INDUKSI TUNAS JERUK PAMELO (Citrus maxima Merr.) KULTIVAR BAGENG SECARA INVITRO DENGAN PEMBERIAN JENIS DAN KONSENTRASI SITOKININ

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

INDUKSI TUNAS JERUK PAMELO (Citrus maxima Merr.) KULTIVAR BAGENG SECARA INVITRO DENGAN PEMBERIAN JENIS DAN KONSENTRASI SITOKININ

Tesis Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

OLEH

SUHARIJANTO S.610908008

PROGRAM STUDI AGRONOMI FAKULTAS PASCA SARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET commit 2011to user

i


digilib.uns.ac.id


Disusun oleh: SUHARIJANTO S.610908008

Telah disetujui oleh Tim Pembimbing

Susunan Tim Pembimbig Jabatan Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Nama

Tandatangan

Dr. Ir. Endang Yuniastuti, Msi. NIP. 197006091994022001

Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS NIP. 19540805 198103 2 002

Mengetahui Ketua Program Studi Agronomi

Prof. Dr. Ir. Supriyono, MS NIP.19590711 commit1984031002 to user

ii

Tanggal


digilib.uns.ac.id


Disusun oleh : SUHARIJANTO S.610908008

Telah disetujui oleh Tim Penguji :

Jabatan

Tanda Tangan

Nama

Ketua

Prof. Dr. Ir. Supriyono, MS NIP. 19590711 1984031002

Sekretaris

Dr. Ir. Supriyadi, MS NIP. 196203231988031001

Anggota Penguji

Tanggal

Dr. Ir. Endang Yuniastuti, M.Si NIP: 197006091994022001 Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS NIP. 19540805 198103 2 002

Mengetahui, Direktur Program Pasca Sarjana,

Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D NIP. 195708201985031004

Ketua Program Studi Agronomi

Prof. Dr. Ir. Supriyono, MS commit to user NIP. 19590711 1984031002

iii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini, saya: Nama

: SUHARIJANTO

NIM

: S.610908009

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul “Induksi Tunas Jeruk Pamelo (Citrus Maxima Merr.) Kultivar Bageng Secara Invitro Dengan Pemberian Jenis Dan Konsentrasi Sitokinin”. adalah betul-betul karya saya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam tesis ini diberi tanda sitasi dan ditunjukkan dalam daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari tesis tersebut.

Surakarta, 3 Januari 2011 Yang membuat pernyataan,

SUHARIJANTO

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :

“Hidup adalah perjuangan”

Persembahan :

-

Kupersembahkan untuk: Isteriku tercinta Farikha Budiastuti, anak-anakku terkasih Hamida Parimita, Rakryanto Priyahita. Ayah dan bundaku (alm).

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas tersusunnya tesis berjudul Induksi Tunas Jeruk Pamelo (Citrus Maxima Merr.) Kultivar Bageng Secara Invitro Dengan Pemberian Jenis Dan Konsentrasi Sitokinin. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada: 1.

Ir. Hadi Supriyo, MS, selaku Dekan Fakultas Pertanian UMK.

2.

Prof. Dr. dr. Sarjadi, SpPA, selaku Rektor UMK

3.

Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D, selaku Direktur Program Pasca Sarjana UNS.

4.

Prof. Dr. Ir. Supriyono, MS, selaku Ketua Pengelola Pascasarjana Jurusan Agronomi.

5.

Ibu Dr. Ir. Endang Yuniastuti, MS. selaku pembimbing utama

6.

Ibu Prof. Dr. Ir. Nandariyah, selaku pembimbing pendamping Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna dan oleh karena itu

kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan guna perbaikan dan penyempurnaan tesis ini.

Surakarta, 3 Januari 2011 Penulis

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................................... vi DAFTAR ISI ...................................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR............................................................................................................ x DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................................... xi ABSTRAK ......................................................................................................................... xii ABSTRACT ........................................................................................................................ xiii I. PENDAHULUAN............................................................................................................ 1 A. Latar Belakang........................................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah ................................................................................................... 2 C. Tujuan Penelitian ....................................................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................................................... 3 II.

KAJIAN PUSTAKA ................................................................................................. 4 A. Tinjauan Pustaka ....................................................................................................... 4 1)

Tanaman Jeruk Pamelo (Citrus maxima Merr.)..................................................... 4

2)

Kultur jaringan ....................................................................................................... 6

3)

Zat Pengatur Tumbuh Sitokinin............................................................................. 8

4)

Pengaruh Sitokinin............................................................................................... 10

B. Kerangka Berfikir .................................................................................................... 12 C. Hipotesis .................................................................................................................. 13 III.

BAHAN DAN METODE........................................................................................ 14

A. Tempat Dan Waktu Penelitian................................................................................. 14 B. Bahan dan Alat Penelitian ....................................................................................... 14 commit to user C. Metoda Penelitian .................................................................................................... 14 vii


digilib.uns.ac.id

D. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................................ 15 E. Variabel Penelitian .................................................................................................. 15 F. IV.

Analisis Statistik ...................................................................................................... 15 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 17

A. Kalus ......................................................................................................................... 21 B. Tunas ......................................................................................................................... 24 V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................... 28 A. Kesimpulan ................................................................................................................. 28 B. Saran ............................................................................................................................ 28 DAFTAR PUSTAKA .......................................................... Error! Bookmark not defined.

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

Tabel 1. Jumlah Eksplan Bertunas, Berkalus, Tidak Berkembang (Stagnasi) dan Coklat (Mati), Selama Masa Percobaan Berlangsung .................................. 20

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

Gambar 1. Diagram Bagan Alir Kerangka Berpikir

13

Gambar 2 . Tunas yang Sedang Aktif Tumbuh Digunakan Sebagai Eksplan

14

Gambar 3. Eksplan Terkontaminasi (A) Cendawan (B) Bakteri

17

Gambar 4. Eksplan (A) Mati, warna mencoklat (B) Stagnasi (Bertahan Hidup Tetapi Tidak Ada Gejala Tumbuh) 19 Gambar 5. Pola Perubahan Jumlah Eksplan Bertunas, Berkalus, Tidak Berkembang (Stagnasi) dan Coklat (Mati), Selama Masa Percobaan Berlangsung

20

Gambar 6. Letak Terbentuknya Kalus Ditunjukkan oleh Anak Panah

21

Gambar 7. Pengaruh Konsentrasi BA dan Kn Terhadap Persentase Eksplan yang Membentuk Kalus

22

Gambar 8. Kemunculan Kalus Karena Pengaruh (A) Kinetin 1mg/l, (B) Kinetin 2mg/l, (C) Kinetin 3mg/l, (D) BA 1mg/l ,(E) BA 2mg/l ,(F) BA 3mg/l 23 Gambar 9. Perubahan Warna Kalus (A) Bagian Kalus Hidup Berwarna Putih, (B) Kalus Mati Berwarna Coklat 24 Gambar 10. Induksi tunas akibat (A) BA 1mg/l, (B) 2mg/l dan (C) 3mg/l pada Media MS, 8 MST 26

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Halaman

Lampiran 1. Komposisi Bahan Kimia untuk Membuat Media MS....................

