II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sistematika dan Morfologi Anggrek Phalaenopsis Anggrek Phalaenopsis banyak ditemukan di daerah tropis, seperti Indonesia.
Salah satu jenisnya yang sangat terkenal di Indonesia dan banyak dibudidayakan adalah Phalaenopsis amabilis (anggrek bulan). Temperatur yang baik bagi anggrek Phalaenopsis antara 24oC – 35oC (75oF- 95oF). Paling cocok pada temperatur 27oC (80,5oF). Anggrek Phalaenopsis membutuhkan cahaya matahari yang cukup dan juga peneduh untuk menjaga kelembapan udaranya. Sebaiknya pemeliharaan anggrek ini ditempatkan di atas bak air (kolam), sehingga kelembapan disekitar tanaman dan potnya harus selalu dipertahankan dengan teratur (Lestari, 2006). Tanaman anggrek Phalaenopsis menurut Suciati (2006) diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom
: Planthae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledonae
Ordo
: Orchidales
Famili
: Orchidaceae
Genus
: Phalaenopsis
Spesies
: Phalaenopsis sp.
Berdasarkan tipe pertumbuhannya, anggrek Phalaenopsis termasuk anggrek monopodial yaitu, memiliki satu titik tumbuh, batang tumbuh dari satu titik tumbuh.
5
Anggrek monopodial mempunyai satu batang utama yang terus menerus tumbuh pada puncaknya. Batangnya bisa tumbuh sangat panjang, daun tumbuh di sepanjang batang. Kuntum bunga muncul di sepanjang batang diantara daun dan biasanya berurutan dari satu sisi ke sisi lain. Cara pembiakannya tidak bisa dengan split atau pemisahan anakan melainkan hanya dengan stek batang atau biji (Flona, 2007). Menurut Suciati (2006) akar Phalaenopsis berfungsi menempelkan tubuh pada batang tanaman inang, dahan lain atau bebatuan. Bagian yang menempel tampak mendatar mengikuti bentuk permukaan batang inangya. Bentuknya agak pipih, berdaging dan mengandung klorofil. Akar Phalaenopsis bisa dianggap tidak berambut, terkadang ditemukan
rambut akar, tetapi pendek sekali (diameternya
sekitar 5 – 8 mm). Sebagai anggrek epifit, akarnya dorsiventral yaitu, akar yang menempel memiliki 2 bagian yang berbeda. Pada bagian yang terkena cahaya terlihat cerah, gundul, membulat juga memiliki dinding sel epidermis yang lebih tebal. Bagian akar yang tidak terkena cahaya, umumnya pada bagian yang menempel memiliki rambut dan dinding sel epidermis lebih tipis.
Gambar.1 Anggrek Phalaenopsis sp.
6
Daun anggrek Phalaenopsis hijau dan melekat pada batang tanpa tangkai daun. Bentuk daun lonjong, semakin ke ujung semakin lebar yang kemudian meruncing di ujung. Lebarnya mencapai 5 – 10 cm, bahkan Phalaenopsis gigantea mencapai lebar 20 cm dan panjang 50 cm atau lebih. Ketebalannya mencapai 2 – 3 mm. Helaian daun tersusun selang – seling duplikatif sehingga hanya tumbuh pada dua arah, kiri dan kanan. Bersifat sukulen, karena mengandung banyak air. Daun juga sebagai tempat menyimpan makanan dan air. Oleh karenanya, semakin dewasa bobot daun semakin berat sehingga menjuntai. Jika telah mencapai panjang maksimum, tanaman akan membentuk daun baru.
