61
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Morfologi Bunga Betina Rangkaian bunga betina kelapa sawit
(Gambar 9a.1) disusun oleh
sejumlah spikelet secara spiral pada rakila atau sumbu pembungaan. Sedangkan tiap spikelet (Gambar 9a.2) disusun oleh 10-26 individu bunga (Gambar 9a.3). Rangkaian bunga tersebut dibungkus oleh dua lapis seludang, seludang bagian luar bertekstur kasar dan berwarna cokelat kusam (Gambar 9b) sedangkan bagian dalam mempunyai
ciri agak tebal dan kaku (Gambar 9c). Biasanya rangkaian
bunga muncul dari ketiak pelepah daun pada lingkaran keempat yaitu suatu kumpulan pelepah daun keempat dihitung dari lingkaran pelepah daun muda dari bagian atas tanaman.
1
a
2
3
b
c
Gambar 9. Rangkaian bunga betina dan seludang bunga. (a1) Rangkaian bunga betina, (a2) Spikelet, (a3) Individu bunga betina, (b) Seludang bagian luar, (c) Seludang bagian dalam Pada penelitian ini, tahap pertama perkembangan bunga ditentukan melalui munculnya rangkaian bunga berseludang dengan panjang ±10 cm (Gambar 10a.1) dari ketiak pelepah daun. Pada tahap ini, secara visual spikelet belum terbentuk sempurna sehingga yang terlihat hanya suatu primordia rangkaian bunga (Gambar 10a.2). Sedangkan pada rangkaian bunga berseludang dengan panjang ± 20 cm (Gambar 10b.1), rangkaian bunga (Gambar 10b.2) telah terbentuk dengan adanya sejumlah spikelet dan individu bunga (Gambar 10b.3) namun perhiasan bunga belum dapat dipisahkan karena sangat tipis dan tiga karpel masih menyatu. Tahap tiga ditandai dengan rangkaian bunga dibungkus hanya oleh seludang bagian dalam (Gambar 10c.1), spikelet
dan individu bunga
berukuran
62
1
2
1
2
1 2
3
a
b
1
d
c
2
e
Gambar 10. Beberapa tahap perkembangan rangkaian bunga betina (a1) Rangkaian bunga berseludang tahap pertama, (a2) Primordia rangkaian bunga, (b1) Rangkaian bunga berseludang tahap dua,(b2) Rangkaian bunga, (b3) Spikelet, (c1) Rangkaian bunga berseludang tahap tiga, (c2) Spikelet, (d1) Rangkaian bunga tahap empat, (d2) Spikelet, (e) rangkaian bunga mekar lebih besar (Gambar 10c.2), serta organ
bunga dapat dipisahkan. Tahap
selanjutnya adalah seludang bagian dalam mulai terbuka (Gambar 10d.1), spikelet telah terpisah satu dengan yang lain (Gambar 10d.2). Pada tahap ini, ujung dari tiap individu bunga telah nampak dari daun pelindung, dengan perhiasan bunga berwarna putih agak kaku. Tahap kelima dari perkembangan tandan bunga adalah kedua seludang telah hancur, individu bunga mekar (Gambar 10e lingkaran merah) dengan tepi bunga berwarna ungu kemerahan. Umumnya bunga tersusun pada spikelet dan setiap spikelet mempunyai satu sumbu spikelet dengan ujung yang tajam, keras dan kaku (Gambar 10e lingkaran biru). Individu bunga betina pada kelapa sawit
tersusun dari satu daun
pelindung bagian luar berbentuk setengah lingkaran dan sisi lainnya melekat pada spikelet, bentuknya bulat panjang dengan ujung sangat runcing (Gambar 11a.1 dan 11b.1). Posisi kedua ditempati oleh dua stamen di bagian kiri dan kanan (Gambar 11a.2 dan 11b.2) yang layu kemudian gugur perkembangan
sejalan
dengan
bunga. Selanjutnya posisi ketiga terdapat dua pelindung bunga
berwarna putih mengkilap agak transparan dan
agak kaku
(Gambar 11a.3
63
1
7
1 3
2
2
4
2
5
6
5
4
3
6
b
a
1
8
1 3
4
2 2
5
6
c
7
3
7 6
4
2
5
d