commit to user

xi

26


digilib.uns.ac.id


SUHARIJANTO S.610908008 ABSTRAK Pamelo (Citrus maxima Merr.) kultivar Bageng merupakan salah satu jeruk besar yang berpotensi ekonomi tinggi. Pamelo Bageng tidak menghasilkan biji sehingga perbanyakan tanaman dilakukan secara vegetatif (cangkok dan sambung), sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap tanaman ini guna mendapatkan metode perbanyakan tanaman yang efektif untuk mendukung perbanyakan tanaman tersebut. Penelitian bertujuan untuk mengetahui respon induksi tunas jeruk pamelo (Citrus maxima) bageng akibat pemberian jenis dan konsentrasi sitokinin, secara in vitro. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Muria Kudus, pada bulan Januari sampai Juni 2010. Eksplan berupa nodia yang diambil dari lapangan. Eksplan dipelihara pada medium padat MS dengan penambahan sitokinin berupa Benzyladenin (BA)(1 mg/l, 2 mg/l, 3 mg/l) dan Kinetin (1 mg/l, 2 mg/l, 3 mg/l). Parameter yang diamati meliputi saat muncul kalus, warna dan tekstur kalus, persentase eksplan yang membentuk kalus, saat terbentuk tunas, persentase eksplan yang membentuk tunas dan jumlah tunas per eksplan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar eksplan menghasilkan kalus . Kalus muncul mulai hari keempat setelah tanam. Secara visual ukuran, warna dan tekstur kalus pada setiap eksplan tidak terdapat perbedaan. Media MS dengan BA menghasilkan persentase eksplan berkalus lebih banyak dibanding MS + kinetin. Dari 137 botol eksplan yang tidak terkontaminasi, hanya 7 botol yang membentuk tunas yaitu pada media MS + BA 1 mg/l (2botol), MS + BA 2 mg/l (4 botol), dan MS + BA 3mg/l (1 botol). Setiap eksplan hanya menghasilkan satu tunas (tidak terjadi multiplikasi). Media MS + Kinetin tidak membentuk tunas. Kata kunci : Citrus maxima, Kultur in vitro, BA, Kinetin

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

IN VITRO SHOOTS INDUCTION OF BAGENG PUMMELO CULTIVAR (Citrus maxima Merr.) BY TYPE AND CONCENTRATION OF CYTOKININ SUHARIJANTO S.610908008

ABSTRACT Bageng Pummelo (Citrus maxima Merr..) is one of the big orange with high economic potential. Bageng Pummelo not produce seeds that carried through vegetative propagation (grafting), so need to do research on this plant in order to obtain an effective plant propagation methods to support the propagation of these plants. This research aims to study the response of shoots induction Bageng Pummelo as result of the type and concentration of cytokines, by in vitro method. The experiment was conducted at Tissue Culture Laboratory of Agricultural Faculty of Muria Kudus University, in January to June 2010. Methods of research used was single factor experiment, arranged in Complete Random Design (CRD). Explants taken from the field. Explants maintained on MS agar medium with cytokines such Benzyladenin (BA)(1 mg / l, 2 mg / l, 3 mg / l) and Kinetin (1 mg / l, 2 mg / l, 3 mg / l). The parameters observed included time appeared callus, color and texture of callus, the percentage of explants that formed callus, formed shoots time, the percentage of explants that formed shoots and number of shoots per explant. Result of research showed that most of the explants produced callus. Callus appeared in fourth day after planting. There is no difference in size, color and texture in each explant callus, visually. MS medium with BA produced a percentage of explants that produced callus more than MS + kinetin. Of 137 bottles uncontaminated explants, only 7 bottles that produced shoots on MS medium ie MS+ BA 1 mg / l (2 bottle ), MS + BA 2 mg / l (4 bottles), and MS + BA 3mg / l (1 bottle .) Each explant produced only one shoot (no multiplication). Media MS + Kinetin did not produced shoots. Key words: Citrus maxima, in vitro culture, BA, Kinetin

commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Jeruk pamelo merupakan salah satu jenis buah-buahan yang sudah dikenal sejak lama di Indonesia. Beberapa ahli menduga bahwa tanaman jeruk pamelo merupakan salah satu jenis tanaman asli Indonesia. Kebutuhan akan buah jeruk pamelo meningkat dari tahun ke tahun bersamaan meningkatnya permintaan pasar baik dalam maupun luar negeri. Meningkatnya pendapatan perkapita dan kesadaran orang akan kebutuhan sebagai sumber gizi menyebabkan meningkatnya permintaan pasar akan kebutuhan buah-buahan. Populasi tanaman jeruk pamelo di Indonesia tersebar secara luas di seluruh pelosok nusantara. Di Indonesia varietas jeruk pamelo ada beberapa macam diantaranya Adas Duku, Bali Merah, Bali Putih, Nambangan, Srinyonya, dan beberapa jenis lokal lainnya. Di Kabupaten Pati terdapat satu jenis jeruk pamelo dan sedang dikembangkan oleh pemerintah daerah Pati, yaitu jeruk pamelo Bageng. Jenis jeruk ini telah didaftarkan di Perlindungan Varietas Tanaman (PVT) dan sudah dikaji oleh Tim Penilai Pelepas Varietas Tanaman pada tanggal 2 Juli 2009 untuk direkomendasikan sebagai varietas unggul nasional. Tanggal 10 Februari 2010 pamelo Bageng ditetapkan sebagai varietas unggul nasional. Menurut Kompas (2009) permintaan jeruk pamelo Bageng terus meningkat meski harganya lebih mahal (karena unggulnya), sehingga produksi belum mencukupi kebutuhan konsumsi. Dengan meningkatnya permintaan pasar pada komoditas buah-buahan, buah jeruk Bageng yang memiliki rasa khas banyak diminati masyarakat. Rasa daging buah manis tanpa getir sedikitpun meski buah belum matang, dengan kandungan air tinggi membuat jeruk Bageng terasa segar saat dikonsumsi. Jeruk Bageng tidak berbiji dan oleh karenanya, berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, selama ini petani memperoleh bibit jeruk pamelo dalam bentuk okulasi antara jeruk Karag sebagai batang bawah dan jeruk pamelo Bageng sebagai batang atas, atau pencangkokan. Jumlah pohon induk yang terbatas menyebabkan hasil perbanyakan tidak banyak. Teknik cangkok menyebabkan tajuk pohon induk rusak dan memerlukan waktu lama. Sementara untuk pengembangannya, diperlukan jumlah bibit banyak dalam waktu serempak. Oleh karena itu perlu dicari alternatif pemecahan masalah pengadaan bibit jeruk commit to user 1


digilib.uns.ac.id

dalam jumlah yang besar dan waktu yang singkat. Menurut Suryowinoto (1996) salah satu alternatif pemecahan masalah yaitu melalui teknik kultur jaringan atau teknik invitro. Dalam budidaya tanaman dengan menggunakan teknik invitro, pemberian zat pengatur tumbuh dalam media tanam dan pemilihan eksplan sebagai bahan inokulum awal yang ditanam dalam media perlu diperhatikan karena mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan eksplan tersebut menjadi bibit yang baru. Zat pengatur tumbuh yang sering diberikan adalah auksin dan sitokinin. Sitokinin adalah zat pengatur tumbuh yang berperan dalam mengatur pembelahan sel serta mempengaruhi diferensiasi tunas pada jaringan kalus. Menurut Mariska et al., (1987) Benzyl Adenine (BA) merupakan zat pengatur tumbuh sintetik yang daya rangsangnya lebih lama dan tidak mudah dirombak oleh sistem enzim dalam tanaman. BA dapat merangsang pembentukan akar dan pembentukan tunas. Pemakaian sitokinin dalam perbanyakan jeruk secara in vitro telah dilakukan oleh Tao et al. (2004) pada jeruk pamelo dengan eksplan daun yang mendapatkan bahwa BA konsentrasi 0.89 µM menghasilkan jumlah tunas terbanyak (5-7 tunas); Mukhtar et al. (2005) pada Citrus reticulata mendapatkan 1 mg/l BAP dan 1.5 mg/l kinetin menghasilkan persentase tunas tertinggi. Belum ada informasi tentang perbanyakan secara in vitro pada jeruk Bageng. Oleh karena itu penelitian in vitro terhadap jeruk pamelo Bageng perlu dilakukan mengingat kebutuhan bibit berkualitas terus meningkat dan harus dipenuhi, tanpa harus merusak tanaman induk oleh karena metoda perbanyakan okulasi dan cangkok. B. Perumusan Masalah Jeruk Bageng banyak diminati konsumen sehingga pasokan tidak mencukupi kebutuhan. Teknik perbanyakan jeruk Bageng masih menggunakan cara okulasi dan cangkok. Cara ini menghasilkan jumlah bibit sedikit dan merusak tanaman induk yang jumlahnya terbatas. Untuk mendapatkan jumlah bibit banyak dengan kualitas baik dalam waktu singkat dapat ditempuh dengan teknik kultur jaringan. Sementara belum ada informasi mengenai aplikasi teknik kultur jaringan pada jeruk Bageng. Permasalahan yang dipelajari dalam penelitian ini adalah pengaruh konsentrasi zat pengatur tumbuh sitokinin (BA dan Kinetin)

