BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Uraian Tanaman (Pisang Ambon Kuning) 1. Klasifikasi Klasifikasi buah pisang adalah sebagai berikut:

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Uraian Tanaman (Pisang Ambon Kuning) 1. Klasifikasi Klasifikasi buah pisang adalah sebagai berikut: Kingdom

: Plantae

Divisio

: Magnoliophyta

Class

: Liliopsida

Ordo

: Zingiberales

Famili

: Musaceae

Genus

: Musa

Spesies

: Musa paradisiaca L. var sapientum

2. Morfologi Pisang ambon kuning (Musa paradisiaca L. var sapientum) merupakan tanaman asli Indonesia. Memiliki ukuran buah yang lebih besar daripada jenis pisang ambon lainnya. Kulit buahnya tidak terlalu tebal dan mempunyai warna kuning. Daging buah yang sudah matang berwarna kuning putih-kemerahan. Rasa daging buah pulen, manis, dan aromanya harum. Satu tandan biasanya terdapat 7-9 sisir, rata-rata per sisir 10-12 buah. Buah pisang ambon kuning cocok untuk hidangan buah segar (Bambang, 1995). Ciri-ciri dan sifat pisang ambon kuning antara lain adalah daging buah yang lembut dan bercita rasa tinggi, tidak berair, aroma yang khas, penampakan kulit yang bagus dan nilai estetika yang tinggi sebagai buah meja. Pisang ini mengandung kadar karbohidrat yang lebih tinggi dari pisang lainnya. Kadar karbohidarat pisang ambon kuning ini adalah 22,05 % (Mariska, 2002). Tanaman pisang berakar serabut dan tidak memiliki akar tunggang. Akar serabut tersebut tumbuh pada umbi batang, terutama pada bagian bawah. Akar-akar yang tumbuh dibagian bawah akan tumbuh lurus hingga kedalaman 75-150 cm, sementara perakaran yang tumbuh di commit to user bagian atas tumbuh menyebar kearah samping. 5

6 digilib.uns.ac.id


Tanaman pisang berbatang sejati yaitu berupa umbi batang yang berada didalam tanah. Batang sejati tanaman pisang bersifat keras dan memiliki titik tumbuh (mata tunas) yang akan menghasilkan daun dan bunga pisang. Daun tanaman pisang berbentuk lanset panjang, memiliki tangkai panjang berkisar antara 30-40 cm. Tangkai daun ini bersifat agak keras dan kuat serta mengandung banyak air. Kedudukan daun agak mendatar dan letaknya lebar daun pisang memiliki lapisan lilin pada permukaan bagian bawahnya. Bunga tanaman pisang berbentuk bulat lonjong dengan bagian ujung runcing. Bunga tanaman pisang yang baru muncul, biasa di sebut jantung pisang. Bunga tanaman pisang terdiri dari tangkai bunga, daun penumpung, daun pelindung bunga dan mahkota bunga. Buah pisang memiliki bentuk ukuran, warna kulit, warna daging buah, rasa dan aroma yang beragam, tergantung pada varietasnya. Bentuk buah pisang ambon bulat panjang, bulat pendek, bulat agak persegi dan sebagainya (Anonim, 2013). 3. Faktor Lingkungan (Ekologi) Tanaman pisang di seluruh dunia kebanyakan terdapat di daerah tropis. Negara penghasil pisang letaknya disebelah utara dan selatan garis katulistiwa. Pisang ambon dapat tumbuh didataran rendah hingga di tempat-tempat yang ketinngiannya lebih dari 1000 meter. Tanaman pisang rata-rata dapat tahan terhadap kekeringan, karena batangnya banyak mengandung air (Rismunandar, 1981). Tanah yang cocok untuk pertumbuhan tanaman pisang adalah tanah dengan solum (kedalaman tanah) dalam, tidak berbatu-batu (bercadas), cukup mengandung air namun tidak menggenang, tanah gembur, dan banyak mengandung kadar humus. Tanaman pisang dapat ditanam dan tumbuh dengan baik pada berbagai macam keadaan topografi tanah, baik pada tanah datar maupun pada tanah miring. Namun idealnya adalah pada tanah datar pada ketinggian dibawah 1000 m dpl. Tanaman pisang akan tumbuh dengan baik pada ketinggian sampai 800 m dpl. commit to user