Gambar 11. Bagian organ bunga betina normal (a dan b) dan abnormal (c dan d). (a1) Daun pelindung, (a2) Stamen, (a3) Pelindung bunga, (a4) & (a5) Perhiasan bunga, (a6) Karpel utama, (a7) Irisan melintang karpel utama, (b) Posisi bagian organ bunga normal (a1-a6), (c1) Daun pelindung, (c2) Stamen, (c3) Pelindung bunga, (c4) & (c5) Perhiasan bunga, (c6) Karpel tambahan, (c7) Karpel utama, (c8) Irisan melintang karpel abnormal, (d) Posisi bagian organ bunga abnormal (c1-c7). dan
11b.3). Sedangkan posisi keempat dan kelima masing-masing ditempati
oleh
tiga perhiasan bunga dengan bentuk dan warna sama dengan pelindung
bunga namun tidak kaku (Gambar 11a.4, 11a.5, dan 11b.4, 11b.5). Pada posisi keenam, terdapat pistil tiga karpel berwarna putih yang merupakan karpel utama (Gambar 11a.6 dan 11b.6) dengan irisan melintang pistil (Gambar 11a.7). Bunga berwarna ungu kemerahan dan mekarnya bunga ditandai dengan mekarnya stigma tiga cuping. Bagian-bagian dari individu bunga betina kelapa sawit pada posisi bunga pertama sampai keempat berbeda jika dibandingkan dengan bunga pada umumnya yaitu (1) dibungkus oleh daun pelindung (bract) dengan tekstur kaku, keras dan berwarna sedikit putih kehijauan, (2) terdapat dua stamen kiri dan kanan, (3) dua pelindung bunga berwarna putih dan sedikit kaku, (4) tiga perhiasan bunga yang terdapat pada dua posisi bunga berikutnya. Hartley (1977) dan Tandon et al. (2001) menyebut perhiasan bunga tersebut sebagai sepaloid
64
karena mempunyai tekstur dan warna yang sama sehingga tidak dapat diklasifikasikan sebagai kelopak (sepal) ataupun tajuk (petal). Menurut Tjitrosoepomo (2005) tidak semua bunga mempunyai perhiasan bunga yang dapat dibedakan secara jelas sebagai kelopak atau
tajuk, sehingga tumbuhan yang
mempunyai kelopak dan tajuk bunga yang sama dalam bentuk dan warna disebut tenda bunga (perigonium), seperti
kasus kelapa sawit dalam penelitian ini.
Bagian-bagian yang menyusun tenda bunga disebut tepala. Dikemukakan juga oleh Adam et al. (2005) bahwa kelopak dan tajuk kelapa sawit mempunyai penampilan yang mirip dengan petaloid dan sering disebut tepala. Kedudukan organ bunga yang diperoleh agak berbeda dengan yang diuraikan oleh Hartley (1977) bahwa susunan organ bunga betina kelapa sawit meliputi daun pelindung, bunga jantan dan pelindung bunga secara berurutan menempati posisi pertama, kedua dan ketiga, kemudian perhiasan bunga sepaloid pada posisi empat dan lima, androsium rudimenter posisi keenam, dan posisi ketujuh adalah adalah ovari dengan tiga karpel. Nampak bahwa ada tujuh bagian dari organ individu bunga betina dengan androsium rudimenter pada posisi keenam sedangkan pistil tiga karpel pada posisi ketujuh. Selain itu, pada posisi kedua dari bunga betina dalam penelitian ini terdapat stamen bukan bunga jantan seperti yang dikemukakan oleh Hartley (1977), diduga telah terjadi perubahan organ tersebut. Abnormalitas pada bunga betina kelapa sawit dapat diamati pada saat rangkaian bunga hanya dibungkus seludang bagian dalam atau pada tahap tiga (Gambar 10c.1). Pada tahap ini, nampak jelas batasan antar karpel tambahan bahkan karpel-karpel tersebut mudah dipisahkan (Gambar 11c.6). Pada rangkaian bunga tahap dua telah
nampak batasan antar karpel namun masih menyatu.
Diduga pada tahap pertama bahkan pada saat terbentuk primordia karpel utama, primordia karpel tambahan juga terbentuk namun tidak dapat diidentifikasi secara visual dalam penelitian ini. Hasil penelitian Murai et al. (2002) pada bunga tanaman gandum menunjukkan bahwa stamen mengalami perubahan menjadi pistil pada fase awal perkembangan stamen.
