Studi awal injeksi in vivo auksin dan sitokinin pada kuncup bunga Rafflesia patma Blume

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Sofi Mursidawati
Adhityo Wicaksono

Abstrak

Mekanisme yang mengendalikan pertumbuhan dan diferensiasi Rafflesia dari kuncup bunga hingga tahap anthesis belum diketahui sampai saat ini, terutama peran zat pengatur tumbuh (ZPT) dalam mekanisme fisiologinya. Jumlah kuncup bunga tanaman ini di alam yang tersedia untuk penelitian sangat terbatas. Studi ini menggunakan enam kuncup bunga Rafflesia patma Blume yang dikelompokkan dalam tiga perlakuan berbeda, yaitu dua kuncup diinjeksi dengan auksin (asam indolasetat-IAA), dua kuncup diinjeksi oleh sitokinin (kinetin), dan dua kuncup terakhir diinjeksi oleh akuades steril sebagai kontrol negatif. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbesaran kuncup pada perlakuan IAA dan kinetin dibandingkan kontrol, tetapi hanya pada perlakuan IAA yang menunjukkan tahap transisi dengan merekahnya braktea (tahap kupula ketahap kupula braktea) dalam dua minggu dari lima minggu lama pengamatan. Hal ini memunculkan pertanyaan apakah perkembangan Rafflesia lebih bergantung pada auksin dibandingkan sitokinin. Rekomendasi untuk penelitian selanjutnya adalah penggunaan sampel kuncup yang lebih banyak, penerapan cara pemberian hormon dengan lebih baik, penggunaan ZPT lain seperti giberelin (GA) dan asam jasmonat (JA), dan penerapan analisis histologi untuk melihat pengaruh ZPT yang diberikan pada perkembangan jaringan pada kuncup.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##

Cara Mengutip
Mursidawati S, Wicaksono A. 2021. Studi awal injeksi in vivo auksin dan sitokinin pada kuncup bunga Rafflesia patma Blume. Buletin Kebun Raya 24(2). https://doi.org/10.14203/bkr.v24i2.670