7 digilib.uns.ac.id


Rataan curah hujan yang cocok untuk tanaman pisang adalah berkisar antara 1.520-3.800 mm per tahun. Rataan suhu yang cocok untuk pertumbuhan pisang adalah berkisar antara 60-380C dengan suhu udara optimal rata-rata 270C. Sedangkan kelembaban nisbi udara yang cocok untuk tanaman pisang adalah 60%. Proses fotosintesis tanaman pisang membutuhkan sinar matahari penuh secara langsung sepanjang hari. Tinggi rendahnya intensitas sinar matahari yang diterima oleh tanaman pisang berpengaruh terhadap mutu buah pisang yang dihasilkan khususnya dalam hal jumlah

kandungan gula dan

vitamin

C

(Bambang, 1995). 4. Kandungan Gizi Kandungan gizi yang terdapat dalam setiap buah pisang matang adalah sebagai berikut : kalori 99 kalori, protein 1,2 gram, lemak 0,2 gram, karbohidrat 25,8 mg, serat 0,7 gram, kalsium 8 mg, fosfor 28 mg, besi 0,5 mg, vitamin A 44 RE, vitamin B 0,08 mg, vitamin C 3 mg, dan air 72 gram (Bambang, 1995). 5. Manfaat Buah pisang sebagai produk utama dari tanaman pisang mempunyai aneka kegunaan yaitu : 1. Dikonsumsi sebagai buah segar 2. Diolah menjadi tepung pisang, sari buah, sale, roti, kolak, dan lainnya. 3. Dapat menurunkan kolesterol darah 4. Mencegah kanker usus 5. Menjaga kesehatan jantung 6. Membantu melancarkan pengiriman oksigen ke otak 7. Menghaluskan kulit (Bambang, 1995) B. Pengertian dan Sejarah Perkembangan Kultur Jaringan Kultur jaringan tanaman adalah suatu upaya mengisolasi bagianbagian

tanaman

(protoplas, sel, jaringan, dan organ), kemudian commit to user mengkulturkannya pada nutrisi buatan yang steril dibawah kondisi

8 digilib.uns.ac.id


lingkungan terkendali sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Teknologi tersebut bermula dari spekulasi Gottlieb Haberlandt mengenai totipotensi sel pada awal abad ke-20. Beliau mempostulasikan bahwa apabila kondisi lingkungan dan nutrisi sel-sel

yang

dikulturkan

dimanipulasi

maka

sel-sel

tersebut

akan

melangsungkan sekuen-sekuen perkembangan seperti pertumbuhan tanaman normal (Gautheret, 1934; Nobecourt, 1939). Kultur jaringan adalah istilah umum yang ditujukan pada budidaya secara in vitro terhadap bagian tanaman yang meliputi batang, daun, akar, bunga, kalus, sel, protoplas, dan embrio. Bagian-bagian tersebur yang diistilahkan sebagai eksplan, diisolasi dari kondisi in vitro dan dikulturkan pada medium buatan yang steril sehingga dapat beregenerasi dan berdeferensiasi menjadi tanaman lengkap (Street, 1973). Teknik kultur jaringan adalah mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Di dalam media tumbuh mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur tumbuh, dan bentuk fisik media. Terdapat 13 komposisi media dalam kultur jaringan, antara lain: Murashige dan Skoog (MS), Woody Plant Medium (WPM), Knop, Knudson-C, Anderson dll. Media yang sering digunakan secara luas adalah MS (Anonim, 2013). Teknologi kultur jaringan telah terbukti dapat digunakan sebagai teknologi pilihan yang sangat menjanjikan untuk pemenuhan kebutuhan bibit tanaman yang akan dieksploitasi secara luas. Namun demikian, ada faktor tertentu yang harus diantisipasi, yaitu penyimpangan genetik yang dapat terjadi karena metode in vitro. Untuk itu, perlu dimengerti mekanisme fisiologi apa yang terjadi, faktor apa saja yang menyebabkannya sehingga mutasi dapat dihindarkan. Banyak hal yang harus dipelajari dan dikuasai dalam teknik kultur jaringan, seperti mekanisme fisiologi, daya aktivitas, laju transportasi, sifat persistensi, daya aktivitas berbagai komponen organik dan commitdari to user

9 digilib.uns.ac.id


anorganik penyusun media tumbuh serta faktor lain yang berpengaruh terhadap keberhasilan kultur in vitro (Mariska, 2002). Sejarah kultur jaringan dimulai pada tahun 1838 ketika Schwann dan Schleiden mengemukakan teori totipotensi yang menyatakan bahwa sel-sel bersifat otonom, pada prinsipnya mampu bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Teori yang dikemukakan ini merupakan dasar dari spekulasi Haberlandt pada awal abad ke-20 yang menyatakan bahwa jaringan tanaman dapat diisolasi dan dikulturkan hingga berkembang menjadi tanaman normal dengan melakukan manipulasi terhadap kondisi lingkungan dan nutrisinya. Keberhasilan aplikasi teknik kultur jaringan sebagai sarana perbanyakan tanaman secara vegetatif pertama kali dilaporkan oleh White pada tahun 1934, yakni melalui kultur tanaman tomat. Selanjutnya pada tahun 1939 Gautheret, Nobecourt, dan White berhasil menumbuhkan kalus tembakau dan wortel secara in vitro. Setelah perang dunia II, perkembangan teknik kutur jaringan sangat cepat, dan menghasilkan berbagai penelitian yang memiliki arti penting bagi dunia pertanian, kehutanan, dan hortikultura yang telah dipublikasikan. Ditemukannya prosedur perbanyakan secara in vitro pada tanaman anggrek Cymbidium tahun 1960 oleh Morel, serta diformulasikan komposisi medium dengan konsentrasi garam mineral yang tinggi oleh Murashige dan Skoog pada tahun 1962, semakin merangsang perkembangan aplikasi teknik kultur jaringan pada berbagai spesies tanaman. Perkembangan yang pesat pertama kali dimulai di Prancis dan Amerika kemudian teknik ini dikembangkan di banyak Negara termasuk Indonesia, dengan prioritas aplikasi pada sejumlah tanaman yang memiliki arti penting bagi masingmasing Negara. Meningkatnya penelitian kultur jaringan dalam dua dekade ini telah memberikan sumbangan yang sangat besar bagi ahli pertanian, pemuliaan tanaman, botani, biologi molekuler, biokimia, penyakit tanaman, dan sebagainya. Karena teknik kultur jaringan telah mencapai konsekuensi praktis yang demikian jauh di bidang pertanian, pemuliaan tanaman, dan sebagainya commit to user