dalam perbanyakan tunas jeruk Bageng

secara in vitro. commit to user 2


digilib.uns.ac.id

C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian untuk mengetahui respon induksi tunas jeruk pamelo (Citrus maxima Merr.) varietas Bageng akibat pemberian jenis dan konsentrasi sitokinin, secara invitro. D. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat menyumbangkan pengetahuan tentang

teknik

perbanyakan tanaman jeruk Bageng secara in vitro yang kemudian dapat dimanfaatkan oleh pemerintah Kabupaten Pati untuk mempercepat penyediaan bibit dalam rangka pengembangan pertanaman jeruk Bageng di Kabupaten Pati.

commit to user 3


digilib.uns.ac.id

II. KAJIAN PUSTAKA A. Tinjauan Pustaka 1) Tanaman Jeruk Pamelo (Citrus maxima Merr.) Jeruk bali, jeruk besar, atau pamelo merupakan jeruk penghasil buah terbesar. Nama pamelo disarankan oleh Kementerian Pertanian karena jeruk ini tidak ada kaitannya dengan Bali. Jeruk ini termasuk jenis yang mampu beradaptasi dengan baik pada daerah kering dan relatif tahan penyakit, terutama Citrus Virus Phloem Degeneration (CVPD) yang pernah menghancurkan pertanaman jeruk di Indonesia. Beberapa kultivar unggulan Indonesia: Nambangan, Srinyonya, Magetan, Bageng (tanpa biji). Tiga kultivar yang pertama ditanam di sentra produksi jeruk pamelo di daerah Kabupaten Magetan dan Kabupaten Madiun, sedangkan yang terakhir ditanam di daerah Bageng, Kabupaten Pati. Klasifikasi jeruk pamelo sebagai berikut: Kingdom

: Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi

: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

Kelas

: Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas

: Rosidae

Ordo

: Sapindales

Famili

: Rutaceae (suku jeruk-jerukan)

Genus

: Citrus

Spesies

: Citrus maxima Merr.

Buahnya berbentuk bulat dengan bagian atas agak meruncing dan bagian bawah mendatar. Ukuran buahnya tidak begitu besar dibanding jeruk pamelo lainnya. Kulit buah bagian luar berwarna hijau saat muda dan setelah tua berubah menjadi kekuning-kuningan. Keadaan kulitnya lebih tipis dibanding jeruk lainnya. Daging buah berwarna merah muda dengan rasa manis, teksturnya halus, dan berair banyak. Daging buah sangat rapat satu dengan lainnya. Jumlah biji sedikit, commit to user bahkan ada yang tidak berbiji sama sekali. Tinggi pohon antara 5,15 m. Tajuk 4


digilib.uns.ac.id

pohon agak rendah dan melebar dengan percabangan tidak teratur. Ujung percabangan biasanya merunduk. Garis tengah batang antara 10-30 cm (Christman, 2008). Kulit batang agak tebal dan berwarna cokelat kekuningan. Seperti spesies jeruk lainnya, cabang dan ranting jeruk pamelo pun bersudut saat masih muda dan membulat saat tua. Keadaan batangnya ada yang berduri dan ada yang tidak berduri. Namun, biasanya duri tersebut ada pada tanaman yang berasal biji dan masih muda. Setelah dewasa duri-duri tersebut biasanya hilang. Daun tanaman ini berwarna hijau kuning agak suram dan berbulu. Akan tetapi, daun yang masih muda kebanyakan tidak berbulu. Bentuk daun bulat telur dengan ujung tumpul dan letaknya terpencar-pencar. Tepi daun agak rata, tetapi dekat ujung agak berombak. Tangkai daun bersayap lebar berwarna hijau kekuningan. Bunga jeruk pamelo berupa bunga majemuk atau bunga tunggal yang bertandan. Bentuknya agak besar dan berbau harum. Kelopak bunga membentuk lonceng dengan tajuk berjumlah 45. Benangsari tegak, jumlahnya 25-35. Bakal buah berbentuk bulat kerucut dengan jumlah biasanya dua buah (Manner et al., 2006). Daging buah jeruk pamelo yang segar banyak mengandung air dapat dikonsumsi langsung setelah dikupas dengan tangan atau dicampur dalam rujak. Bagian dalam kulit buah yang berwarna putih dapat dijadikan manisan setelah dibuang bagian kulit luarnya yang banyak mengandung kelenjar minyak. Di Vietnam, bunga digunakan untuk membuat parfum. Kayu dimanfaatkan untuk gagang perkakas. Pohon jeruk pamelo yang kualitas buahnya rendah pun masih tetap dipelihara untuk dimanfaatkan daun, bunga, buah, dan bijinya untuk obat batuk, demam, dan gangguan pencernaan (Manner, 2006). Jeruk dapat tumbuh di sembarang tempat. Namun, tanaman ini akan memberikan hasil optimum bila ditanam di lokasi yang sesuai. Ketinggian tempat yang sesuai untuk tanaman ini yaitu dataran rendah sampai 700 m di atas permukaan laut. Sedangkan yang ditanam di atas ketinggian tersebut rasa buahnya lebih asam. Suhu optimum yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya berkisar antara 25-30° C. Sedangkan sinar matahari harus penuh agar produksi optimum. Tanah yang disukai tanaman jeruk ialah tanah gembur, porous, dan subur. Kedalaman permukaan air tanah tidak lebih dari 1,5 m pada musim kemarau dan tidak boleh kurang dari 0,5 m pada musim hujan. Tanah tidak boleh tergenang air karena akar to user akan mudah terserang penyakit.commit Tanah yang baik untuk tanaman jeruk ber-pH 5-6. 5


digilib.uns.ac.id

Curah hujan berkisar antara 1.000-1.200 mm per tahun dengan kelembapan udara 50-85% (Christman, 2008). Secara tradisonal, perbanyakan jeruk dilakukan dengan biji, sambung (okulasi) atau dengan pencangkokan. Teknik ini mempunyai kelemahan jika dibandingkan dengan teknik kultur jaringan. 2)

Kultur jaringan Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ yang serba steril, ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbayak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap. Landasan

kultur jaringan didasarkan atas tiga kemampuan dasar dari

tanaman (George, 1993), yaitu: 1. Totipotensi, yaitu potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi dengar benar dan sesuai. Implikasi dari totipotensi adalah bahwa semua informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme terdapat di dalam sel. Walaupun secara teoritis seluruh sel bersifat totipotensi, tetapi yang mengekspresikan keberhasilan terbaik adalah sel yang meristematik. 2. Dediferensiasi, yaitu kemampuan sel-sel dewasa (mature) kembali menjadi ke kondisi meristematik dan berkembang dari satu titik pertumbuhan baru yang diikuti oleh rediferensiasi yang mampu melakukan reorganisasi manjadi organ baru. 3. Kompetensi

menggambarkan potensi endogen dari sel atau jaringan untuk

tumbuh dan berkembang dalam satu jalur tertentu. Contohnya embrioagenicali competen cel adalah kemampuan untuk berkembang menjadi embrio funsional penuh. Sebaliknya adalah non-kompeten atau morfogeneticali tidak mempunyai kemampuan. Dalam pelaksanaannya dijumpai beberapa tipe-tipe kultur (Gunawan, 1995), yakni: 1.