Gambar 2. Bunga anggrek Phalaenopsis amabilis Susunan bunga Phalaenopsis sangat beragam, beberapa tunggal sedangkan lainnya bergerombol dalam tandan atau malai. Phalaenopsis dapat berbunga serempak atau bergantian, jumlahnya bervariasi 1 – 30 kuntum. Kelopak mahkota
7
tidak berlekatan, ukuran kelopak dan daun mahkota hampir sama atau sedikit lebih besar. Ukuran bunga bervariasi dari 2 – 3 cm hingga 9 – 10 cm. Namun, seiring kemajuan teknologi kini bisa dijumpai bunga selebar 20 cm. Warna bunga umumnya mencolok, mulai dari putih, kuning, merah muda, merah dan cokelat. Bahkan kini dihasilkan merah tua cenderung gelap dan oranye. Selain warna, mahkotanya dihiasi totol, titik atau garis. Buah Phalaenopsis cukup besar mencapai 5 – 20 cm. Bentuknya bulat dan panjang, diameternya 1 – 2 cm dan panjangnya 10 – 20 cm. Buah muda berwarna hijau muda, semakin tua kian cerah dan berwarna kekuningan. Garis di kulit merekah sehingga bisa dipetik. Saat dibelah tampak ”kapas-kapas” halus yang seolah menjadi bantalan biji. Biji amat kecil, berukuran 1 – 2 mm dan berjumlah puluhan hingga ribuan.
2.2
Kultur In Vitro Menurut Indrianto (2002) istilah kultur in vitro muncul karena sel, kelompok sel
atau organ tanaman tersebut tumbuh, berkembang dan beregenerasi secara aseptik pada medium di dalam wadah gelas (tabung) yang transparan. Selanjutnya Santoso dan Nursandi (2001) menyatakan bahwa kultur in vitro berarti budidaya tanaman dalam botol, di dalamnya termasuk kultur jaringan. Dasar teori pelaksanaan kultur jaringan adalah berdasarkan teori yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom,
bahkan
mempunyai
kemampuan 8
totipotensi.
Totipotensi
adalah
kemampuan setiap sel, darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Salah satu kendala dalam pengembangan anggrek adalah keterbatasan jumlah bibit berkualitas. Untuk memperoleh bibit yang berkualitas secara cepat dan massal dapat dilakukan dengan perbanyakan vegetatif secara in vitro yaitu, dengan menumbuhkan jaringan-jaringan vegetatif (akar, daun, batang, dan mata tunas). Satu jaringan meristem yang dikulturkan berpotensi menghasilkan 4 calon bibit per tahun. Itu sama artinya dengan satu tahun lebih cepat dibandingkan perbanyakan bibit lewat biji (Trubus, 2005). Kelebihan perbanyakan tanaman secara kultur in vitro adalah dapat memberi peluang yang lebih besar untuk menghasilkan jumlah bibit tanaman yang banyak dalam waktu relatif singkat sehingga lebil ekonomis, tidak memerlukan tempat yang luas, perbanyakan tanaman dapat dilakukan sepanjang tahun tanpa tergantung pada musim, bibit yang dihasilkan lebih sehat dan memungkinkan dilakukannya manipulasi genetik. Selain kelebihannya, perbanyakan secara kultur jaringan juga memilki kelemahan yaitu, membutuhkan biaya awal
yang relatif tinggi,
membutuhkan keahlian khusus dalam pelaksanaannya dan tanaman yang dihasilkan berukuran kecil, aseptik dan terbiasa hidup di tempat yang berkelembapan tinggi sehingga mememerlukan aklimatisasi ke lingkungan eksternal (Yusnita, 2003). Tahap kultur in vitro dibagi menjadi tiga tahap kegiatan. Tahap I yang juga disebut tahap persiapan eksplan, dimana eksplan dibersihkan dari mikroorganisme, 9
selanjutnya ditumbuhkan dalam media kultur dengan kondisi aseptik. Tahap II yaitu tahap penggandaan propagul dengan cara meningkatkan jumlah cabang ataupun pembentukkan tunas-tunas baru. Tahap III adalah tahap pendewasaan lebih lanjut dari calon tanaman yang merangsang pembentukkan akar dan pertumbuhan (aklimatisasi), tahap
III
ini
disebut
juga
tahap
penyesuaian
atau
tahap
pra
tanam
(Wattimena et al., 1991). Menurut Hendaryono dan Wijayani (1994) kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dindingnya tipis, belum mempunyai penebalan dari zat pektin, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Selanjutnya Parnata (2005) menyatakan bahwa dalam kultur jaringan, sel-sel meristematik yang belum berdiferensiasi akan dipacu untuk mendiferensiasikan diri dimulai dengan pembentukkan meristem baru yang akan berkembang menjadi organ tanaman, seperti akar, batang, tunas dan daun, sehingga tumbuh menjadi tanaman yang sempurna dengan memodifikasi media tumbuh dengan menambahkan zat-zat dan hara yang dapat memacu pertumbuhan tanaman.