65
Rangkaian bunga betina abnormal mempunyai morfologi seludang dan spikelet sama seperti tanaman normal, demikian juga dengan bagian-bagian organ bunga. Perbedaan dengan tanaman berbunga normal adalah adanya karpel lain yang disebut karpel tambahan (Gambar 11c.6 dan 11c.8). Jumlah
karpel
tambahan berkisar antara tiga sampai tujuh tetapi umumnya ditemukan enam buah pada posisi lingkaran bunga keenam mengelilingi karpel utama (Gambar 11d.6). Bentuk dan warna karpel tambahan sama dengan karpel utama yaitu mempunyai stigma dan berwarna putih. Dengan demikian bagian bagian organ bunga betina abnormal menempati tujuh posisi dengan adanya karpel tambahan (Gambar 11d). Androsium rudimenter yang berada pada posisi lingkaran bunga keenam (Hartley 1977), diduga telah terinduksi menjadi bentuk seperti karpel. Abnormalitas pada bunga betina hanya ditunjukkan melalui
adanya karpel tambahan, tidak ada
abnormal pada organ-organ bunga yang lain. Secara fisik rangkaian bunga betina abnormal lebih besar dibandingkan bunga betina normal. Pembesaran nampak dari rangkaian bunga, spikelet dan individu bunga. Spikelet yang lebih besar atau berukuran lebih lebar karena didukung oleh individu bunga yang besar akibat adanya karpel tambahan. Bagian organ bunga seperti daun pelindung dan perhiasan bungapun relatif lebih lebar (Gambar 11c.1, 11c.3, 11c.4 & 11c.5). Organ bunga Arabidopsis seperti halnya tanaman dikotil lain terdiri atas kelopak, tajuk, stamen dan karpel. Pada semua kasus, struktur perhiasan bunga (kelopak dan tajuk) tersusun pada batas luar bunga, sedangkan organ reproduksi (stamen dan karpel) berada di posisi tengah (Purugganan et al. 1995). Sistim model pada Arabidopsis digunakan untuk mempelajari perkembangan bunga yang tersusun dalam empat lingkaran berturut-turut kelopak, tajuk, stamen dan karpel. Pada kasus ini, identitas lingkaran organ bunga ditentukan oleh aktivitas sejumlah gen homeotik. Kelapa sawit sebagai tanaman monokotil, secara visual bagianbagian dari organ bunga betina menempati enam posisi lingkaran bunga, dan secara mikroskopis terdiri dari tujuh posisi lingkaran bunga dimana posisi keenam adalah androsium rudimenter yang berubah menjadi karpel. Alwee et al. (2006) menyatakan bahwa beberapa studi telah dilakukan untuk mempelajari gen-gen yang berperan dalam pembentukan organ bunga pada jagung dan gandum namun belum ada pada tanaman pohon monokotil.
66
1
1
3 2
2
a
3
b
Gambar 12. Pelindung bunga dan perhiasan bunga pada fase buah. (a1) Fase buah muda, (a2) Pelindung bunga, (a3) Perhiasan bunga, (b1) Fase buah agak matang, (b2) Pelindung bunga, (b3) Perhiasan bunga Umumnya bunga mempunyai perhiasan bunga berupa kelopak berwarna hijau dan tajuk berwarna-warni, sedangkan organ reproduksinya berupa stamen dan atau pistil. Apabila bunga telah mengalami penyerbukan dan pembuahan maka kelopak akan layu dan gugur. Perhiasan bunga pada kelapa sawit tidak menunjukkan karakteristik seperti diuraikan tersebut. Perhiasan bunga yang terdapat pada lingkaran bunga keempat dan kelima berwarna putih transparan dan saat bunga mekar berwarna putih kusam agak kaku, keadaan inipun terjadi pada pelindung bunga. Daun pelindung, pelindung bunga dan perhiasan bunga tetap ada sampai buah panen. Pada fase buah muda, perhiasan bunga bagian dalam berubah warna menjadi ungu seperti warna buah tetapi hanya pada bagian tengah sebelah dalam (Gambar 12a) kemudian menjadi cokelat pada buah setengah tua (Gambar 12b). Karakteristik Morfologi Bunga Jantan Rangkaian bunga jantan terbungkus oleh dua lapis seludang bunga seperti halnya bunga betina. Bunga mulai mekar satu minggu setelah seludang kedua (bagian dalam) terbuka. Individu bunga jantan tersusun secara spiral pada spikelet. Spikelet
bunga jantan
berbentuk seperti
tongkol (Gambar 13a.2)
tersusun pada rakila (sumbu pembungaan). Mekarnya bunga jantan dari pangkal spikelet dan
disertai
dimulai
aroma khas serta pelepasan serbuk sari.
