PEMANFAATAN KULIT TRIMMING UNTUK PRODUKSI GELATIN TEKNIS SEBAGAI PELAPIS TELUR AYAM RAS
PENGARUH PENGGUNAAN 2,4 DICHLOROPHENOXY ACETIC ACID DAN
KINETIN UNTUK PROSES MIKROPROPAGASI RUMPUT Cenchrus ciliaris
Nafiatul Umami
Fakultas Peternakan UGM, Yogyakarta Abstrak
Hijauan pakan yang tahan kekeringan dan bisa tumbuh sepanjang tahun sangat terbatas jenisnya. Kendala lingkungan cuaca yang panas dan kekurangan air menyebabkan tanaman tidak mampu tumbuh dan berproduksi. Perbaikan genetik yang mungkin dilakukan pada tanaman rumput pakan adalah dengan introduksi, seleksi dan manipulasi genetik tanaman atau gabungan ketiganya. Rumput Cenchrus ciliaris adalah rumput yang tahan kondisi kering. Perlu dikaji potensinya untuk dikembangkan secara in vitro. Salah satu teknik yang akan dilakukan adalah dengan mikropropagasi, untuk mengetahui potensi rumput Cenchrus ciliaris di lahan kering. Manfaat penelitian ini diharapkan dapat sebagai informasi awal usaha pengembangan hijauan khususnya di daerah kering serta memberikan informasi mendasar tentang toleransi campuran kimiawi media kultur jaringan yang dapat menghasilkan planlet tahan kering. Dalam penelitian digunakan beberapa level 2,4,dichlorophenoxy acetic acid (2,4 D) untuk organogesis akar yaitu 3 mg/l, 5 mg/l, 8 mg/l dan beberapa level kinetin untuk organogenesis tunas yaitu 2 mg/l, 4 mg/l dan 8mg/l, parameter yang diamati meliputi, jumlah biomassa (berat kalus), kecepatan tumbuh , panjang dan jumlah akar dan tunas hasil mikropropagasi yang dilakukan dengan penggojogan dengan Shaking machine dengan kecepatan putaran 50 rpm dan tanpa penggojogan untuk mengetahui pertumbuhan yang optimal. Data yang diperoleh dianalisis variansi dengan rancangan polafaktorial dan uji dilanjutkan dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT). Dalam penelitian ini baru dilakukan organogenesis akar dan akan segera dilanjutkan organogenesis tunas. Dari penelitian didapatkan bahwa level auksin 5mg/l dan kinetin 8mg/l memberikan hasil waktu inisiasi kalus dengan 2,4 D pada 8 hari dengan rerata berat kalus 54,38 gram. Organogenesis akar menunjukkan metode tanpa penggojokan lebih baik untuk pertumbuhan akar dengan jumlah akar rerata 1,9.
Kata kunci: 2,4 dichlorophenoxyacetic acid, kinetin, kalus Cenchrus ciliaris
Pendahuluan
Permasalahan pakan untuk daerah kering khususnya di Indonesia belum terselesaikan dengan tuntas. Keadaan lingkungan yang kering menyebabkan tidak semua tanaman pakan dapat dengan mudah dikembangbiakkan di wilayah-wilayah yang kering karena adanya kendala ketersediaan air. Selama ini penyelesaian permasalahan pakan dilakukan dengan mendatangkan pakan dari daerah yang tercukupi pakan atau memberi ternak dengan pakan seadanya. Pakan lokal Indonesia yang tahan kondisi kering dengan produktivitas yang baik perlu dikembangkan.