2.3 Kloning In Vitro Menurut Hendaryono (2000) perbanyakan vegetatif baik konvensional maupun modern, akan menghasilkan klon tanaman (somaklonal). Klon tanaman adalah kumpulan tanaman yang seragam dan mempunyai sifat seperti induknya. Namun,
10
pada perbanyakan secara generatif (biji yang terjadi dari pertemuan gamet jantan dan gamet betina), akan dihasilkan tanaman baru sesuai dengan Hukum Mendel. Kultur jaringan dapat menghasilkan klon suatu komoditas tanaman dalam waktu yang relatif cepat. Kloning atau propagasi dikelompokkan menjadi tiga bagian, yaitu meristem culture, organ culture serta sel yang mempunyai tipe khusus. Pada meristem culture dapat menggunakan tunas atau cabang aksilar (axillary branching) atau menggunakan ruas batang (single node culture). Sedangkan pada organ culture dibedakan antara organ sebagai tunas adventif dan organ sebagai akar adventif (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Kloning dengan kultur meristem (meristem culture) merupakan kultur yang menggunakan potongan meristem sebagai eksplan untuk bahan perbanyakan. Dasarnya adalah sel-sel bersifat stabil (tidak mengalami perubahan). Kultur meristem dapat menghasilkan tanaman bebas virus, hal ini disebabkan karena: (1) Virus masuk ke dalam organ melalui sistem pembuluh, sedangkan meristem (sel yang aktif membelah diri) bukan pembuluh sehingga pergerakan atau aktivitas virus menjadi terhambat, (2) Pada sel yang sedang tumbuh aktif membelah diri, aktivitas metabolismenya meningkat
sehingga tidak
mendukung terjadinya
replikasi
(penggandaan) virus dan (3) Kandungan auksin endogen yang tinggi dapat menghambat multiplikasi virus (Darmono, 2004).
11
2.4
Media Kultur Media kultur merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan perbanyakan
tanaman
secara
kultur
jaringan.
Berbagai
komposisi
media
kultur
telah
diformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan, seperti komposisi Knudson C (1946), Heller (1953), Nitsch dan Nitsch (1972), Gamborg dkk. B5 (1976), Linsmaier dan Skoog-LS (1965), Murashige dan Skoog-MS (1962), serta woody plant medium- WPM (Lloyd dan McCown, 1980) (Yusnita, 2003). Media tanam atau media kultur adalah tempat tumbuh eksplan yang dapat berupa media cair atau media padat. Media cair terdiri dari campuran komponenkomponen zat kimia dengan air suling, sedangkan media padat adalah media cair yang ditambahkan zat pemadat agar. Media tanam harus berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan-bahan yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan mikro, gula, protein, vitamin dan hormon tumbuh (Hendayono dan Wijayani, 1994). Tanaman atau jaringan tanaman yang dibudidayakan secara in vitro tidak bersifat autotrof, karena lingkungan dalam botol kultur tidak mendukung proses fotosintesis. Hal ini akan lebih nyata apabila selama pemeliharaan dilakukan dalam suasana gelap, misalnya botol dibungkus aluminium foil, tidak digunakan lampu neon atau digunakannya arang aktif pada media. Oleh karena, penambahan gula sebagai sumber karbohidrat mutlak diperlukan. Fruktosa juga dapat digunakan sebagai sumber karbohidrat, namun selain harganya yang lebih mahal, juga kurang 12
berpengaruh baik terhadap pertumbuhan eksplan. Sumber karbohidrat lain yang bisa digunakan adalah laktosa, maltosa, galaktosa dan amilum (Hendaryono, 2000). Menurut Gunawan (1992) sukrosa adalah jenis gula yang paling baik dalam kultur jaringan, lalu glukosa dan rafinosa. Umumnya urutan tersebut berlaku hampir untuk semua tanaman. Fruktosa dan galaktosa kurang efektif, sedangkan manosa dan laktosa
merupakan
karbohidrat
yang
paling
tidak
efektif.