Menurut Tandon et al. (2001) aroma ini dikeluarkan juga oleh bunga betina
67
2
1
a
b
Gambar 13. Rangkaian bunga jantan dan betina. (a1) Rangkaian bunga jantan, (a2) spikelet bunga jantan, dan (b) rangkaian bunga betina
1
2
a
1
2
c
b
Gambar 14. Beberapa tahap perkembangan rangkaian bunga jantan Seludang bagian dalam masih membungkus rangkaian bunga pada tahap pertama (a1), tahap kedua semua spikelet berwarna putih (a2), rangkaian bunga yang telah terlepas dari seludang bagian dalam (b), dan tahap ketiga rangkaian bunga dengan semua spikelet telah mekar (c1), spikelet dengan individu bunga yang telah mekar (c2) yang
merupakan
salah
satu
strategi
alami untuk
menarik kumbang
mendatanginya untuk penyerbukan. Rangkaian bunga jantan (Gambar 13a.1 ) mempunyai tangkai lebih panjang (Gambar 13a panah) dibandingkan dengan rangkaian bunga betina (Gambar 13b panah). Terdapat tiga tahap perkembangan tandan bunga jantan yang diamati dalam penelitian ini. Tahap pertama ditandai dengan rangkaian bunga masih dibungkus seludang bunga bagian dalam karena seludang pertama telah hancur (Gambar 14a.1), dengan ciri spikelet berwarna putih dan masih menyatu dengan rakila (Gambar 14a.2), organ-organ bunga telah terbentuk sempurna meliputi daun
68
4
4
1
3
5
2
1
a
3 2
b
c
4
1 2
3
1
g
2
e
d
3 1
f
2
i h
Gambar 15. Spikelet dan bagian organ bunga jantan normal (a,b&c) dan abnormal (d,e&f). (a) Spikelet normal, (b1) Daun pelindung, (b2) Perhiasan bunga, (b3) Stamen, (b4) individu bunga tanpa daun pelindung, (b5) individu bunga yang dibungkus daun pelindung, (c) Posisi organ bunga jantan normal, (d) Spikelet abnormal, (e1) Daun pelindung, (e2) Perhiasan bunga, (e3) Struktur karpel, (e4) Individu bunga tanpa daun pelindung, (f) Posisi organ bunga abnormal, (g1) Bunga jantan abnormal, (g2) Bunga betina abnormal, (h) Spikelet abnormal kering, (i) Struktur karpel. pelindung, perhiasan bunga, stamen serta serbuk sari. Daun pelindung dan perhiasan bunga berwarna putih transparan, serta serbuk sari masih lengket. Tahap berikut yaitu seludang bagian dalam telah hancur namun semua spikelet masih rapat dengan rakila, spikelet berwarna kuning kehijauan (Gambar 14b). Perhiasan bunga berwarna putih kekuningan dan agak kaku serta serbuk sari telah terpisah satu dengan yang lain. Tahap perkembangan ketiga adalah spikelet telah terpisah satu dengan yang lain namun bagian pangkalnya melekat
pada sumbu
pembungaan (Gambar 14c.1), individu bunga telah mekar, stamen menggelantung keluar dan serbuk sari telah terlepas (Gambar 14c.2). Pada tahap ini tercium bau wangi yang khas dan menyengat dibandingkan dengan bunga betina. Mekarnya individu bunga mulai dari pangkal menuju ujung spikelet.
69
Pada spikelet jantan (Gambar 15a) tersusun sejumlah individu
bunga
(Gambar 15b.4). Bagian-bagian organ bunga jantan normal menempati tiga posisi yaitu satu daun pelindung (bract) yang membungkusi bunga, bertekstur kusam dan berwarna hijau cokelat berada padai lingkaran bunga pertama (Gambar 15b.1 dan 15c.1), enam perhiasan bunga pada posisi kedua (Gambar 15b.2 dan 15c.2), dan posisi ketiga terdapat enam stamen dalam bentuk tabular (Gambar 15b.3 dan 15c.3). Hartley (1977) dan Durand-Gasselin et al. (1993) mengatakan bahwa pada bunga jantan setelah anter terdapat lagi gimnosium rudimenter, berbeda dengan hasil dalam penelitian ini karena dilakukan secara visual. Bagian dari organ bunga jantan kelapa sawit berbeda dengan bunga jantan umumnya karena tidak terdapat lingkaran untuk membedakan kelopak dan tajuk, hanya terdapat perhiasan bunga berwarna putih kekuningan yang berada pada satu lingkaran bunga. Adam et al. (2005) menempatkan identitas lingkaran organ bunga pada kelapa sawit secara mikroskopis sebagai berikut, organ bunga betina (pistilat) tersusun dari empat lingkaran bunga yaitu lingkaran pertama dan kedua adalah perhiasan bunga atau petaloid, lingkaran ketiga adalah enam stamen rudimenter (staminodes) dan pistil tiga karpel pada lingkaran