10 digilib.uns.ac.id


maka dapat dipastikan jumlah penelitian dan aplikasi teknik ini akan terus meningkat pada masa-masa mendatang (Zulkarnain, 2009). C. Manfaat Kultur Jaringan Tanaman 1. Manfaat secara umum Manfaat utama dari aplikasi teknik kultur jaringan tanaman adalah perbanyakan klon atau perbanyakan masal dari tanaman yang sifat genetiknya identik satu sama lain sehingga produksi tanaman tinggi. 2. Manfaat secara khusus a. Perbanyakan klon secara cepat Pada prinsipnya dengan teknik kultur jaringan setiap sel dapat diinduksi untuk bergenerasi menjadi individu tanaman lengkap dengan sifat genetik yang identik satu sama lainnya. Pada kultur organ, pucuk-pucuk in vitro dapat disubkultur untuk penggandaan lebih lanjut sehingga dalam waktu singkat akan dihasilkan individu tanaman dalam jumlah besar. b. Keseragaman genetik Karena prosedur kultur jaringan bersifat vegetatif maka rekombiasi acak dari karakter genetik yang terjadi pada perbanyakan seksual (melalui biji) dapat dihindarkan. Oleh karena itu, tanaman yang dihasilkan secara genetik akan identik dengan induknya. c. Kondisi aseptik Proses kultur in vitro menghendaki kondisi aseptik supaya jaringan dapat tumbuh dengan baik untuk membentuk tanaman baru dan bebas dari jamur ataupun bakteri yang menyerang. d. Seleksi tanaman Seringkali terdapat sejumlah veriasi genetik di dalam kultur normal. Disamping itu variasi genetik tersebut dapat diperoleh dengan menginduksi bahan

eksplan menggunakan perlakuan

kimiawi

(misalnya dengan senyawa-senyawa mutagenik dan hormon) ataupun fisik (misalnya dengan radiasi). Begitu diperoleh populasi yang beragam secara genetik maka terdapat peluang untuk menyeleksi commit to user genotip-genotip superior.



e. Stok tanaman mikro Kualitas dan kondisi tanaman induk atau sumber bahan dapat berpengaruh nyata terhadap keberhasilan upaya perbanyakan tanaman, termasuk melalui kultur jaringan. Faktor-faktor seperti nutrisi, suplai air, pathogen, cahaya, dan suhu dapat mempengaruhi kualitas dan kondisi tanaman induk tersebut. Oleh karena itu, stok tanaman induk dapat dipelihara secara in vitro dan sejumlah setek mikro dapat diperoleh untuk selanjutnya diperakarkan di dalam system in vitro atau di dalam sistem perbanyakan konvensional (in vivo). f. Lingkungan terkendali Teknik kultur jaringan sangat sesuai untuk diterapakan bila diinginkan pemeliharaan tanaman dibawah kondisi lingkungan terkendali, baik sebagai tanaman induk untuk kebutuhan kultur ataupun sebagai persiapan tanaman untuk induksi perakaran pada spesies yang sulit berakar. Kultur in vitro juga sangat sesuai untuk tujuan penelitian tingkat seluler. g. Produksi tanaman sepanjang tahun Melalui teknik kultur jaringan terbuka peluang untuk memperbanyak tanmana disepanjang tahun. Hal ini dapat dilakukan karena teknik ini tidak tergantung pada musim. h. Memperbanyak tanaman yang sulit diperbanyak secara vegetatif konvensional Sejumlah tanaman sangat sulit diperbanyak secara vegetatif konvensional, terutama karena sulitnya menginduksi pembentukan akar (pada setek maupun cangkok) atau tidak adanya kesesuaian antara batang atas dan batang bawah (pada penyambungan). Melalui teknik kultur jaringan, hal itu dapat diatasi dengan melakukan manipulasi terhadap lingkungan kultur (misal dengan perlakuan hormon, cahaya, dan suhu) atau dengan menggunkanan bahan eksplan yang memiliki daya meristematik tinggi (Zulkarnain, 2009). commit to user



