuk, manakala NAA digunakan untuk pengakaran. Kejayaan aklimatisasi juga dinilai.

Dapatan Utama

1. Masalah berpunca daripada kekurangan kalsium dan besi

Klorosis, kematian hujung pucuk dan daun gugur disebabkan oleh ketidakseimbangan mineral yang berkaitan dengan kekurangan kalsium dan besi dalam medium MS standard.

2. Kalsium 9 mM atasi kematian pucuk dan daun gugur

Kematian hujung pucuk dan daun gugur dapat diatasi dengan meningkatkan tahap kalsium daripada 3 mM (kepekatan standard MS) kepada 9 mM. Peningkatan ini juga meningkatkan berat kering pucuk dan pemanjangan pucuk.

3. Besi tiga kali ganda menjadikan daun lebih hijau

Kandungan klorofil dan luas daun meningkat apabila kepekatan besi dinaikkan tiga kali ganda, daripada 98 µM kepada 295 µM. Menggantikan Fe-EDTA dengan Fe-EDDHA pula meningkatkan lagi kandungan klorofil, luas daun dan pemanjangan pucuk.

4. Medium pembiakan terbaik

Medium pembiakan paling sesuai ialah MS yang diubah suai dengan 2.2 µM BAP, kalsium 9 mM dan besi 295 µM dalam bentuk Fe-EDDHA. Pucuk yang terhasil diakarkan dalam medium MS separuh kekuatan yang diubah suai dengan 2.7 µM NAA.

5. Aklimatisasi berjaya sepenuhnya

Aklimatisasi berjaya bagi semua pucuk, sama ada yang telah berakar atau belum. Ini bermakna peringkat pengakaran in vitro mungkin boleh dipendekkan atau dilangkau, yang dapat menjimatkan masa dan kos.

Perbincangan

Kalsium berperanan membina dinding sel dan menstabilkan membran, manakala besi diperlukan untuk penghasilan klorofil. Dalam kultur tisu, tumbuhan tidak mempunyai transpirasi yang kuat seperti di luar bekas, jadi pergerakan kalsium ke hujung pucuk menjadi terhad. Inilah sebabnya kekurangan kalsium sering muncul sebagai kematian hujung pucuk.

Fe-EDDHA ialah bentuk kelat besi yang lebih stabil pada pH yang lebih tinggi berbanding Fe-EDTA, jadi besi kekal tersedia untuk diserap lebih lama dalam medium. Pengubahsuaian kecil seperti ini menunjukkan bahawa kejayaan kultur tisu sering bergantung kepada keseimbangan mineral, bukan hanya hormon.

Implikasi Kepada Pengusaha di Malaysia

Bagi makmal kultur tisu di institusi penyelidikan dan syarikat swasta di Malaysia, protokol ini menyediakan titik permulaan yang terbukti untuk membiakkan bunga raya secara in vitro. Ia boleh digunakan untuk menghasilkan anak pokok kultivar bunga raya baharu secara cepat bagi tujuan pemuliharaan, pameran atau komersial.

Kaitan Dengan Industri Bunga Raya Malaysia

Pembiakan bunga raya melalui kultur tisu belum meluas di Malaysia kerana keratan batang sudah memadai bagi kebanyakan kultivar. Namun, kultur tisu menjadi penting apabila sesuatu kultivar baharu perlu dibiakkan dengan cepat untuk pasaran, atau apabila bahan tanaman bebas penyakit diperlukan untuk eksport. Kultur tisu juga berguna untuk pemuliharaan kultivar bunga raya tempatan yang jarang ditemui.

Malaysia mempunyai beberapa makmal kultur tisu di universiti, institut penyelidikan dan syarikat swasta yang berpotensi membangunkan protokol bunga raya berdasarkan kajian seperti ini. Kerjasama antara makmal dan persatuan pengumpul bunga raya boleh membantu menyelamatkan kultivar langka daripada pupus.

Batasan Kajian

Kajian ini menggunakan bunga raya jenis pokok pasu, dan kultivar spesifik tidak dinyatakan dalam abstrak. Kadar pembiakan (bilangan pucuk setiap eksplan) dan peratus pengakaran tidak dilaporkan dalam bentuk angka. Protokol mungkin perlu disesuaikan bagi kultivar tempatan.

Langkah Praktikal

Makmal yang mengalami masalah daun kuning atau pucuk mati dalam kultur bunga raya boleh menyemak kandungan kalsium dan besi dalam medium. Ujian kecil dengan peningkatan kalsium dan penggunaan Fe-EDDHA boleh dijalankan sebelum mengubah protokol sepenuhnya. Proses aklimatisasi perlu dilakukan secara berperingkat di bawah kelembapan tinggi.

Ringkasan Angka Penting

• Kalsium: dinaikkan daripada 3 mM kepada 9 mM.
• Besi: dinaikkan daripada 98 µM kepada 295 µM (Fe-EDDHA).
• BAP untuk pembiakan: 2.2 µM.
• NAA untuk pengakaran: 2.7 µM dalam MS separuh kekuatan.
• Aklimatisasi: berjaya bagi semua pucuk.

Kesimpulan

Medium MS yang diubah suai dengan kalsium 9 mM, besi 295 µM sebagai Fe-EDDHA dan BAP 2.2 µM mengatasi masalah klorosis, kematian pucuk dan daun gugur dalam kultur tisu bunga raya, dengan aklimatisasi berjaya sepenuhnya.

Sumber Rujukan

Christensen, B., Sriskandarajah, S., Serek, M. & Müller, R. (2008). In vitro culture of Hibiscus rosa-sinensis L.: Influence of iron, calcium and BAP on establishment and multiplication. Plant Cell Tissue and Organ Culture. DOI: 10.1007/S11240-008-9354-4

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/in-vitro-culture-of-hibiscus-rosa-sinensis-l-influence-of-49wi8in61g

Kata Kunci

bunga raya, kultur tisu, kalsium, besi, BAP, mikropembiakan