keempat. Sedangkan bagian-bagian bunga jantan (staminate) tersusun dari perhiasan bunga pada lingkaran pertama, stamen pada lingkaran kedua dan gimnosium rudimenter pada lingkaran ketiga. Uraian ini menunjukkan bahwa penempatan identitas lingkaran organ bunga tidak mengikutsertakan bagian organ bunga (khusus bunga betina) yang berada pada posisi pertama, kedua dan ketiga meliputi daun pelindung, stamen dan pelindung bunga seperti hasil dalam penelitian ini. Selain itu tidak ditemukan adanya androsium rudimenter pada bunga betina dan ginosium rudimenter pada bunga jantan karena pengamatan tidak dilakukan secara mikroskopis tetapi secara visual. Abnormalitas pada bunga jantan dapat diamati pada saat seludang bagian dalam masih membungkus rangkaian bunga seperti halnya pada bunga betina, namun diduga abnormalitas dimulai pada saat pembentukan primordia bunga. Bunga jantan abnormal (Gambar 15e.4) mempunyai rangkaian bunga (Gambar tidak ditampilkan), spikelet (Gambar 15d dan 14h), daun pelindung (Gambar 15e.1) dan perhiasan bunga (Gambar 15e.2) lebih besar dibandingkan dengan
70
bunga jantan dari tanaman normal meskipun secara morfologi sama. Bagian organ bunga yang membesar disebabkan oleh stamen pada lingkaran bunga ketiga mengalami perubahan bentuk menjadi struktur seperti karpel (Gambar 15e.3 dan 15f.3). Jumlah karpel dan stamen bervariasi sesuai dengan tingkat abnormalitas serta letaknya pada spikelet. Struktur karpel pada bunga jantan mempunyai ciri sama dengan bunga betina, dilengkapi dengan stigma meskipun karpelnya berukuran lebih kecil (Gambar 15i panah). Karakteristik bunga jantan diamati pada semua tingkat abnormalitas. Hasil pengamatan pada tingkat abnormal berat (AbB) menunjukkan bahwa spikelet mempunyai ukuran dan penampilan hampir sama dengan spikelet dari tanaman normal, akan tetapi bunga jantan dibagian pangkal spikelet berukuran lebih besar dari pada dibagian tengah dan ujung spikelet. Individu bunga tersebut dapat mempunyai
tiga karpel dan tiga stamen atau empat karpel dan dua stamen.
Sedangkan pada bagian tengah ke arah ujung spikelet, sebagian besar individu bunga mempunyai hanya satu atau dua karpel dengan lima atau empat stamen, bahkan ada bunga dengan enam stamen seperti halnya bunga dari tanaman normal. Tanaman yang menghasilkan buah abnormal sangat berat (AbSB) mempunyai rangkaian bunga jantan lebih besar dibandingkan dengan bunga jantan dari AbB karena tersusun dari sejumlah spikelet yang berukuran lebih besar (Gambar 15d dan 15h). Individu bunga jantan AbSB mempunyai daun pelindung dan perhiasan bunga berbentuk normal, namun sebagian besar bunga tidak mempunyai stamen karena telah berubah menjadi karpel sehingga ditemukan enam karpel per individu bunga atau adakalanya lima karpel dan satu stamen. Bunga jantan AbSB (Gambar 15g.1) mempunyai penampilan sama dengan bunga betina abnormal (Gambar 15g.2), namun berukuran lebih kecil. Individu bunga dari AbSB (Gambar 15d) dapat mekar, kemudian menjadi tua dan gugur seperti halnya bunga jantan normal. Tiap anter yang terdapat pada semua tingkat abnormal mempunyai polen.
71
b
a
c
d
Gambar 16. Penampilan pelepah daun dan batang pada tanaman normal dan abnormal. (a) Dahan daun dari tanaman berbuah normal dan (b) berbuah abnormal, (c) Batang dari tanaman berbuah normal, dan (d) berbuah abnormal Tanaman yang menghasilkan bunga betina abnormal menghasilkan juga bunga jantan abnormal meskipun bunga jantan jarang ditemukan, sebaliknya tanaman berbunga betina normal mempunyai bunga jantan normal. Tanaman yang menghasilkan bunga abnormal lebih lambat berbunga dengan penampilan pelepah daun lebih rapat ke batang, pelepah daun (Gambar 16 c) dan batang (Gambar 16d) lebih lebar/besar serta tanaman lebih tinggi. Sedangkan pohon dengan bunga normal mempunyai penampilan sebaliknya (Gambar 16a dan b). Pada beberapa pohon abnormal, buah terbentuk namun sebelum sampai pada fase buah panen, buah menjadi busuk namun tetap berada pada tandan buah.