Cenchrus ciliaris adalah salah satu rumput yang tahan cekaman kekeringan dan
kondisi berpasir, biasanya dikembangkan dengan biji. Peternak mengalami kesulitan dalam pengembangbiakan rumput dengan biji, karena kurang tersedianya biji rumput yang baik dan mempunyai fertilitas tinggi, selain itu penanganan usaha pembibitannya juga relatif sulit. Cenchrus ciliaris adalah tanaman rumput pakan ternak yang mempunyai nama lain rumput Buffel, African Foxtail, Rhodesian Foxtail, Pennisetum ciliare ( Boghdan, 1977 ; Gohl, 1981; Duke, 1983; Reksohadiprodjo, 1994). Rumput ini merupakan salah satu rumput asli dari daerah Afrika, Indonesia, dan India (Reksohadiprdjo, 1994). Tanaman ini telah menyebar pada daerah Mediterania tropik dan Afrika Selatan (Duke, 1983). Rumput ini merupakan tanaman berumur panjang membentuk hamparan dengan rhizoma, tinggi dapat mencapai 140 cm serta batang halus, tegak sampai horizontal, tidak berbulu dan bercabang dan jaringan perakarannya kuat, luas dan dalam sekali(Reksohadiprodjo, 1994 dan Duke, 1983). Penggunaan teknologi dalam pengembangbiakan rumput Cenchrus ciliaris dapat dilakukan dengan cara mikropropagasi. Teknik kultur jaringan dimulai dengan pengambilan eksplan, yaitu bagian kecil jaringan atau organ yang dipisahkan dari tanaman induk kemudian dikulturkan (Indrianto, 2002). Eksplan biasanya diambil dari jaringan yang masih muda, diperkirakan masih dapat menghasilkan zat tumbuh sendiri dan sel-selnya masih aktif membelah, sehingga proses kultur jaringan dapat diharapkan berhasil sampai menjadi tanaman atau plantlet (Thomas dan Davey, 1975; Bottino,1981; Dodds dan Roberts,1983; Pierik,1987 disitasi Semiarti 1989). Jaringan yang masih muda serta belum banyak terdeferensiasi terdapat pada jaringan meristematik dan dari semua jenis tanaman bagian inilah yang paling banyak berhasil (Indrianto, 2002). Sel atau jaringan yang masih muda atau yang dinamakan juvenile akan tetap muda dalam pengkulturan sehingga daya untuk beregenerasi tetap ada, sedangkan sel-sel yang sudah tua kesanggupan untuk beregenerasi sudah berkurang (Katuuk,1989).
Metode mikropropagasi memerlukan komposisi medium yang tepat sehingga eksplan dapat berkembang secara sempurna. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang pembuatan medium yang tepat untuk pertumbuhan kalus Cenchrus ciliaris. Medium ini meliputi imbangan hormon pengatur pertumbuhan baik untuk organogenesis akar maupun untuk tunas. Selain itu teknik inkubasi kalus dengan cara digojok atau tanpa digojok juga akan mempengaruhi hasil, sehingga teknik inkubasi juga perlu untuk diteliti. Dengan hasil yang didapat diharapkan dapat sebagai informasi usaha pengembangan tanaman pada daerah kering khususnya pengembangan Cenchrus ciliaris.
Penelitian ini untuk mengetahui kemampuan rumput Cenchrus ciliaris, dikembang biakkan dengan cara mikropropagasi secara in vitro. Berbagai medium akan digunakan untuk media pertumbuhan, Widyaninggar (2005) melakukan penelitian dengan menginduksikan kalus rumput benggala dengan pemberian 2,4 D 8 mg/l yang mencapai 15,61 hari setelah sub kultur, sedangkan organogenesis dengan perlakuan kinetin 0,2 mg/l dan NAA (Naphtaleine acetic acid) mampu menghasilkan akar tanpa tunas. Penelitian tentang mikropropagasi pada Cenchrus ciliaris diharapkan mampu memberikan informasi untuk pengembangan rumput khususnya pada daerah kering, karena Cenchrus ciliaris adalah rumput yang tahan kekeringan.
Materi dan Metode
Penelitian ini menggunakan rumput Cenchrus ciliaris sebagai sumber eksplan, medium Murashige Skoog (MS), hormon auksin 2,4 D dan sitokinin. Untuk sterilisasi menggunakan alkohol, spirtus, dan sublimat.
Eksplan yang digunakan adalah eksplan yang berasal dari rumput Cenchrus ciliaris, rumput sebagai sumber eksplan diambil dari rumput umur 1,5 bulan, diambil bagian primordia daun kemudian disterilkan dan digunakan sebagai sumber eksplan. Sterilisasi dimulai dengan pengambilan eksplan primordia daun yang masih muda.kemudian dicuci dengan dettol cair, dan dibilas sampai bersih. Eksplan direndam dalam larutan Sublimat 40 mg/100cc selama 10 menit di dalam erlenmeyer, sesekali digoyang-goyang. Kemudian dengan menggunakan pinset steril dipindahkan potongan eksplan tersebut ke dalam beker glass yang berisi aquades, sesekali digoyang-goyang. Eksplan dipindahkan kedalam petridish steril dengan menggunakan pinset steril, kemudian dipotong dengan ukuran kira-kira 0,5 cm dengan menggunakan skapel tajam yang sudah disterilisasi.
Media tumbuh untuk induksi kalus digunakan media MS ditambah dengan zat pengatur tumbuh 2,4 D dengan konsentrasi 8 mg/l (Widyaninggar, 2005). Pembuatan medium dilakukan dengan cara medium ditimbang dan dilarutkan dalam aquades sampai 1000cc. Kemudian pH dibuat menjadi 5-6. penetapan pH menggunakan KOH 0,1 M dan HCl 0,1 M. Kemudian dibagi-bagi ke dalam botol yang telah steril. Mulut botol selanjutnya ditutup dengan aluminium foil, kemudian disterilkan pada tekanan 15 lbs, temperatur 121ºC selama 15 menit dengan menggunakan autoclave.