Selanjutnya
Widiastoety dan Bahar (1995) menyatakan bahwa sukrosa merupakan bahan baku yang menghasilkan energi dalam respirasi dan pembentukkan sel-sel baru. Vitamin dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan jaringan tanaman. Secara umum zat-zat seperti vitamin dan asam amino dibutuhkan dalam media kultur karena berfungsi sebagai bahan pembentuk atau penyusun benda hidup, sebagai katalisator organik (enzim) dalam mempercepat reaksi, bagian penting dari nukleo protein (asam nukleat yang terikat pada protein), penstimulir proliferasi jaringan dan pelancar respirasi. Pada umumnya, akar tanaman membutuhkan vitamin B1 (thiamine), vitamin B6 (piridoksin) dan nicotinic acid (asam nikotinat). Vitamin disintesis dalam daun, selanjutnya ditransformasikan ke daerah meristematik (sel-sel yang aktif membelah) pada ujung akar dan batang. Namun, dalam kondisi in vitro, eksplan belum dapat melakukan fotosintesis dan sintesis protein secara optimal sehingga kebutuhan vitamin harus ditambahkan dari luar yaitu pada media kultur (Darmono, 2004). Vitamin yang sering digunakan adalah vitamin B1 (thiamine). Thiamine adalah vitamin yang bersifat esensial dalam kultur jaringan yaitu mikronutrien yang 13
dibutuhkan oleh sel tanaman dalam jumlah kecil, namun harus selalu tersedia. Fungsi utama vitamin hampir sama dengan enzim, yaitu sebagai katalisator pada metabolisme sel (Gunawan, 1992; Widiastoety, 2004). Thiamine merupakan vitamin yang tergolong larut dalam air, memiliki bentuk aktif berupa thiamine pirofosfat (Lehninger, 1982 dalam Hendaryono, 2000). Dalam usaha pembibitan, thiamine berfungsi sebagai pemulih pertumbuhan (stress) usai pindah tanam (Trubus, 2005). Penambahan thiamine antara 0,5-1,0 ppm pada media tumbuh dapat meningkatkan tinggi planlet, panjang akar, jumlah akar, jumlah daun, dan luas daun anggrek Oncidium. Konsentrasi thiamine 1,0 ppm merupakan konsentrasi optimal untuk pertumbuhan tinggi planlet, panjang akar, jumlah akar, dan jumlah daun anggrek Oncidium (Widiastoety et al., 2009). Bahan-bahan suplemen alami, seperti jus tomat, jus jeruk, air kelapa, kentang dan bubur pisang, kadang-kadang digunakan sebagai penambah media, terutama jika zat-zat yang sudah terindentifikasi belum dirasa cukup untuk pertumbuhan kultur. Bahan-bahan ini ini dipercaya merupakan sumber berbagai asam amino, peptida, vitamin dan zat pengatur tumbuh alami (Yusnita, 2003). Darmono (2004) menyatakan bahwa arang aktif (charcoal) berfungsi menyerap senyawa-senyawa toksik (beracun) pada media. Penggunaan arang aktif juga dapat mendatangkan kerugian karena charcoal tidak hanya menyerap senyawa-senyawa toksik, tetapi juga menyerap zat-zat organik penting seperti auksin sitokinin dan senyawa-senyawa lain dalam media. Konsentrasi charcoal yang digunakan pada umumnya 2 g/l, untuk mengurangi penyerapan zat-zat organik penting, sebaiknya 14