Kultur biji (seed culture), kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji. commit to user 6

perpustakaan.uns.ac.id 2.

digilib.uns.ac.id

Kultur organ (organ culture), merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti: ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll.

3.

Kultur kalus

(callus culture), merupakan kultur yang menggunakan

jaringan (sekumpulan sel) biasanya berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya. 4.

Kultur suspensi sel

(suspension culture) adalah kultur yang menggunakan

media cair dengan pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan menggunakan sel atau agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem. 5.

Kultur protoplasma. Eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan enzim. Protoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma (fusi dua protoplas baik intraspesifik maupun interspesifik).

6.

Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni: kepalasari/ anther (kultur anther/kultur mikrospora), tepungsari/ pollen (kutur pollen), ovule (kultur ovule), sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid. Media sebagai tempat tumbuh eksplan memegang peranan penting karena

fungsinya menyediakan hara makro dan mikro. Kedalam media juga ditambahkan sumber energi, zat pengatur tumbuh dan lainnya yang dapat mendukung pertumbuhan eksplan (George, 1993). Banyak ragam komposisi media, tetapi yang sering digunakan adalah Murashige and Skoog (MS). Media ini kini telah banyak dimodifikasi oleh para pengguna, misalnya yang disebut sebagai media setengah MS yang mengandung setengah bagian unsur makro (dari yang seharusnya/dasar) dan satu bagian unsur mikro. Pada penelitian kultur jaringan jeruk, media MS digunakan oleh Paudyal dan Haq (2000), Mukhtar et al. (2005), dan media setengah MS digunakan oleh Bhalla et al. (2009). Dalam perbanyakan tanaman secara kultur jaringan eksplan merupakan commitHal-hal to user yang harus dipertimbangkan dalam factor penting penentu keberhasilan. 7


digilib.uns.ac.id

pemilihan sebagai bahan kultur adalah jenis tanaman, bagian tanaman yang digunakan, morfologi permukaan, lingkungan tumbuhnya, kondisi tanaman, dan musim waktu mengambilnya. Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang aktif karena mempunyai regenerasi yang tinggi. Penggunaan eksplan dari jaringan muda lebih sering berhasil karena selselnya aktif membelah, dinding sel tipis karena belum terjadi penebalan lignin dan selulose yang menyebabkan kekakuan pada sel. Gunawan (1995) menyatakan bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah : pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil. Menurut Wattimena (1992) perbedaan dari bagian tanaman yang digunakan akan menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda. Eksplan tanaman yang masih muda menghasilkan tunas maupun akar adventif lebih cepat bila dibandingkan dengan eksplan tanaman yang sudah tua. Ali dan Mirza (2006) meneliti berbagai tipe eksplan Citrus jambhiri Lush., yaitu batang, akar, daun dan kotiledon. Eksplan batang menghasilkan persentase tertinggi dalam menghasilkan kalus jika dibanding lainnya. Dari kalus tersebut ditumbuhkan tunas dan kemudian akar, dan eksplan batang menghasilkan tunas dan akar terbanyak. 3)

Zat Pengatur Tumbuh Sitokinin Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik yang bukan hara yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung (promote), menghambat dan merubah proses fisiologi tumbuhan. Dalam kultur jaringan, ada dua golongan zat pengatur tumbuh yang sangat penting adalah auksin dan sitokinin. Auksin dan sitokinin mempengaruhi pertumbuhan dan

morfogenesis dalam kultur sel,

jaringan dan organ. Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Level zat pengatur tumbuh endogen ini kemudian merupakan trigerring factor untuk proses-proses yang tumbuh dan morfogenesis (Abidin, 1995). Golongan sitokinin adalah committurunan to user dari adenine (Wikipedia, 2009). Golongan ini sangat penting dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis. 8


digilib.uns.ac.id

Sitokinin ada yang alamiah dan sintetis. Sitokinin yang pertama ditemukan, adalah kinetin yang diisolasi oleh Skoog dalam laboratorium Botany di University of Wisconsin. Kinetin diperoleh dari DNA ikan Herring yang diautoklaf dalam larutan yang asam. Persenyawaan dari DNA tersebut sewaktu ditambahkan ke dalam media untuk tembakau, ternyata merangsang pembelahan sel dan differensiasi sel. Persenyawaan tersebut kemudian dinamakan kinetin. Fungsi sitokinin terhadap tanaman antara lain adalah: 1. Memacu terbentuknya organogenesis. 2. Memacu terjadinya pembelahan sel. 3. Kombinasi antara auxin dan sitokinin akan memacu pertumbuhan kalus. Sitokinin adalah kelompok zat pengatur tumbuh yang merangsang pembelahan sel. Mereka utamanya terlibat dalam pertumbuhan sel, diferensiasi dan proses-proses fisiologis lainnya. Ada dua tipe sitokiin, yaitu tipe adenin yang direpresentasikan oleh kinetin, zeatin, dan 6-benzylaminopurin (BAP), dan tipe diphenylurea atau thidiazuron (TDZ). Biosintesa Sitokinin tipe adenin terdapat di batang, daun dan akar dimana terdapat kambium

atau jaringan yang aktif

membelah. Belum ada bukti TDZ dibentuk secara alami. Sitokinin terlibat dalam signalling lokal ataupun jauh pada mekanisme transpor purin dan nukleotida (Wikipedia, 2009). Sitokinin terlibat dalam banyak proses, meliputi pembelahan sel, pembentukan tunas dan akar, pematangan khloroplas, pembesaran sel, pemunculan dan penuaan tunas ketiak daun. Rasio auksin terhadap sitokinin penting selama pembelahan sel dan diferensiasi jaringan-jaringan tanaman. Kelompok hormon ini secara khusus menginduksi transisi dari pertumbuhan apikal ke pertumbuhan melalui sebuah sel apikal dalam moss protonema. Induksi tunas ini dapat mengarah ke diferensiasi sel tunggal khusus, dan ini merupakan efek khusus dari sitokinin (Wikipedia, 2009). Kinetin (Kn) adalah salah satu macam sitokinin. Diberi nama kinetin karena kemampuannya menginduksi pembelahan sel. Kinetin sering digunakan pada

kultur

jaringan

tanaman

untuk

menginduksi

pembentukan

kalus

(bekerjasama dengan auksin) dan untuk meregenerasi jaringan pucuk dari kalus (dengan konsentrasi auksin rendah). Kinetin dapat dibuat secara artifisial. Kinetin commitsemua to userorganisme meliputi sel manusia dan ada secara alami dalam DNA hampir 9


digilib.uns.ac.id

berbagai tanaman. Sejak 1994 kinetin secara luas diuji pengaruhnya untuk anti penuaan kulit manusia. Dan sekarang kinetin digunakan secara luas sebagai komponen berbagai kosmetik pemeliharaa kulit (Wikipedia, 2009). 6-Benzylaminopurine (C12H11N5 ) atau

BAP atau Benzyladenin (BA)

merupakan generasi pertama sitokinin sintetis yang mempengaruhi respon pertumbuhan dan perkembangan tanaman, pembentukan bunga dan merangsang jumlah buah dengan cara merangsang pembelahan sel. Hormon ini merupakan penghambat respiratory kinase dalam tanaman, dan meningkatkan hasil panen sayuran hijau (Wikipedia, 2009). 4)

Pengaruh Sitokinin Tao et al. (2004) meneliti pengaruh zat pengatur tumbuh dan macam

eksplan terhadap regenerasi tanaman Citrus maxima. Eksplan daun dengan 2,4-D memunculkan kalus. Dari kalus yang muncul, kalus yang berwarna hijau yang dapat membentuk tunas (lebih dari 13 tunas per kalus), setelah diberi BA dengan konsentrasi 6.66 µM. Eksplan pucuk langsung menghasilkan tunas sebanyak 5-7 tunas pada media dengan BA 0.89 M, dan akar muncul setelah tunas tunas ditanam pada media mengandung 9.84 µM IBA.

