Cekaman Kekeringan Pada Kultur In Vitro

Seleksi  in vitro untuk mendapatkan varian yang toleran terhadap kekeringan dapat menggunakan agens seleksi berupa senyawa osmotik. Senyawa ini dapat menyimulasi kondisi kekeringan di lapangan. Senyawa osmotik yang paling banyak digunakan dalam simulasi cekaman kekeringan adalah  polyethylene glycol (PEG) (Yusnita, 2009). Senyawa PEG bersifat larut dalam air dan dapat menyebabkan penurunan potensi air secara homogen. Besarnya penurunan air sangat bergantung pada konsentrasi dan berat molekul PEG. Keadaan seperti ini dapat dimanfaatkan untuk melakukan simulasi penurunan potensial air yang mencerminkan cekaman kekeringan bagi tanaman (Michel dan Kaufmann 1973 dalam Yusnita 2009).  Potensial osmotik media tumbuh  merupakan faktor penting yang berpengaruh terhadap proses pembentukan embrio somatik dalam kultur in vitro. Penurunan potensial air media karena penambahan PEG menyebabkan menurunnya proliferasi jaringan eksplan, pertumbuhan dan regenerasi tunas (Kong  et al., 1998 dalam Sumarjan, 2009).

Penggunaan PEG sebagai media seleksi tidak membahayakan tanaman karena mempunyai berat molekul lebih besar dari 4.000. Dengan demikian, kerusakan atau kematian tanaman pada simulasi menggunakan senyawa PEG diyakini sebagai efek kekeringan, bukan efek langsung dari senyawa PEG karena senyawa tersebut tidak diserap oleh tanaman (Dami dan Hughes 1997).

Sesuai dengan Widoretno (2003), kalus yang diseleksi dengan PEG (0-20%) menunjukkan semakin tinggi konsentrasi PEG yang diberikan maka semakin sedikit pula jumlah struktur embrio somatik yang diperoleh. Hal ini terjadi karena pada media seleksi kekurangan atau bahkan tidak memperoleh air karena air terikat oleh PEG(>30%) dan tidak dapat dimanfaatkan oleh eksplan. Sulitnya air masuk ke dalam sel makin besar dengan meningkatnya konsentrasi PEG.

Senyawa PEG yang digunakan untuk menginduksi cekaman kekeringan pada tanaman anggur secara in vitro menghasilkan kutikula yang lebih tinggi pada permukaan daunnya dibandingkan kontrol (Dami dan Hughes, 1997).  Tanaman anggur yang dikulturkan secara PEG juga menunjukkan jaringan mesofil daun yang lebih tipis dibandingkan tanaman kontrol yang dikulturkan secara in vitro (Dami dan Hughes, 1995). Hal yang perlu diperhatikan adalah pengaruh PEG pada eksplan bergantung pada jenis eksplan serta konsentrasi PEG yang digunakan (Sumarjan, 2009).