penggunaan charcoal yang berlebihan perlu dipertimbangkan. Selanjutnya George dan Sherington 1984 dalam Hendaryono (2000) menyatakan arang aktif digunakan untuk mengabsorpsi zat-zat sekresi dari eksplan yang dikulturkan di atas media agar steril sihingga pertumbuhan eksplan tidak terhambat. Myo-inositol merupakan salah satu komponen penting pada media yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan jaringan yang dikulturkan. Myo-inositol dapat digunakan pada konsentrasi 100-5.000 mg/l, tetapi paling efektif pada konsentrasi 100 mg/l (Yusnita, 2003). Eksplan yang dikultur harus selalu bersinggungan atau terkena media, tetapi tidak tenggelam sehingga aerasinya baik. Media kultur bisa berbentuk cair atau padat. Jika berbentuk cair, kultur harus selalu digoyangkan dengan shaker agar aerasinya baik. Jika tidak digoyangkan eksplan akan tenggelam seluruhnya, sehingga kondisi anaerobik dapat menyebabkan kematian. Jika medianya padat, diperlukan bahan pemadat media. Idealnya bahan pemadat media harus dapat disterilkan dengan autoklaf. Selain itu, gel yang terbentuk tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim tanaman dan tidak bereaksi dengan komponen media kultur. Pemadat media yang sering digunakan adalah agar-agar. Agar adalah campuran berbagai polisakarida dari galaktosa yang diekstrak dari ganggang laut, terutama Gellidium amansii dan ganggang lain dari golongan Rodhophyta (Yusnita, 2003). Keuntungan dari pemakaian agar-agar dibandingkan pemadat lainnya adalah akan berada dalam keadaan beku yang stabil, tidak dicerna oleh enzim tanaman serta tidak bereaksi dengan persenyawaan penyusun media (Gunawan, 1992). Kekerasan 15
media pada umumnya meningkat secara linear pada pertambahan konsentrasi agaragar. Pada umumnya kekerasan media dipengaruhi oleh jenis agar yang dipakai. Merek agar yang berbeda, memberi kekerasan yang sedikit berbeda pada berat yang sama. pH media dapat juga mempengaruhi kekerasan media. pH dibawah 4,0 dapat menyebabkan kegagalan dalam proses pemadatan media (Gunawan, 1992; Hendaryono, 2000). Faktor penting yang perlu diperhatikan dalam membuat media adalah pH. Selain penting dalam efisiensi pembekuan agar-agar, pH juga akan mempengaruhi fungsi membran sel dan pH dari sitoplasma, sehingga kepentingan fisiologis selnya akan terganggu. pH akan mempengaruhi kelarutan garam-garam penyusun media serta pengambilannya (uptake) dari zat pengatur tumbuh dan garam-garam lain (Gunawan, 1992). Se-sel tanaman yang dikembangkan dengan teknik kultur jaringan mempunyai toleransi pH yang relatif sempit dengan titik optimal antara pH 5,0 dan 6,0, untuk mencegah perubahan pH pada media ditambahkan Ferri Tartrate atau NaEDTA yang berfungsi sebagai buffer atau penyangga (Hendaryono dan Wijayani, 1994).