72
Tinjauan Gen-Gen Homeotik pada Bunga Kelapa Sawit Abnormal Bunga abnormal (mantel) pada kelapa sawit menunjukkan perubahan staminode pada bunga betina, dan stamen pada bunga jantan menjadi struktur seperti karpel. Kejadian ini diduga karena perubahan ekspresi gen yang menentukan seks pada tanaman ini. Banyak penelitian telah dilakukan terhadap gen-gen homeotik untuk identitas organ bunga pada tanaman tingkat tinggi khususnya pada tanaman dikotil
seperti Arabidopsis thaliana dan Athirrhinum majus. Peranan gen
homeotik bunga terhadap perkembangan bunga pada Arabidopsis dan spesies dikotil yang lain dikenal dalam bentuk model ABC (Coen & Meyerowitz 1991; Bowman et al. 1991). Homeotik didefenisikan sebagai pertukaran parsial atau secara lengkap bagian dari suatu organisme dengan yang lain (Lehmann & Sattler 1992). Menurut Risseeuw (2004) model klasik ABC terdiri atas tiga kelas gen homeotik (A, B dan C), yang berfungsi tumpang tindih (overlapping) (Irish 2000). Mutasi tunggal seperti mutasi pada gen kelompok B (AP3 dan PI) menyebabkan kehilangan aktivitas kelompok gen B yang berakibat pada perubahan tajuk menjadi kelopak, dan stamen menjadi karpel (Irish 2000). Seperti yang ditemukan pada Arabidopsis dan Antirrhinum yaitu kehilangan fungsi gen kelas B terjadi perubahan homeotik pada stamen maupun tajuk (Bowman et al. 1991 ; Sommer et al. 1990). Whipple et al. (2004) membuktikan fungsi gen kelas B conserved antara monokotil dan dikotil. Kelopak dan tajuk kelapa sawit tidak dapat dibedakan karena mempunyai struktur dan warna yang sama. Tanaman monokotil seperti kelapa sawit mempunyai staminode/stamen berubah menjadi karpel namun tidak diikuti dengan perubahan tajuk menjadi kelopak, apabila terjadi mutasi pada gen kelas B seperti pada Arabidopsis. PI dan AP3 merupakan kelompok gen kelas B pada Arabidopsis, apabila terjadi perubahan hanya pada salah gen kemungkinan perubahan stamen menjadi karpel tidak diikuti oleh perubahan tajuk. Menurut Adam et al. (2005) bunga abnormal pada kelapa sawit meskipun tidak melibatkan perubahan utama lingkaran bunga kedua (tajuk) pada level morfologi namun kemungkinan ada perubahan pada level molekuler.
73
Alwee et al. (2006) mendapatkan gen EgMADS16 pada kelapa sawit homolog dengan gen PI pada gen kelas B Arabidopsis. Transformasi gen tersebut ke Arabidospsi memperlihatkan aberasi fenotip pada lingkaran bunga pertama dengan menunjukkan kimera kelopak-tajuk. Hasil ini menunjukkan bahwa EgMADS16 berfungsi untuk menentukan tajuk sehingga diyakini bahwa gen ini ortolog PI. Dikatakan juga bahwa ekspresi sebagian besar gen tidak berbeda antara rangkaian bunga normal dan abnormal (mantel). Adam et al. (2007) mendapatkan adanya gen-gen yang terkespresi spesifik pada lingkaran bunga kelapa sawit. Gen EgDEF1 terekspresi di staminode dan tajuk pada bunga betina, dan terekspresi di stamen dan tajuk pada bunga jantan. Gen EgGLO2 pada bunga betina terekspresi pada kelopak dan tajuk, dan pada bunga jantan gen ini terekspresi pada kelopak, tajuk dan stamen. Pada bunga mantel, kedua gen ini terekspresi namun berkurang ekspresinya. Dikatakan juga bahwa gen EgDEF1 dan EgGLO2 kemungkinan berperan sebagai gen kelas B. Apabila gen EgDEF1 dan EgGLO2 berperan sebagai gen kelas B mengalami perubahan ekspresi maka kelopak, tajuk dan stamen pun mengalami perubahan morfologi pada bunga betina maupun jantan. Berdasarkan pada uraian di atas maka kemungkinan gen-gen kelas B yang terlibat dalam penentuan tajuk dan stamen tidak mengalami perubahan atau mutasi pada kasus bunga kelapa sawit. Dellaporta dan Calderon-Urrea (1993) mengatakan bahwa terdapat gen-gen pembungaan yang sensitif dengan hormon tertentu dalam meregulasi seksualitas tanaman. Perlakuan auksin eksogenous menyebabkan bunga betina berubah menjadi jantan (Hamdi et al. 1987). Hormon etilen dapat menginduksi bunga jantan menjadi betina. Seperti yang dikemukakan oleh Byers et al. (1972) bahwa etilen merupakan regulator penentuan seks pada Cucumis sativus dan C. melo. Menurut Yin dan Quinn (1995) etilen selain memacu pembentukan bunga betina tetapi juga menghambat bunga jantan, sedangkan gibberelin (GA) memacu pembentukan bunga jantan dan menghambat bunga betina. Dengan demikian terinduksi stamen menjadi struktur karpel pada bunga kelapa sawit kemungkinan diregulasi oleh hormon tertentu.