D. Media Dasar Kultur Jaringan Kebutuhan nutrisi untuk penumbuhan kultur in vitroyang optimal bervariasi antar spesies ataupun antar varietas. Medium dasar MS yang direvisi (Murashige dan Skoog, 1962) adalah medium yang paling luas penggunaannya dibandingkan dengan media dasr lain. Taji et al. (1995) menambahkan bahwa medium MS yang direvisi selanjutnya disebut MS banyak digunakan terutama pada mikropropagasi tanaman dikotil yang memuaskan. Hal ini dikarenakan medium MS memiliki kandungan garamgaram yang lebih tinggi daripada media lain, disamping itu kandungan nitratnya juga tinggi (Zulkarnain, 2009). Berikut merupakan komposisi media MS : Tabel 1.1 Komposisi Media MS (Murashige dan Skoog) 1962 Nama Stok A B

C

D E

F

Vit

Volume yang Dipipet (ml)

Per Lt. Stok (g/Lt)

0,5 Lt Stok (g/0,5 Lt)

NH4NO3 KNO3 KH2PO4 H3BO3 Na2MoO42H2O CoCl2.6H2O Kl CaCl2.2H2O MgSO4.7H2O MnSO4.4H2O Zn SO4. 7H2O Cu SO4. 5H2O Na2EDTA Fe SO4. 7H2O Tiamin HCl Asam Nikotinat Pyridoksin

82,500 95,000 34,000 1.240 0,050 0,005 0,166 88,000 74,000 4,460 1,720 0,005 7,460 5,400 0,020

41,250 47,500 17,000 0,620 0,025 0,0025 0,083 44,000 37,000 2,200 0,860 0,0025 3,725 2,700 0,010

20 20

0,100

0,050

5

0,100

0,050

Myoinositol Sukrosa Agar

10,000

5,000

Senyawa

Komposisi Media MS (Mg/Lt) 1.650 1.900 170 6,2 0,25 0,025 0,83 440 370 22,3 8,6 0,025 37,3 27 0,1

5

5 5

5

0,5 0,5

10

100 30.000 7.000

Sumber : Lampiran (Kultur Jaringan Tanaman, Zulkarnaian 2009) commit to user



Setiap tanaman membutuhkan paling sedikit 16 unsur untuk pertumbuhan yang normal. Tiga unsur diantaranya yaitu C, H, dan O yang diambil dari udara, sedangkan 13 unsur lainnya berupa pupuk yang dapat diberikan melalui akar atau melalui daun. Pada perbanyakan kultur jaringan, unsur-unsur tersebut diberikan melalui akar yaitu dengan menambahkannya pada medium agar. Jenis unsur yang termasuk unsur makro adalah Nitrogen (N), Fosfor (F), Kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca), dan Magnesium (Mg). Unsur NPK adalah unsur yang mutlak dibutuhkan oleh tanaman, yang berarti harus selalu tersedia sedangkan unsur S, Ca, dan Mg sebaiknya diberikan untuk mendukung pertumbuhan jaringan. Unsur yang termasuk didalam unsur mikro adalah Klor (Cl), Mangan (Mn), Besi (Fe), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Boron (B), dan Molibdenum (Mo). Kegunaan setiap unsur tersebut adalah sebagai berikut : 1. Nitrogen (N) Nitrogen bagi tanaman berfungsi untuk menyuburkan tanaman, sebab unsur N dapat membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik lain. Unsur N juga berperan dalam pembentukan hijau daun dimana hijau daun ini berguna untuk melaksanakan proses pemasakan pada tanaman (proses fotosintesis) yang nantinya akan menghasilkan karbohidrat. 2. Fosfor (P) Fosfor bagi tanaman berfungsi untuk pembentukan karbohidrat. Maka unsur P ini dibutuhkan secara besar-besaran pada waktu pertumbuhan benih, pembungaan, pemasakan buah dan biji. 3. Kalium (K) Kalium bagi tanaman berfungsi untuk memperkuat tubuh tanaman, menguatkan serabut akar sehingga daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur. Selain itu Kalium juga berfungsi untuk memperlancar metabolisme dan mempengaruhi penyerapan makanan. 4. Sulfur (S) Sulfur bagi tanaman berfungsi untuk pembentukan beberapa jenis protein seperti asam amino dan vitamin commit to user B1. Sulfur juga berperan penting