2.5
Zat Pengatur Tumbuh Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang
dalam jumlah sedikit dapat mendukung, sedangkan dalam jumlah yang banyak menghambat dan dapat merubah proses fisiologis tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari auksin, giberelin, sitokinin, etilen dan inhibitor dengan ciri 16
khas
serta
pengaruh
yang
berlainan
terhadap
proses
fisiologis
(Hendayono dan Wijayani, 1994). Menurut Moore (1989) dalam Santoso dan Nursandi (2001) dalam bukunya Bhiochemistry and Physiology of Plant Hormones menyatakan tentang perbedaan hormon tanaman dan zat pengatur tumbuh (ZPT). Hormon tanaman adalah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil (< 1 mM) yang disintesis pada bagian tertentu, umumnya ditranslokasikan ke bagian lain tanaman dimana senyawa tersebut menghasilkan suatu respon secara biokimia, fisiologis dan morfologis. Sedangkan ZPT adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (<1 mM) mampu mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Zat pengatur tumbuh yang biasa digunakan adalah dari golongan sitokinin (Kinetin, 2i-P, Zeatin, BA) dan auksin (NAA, 2,4D, IBA, IAA). Zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin dapat diberikan bersama-sama atau auksin saja ataupun sitokinin saja, penambahan ini tergantung dari tujuannya (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Sitokinin merupakan hormon yang berperan dalam proses fisiologis di dalam tanaman. Peranan fisiologis sitokinin adalah berhubungan dengan proses pembelahan sel, modifikasi apikal dominan, diferensiasi tunas dan sebagainya. Sitokinin dalam media kultur jaringan berperan utama dalam pertumbuhan kalus menjadi tunas. Sitokinin berpengaruh juga pada pembelahan sel pada jaringan yang ditumbuhkan pada media buatan (Rahardjo, 1989). Indrianto (2002) menyatakan bahwa implikasi dari penemuan sitokinin adalah dimungkinkannya induksi pembentukkan tunas secara 17
in vitro pada berbagai tanaman hortikultura, sehingga dapat diaplikasikan untuk perbanyakan vegetatif atau lebih dikenal dengan mikropropagasi. Eksplan dalam kultur jaringan tanaman, merupakan tunas pucuk atau stek maka sitokinin dapat mendorong proliferasi tunas. Ketiak stek pucuk yang seharusnya dorman atau hanya keluar satu tunas dengan adanya sitokinin akan keluar lebih dari satu tunas (proliferasi). Sitokinin konsentrasi tinggi mendorong proliferasi tunas sebaliknya menghambat akar. Umumnya di dalam suatu percobaan kultur jaringan dipergunakan terlebih dahulu BAP dan kinetin yang lebih murah dan tahan terhadap degradasi. Jika eksplan in vitro genotype tanaman tersebut tidak berpengaruh terhadap BAP maka dapa dicobakan dengan 2i-P (2-isopentenyl adenin) atau zeatin (Armini et.al., 1992). Pemakaian auksin dan sitokinin dalam media lebih banyak diperlukan untuk mengatur pertumbuhan dan pembentukan organ. Auksin dan sitokinin yang diberikan pada waktu bersamaan akan menimbulkan pengaruh kerjasama yang berdampak terhadap pertumbuhan dan perkembangan jaringan. Namun belum diketahui perbandingan sitokinin dan auksin yang bagaimana yang merangsang atau menghambat pembelahan sel (Wattimena, 1988)
2.6 Air Kelapa pada Media Kultur In Vitro Penggunaan air kelapa dalam kultur jaringan tanaman dapat mendorong pertumbuhan kultur dan morfogenesis (Gunawan, 1992). Bahan-bahan yang terkandung di dalam air kelapa antara lain asam amino, asam-asam nukleat, gula,