Akar juga muncul dari tunas

padaperlakuan NAA 5.37 µM. Penelitian untuk mengeksplor tipe eksplan dari lapang, ZPT dan penambahan organik pada proses regenerasi jeruk Kinow (Citrus reticulata) oleh Mukhtar et al. (2005) menggunakan Media MS ditambah (0.25, 0.5, 1.0, dan 2 mg/l) BAP; kinetin (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/l) untuk menghasilkan tunas-tunas baru. Setelah muncul tunas kecil, tunas dipisah satu persatu dan dikultur pada media MS yang mengandung (1.0, 1.5, 2.0 mg/l) NAA untuk inisiasi akar. Persentase keberhasilan: Eksplan pucuk pada media MS dengan 1 mg/l BAP dan 1.5 mg/l kinetin menghasilkan persentase tunas tertinggi. Persentase pembentukan tunas ditemukan lebih tinggi pada eksplan pucuk daripada nodia. Pucuk yang ditanam pada media MS dengan 1.0 mg/l BAP menghasilkan lebih dari 84% ; semakin tinggi BAP semakin meningkat tetapi menurun pada 2 mg/l. Kinetin juga berhasil menghasilkan pucuk tetapi lebih rendah (80%) dari BAP. Rata-2 tunas per eksplan tertinggi pada 1.5 kinetin dan 0.5 mg/l dan BAP. Eksplan nodia pada media MS dengan 2 mg/l NAA menghasilkan lebih banyak akar. Pada eksplan pucuk, ada commit to user kecenderungan semakin banyak konsentrasi NAA, persen keberhasilan 10


digilib.uns.ac.id

membentuk akar berkurang. Jumlah tunas terbentuk: BAP terbaik 0.5 mg/l yaitu 7.33. jumlah dari eksplan pucuk lebih tinggi daripada eksplan nodia. Untuk kinetin terbaik 1.5 mg/l yaitu 7.99. Penelitian Rahman et al. (2004) pada zaitun, eksplan internodia diambil dari lapangan

ditanam pada media 1/2MS (hara makro setengah hara mikro

penuh). Untuk menginduksi kalus digunakan 2,4-D secara sendiri atau dikombinasi dengan BA dan Kn. Kalus dipindah ke media yang mengandung BA, Kn, NAA untuk ditumbuhkan tunas. Sedang untuk menumbuhkan akar ditanam pada media MMS2 (setengah unsur makro dan setengah unsur mikro) dengan hormon auksin (NAA, IBA atau IAA) secara tunggal. Mereka mendapatkan kalus muncul dari bagian bawah potongan setelah 4 mgg. Pada minggu ke 6 hampir semua eksplan terpenuh kalus terutama pada hormon 2,4-D 0.1-1.0 mg/l secara tunggal atau kombinasi dengan BA/Kn 0.5-2.0 mg/l. Persentase tertinggi pada 0.5 BA + 0.5 mg 2,4-D mg/l yaitu 75%. Kalus kompak dengan warna kehijauan. Tidak muncul tunas selama eksplan ditanam pada media penumbuh kalus. Tunas muncul setelah 4 minggu dipindah ke media penumbuh tunas. Kalus yang menghasilkan tunas, Persentase tetinggi (80%) dengan jumlah tunas terbanyak (15) per kultur ada pada BA 1.0 mg/l dengan NAA 0.1 mg/l. Pada Citrus jambhiri (Ali dan Mirza, 2006) BA 3 mg/l menyebabkan 83% eksplan menghasilkan tunas dan ini merupakan persentase tertinggi dibanding konsentrasi lainnya diikuti BA 1 mg/l sebesar 76%. Kombinasi BA dengan NAA pada berbagai konsentrasi menghasilkan tunas lebih rendah. Pengakaran terbaik pada NAA 0.5 mg/l, 70% tunas menghasilkan akar, sama baiknya dengan 2,4-D 1 mg/l. Altaf et al. (2009) telah memakai media MS yang diperkaya dengan BA, Kn, 2,4-D dan NAA untuk mendapatkan kalus berbagai jenis tanaman jeruk Citrus reticulata, Citrus aurantium, Citrus sinensis, Citrus paradisi, Citrus aurantifolia. Semua jenis tanaman jeruk tersebut berhasil menghasilkan kalus dan ini menunjukkan media MS sesuai. Sedangkan Nhan dan Chau (2009) mendapatkan bahwa pengakaran tunas jeruk “Volkamer lemon” (Citrus volkameriana)lebih mudah dilakukan pada media setengah MS. Wulandari, Syafii dan Yossilia (2004) menggunakan eksplan daun jeruk commit to user manis (Citrus sinensis L.) mendapatkan bahwa pemberian kombinasi NAA dan 11


digilib.uns.ac.id

BA jumlah akar terbanyak pada pemberian kombinasi 1 ppm NA dan 10 ppm BA yaitu 29,66 buah. Paudyal dan Haq (2000) mengembangkan protokol perbanyakan in vitro jeruk pamelo (Citrus grandis) dengan menggunakan eksplan pucuk pada media MS sebagai penumbuh perbanyakan tunas.setelah 6 minggu didapat tunas rata-rata 5.2 dari BA konsentrasi 1.8 M. NAA dengan sitokinin tidak meningkatkan pembentukan tunas. Pada media penginduksi akar (1/2MS), NAA menghasilkan akar lebih banyak (superior) dibanding IBA. Peningkatan konsentrasi dari 1.3 ke 10.7 µM pada NAA terus meningkatkan jumlah akar dari 1.5 ke 4 akar per eksplan sedang IBA tetap saja hanya menghasilkan 1 akar. B. Kerangka Berfikir Peningkatan kesejahteraan dan kesadaran akan gizi menyebabkan kebutuhan konsumsi jeruk Bageng terus meningkat sementara produksi masih terbatas. Peningkatan kebutuhan juga disebabkan keunggulan jeruk Bageng sehingga makin banyak penggemarnya.

Untuk memenuhi kebutuhan tersebut perlu dilakukan

peningkatan produksi yang biasanya ditempuh dengan ekstensifikasi (perluasan pertanaman) dan

intensifikasi.