Referensi

  1. Alabadí D, Blázquez MA, Carbonell J, Ferrándiz C, Pérez-Amador MA. 2009. Instructive roles for hormones in plant development. International Journal of Developmental Biology 53:1597–1608. doi:10.1387/ijdb.072423da.
  2. Amini S, Rosli K, Abu-Bakar MF, Alias H, Mat-Isa MN, Juhari MAA, Haji-Adam J, Goh HH, Wan KL. 2019. Transcriptome landscape of Rafflesia cantleyi floral buds reveals insights into the roles of transcription factors and phytohormones in flower development. PloS one 14:e0226338. doi:10.1371/journal.pone.0226338
  3. Bartrina I, Otto E, Strnad M, Werner T, Schmulling T. 2011. Cytokinin regulates the activity of reproductive meristems, flower organ size, ovule formation, and thus seed yield in Arabidopsis thaliana. Plant Cell 23: 69-80. doi:10.1105/tpc.110.079079
  4. Campbell NA, Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB. 2008. Biology (8th ed). pp. 827-830.
  5. Chandler JW. 2009. Local auxin production: a small contribution to a big field. Bioessays 31: 60-70. doi:10.1002/bies.080146
  6. Chen CM, Ertl JR, Leisner SM, Chang CC. 1985. Localization of cytokinin biosynthetic sites in pea plants and carrot roots. Plant Physiology 78: 510-513. doi:10.1104/pp.78.3.510
  7. Fan Z, Li J, Li X, Wu B, Wang J, Liu Z, Yin H. 2015. Genome-wide transcriptome profiling provides insights into floral bud development of summer-flowering Camellia azalea. Scientific Reports 5:9729. doi:10.1038/srep09729
  8. Gambetta GA, Fei J, Rost TL, Knipfer T, Matthews MA, Shackel KA, Walker MA, McElrone AJ. 2013. Water uptake along the length of grapevine fine roots: developmental anatomy, tissue-specific aquaporin expression, and pathways of water transport. Plant Physiology 163: 1254-1265. doi:10.1104/pp.113.221283
  9. Kramer EM, Ackelsberg EM. 2015. Auxin metabolism rates and implications for plant development. Frontiers in Plant Science 6: 150. doi:10.3389/fpls.2015.00150
  10. Major DJ. 1980. Chapter 1: Environmental effects on flowering. In: Fehr WR & Hadley HH (eds). Hybridization of Crop Plants 1-15. doi:10.2135/1980.hybridizationofcrops.c1
  11. Molina J, McLaughlin W, Wallick K, Pedales R, Marius VM, Tandang DN, Damatac A, Stuhr N, Pell SK, Lim TM, Novy A (2017) Ex Situ Propagation of Philippine Rafflesia in the United States: Challenges and Prospects. Sibbaldia. 15: 77-96. doi:10.23823/Sibbaldia/2017.224
  12. Mariani TS, Fitriani A, Teixeira da Silva JA, Wicaksono A, Chia TF. 2011. Micropropagation of Aglaonema using axillary shoot explants. International Journal of Basic and Applied Sciences 11: 46-53.
  13. Majda M, Robert S. 2018. The role of auxin in cell wall expansion. International Journal of Molecular Sciences 19: 951. doi:10.3390/ijms19040951
  14. Mursidawati S, Handini E. 2009. Biologi konservasi tumbuhan holoparasit: percobaan kultur in vitro. Prosiding “Konservasi Flora Indonesia Dalam Mengatasi Dampak Pemanasan Global”. Kebun Raya ‘Eka Karya” Bali – LIPI, Tabanan, Bali, pp. 158–162
  15. Mursidawati S. 2014. Rafflesia patma (Rafflesiaceae): notes on its field study, cultivation, seed germination and anatomy. Buletin Kebun Raya 17: 9-14.
  16. Mursidawati S, Ngatari N, Irawati I, Cardinal S, Kusumawati R. 2015. Ex situ conservation of Rafflesia patma Blume (Rafflesiaceae): an endangered emblematic parasitic species from Indonesia. Sibbaldia 13: 99-110. doi:10.23823/Sibbaldia/2015.77
  17. Mursidawati S, Wicaksono A, Teixeira da Silva JA. 2019. Development of the endophyte parasite, Rafflesia patma Blume, among host plant (Tetrastigma leucostaphylum (Dennst.) Alston) vascular cambium tissue. South African Journal of Botany 123:382-386. doi:10.1016/j.sajb.2019.03.028
  18. Mursidawati S, Wicaksono A, Teixeira da Silva JA. 2020. Rafflesia patma Blume flower organs: histology of the epidermis and vascular structures, and a search for stomata. Planta 25:112. doi:10.1007/s00425-020-03402-5
  19. Nikolov LA, Tomlinson PB, Manickam S, Endress PK, Kramer EM, Davis CC. 2014. Holoparasitic Rafflesiaceae possess the most reduced endophytes and yet give rise to the world’s largest flowers. Annals of Botany 114: 233-242. doi:10.1093/aob/mcu114
  20. Nonhebel HM, Hillman JR, Crozier A, Wilkins MB. 1985. Metabolism of [C-14] indole-3-acetic acid by the cortical and stelar tissues of Zea mays L. roots. Planta 164: 105–108. doi:10.1007/BF00391033
  21. Schaller GE, Street IH, Kieber JJ. 2014. Cytokinin and the cell cycle. Current Opinion in Plant Biology 21: 7-15. doi:10.1016/j.pbi.2014.05.015
  22. Sukamto LA. 2001. Upaya menumbuhkan Rafflesia arnoldii Secara in vitro. Prosiding Nasional Puspa Langka. Bogor, West Java, Indonesia, June 16 2001, pp 31–34
  23. Sukamto LA, Mujiono M. 2010. In vitro culture of holoparasite Rafflesia arnoldii R. Brown. Buletin Kebun Raya 13:79-85.
  24. Susatya A. 2020. The growth of flower bud, life history, and population structure of Rafflesia arnoldii (Rafflesiaceae) in Bengkulu, Sumatra, Indonesia. Biodiversitas 21: 792-798. doi:10.13057/biodiv/d210247
  25. Taiz L, Zeiger E, Møller IM, Murphy A. 2015. Plant physiology and development. Sunderland, Sinauer Associates.
  26. Van der Krieken WM, Croes AF, Smulders MJM, Wullems GI. 1989. Cytokinins and flower bud formation in vitro in tobacco. Plant Physiology 92: 565-569.
  27. Wicaksono A, Teixeira da Silva JA. 2015. Attempted callus induction of holoparasite Rafflesia patma Blume using primordial flower bud tissue. Nusantara Bioscience 7:96–101. doi:10.13057/nusbiosci/n070206
  28. Wicaksono A, Teixeira da Silva JA, Mursidawati S. 2017. Dispersal of Rafflesia patma Blume endophyte in grafted host plant (Tetrastigma leucostaphylum (Dennst.) Alston). Journal of Plant Development 24: 19-32. doi:10.33628/jpd.2020.27.1.19
  29. Wicaksono A, Mursidawati S. 2020. Lugol’s iodine test on Rafflesia patma–Tetrastigma leucostaphylum intersection tissue for preliminary starch visualization. Nusantara Bioscience 12: 91-96. doi:10.13057/nusbiosci/n120202
  30. Wicaksono A, Mursidawati S, Molina JA. 2020 Plant within a Plant: Insights on the Development of the Rafflesia Endophyte within its Host. The Botanical Review. doi:10.1007/s12229-020-09236-w