74
Karakteristik Morfologi Buah Abnormal dan Tingkat Abnormalitas Setelah bunga diserbuk dan mengalami pembuahan selanjutnya terbentuk buah, yang diawali dengan perkembangan ovari sehingga terbentuk eksokarp dan mesokarp. Pada fase buah dengan warna buah putih kehijauan diduga zigot sementara mengalami perkembangan membentuk embrio sejalan dengan terbentuk cangkang dan endosperm sehingga pada fase ini belum ditemukan biji. Biji terbentuk pada fase buah dengan warna kuning pucat pada bagian pangkal dengan ujung ungu gelap yaitu cangkang telah terbentuk sedangkan endosperm berbentuk cairan. Menurut Lubis (1992) sebulan sesudah penyerbukan cangkang telah terbentuk dan mengalami pengerasan pada umur tiga bulan. Sedangkan endosperm berada dalam bentuk cairan pada umur dua bulan kemudian berubah menjadi seperti agar-agar dan pada umur tiga bulan mengeras berbentuk padat. Pada umur tiga bulan embrio belum terlihat dan akan berkembang terus dan mencapai ukuran 3 mm pada tiga bulan berikutnya. Pada buah abnormal, karpel tambahan dan karpel utama berkembang sejalan dengan perkembangan buah. Suatu spesifikasi pada buah kelapa sawit adalah stigma pada fase bunga berkembang sampai pada fase buah panen. Pada ujung buah normal nampak jelas stigma tiga cuping yang telah mengering berwarna hitam (Gambar 17a), sedangkan pada buah abnormal stigma tiga cuping bersama dengan stigma dari karpel tambahan sehingga menjadi multistigma (Gambar 17b).
a
b
Gambar 17. Penampilan stigma pada buah normal dan abnormal. (a) Stigma tiga cuping pada buah normal, (b) Multistigma pada buah abnormal
75
a
b
c
d
Gambar 18. Tingkat abnormalitas pada buah. (a) Buah normal, (b) Buah abnormal ringan, (c) Buah abnormal berat, (d) Buah abnormal sangat berat Karakteristik buah abnormal bervariasi dalam klon meliputi jumlah, ukuran dan bentuk karpel tambahan. Jumlah karpel tambahan bervariasi tiga sampai tujuh mengelilingi karpel utama, berukuran sama dengan karpel utama namun ada yang lebih pendek. Karpel tambahan pada bunga berkembang sampai fase buah panen,
sehingga
mencerminkan
klasifikasi
tingkat
tingkat
abnormalitas
pada
abnormalitas bunga.