Perluasan pertanaman jeruk telah dilakukan

Pemerintah Kabupaten Pati namun dalam pengadaan bibitnya masih menggunakan teknik perbanyakan vegetatif konvensional (cangkok) sehingga proses perluasan lambat karena bibit yang didapat tidak banyak dan merusak tanaman induk. Sementara terdapat teknik perbanyakan yang dapat menghasilkan lebih banyak bibit dalam waktu lebih cepat, yaitu teknik kultur jaringan. Teknik ini telah diaplikasikan pada berbagai jenis tanaman dan berbagai jeruk, namun belum pada jeruk Bageng. Berdasar prinsip kultur jaringan, jeruk Bageng dimungkinkan untuk diperbanyak secara kultur jaringan. Aplikasi kultur jaringan pada jeruk Bageng dapat memenuhi kebutuhan bibit dalam jumlah banyak dalam waktu singkat, dengan kualitas seragam dan sama dengan sifat-sifat induknya. Kerangka berpikir ini ditampilkan pada Gambar 1.

commit to user 12


digilib.uns.ac.id

Pengembangan Pertanaman Jeruk Pamelo Bageng di Kabupaten Pati

Perbanyakan Bibit Jeruk Pamelo Bageng

Perbanyakan Bibit Jeruk Pamelo Bageng Secara In Vitro

Zat Pengatur Tumbuh: · BA · Kinetin

Bibit Jeruk Pamelo Bageng yang Seragam, Bebas Penyakit dan Tersedia dalam Jumlah Banyak, Serempak dan Cepat Gambar 1. Diagram Bagan Alir Kerangka Berpikir C. Hipotesis Pemberian konsentrasi zat pengatur tumbuh BA dan Kinetin pada konsentrasi yang tepat akan menghasilkan pertumbuhan eksplan jeruk Bageng (Citrus maxima Merr.) yang terbaik.

commit to user 13


digilib.uns.ac.id

III. BAHAN DAN METODE A. Tempat Dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Muria Kudus, Kudus , Jawa Tengah, pada bulan Desember 2009 sampai dengan April 2010. B. Bahan dan Alat Penelitian Eksplan berupa nodia yang diambil dari tanaman induk jeruk Bageng di desa Bageng, Kabupaten Pati. Tunas yang sedang aktif tumbuh berumur satu bulan (Gambar 2) digunakan sebagai eksplan, dipotong, setiap potong mengandung satu nodia. Pucuk tunas tidak digunakan sebagai eksplan.

Gambar 2 . Tunas yang Sedang Aktif Tumbuh Digunakan Sebagai Eksplan Media MS (1962) digunakan sebagai media tanam. Komposisi hara dan vitamin yang digunakan sebagaimnana pada Lampiran 1. Zat pengatur tumbuh yang digunakan adalah golongan sitokinin yaitu Benzyladenin (BA) dan Kinetin (Kn). C. Metoda Penelitian Metoda yang digunakan adalah eksperimen, menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan berupa Media MS dengan berbagai variasi commit to user konsentrasi sitokinin BA dan Kn masing-masing dengan konsentrasi 1.0, 2.0 dan 3.0 14


digilib.uns.ac.id

mg/l. Setiap perlakuan diulang tiga kali dengan 10 kultur per perlakuan, sehingga terdapat 180 kultur. D. Pelaksanaan Penelitian Sterilisasi alat dan media dengan menggunakan autoklaf pada suhu 121oC tekanan 15 psi selama 20 menit. Eksplan disterilkan dengan cara dicuci dengan detergen, dibilas dengan air mengalir sampai bersih, direndam dengan 3 mg Dithane 80WP dan 2 mg Agrept 20WP dalam 1 liter aquades selama 12 jam, dicuci air steril tiga kali. Bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah lima tunas dari pucuk. Eksplan dipotongpotong dan setiap potongan terdapat satu buku, kemudian ditanam dalam kultur aseptik. Keasaman media diatur sehingga pH 5.8 + 0.1 sebelum disterilkan dengan autoklaf pada tekanan 15 psi dan suhu 121oC selama 20 menit.

Media padat

menggunakan 8 g/l agar ditambah 30 g/l sukrosa. Media disterilkan kemudian dituang kedalam botol kultur sebanyak 20 ml ditutup dengan aluminium foil dan selanjutnya disterilkan dalam autoklaf, media dibiarkan selama 3 hari di rak kultur untuk melihat terkontaminasi atau tidak. Penanaman eksplan dilakukan dalam Laminar Air Flow yang sudah disterilkan. Kultur menggunakan tabung gelas kapasitas 100 ml dengan diameter 4 cm. Botol yang telah berisi satu eksplan diletakkan pada rak kultur pada lingkungan suhu 25oC + 1oC, lama penyinaran 16 jam menggunakan lampu intensitas 2000 – 3000 lux. E. Variabel Penelitian Pengamatan dilakukan terhadap kalus (saat muncul, warna dan tekstur), persentase eksplan yang membentuk kalus, saat terbentuk tunas, persentase eksplan yang membentuk tunas dan jumlah tunas per eksplan. Pengamatan dilakukan setelah tujuh hari setelah tanam

dengan interval tujuh

hari. F. Analisis Statistik Data tentang saat muncul kalus, warna dan tekstur kalus, saat terbentuk tunas, persentase eksplan yang membentuk commit totunas user dan jumlah tunas per eksplan yang diperoleh dianalisis secara deskriptif.

Persentase eksplan yang membentuk kalus 15


digilib.uns.ac.id

dianalisis Analysis of Variance (Anova) , dan untuk mengetahui perbedaan rerata pengaruh antar perlakuan dilakukan uji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT).

commit to user 16


digilib.uns.ac.id

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari pohon induk di kebun petani, sehingga kemungkinan bahan tanaman mengandung debu, kotorankotoran, dan berbagai kontaminan hidup pada permukaannya, sangat besar meski kondisi tanamannya dalam keadaan sehat. Kontaminan hidup dapat berupa cendawan, bakteri, serangga dan telurnya, tungau serta spora-spora. Pada media yang mengandung gula, vitamin dan mineral, kontaminan terutama cendawan dan bakteri dapat tumbuh secara cepat. Dalam beberapa hari, kontaminan memenuhi seluruh botol kultur. Eksplan yang tertutup kontaminan akhirnya mati, dapat sebagai akibat langsung dari serangan cendawan/bakteri.

Gambar 3. Eksplan Terkontaminasi commit to user(A) Cendawan (B) Bakteri 17


digilib.uns.ac.id

Kontaminasi terjadi sejak umur 3 hari setelah tanam (HST) sampai dengan 7 HST. Penyebabnya berupa cendawan putih dengan spora hitam, dan bakteri yang mengeluarkan eksudat berupa lendir putih. Contoh eksplan terkontaminasi seperti Gambar 3. Kontaminasi juga terjadi karena adanya kontaminan internal, terutama bakteri. Kontaminan internal ini sangat sulit dihilangkan, karena sterilisasi permukaan tidak dapat mencapainya. Upaya menghilangkan kontaminan internal ditempuh dengan perlakuan antibiotik atau fungisida yang sistemik. Bagian tanaman yang dipergunakan sebagai ekplan berupa tunas lateral yang sedang tumbuh dengan ukuran panjang antara 5 cm sampai 10 cm sehingga sel-sel sekulen, yaitu bersifat meristematik dan mudah diisolasi karena kandungan air yang cukup.