dalam

pembentukan

bintil

akar,

pembentukan

anakan

sehingga

pertumbuhan dan ketahanan tanaman terjamin. 5. Kalsium (Ca) Kalsium terdapat pada batang dan daun tanaman. Unsur Kalsium bertugas merangsang pembentukan bulu-bulu akar, mengeraskan batang, dan merangsang pembentukan biji karena unsur Kalsium bersama-sama dengan unsur Magnesium (Mg) akan memproduksi cadangan makanan. 6. Magnesium (Mg) Menambahkan unsur Mg maka kandungan fosfat dalam tanaman meningkat. Sedangkan kegunaan dari fosfat adalah sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein. Dengan terbentuknya sejumlah protein ini, maka pertumbuhan daun menjadi hijau sempurna dan terbentuk karbohidrat, lemak, serta minyak. 7. Besi (Fe) Unsur Fe dibutuhkan sedikit lebih banyak daripada unsur mikro lainnya. Unsur Fe biasanya diberikan dalam bentuk FeSO4.7H2O dan NaEDTA.2H2O. Didalam kultur jaringan, pemberian unsur Fe berfungsi sebagai penyangga (chelatin agent) yang sangat penting untuk menyangga kestabilan pH media selama digunakan untuk menumbuhkan jaringan tanaman. Pada tanaman, unsur Fe berfungsi untuk pernapasan dan pembentukan hijau daun. (Daisy, 1994) Unsur-unsur esensial yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah relatif besar diistilahkan sebagai unsur-unsur makro (Salisbury dan Ross, 1992). Unsur makro karbon, hidrogen, dan oksigen tersedia bagi tanaman melalui air dan udara. Sementara itu, kebutuhan akan unsur-unsur makro yang lain seperti nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, dan belerang dipenuhi melalui medium tumbuh. Pada kultur in vitro, nitrogen diberikan dalam jumlah terbesar dalam bentuk KNO3 atau NH4NO3. Kebutuhan akan magnesium dan belerang dapat dipenuhi melalui pemberian MgSO4.7H2O. sementara itu, Fosfor dapat diberikan dalam bentuk NaH2PO4.H2O atau KH2PO4. Kalium diberikan commit pada medium to user dalam bentuk KCl, KNO3 atau



KH2PO4, sedangkan CaCl2.2H2O, Ca(NO3)2.4H2O, atau bentuk-bentuk anhidrat dari kedua garam tersebut dapat diberikan untuk memenuhi kebutuhan akan kalsium (Dodds dan Roberts, 1985). Disamping unsur-unsur makro, sel-sel tanaman membutuhkan unsurunsur mikro tertentu. Unsur-unsur mikro yang dibutuhkan oleh semua tanaman tingkat tinggi meliputi besi, mangan, seng, boron, tembaga, molibdat, dan klor. Walaupun natrium tidak umum dibutuhkan oleh tanaman tingkat tinggi, unsur ini diperlukan oleh jaringan-jaringan yang mengandung klorofil. Stok besi disiapkan secara terpisah karena adanya masalah pada kelarutan unsur ini. Biasanya, larutan besi disiapkan dalam bentuk kelat sebagai garam natrium ferric ethylenediamine tetra-acetic (NaFeEDTA) (Dodds dan Roberts, 1985). Sukrosa sering ditambahkan pada medium kultur jaringan sebagai sumber energi yang diperlukan untuk induksi kalus. Sukrosa dengan konsentrasi 2%-5% merupakan sumber karbon. Penggunaan sukrosa diatas kadar 3% menyebabkan terjadinya penebalan dinding sel (Daisy, 1994). Penambahan Mio-inositol pada medium bertujuan untuk membantu diferensiasi dan pertumbuhan sejumlah jaringan.Bila Mio-inositol diberikan bersama dengan auksin, kinetin, dan vitamin maka dapat mendorong pertumbuhan jaringan kalus (Daisy, 1994). Vitamin memiliki fungsi katalitik pada sistem enzim dan dibutuhkan dalam jumlah kecil. Satu-satunya vitamin yang dianggap esensial pada kulturin vitroadalah tiamin (vitamin B1). Tiamin diberikan pada medium kultur dalam bentuk tiamin HCl dengan takaran berkisar 0,1-30,0 mg/L. Perlu adanya tiamin pada kultur in vitro terutama pada kondisi kandungan sitokinin yang rendah didalam medium (Gamborg et al., 1976). Vitamin-vitamin yang sering digunakan dalam media kultur jaringan antara lain adalah Tiamin (vitamin B1), Piridoksin (vitamin B6), dan asam nikotinat. Tiamin adalah vitamin yang esensial untuk hampir semua kultur jaringan tumbuhan. Fungsi tiamin adalah untuk mempercepat pembelahan sel pada meristem akar, juga berperan sebagai koenzim dalam reaksi yang menghasilkan energi dari karbohidrat dan memindahkan energi. Asam commit to user



nikotinat juga penting dalam reaksi-reaksi enzimatik, disamping berperan sebagai precursor dari beberapa alkaloid.Pemberian vitamin C bertujuan untuk mencegah terjadinya pencoklatan pada permukaan irisan jaringan. Vitamin yang sering ditambahkan dalam medium kultur jaringan adalah : Niasin, Glisin, Piridoksin HCl, Tiamin HCl, Mio-inositol, Asam folat, Sianokobalamin, Riboflavin, Biotin, Kolin klorida, Kalsium pantetonat, Piridoksin fosfat, dan Nikotinamida (Daisy, 1994). Arang aktif dapat mengikat molekul baik organik maupun anorganik di dalam medium kultur, senyawa ini telah digunakan pada berbagai sistem mikropropagasi (Mattson dan Mark Jr, 1971). Arang aktif dapat menghilangkan kontaminan dari agar dan produk-produk sekunder yang dikeluarkan