18
vitamin (thiamine), mineral dan zat pengatur tumbuh (Tabel 1). Air kelapa sebagai cadangan makanan zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin yang berfungsi sebagai penstimulir dalam proliferasi jaringan, memperlancar metabolisme dan respirasi. Oleh karena itu air kelapa mempunyai kemampuan besar untuk mendorong pembelahan sel dan proses deferensiasi (Tulecke et al., 1960 dalam Suryanto, 2009) Tabel 1. Komposisi zat-zat organik dan hormon yang terkandung dalam air kelapa
Komposisi
Konsentrasi
Folate Acid
0,003
mg/l
Nicotinate Acid
0,64
mg/l
Panthotenate Acid
0,52
mg/l
Biotin
0,02
mg/l
Pyridoxine
Very little
Hyboflavine
0,01
Tyamin
Very little
Giberelat Acid
Very little
Auxins
Very little
1.3-difenilurea
5,8000
mg/l
M-inositol
0,01
mg/l
Silo-inositol
0,05
mg/l
Sorbitol
15
mg/l
C1
183
mg/100 gram
Cu
0,040
mg/100 gram
Fe
0,1
mg/100 gram
K
312
mg/100 gram
Mg
30
mg/100 gram
Na
105
mg/100 gram
P
37
mg/100 gram
S
15
mg/100 gram
mg/l
Sumber : Tulecke et al (1960) dalam Suryanto (2009) 19
Menurut Wattimena et al., (1991) air kelapa mengandung senyawa analog jenis sitokinin yang memiliki pengaruh menyerupai kenetin. Senyawa tersebut adalah 1,3 diphenylurea yang memiliki peran fisiologis yaitu mendorong morfogenesis, pertunasan, pembentukan kloroplas sehingga memberikan pengaruh baik terhadap pertumbuhan anggrek secara in vitro. Wattimena (1987) menyatakan pengaruh sitokinin pada berbagai proses tersebut diduga pada tingkat pembuatan protein mengingat kesamaan struktur sitokinin dengan adenine yang merupakan komponen dari DNA dan RNA. Selanjutnya menurut Darmono (2004) air kelapa yang digunakan sebaiknya air kelapa yang masih muda karena di dalamnya terkandung zatzat diantaranya vitamin, asam-asam amino, asam nukleat, auksin, asam giberelat dan thiamine. Zat-zat tersebut berfungsi sebagai kofaktor pembentuk enzim, penstimulir, proliferasi jaringan, pelancar metabolisme respirasi, mendorong pembelahan sel dan proses diferensiasi. Pemberian 150 ml air kelapa/l larutan pada kultur in vitro dengan eksplan daun anggrek Dendrobium sp. merupakan konsentrasi optimum untuk pertumbuhan kalus. Pertumbuhan kalus diikuti oleh pertumbuhan tunas dan akar (Hardiyati dan Roedjiati, 1979). Selanjutnya menurut Widiastoety dan Syafril (1993) dalam Widiastoety dan Purbadi (2003) menyatakan pemberian air kelapa 150 ml/l ditambah sukrosa 20 g/l pada media dasar VW memberikan hasil terbaik terhadap pertumbuhan protocorm like bodies (plb) anggrek Dendrobium sp. Kelapa gading (Cocos nicifera var. ebunea ) adalah jenis kelapa yang banyak ditemukan di daerah Bali. Fungsi utama kelapa gading adalah sebagai komponen 20
syarat pada ritual keagamaan di Bali. Kelapa ini mudah diperoleh dan banyak diperjual-belikan. Kelapa gading merupakan jenis genjah yang memilki morfologi buah berwarna kuning, bulat dan berukuran sedang (Warisno, 2003). Penggunaan tingkat ketuaan kelapa dan jenis kelapa menunjukkan bahwa umur kelapa muda dan sedang sama baiknya dalam memacu pertumbuhan. Penggunaan jenis air kelapa genjah hijau dan genjah kuning pada media kultur menunjukkan pengaruh yang tidak berbeda dalam merangsang pertumbuhan planlet anggrek, sehingga pemilihan kelapa gading berumur muda atau sedang dapat digunakan sebagai bahan tambahan pada media kultur in vitro (Widiastoety et al., 1997 dalam Trubus 2005).