Pemakaian eksplan yang berasal dari tunas meristem diharapkan dapat

memperkecil tingkat kontaminasi. Sel-sel aktif membelah diharapkan kecepatan pembelahan sel lebih dari kecepatan pertumbuhan / perkembangbiakan kontaminan. Pemakaian eksplan yang berbulu atau tidak berbulu dapat secara langsung mempengaruhi tingkat kontaminasi. Morfologi permukaan eksplan tidak berbulu sehingga lebih memudahkan kontaminan bersentuhan langsung dengan sel jaringan eksplan, meningkatkan peluang terjadinya serangan kontaminan. Sedangkan untuk eksplan yang berbulu, metode sterilisasi membutuhkan cara tersendiri misalnya dengan menggunakan larutan Tween 20 agar proses sterilisasi dapat langsung bersentuhan dengan permukaan eksplan. Dalam penelitian ini dari jumlah satuan percobaan 180 botol, yang mengalami kontaminasi 43 botol (24%); 24 botol (13%) disebabkan cendawan dan 19 botol (11%) disebabkan bakteri, sehingga terdapat 137 botol tidak terkontaminasi . Kontaminasi dapat terjadi karena beberapa hal, misalnya kesalahan teknis setelah proses otoklaf, tutup botol kultur tidak dikencangkan kembali sehingga pada waktu penanaman kontaminan masuk dalam botol kultur. Disamping itu juga karena upaya sterilisasi yang dilakukan tampaknya belum sempurna, terlihat dari adanya eksplan yang ditanam masih mengalami kontaminasi dan adanya eksplan mati mencoklat akibat terlalu kerasnya proses sterilisasi. Eksplan yang mati berwarna kecoklatan, pada umumnya media berubah warna dari jernih menjadi kecoklatan akibat eksudat yang dikeluarkan eksplan (Gambar 4). commit to user 18


digilib.uns.ac.id

Eksplan dalam 137 botol yang tidak terkontaminasi selanjutnya ada yang menghasilkan kalus, bertunas, stagnasi, dan mati. Tabel 1 memuat jumlah masingmasing eksplan tersebut, dan secara grafis pada Gambar 5.

A

B

Gambar 4. Eksplan (A) Mati, warna mencoklat (B) Stagnasi (Bertahan Hidup Tetapi Tidak Ada Gejala Tumbuh) Jumlah eksplan berkalus terus berkurang sejak minggu kedua dan semua mati pada minggu kelima. Sedang eksplan yang stagnasi baru berkurang (mati) mulai minggu ketiga. Kematian eksplan ditandai dengan perubahan warna secara pelan; kalus berubah dari putih ke coklat, sedangkan commit to usereksplan yang stagnasi dari hijau ke coklat. Kematian eksplan berkalus lebih cepat diduga karena tingkat kepekaan sel 19


digilib.uns.ac.id

kalus lebih tinggi daripada sel jaringan eksplan yang

stagnan, terhadap kondisi

lingkungan dalam botol yang mengalami vitrifikasi. Hasil pengukuran pH media pada media berisi eksplan mati (secara acak) menunjukkan terjadinya peningkatan keasaman sampai satu aras (data tidak disajikan). Peningkatan keasaman media bisa disebabkan akibat proses sterilisasi media dengan autoklaf, keluarnya eksudat eksplan yang mencemari media, berkurangnya unsur hara pada media dll. Tabel 1. Jumlah Eksplan Bertunas, Berkalus, Tidak Berkembang (Stagnasi) dan Coklat (Mati), Selama Masa Percobaan Berlangsung Eksplan

Jumlah Eksplan pada Umur (MST) 1

2

3

4

5

6

7

8

berkalus

70

54

25

12

0

0

0

0

bertunas

0

0

7

7

7

7

7

7

stagnan

31

31

31

10

0

0

0

0

mati

36

52

74

108

130

130

130

130

Jumlah

137

137

137

137

137

137

137

137

Gambar 5. Pola Perubahan Jumlah Eksplan Bertunas, Berkalus, Tidak Berkembang (Stagnasi) dan Coklat (Mati), Selama Masa Percobaan Berlangsung

Altaf (2006) mengemukakan bahwa potensi pembelahan sel dan regenerasi commit to user tunas di dalam kondisi invitro tanaman jeruk rendah karena pencoklatan dan 20


digilib.uns.ac.id

lambatnya pertumbuhan. Tunas dengan meristemnya sendiri terganggu dengan sterilisasi bahan kimia, yang memiliki efek mematikan pada kuncup. A. Kalus Kalus merupakan sekumpulan sel yang masih aktif tumbuh dan membelah dan belum terdeferensisai untuk membentuk tunas maupun akar. Ada dua kategori kalus yaitu kompak dan remah. Pada kalus kompak sel-sel teragregasi secara padat, sedangkan kalus remah sel-selnya longgar satu sama lainnya sehingga mudah terurai. Pada penelitian ini, kalus terbentuk pada tangkai daun bagian sel yang berfungsi sebagai ‘jembatan’ antara daun dengan batang (Gambar 6). Gejala muncul kalus mulai tampak pada hari keempat setelah tanam eksplan terutama pada perlakuan BA. Kalus yang didapat dalam penelitian ini berwarna putih (Gambar 7), dengan tekstur kalus remah. Taira et al. (1977 dalam (George, 1993)) mengemukakan bahwa genotipe dapat berpengaruh terhadap perbedaan warna dan tekstur kalus. Mungkin warna dan tesktur kalus pamelo Bageng yang putih dan remah juga akibat sifat genetik. Hasil penelitian Altaf, et al. (2009) juga menjukkan adanya kalus berwarna putih krem.

Gambar 6. Letak Terbentuknya Kalus Ditunjukkan oleh Anak Panah Secara visual, tidak ada perbedaan jumlah dan ukuran kalus yang dibentuk eksplan akibat perlakuan. Peningkatan dosis ZPT juga tidak memperlihatkan suatu pola respon pada jumlah dan ukuran kalus yang terbentuk (Gambar 8). Namun commit to user persentase eksplan yang membentuk kalus tertinggi (70%) terjadi pada perlakuan BA 21


digilib.uns.ac.id

2 mg/l dan terendah (30%) pada perlakuan Kn 1 mg/l meski tidak berbeda nyata (Gambar 7).

A

A

A

A

A

A

Gambar 7. Pengaruh Konsentrasi BA dan Kn Terhadap Persentase Eksplan yang Membentuk Kalus Kalus

tidak bertahan lama dan mati secara perlahan, diawali dengan gejala

perubahan warna putih kearah coklat. Usia kalus maksimal 5 MST (Tabel 1). Gambar 9 menunjukkan perubahan warna pada kalus mati. Altaf, et al. (2009) mendapatkan sitokinin (BA dan kinetin) saja tidak merangsang pembentukan kalus. Kalus diperoleh setelah BA dikombinasikan dengan 2,4-D yaitu pada BA 0,1 + 2,4-D 0,4 mg / liter dan BA0.3mg / liter + NAA 0.4mg / liter dan pada kinetin

Kn0.2mg / liter + 2,4-D

0.4mg/liter. Semakin tinggi

konsentrasi menyebabkan eksplan mencoklat. Kalus berwarna putih krem. Setelah sub kultur kalus berubah menjadi hijau dan berkembang lebih lanjut menghasilkan embrio. Pada penelitian ini kalus tetap terbentuk meski media tidak ditambahkan auksin. Diduga kandungan auksin endogen eksplan cukup tinggi sehigga sitokinin yang ditambahkan dari luar masih belum mampu merubah rasio yang dipersyaratkan untuk tidak munculnya kalus.