pada
Karakterisasi
buah tingkat
abnormalitas didasarkan pada batasan antar karpel tambahan dan karpel utama, kondisi mesokarp, serta keberadaan biji. Tiga kriteria ini tidak dapat dilakukan pada fase bunga karena tingkat abnormalitas hanya dapat dibedakan pada fase buah panen dengan biji telah terbentuk sempurna. Berdasarkan kriteria tersebut maka buah kelapa sawit hasil perbanyakan kultur jaringan digolongkan atas empat yaitu (1) normal (Nml) dengan ciri tidak ada karpel tambahan, mesokarp berdaging dan mempunyai biji (Gambar 18a), (2) abnormal ringan (AbR) dengan ciri ada karpel tambahan namun antara
batasan
karpel tambahan nampak hanya pada bagian ujung buah, mesokarp
berdaging dan mempunyai biji (Gambar 18b), (3) abnormal berat (AbB) dengan ciri karpel tambahan dari bagian ujung ke bagian tengah buah terpisah dengan karpel utama, batasan antar karpel tambahan sangat jelas dari ujung ke arah
76
a
c
1
1
2
b
2
d
Gambar 19. Dua tipe buah abnormal sangat berat dengan irisan membujur. (a) Buah abnormal sangat berat 1 (AbS1), (b1) Irisan membujur karpel utama AbSB1, (b2) Irisan membujur karpel tambahan AbSB1, (c) Buah abnormal sangat berat 2 (AbS2), (d1) Irisan membujur karpel utama AbSB2, (d2) Irisan membujur karpel tambahan AbSB2 bagian tengah buah dan selanjutnya menyatu dengan karpel utama, mesokarp berdaging dan mempunyai biji (Gambar 18c), (4) abnormal sangat berat (AbSB) dengan ciri karpel tambahan terpisah dari karpel utama dimulai dari ujung sampai sepertiga dari pangkal buah demikian juga antar karpel tambahan, serta tidak mempunyai biji (Gambar 18d). Buah abnormal sangat berat (AbSB) dengan spesifikasi tidak mempunyai biji digolongkan lagi berdasarkan keadaan karpel dan tekstur mesokarp yaitu (1) abnormal sangat berat 1 (AbSB1) ditandai dengan karpel tambahan terpisah dari karpel utama dari ujung sampai sepertiga pangkal buah demikian juga antara karpel tambahan (Gambar 19a), mesokarp berdaging mulai dari pangkal buah sampai sepertiga ujung buah pada karpel utama dan tambahan (Gambar19b.1 dan b.2), dan (2) abnomal sangat berat 2 (AbSB2) ditandai dengan batasan antar karpel tambahan sangat jelas dari ujung sampai pangkal buah namun karpel tersebut menyatu dengan karpel utama (Gambar 19c) demikian juga antara karpel
77
Tabel 3. Persentase tingkat abnormalitas buah pada beberapa klon Kelapa Sawit
Keterangan : * Pada tanaman yang sama terdapat AbR dan AbB
tambahan, mesokarp sebagian besar berkayu pada karpel utama dan tambahan (Gambar 19d.1 dan 19d.2). Hasil irisan membujur dari karpel utama pada AbSB 1 tidak ditemukan biji namun nampak suatu lapisan kernel tipis. Pada setiap karpel tambahan pada semua tingkat abnormalitas buah tidak ditemukan biji atau dapat dikatakan karpel tambahan tersebut steril. Sedangkan Durand-Gasselin et al. (1993) mengemukakan bahwa ovari tiga karpel (karpel utama) pada bunga betina abnormal adalah steril sedangkan androsiumnya menjadi pseudokarpel, dan tidak ditemukan ovul pada pseudokarpel (Adam et al. 2005). Namun hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tidak semua bunga abnormal mempunyai ovari tiga karpel (karpel utama) steril seperti pada AbR dan AbB, bahkan AbSB1 masih nampak adanya kernel meskipun tidak sempurna. Tanaman yang menghasilkan buah abnormal atau buah mantel pada semua klon yang diamati yaitu 0 – 17.1%, dengan tingkat AbB dan AbSB2 berurutan 3.5%
dan 4.2 % (5 dan 6 dari 143 tanaman) lebih banyak dari tingkat
abnormalitas yang lain (Tabel 3). Buah AbB hampir ditemukan pada semua klon kecuali klon MK 163 dan MK 212. Pada tanaman berbuah AbR didapatkan buah AbB pada tandan buah yang sama. Selain itu didapatkan juga bahwa tidak semua klon dari kultur jaringan menghasilkan tanaman abnormal, nampak semua tanaman berbunga normal pada klon MK 163.
78
SIMPULAN (1)
Abnormalitas pada bunga (bunga mantel) kelapa sawit dapat diamati secara visual pada saat bagian-bagian dari organ bunga telah terbentuk sempurna dan mudah dipisahkan (tandan bunga terbungkus seludang bagian dalam).
(2)
Abnormalitas
pada
bunga betina
diperlihatkan oleh adanya
karpel
tambahan berjumlah tiga sampai tujuh mengelilingi karpel utama, sedangkan abnormalitas pada bunga jantan teramati pada
stamen pada
posisi bunga ketiga berubah menjadi struktur seperti karpel berjumlah tiga sampai tujuh. (3)
Abnormalitas pada buah merupakan perkembangan lanjut dari abnormalitas pada bunga. Terdapat lima tingkat abnormalitas
buah yaitu normal,
abormal ringan (AbR), abnormal berat (AbB), abnormal sangat berat 1 (AbSB1), dan abnormal sangat berat 2 (AbSB2). (4)
Semua tanaman berbunga abnormal berpenampilan lebih tinggi, batang lebih besar, pelepah daun lebih lebar, tandan bunga lebih besar dan lambat berbunga.