2.7 Sterilisasi Eksplan Kultur jaringan atau kultur in vitro meliputi penanaman sel, jaringan dan organ tanaman di media dengan gula, vitamin, sam-asam amino, garam-garam anorganik, fitohormon dan bahan pemadat media. Media tumbuh ini juga sangat menguntungkan bagi pertumbuhan cendawan dan bakteri. Bila diberi kesempatan, organisme mikro tersebut akan tumbuh dengan cepat dan menutupi permukaan media dan eksplan yang ditanam. Disamping itu, organisme mikro akan menyerang eksplan melalui luka-luka akibat pemotongan dan penanganan waktu sterilisasi sehingga menyebabkan kematian jaringan eksplan. Kontaminasi dapat berasal dari beberapa penyebab yaitu, sterilisasi media yang kurang sempurna, lingkungan kerja dan pelaksanaan, eksplan, serangga atau hewan kecil lain yang berhasil masuk ke dalam botol kultur setelah diletakkan di ruang kultur (Gunawan, 1995). 21
Sterilisasi merupakan salah satu tahap penting yang harus dilakukan dalam kultur jaringan, karena dengan sterilisasi yang tepat maka kesempatan eksplan untuk tumbuh menjadi tanaman yang lengkap akan lebih besar. Teknik sterilisasi untuk setiap jenis tanaman berbeda-beda, oleh karena itu sulit ditemukan teknik sterilisasi tepat dan baku untuk suatu jenis tanaman. Tanaman yang sejenis tetapi hidup di tempat yang berbeda, maka memiliki teknik sterilisasi yang berbeda juga, hal ini disebabkan tanaman tersebut memiliki jenis dan tingkat kontaminan yang berbeda. Menurut Gunawan (1995), keberhasilan dari suatu metode sterilisasi berbeda-beda untuk setiap masing-masing jenis eksplan yang akan dikulturkan. Oleh karena itu masih diperlukan kajian terhadap teknik sterilisasi pada perbanyakan secara kultur jaringan. Indrianto (2002) menyatakan eksplan adalah bagian kecil dari tanaman baik itu sel, jaringan ataupun organ yang digunakan untuk suatu kultur. Eksplan yang digunakan dalam kultur jaringan adalah eksplan yang sel-selnya masih bersifat meristematik. Sel-sel yang bersifat meristematik dicirikan dengan sifatnya yang selalu membelah, selnya berukuran kecil tetapi inti selnya relatif besar. Bagian tanaman yang bersifat meristematik yaitu terdapat pada akar, batang, dan ujung (kuncup). Tujuan utama dari kultur jaringan adalah mengusahakan kultur yang aseptik. Aseptik berarti bebas dari mikroorganisme. Eksplan harus disterilisasi untuk mendapatkan kultur yang bebas dari kontaminasi. Sterilisasi merupakan suatu upaya yang dilakukan untuk menghilangkan mikroorganisme penyebab kontaminasi yang 22
menempel di permukaan eksplan. Eksplan merupakan sumber kontaminasi, selain komponen media, faktor manusia dan lingkungan kerja. Sterilisasi eksplan hanya sebatas sterilisasi permukaan atau disinfestasi (menghilangkan infestasi kontaminasi), bukan disinfeksi (menghilangkan infeksi kontaminan eksplan) (Yusnita, 2003). Bahan yang umum digunakan untuk sterilisasi eksplan adalah calcium hypochlorite (Clorox atau bahan pemutih pakaian), HgCl2 (sublimate/mercury chloride), AgNO3 (perak nitrat), alkohol dan sunlight cair. Konsentrasi dan lama waktunya sterilisasi sangat beragam tergantung dari jenis tanaman dan tempat tumbuhnya. Hal penting yang harus diperhatikan pada sterlisasi eksplan adalah bahwa eksplan dan mikrobia kontaminan adalah jasad hidup, kontaminasi harus dihilangkan tanpa mematikan eksplan (Novadiarly, 2005). Menurut Yusnita (2003) ukuran eksplan
juga berpengaruh terhadap
keberhasilan kultur jaringan. Eksplan yang berukuran besar berisiko kontaminasi lebih tinggi dibandingkan dengan yang berukuran kecil, tetapi kemampuan hidupnya lebih besar dan tumbuhnya lebih cepat. Sebaliknya, eksplan yang berukuran kecil (meristem atau tunas pucuk) kemungkinan terkontaminasinya jauh lebih kecil, tetapi tumbuh lebih lambat.
23