commit to user 22


digilib.uns.ac.id

A

B

C

D

E

F

Gambar 8. Kemunculan Kalus Karena Pengaruh (A) Kinetin 1mg/l, (B) Kinetin 2mg/l, (C) Kinetin 3mg/l, (D) BA 1mg/l ,(E) BA 2mg/l ,(F) BA 3mg/l commit to user 23


digilib.uns.ac.id

A

B

Gambar 9. Perubahan Warna Kalus (A) Bagian Kalus Hidup Berwarna Putih, (B) Kalus Mati Berwarna Coklat B. Tunas Terdapat tujuh botol yang eksplannya menghasilkan tunas. Setiap eksplan hanya membentuk satu tunas. Tunas mulai terbentuk pada minggu ketiga setelah tanam pada eksplan berkalus (Tabel 1). Tunas muncul dari eksplan yang berkalus. Eksplan yang stagnasi tidak menghasilkan tunas. Warna tunas hijau (Gambar 10). Perkembangan tunas amat lambat. Daun tidak dapat membuka penuh, seperti hanya terdiri dari tulang daun. Pada akhir masa percobaan tunas-tunas mati dengan gejala pencoklatan dimulai commit to user 24


digilib.uns.ac.id

dari pangkal tunas bergerak pelan keujung. Diduga ini disebabkan terjadinya vitrifikasi. Vitrifikasi adalah pertumbuhan yang tidak diinginkan, tampak dari bentuk daun berupa penebalan dan ukurannya lebih panjang, yang terjadi pada semua daun. Perubahan warna daun menjadi putih kecoklatan (transparan). Rendahnya jumlah eksplan yang menghasilkan tunas diduga disebabkan oleh adanya kandungan auksin endogen eksplan yang

jumlahnya seimbang dengan

sitokinin yang diberikan sehingga sebagian besar eksplan hanya membentuk kalus. Skoog and Miller (1957 dalam George, 1993) berpendapat bahwa pembentukan tunas dan akar dikendalikan oleh keseimbangan antara auksin dan sitokinin; jika auksin tinggi dan sitokinin rendah maka terbentuk akar , jika auksin dan sitokinin seimbang maka akan terbentuk kalus, dan jika auksin rendah dan sitokinin tinggi terbentuk tunas. Usman et al (2005) mendapatkan hasil bahwa eksplan terbaik dalam hal pembentukan tunas adalah eksplan nodia, disebabkan oleh meristem yang sudah ada pada nodia tersebut. Namun penelitian Altaf ( 2006) mendapatkan potongan nodia memerlukan waktu lebih lama untuk pembentukan tunas. Sub kultur memegang peranan penting. Pertumbuhan di sub kultur lebih cepat dibanding kultur pertama. Tunas segera muncul dengan gejala pertumbuhan lebih normal. Oleh karena itu dalam penelitian ini hasil akan lebih baik jika seandainya tunas yang didapat segera disubkultur seperti yang dilakukan Altaf et al. (2006). Dalam penelitian ini Tunas hanya dihasilkan dari tujuh eksplan yang mendapat perlakuan BA yaitu BA 1 mg/l terdapat dua eksplan bertunas (9%),, BA 2 mg/l terdapat 4 eksplan bertunas (18%) dan BA 3 mg/l terdapat 1 eksplan bertunas (6%) Gambar 10 memperlihatkan kondisi tunas tersebut. Semua eksplan yang diberi kinetin tidak menghasilkan tunas. Sehingga terkesan BA lebih baik daripada kinetin. Ini sejalan dengan penelitian Miah et al. (2008) yang mendapatkan bahwa BA lebih baik daripada Kn dalam hal pembentukan tunas. Hanya saja kinetin yang diberikan Miah et al (2008) masih bisa menghasilkan tunas. Eksplan nodia dan pucuk dikultur dalam MS dengan BA dan Kn baik sendiri-sendiri atau dalam kombinasi mampu beregenerasi dan menghasilkan beberapa tunas. Jumlah maksimum tunas diperoleh dari eksplan nodia pada MS dengan penambahan 1,0 mg / l BA. commit to user 25


digilib.uns.ac.id

A

A

B

B

B

B

C

Gambar 10. Induksi tunas akibat (A) BA 1mg/l, (B) 2mg/l dan (C) 3mg/l pada Media MS, 8 MST commit to user 26


digilib.uns.ac.id

Hasil penelitian seperti penelitian yang dilakukan Mukhtar et al. (2005) Jeruk Aurantifolia dan Citrus sinensis, persentase pembentukan tunas

pada

tertinggi

diperoleh pada media MS dengan 2,0 mg /l Benzylaminopurin (BA). Pemberian BA mempercepat hari yang diperlukan untuk induksi tunas dibanding tanpa BA (Usman et al., 2005). Dari berbagai penelitian penumbuhan tunas eksplan nodia dengan media MS dasar, ZPT terbaik didapat Begum et al. (2004) pada BAP 1,8 µM; Ali dan Mirza (2006) pada BAP 3 mg/l atau 0,5 mg Kinetin; Rachman et al. (2004) dengan tanaman zaitun pada BAP 1 mg/l; Mukhtar et al. (2005) dengan Citrus reticulata pada BAP 1 mg/l; dan Miah et al. (2008) dengan Citrus macroptera pada BAP 1 mg/l. Salah satu faktor (selain lingkungan) yang mempengaruhi petumbuhan dan morfogenesis kultur jaringan yaitu genotipe bahan tanaman yang dikultur. Pengertian genotipe disini meliputi varietas (George, 1993). Interaksi genotipe tanaman dengan lingkungan tumbuh dapat menyebabkan perbedaan-perbedaan respon meski hanya dalam aras varietas. Vareitas A dapat melangsungkan morfogenesis pada suatu macam ZPT, sementara varietas B tidak responsif hingga konsentrasi ZPT diubah, diganti atau dilengkapi dengan yang lain. Disebabkan oleh spesifisitas genotipe, kebutuhan media dan lingkungan tumbuh sering berbeda dari satu genus atau spesies tanaman (George, 1993). Secara umum tanaman yang ex vitro mudah menghasilkan tunas adventif maka demikian juga halnya jika tanaman tersebut dalam kondisi in vitro. Pada pamelo telah dilaporkan tentang keberhasilan multiplikasi tunas dari nodia (Paudyal dan Haq, 200). Tetapi Pamelo Bageng tergolong sedikit menghasilkan tunas adventif meski dilakukan pangkas pucuk untuk menghilangkan dominasi apikal. Mungkin ini yang menyebabkan mengapa pada penelitian ini tidak terjadi multiplikasi tunas. Pada jenis jeruk lainnya, multiplikasi menghasilkan tunas adventif lebih banyak.

commit to user 27


digilib.uns.ac.id

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1.

Pamelo Bageng dapat dikultur secara in vitro, terlihat dari keberhasilan eksplan membentuk kalus dan tunas.

2.

Sebagian besar eksplan menghasilkan kalus . Kalus mulai terbentuk pada hari keempat setelah tanam. Secara visual ukuran, warna dan tekstur kalus pada setiap eksplan tidak terdapat perbedaan. Media MS + BA menghasilkan persentase eksplan berkalus lebih tinggi dibanding MS + Kn.

3. Tunas berhasil dibentuk pada media MS + BA 1 mg/l (2 botol), MS + BA 2 mg/l (4

botol), dan MS + BA 3mg/l (1 botol). Setiap eksplan hanya menghasilkan satu tunas (tidak terjadi multiplikasi). Media MS + Kinetin tidak membentuk tunas. 4.

Pemberian sitokinin BA dan Kn dapat menimbulkan pengaruh yang berbeda terhadap pertumbuhan kalus dan tunas pamelo.

B. Saran 1. Mengingat pertumbuhan tunas sangat lambat diduga akibat vitrifikasi, perlu dilakukan penelitian lanjutan guna mengidentifikasi penyebab utama vitrifikasi. 2. Tunas yang muncul segera disubkultur agar lebih cepat pertumbuhannya.

commit to user 28

INDUKSI TUNAS JERUK PAMELO (Citrus maxima Merr.) KULTIVAR BAGENG SECARA INVITRO DENGAN PEMBERIAN JENIS DAN KONSENTRASI SITOKININ

Recommend Documents