oleh

jaringan

serta

dapat

merangsang

embriogenesis

(Kochlenbach dan Wernicke, 1978). Sebaliknya arang aktif dapat menghambat pertumbuhan dan morfogenesis in vitro (Constantin et al, 1977; Fridborg et al, 1978). Air yang digunakan pada medium dan air yang digunakan selama kultur in vitro hendaknya disuling dan didemineralisasi. Sangat dianjurkan menggunakan perangkat gelas umtuk mendapatkan air suling (Bonga, 1982). Selain dikulturkan pada medium cair, eksplan dapat pula dikulturkan pada media padat/setengah padat. Kontaminasi yang berasal dari matriks dapat pula menjadi sumber nutrisi bagi bahan yang dikulturkan. Kebanyakan kultur statis menggunakan media agar-agar, misalnya Bacto Agar atau substitusi agar-agar seperti Gelrite atau Phytagel, dengan konsentrasi antara 0,6-1,0% w/v (Pierik, 1971). Romberger dan Tabor (1971) menyatakan bahwa suatu “pengaruh penghambatan agar-agar” dapat dihilanhkan dengan mensterilkan medium yang mengandung sukrosa manggunakan autoklaf.

E. Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) dalam Media Kultur Jaringan Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat, dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu Auksin, Giberelin, Sitokinin, Etilen, dan commit to user Inhibitor dengan cirri khas serta pengaruh yang berlainan terhadap proses



fisiologi. Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan sebagai komponen medium bagi pertumbuhan dan diferensiasi. Tanpa penambahan zat pengatur tumbuh dalam medium, pertumbuhan sangat terhambat bahkan mungkin tidak tumbuh sama sekali. Pembentukan kalus dan organ-organ ditentukan oleh penggunaan yang tepat dari zat pengatur tumbuh tersebut (Daisy, 1994). Pertumbuhan dan morfogenesis tanaman secara in vitro dikendalikan oleh keseimbangan hormon yang ada dalam eksplan. Hormon dalam eksplan bergantung pada hormon endogen dan eksogen yang diserap dari media tumbuh. Penambahan hormon eksogen akan berpengaruh terhadap jumlah dan

kerja

hormon

endogen

untuk

mendorong

pertumbuhan

dan

perkembangan eksplan (Ardhiana, 2009). Fitohormon adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh tanaman tingkat tinggi secara endogen.Senyawa tersebut berperan merangsang dan meningkatkan pertumbuhan serta perkembangan sel, jaringan, dan organ tanaman menuju arah diferensiasi tertentu. Senyawa-senyawa lain yang memiliki karateristik yang sama dengan hormon, tetapi diproduksi secara eksogen, dikenal sebagai zat pengatur tumbuh (ZPT) (Pierik, 1997). 1. Auksin Auksin adalah sekelompok senyawa yang fungsinya merangsang pemanjangan sel-sel pucuk yang spektrum aktivitasnya menyerupai IAA (indole-3-acetic

acid).

Pada

umumnya

auksin

meningkatkan

pemanjangan sel, pembelahan sel, dan pembentukan akar adventif serta tunas aksilar. Namun dalam medium kultur dibutuhkan untuk meningkatkan embryogenesis somatic pada kultur suspense sel. Konsentrasi auksin yang rendah akan meningkatkan pembentukan akar adventif, sedangkan auksin konsentrasi tinggi akan merangsang pembentukan kalus dan menekan morfogenesis (Smith, 1992). Auksin yang paling banyak digunakan pada kultur in vitro adalah indole-3-acetic acid (IAA), α-naphthalenacetic acid (α-NAA), dan 2,4dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Jenis-jenis auksin yang lain seperti 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T), indole-3-butyric (IBA), dan p-chlorophenoxyacetic acid (4-CPA) commit to user juga merupakan senyawa yang



efektif, tetapi penggunaanya tidak sebanyak tiga jenis auksin yang telah disebutkan sebelumnya. IBA sangat efektif untuk menginduksi perakaran. IAA merupakan senyawa auksin yang disintesis secara alamiah didalam tubuh tanaman, nemun senyawa ini mudah mengalami degradasi akibat pengaruh cahaya dan oksidasi enzimatik.Oleh karena itu, IAA biasanya diberikan pada konsentrasi yang relatif tinggi (1-30 mg/L) (Pierik, 1997). 2. Sitokinin Sitokinin adalah senyawa yang dapat meningkatkan pembelahan sel

pada

jaringan

perkembangan

tanaman

tanaman,

serta

sama

mengatur

halnya

pertumbuhan

dengan

kinetin

dan (6-

furfurylaminopurine). Peranan auksin dan sitokinin sangat nyata dalam pengaturan pembelahan sel, pemanjangan sel, diferensiasi sel, dan pembentukan organ. Pemberian sitokinin kedalam medium kultur jaringan penting untuk menginduksi perkembangan dan pertumbuhan eksplan. Senyawa tersebut dapat meningkatkan pembelahan sel, proliferasi pucuk, dan morfogenesis pucuk (Smith, 1992). Selain meningkatkan pembelahan sel dan inisiasi pucuk, sitokinin terlibat pula didalam kontrol perkecambahan biji, mempengaruhi absisi daun dan transport auksin, memungkinkan bekerjanya giberelin dengan menghilangkan

penghambat

tumbuh

serta

menunda

penuaan

(Kyte, 1983). Sitokinin yang paling banyak digunakan pada kultur in vitro adalah kinetin benziladenin (BA atau BAP), dan zeatin. Zeatin adalah sitokinin yang disintesis secara alamiah, sedangkan kinetin dan BA adalah sitokinin sintetik (Zulkarnain, 2009). Apabila ketersediaan sitokinin didalam medium kultur sangat terbatas maka pembelahan sel pada jaringan yang dikulturkan akan terhambat. Akan tetapi apabila jaringan tersebut disubkulturkan pada medium dengan kandungan sitokonin yang memadai maka pembelahan sel akan berlangsung secara sinkron. Sitokinin biasanya tidak digunakan untuk tahap pengakaran pada mikropropagasi karena aktivitasnya dapat menghambat pembentukan akar,to menghalangi pertumbuhan akar, dan commit user



menghambat pengaruh auksin terhadap inisiasi akar pada kultur jaringan sejumlah spesies tertentu (George dan Sherrington 1984). F. Tahapan dalam Kultur Jaringan 1. Sterilisasi Sterilisasi alat dan media dilakukan dengan menggunakan Autoklaf. Pada umumnya autoklaf dikenal dua jenis yaitu autoklaf yang menggunakan sumber panas dari tenaga listrik (autoklaf listrik) dan autoklaf yang

menggunakan sumber panas gas elpiji (autoklaf gas).

Autoklaf yang biasanya digunakan yaitu autoklaf gas karena lebih sederhana pengoperasiannya. Tekanan pada autoklaf yaitu 17,5 psi. Sterilisasi dengan menggunakan autoklaf selama 0,5-1 jam (tergantung kebutuhan) (Zulkarnain, 2009). 2. Inisiasi Inisiasi merupakan proses awal dalam kegiatan kultur jaringan sehingga akan menjadi penentu keberhasilan kultur. Pada tahap ini eksplan membentuk kalus dan bertunas banyak. Proses pertama dalam inisiasi adalah pengambilan eksplan atau bahan kultur dari lapangan, kemudian dilanjutkan dengan kegiatan sterilisasi eksplan. Prosedur kerja inisiasi pisang adalah Sterilisasi di luar Laminar Air Flow Cabinet (LAF) dan diluar LAF. Cara yang dilakukan diluar LAF yaitu mencuci dan mengkupas eksplan pisang di air mengalir sampai bersih, merendam eksplan pisang dalam larutan fungisida dan bakterisida 2 mg/ L selama 124 jam. Sterilisasi di dalam LAF yaitu dengan merendam eksplan dalam larutan clorox 30% selama 15 menit, 15% selama 10 menit, kemudian mencelupkan eksplan dalam larutan clorox 1% dan tanam di media (Avivi, 2004). 3. Multipikasi Multipikasi merupakan tahap penggandaan dari 1 bonggol menjadi banyak bagian untuk ditumbuhkan menjadi tunas baru. Tunas yang tumbuh dipotong dan dipindahkan (disubkultur) ke medium P1 (medium inisiasi tunas). Tunas yang sudah tumbuh banyak harus sering dipecah commit to user dan dipindahkan (disubkultur). Seluruh proses subkultur dari awal



sampai akhir ada baiknya jangan sampai melebihi 10 kali subkultur karena

akan

mengurangi

kualitas

planlet

yang

dihasilkan

(Anonim, 2013). 4. Perakaran Tanaman kecil (planlet) dalam medium perbanyakan tunas dipilih yang seragam kemudian dipindahkan (disubkultur) medium perakaran untuk bisa melakukan proses perakaran. Bila planlet sudah berdaun 4 – 5 helai daun berarti sudah siap keluar untuk dilakukan aklimatisasi. (Anonim, 2013). 5. Aklimatisasi Aklimatisasi merupakan suatu upaya penyesuaian fisiologis atau adaptasi suatu organisme terhadap suatu lingkungan baru yang akan dimasukinya. Aklimatisasi dapat dilakukan secara majemuk pada bedengan di bawah tempat yang teduh atau secara tunggal pada gelas bekas aqua yang diisi tanah subur ditambahkan pasir dengan perbandingan 1 : 1 . Pada saat aklimatisasi ini umumnya 2 minggu dengan sungkup dan 4 minggu tanpa sungkup. Dan pada saat itu planlet sudah mencapai tinggi 20 – 25 cm. Selanjutnya bibit siap ditumbuhkan dalam polibag (Anonim, 2013). 6. Pemindahan di Polibag (Nursery) Tanaman yang sudah diaklimatisasi selama 4 minggu maka tanaman dipindahkan di polibag dan dirawat selama 2-3 bulan dengan tinggi mencapai 50-60 cm baru tanaman tersebut dipindahkan ke lahan (Anonim, 2013).

G. Faktor Lingkungan Yang Berpengaruh Terhadap Perkembangan Kultur Jaringan Lingkungan kultur merupakan hasil interaksi antara bahan tanaman, wadah kultur, dan lingkungan eksternal ruang kultur, memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap suatu system kultur jaringan. Secara teoritis, semua variable didalam setiap wadah kultur pada ruang kultur yang sama adalah seragam. Sebagai konsekuensinya, haluser yang sama terjadi pula di wadahcommit to



wadah kultur pada ruang kultur yang lain. Agar pertumbuhan kultur seragam maka keseragaman faktor lingkungan harus diupayakan, tidak hanya didalam ruang kultur tetapi juga didalam semua wadah kultur dengan cara menggunakan wadah yang seragam. Sejumlah faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan kultur adalah suhu, cahaya, karbondioksida, oksigen, dan kelembaban. Perlu dipahami bahwa masing-masing faktor tidak bekerja sendiri tetapi saling berinteraksi satu sama lain dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan eksplan yang dikulturkan (Zulkarnain, 2009). 1. Suhu Faktor suhu berpengaruh secara langsung terhadap perkembangan sel dan jaringan, pembentukan organ tanaman, dan berkaitan erat dengan siklus perkembangan tanaman yang berada dibawah pengaruh enzim. Peran suhu lebih kritis pada kultur in vitro dibandingkan kultur in vivo. Hal itu dikarenakan sifat jaringan yang peka dan kurangnya mekanisme perlindungan terhadap jaringan tersebut. Suhu optimum untuk terjadinya morfogenesis

tidak

selalu

sama

untuk

setiap

spesies

tanaman

(Zulkarnain, 2009). Suhu 20-270C paling sering digunakan pada pertumbuhan in vitro. Rata-rata suhu yang dibutuhkan pada kultur jaringan adalah 3-40C lebih tinggi daripada kultur in vivo. Karena suhu didalam wadah kultur biasanya 3-40C lebih tinggi daripada suhu ruang kultur maka suhu didalam ruang kultur dapat diatur, mengacu pada suhu optimum pertumbuhan tanaman secara in vivo(George dan Sherringtone, 1984). Menurut Gunawan (1987), kisaran suhu 25-280C didalam ruang kultur dapat memberikan manfaat bagi pertumbuhan in vitro sejumlah besar spesies tanaman, walaupun pada keadaan tertentu kadang-kadang dikehendaki kisaran suhu yang lebih rendah. 2. Cahaya Cahaya terutama panjang gelombang, kerapatan flux, dan fotoperiodesitas

sangat

penting

artinya

bagi

pertumbuhan

dan

morfogenesis tanaman pada kulturto in vitro. Meskipun demikian, peranan commit user



cahaya tidak terlalu penting pada fotosintesis in vitro dibandingkan dengan fotosintesis in vivo. Laju fotosintesis pada kebanyakan bahan tanaman yang dikulturkan secara in vitro relatif rendah karena kultur tersebut sangat tergantung pada suplai sukrosa dari luar (dari medium). Oleh karena itu, pentingnya cahaya dikultur jaringan terletak pada pengaruh terhadap fotomorfogenesis bukan terhadap fotosintesis (George dan Sherringtone, 1984). 3. Karbondioksida Pengaruh CO2di dalam kultur jaringan berkaitan erat dengan kebutuhan bagi proses fotosintesis. Secara umum, diduga bahwa CO2merupakan suarat mutlak untuk kultur tanaman tingkat tinggi dibawah kondisi vahaya. Sejumlah penelitian mengungkapkan bahwa tidak ada atau sedikit sekali pengaruh konsentrasi CO2 yang tinggi terhadap pertumbuhan eksplan yang kekurangan klorofil atau terhadap eksplan yang dikulturkan didalam kondisi gelap (Read, 1990). 4. Oksigen Oksigen (O2) dibutuhkan oleh jaringan yang dikulturkan secara in vitro sebagaimana halnya pada kultur in vivo. Oksigen merupakan salah satu faktor pembatas bagi pembelahan dan pertumbuhan sel-sel pada jaringan yang dikulturkan secara in vitro. Akan tetapi, sedikit sekali ditemukan laporan yang mengungkapkan keterlibatan oksigen didalam sistem kultur in vitro (Shimada et al. 1988). 5. Kelembaban Kelembaban merupakan faktor penting yang sangat menentukan keberhasilan kultur in vitro berbagai jenis spesies tanaman. Kelembaban relatif didalam ruang kultur sekitar 70%, namun kebutuhan kelembaban didalam wadah kultur mendekati 90%. Kadar kelembaban yang terlalu tinggi sering menyebabkan

terbentuknya daun-daun pucuk yang

mengalami vitrifikasi (Read, 1990).

commit to user

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Uraian Tanaman (Pisang Ambon Kuning) 1. Klasifikasi Klasifikasi buah pisang adalah sebagai berikut:

Recommend Documents