Pengamatan dilakukan pada lama munculnya kalus (hari) dan dipilih kalus yang friable dengan warna kekuningan. Dilakukan perhitungan jumlah biomassa dengan cara menimbang kalus.
Kalus yang didapat dibuat kultur sel yang dilanjutkan pada media dying colonies dengan perlakuan induksi kering dengan PEG 10 mg/l. koloni yang tahan kemudian di sub kultur pada media organogenesis.
Perlakuan yang akan dilakukan adalah konsentrasi auksin dan sitokinin pada saat organogenesis. Imbangan media yang digunakan adalah sebagai berikut:
- Media MS + 3 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin - Media MS + 5 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin Media MS + 8 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin
Masing-masing perlakuan dibuat ulangan 10 kali. Dan dibuat perlakuan dengan di gojok dengan putaran 50 rpm dan tanpa penggojokan selama inkubasi. Parameter yang diamati adalah kecepatan pembentukan akar, jumlah akar, panjang akar. Pada tahap ini dilakukan kultur sehingga semua terbentuk akar, kemudian dipindahkan ke media induksi tunas.
Medium yang akan digunakan adalah sebagai berikut: - Media MS + 0,03 mg/l 2,4 D + 2 mg/l kinetin
- Media MS + 0,03 mg/l 2,4 D + 4 mg/l kinetin - Media MS + 0,03 mg/l 2,4 D + 8 mg/l kinetin
Masing-masing perlakuan dibuat ulangan 10 kali dan diperlakukan dengan penggojokan dengan putaran 50 rpm dan tanpa penggojokan selama inkubasi.
Parameter yang diamati meliputi kecepatan pembentukan tunas, jumlah tunas dan panjang tunas.
Analisis hasil
Data yang diperoleh akan dianalisis variansi dengan rancangan pola faktorial dan pengujian dilanjutkan dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT), sesuai dengan Steel dan Torrie (1990).
Hasil Dan Pembahasan Induksi Kalus
Pada proses induksi kalus dilakukan penumbuhan pada media MS dengan zat pengatur tumbuh 2,4 D 8mg/l.
Pengamatan dilakukan pada lama munculnya kalus (hari) dan dipilih kalus yang friable dengan warna kekuningan. Dilakukan perhitungan jumlah biomassa dengan cara menimbang kalus. Data yang diperoleh disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Berat kalus dan waktu inisiasi kalus Cenchrus ciliaris
Replikasi Waktu Inisiasi (hari) Berat kalus (mg)
1 7 56,5 2 8 62 3 9 54 4 7 54,1 5 9 45,3 Rata-rata 8 54,38
Data diatas terlihat dengan penggunaan 2,4 D 8 mg/l dapat memacu inisiasi kalus tumbuh pada hari ke-8 dengan berat 54,38 gram. Kalus yang terbentuk berwarna putih kehijauan dan kompak. Dengan menggunakan 2,4 D 8 mg/l, kalus Cenchrus ciliaris dapat terbentuk. Widyaninggar (2005) melakukan penelitian dengan menginduksikan kalus eksplan batang rumput benggala dengan pemberian 2,4 D 8 mg/l yang mencapai 15,61 hari. Eoh (2006) meneliti tentang penggunaan 2,4 D berbagai level untuk pertumbuhan kultur daun rumput benggala. Hasil yang didapatkan adalah pada minggu 1 kalus sudah mulai tumbuh dan persentase terbesar tumbuh pada level 8mg/l.
Kriokorion et al., (1990) mengemukakan bahwa pemberian 2,4 D pada konsentrasi rendah sangat efektif untuk induksi dan pertumbuhan kalus, sedangkan dalam konsentrasi tinggi cenderung bersifat herbisida atau menghambat pertumbuhan kalus.
Pengamatan pada minggu kedua terlihat kalus lebih kompak dengan warna putih kehijauan. Narayanaswasny (1989) yang disitasi Eoh (2006) menyatakan bahwa warna kalus bervariasi dan biasanya berkaitan dengan jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan juga faktor nutrisi dan lingkungan. Ukuran kalus pada minggu ke-2 lebih besar dan digunakan untuk tahap organogenesis akar. Pada saat ini tidak dilakukan penimbangan kalus karena untuk perlakuan organogenesis dan menjaga kalus dari kontaminasi.
Organogenesis Akar
Perlakuan yang dilakukan adalah konsentrasi auksin dan sitokinin pada saat organogenesis. Imbangan media yang digunakan adalah sebagai berikut:
- Media MS + 3 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin (M1) - Media MS + 5 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin (M2) - Media MS + 8 mg/l 2,4 D + 0,2 mg/l kinetin (M3)
Masing-masing perlakuan dibuat ulangan 10 kali. Dan dibuat perlakuan tanpa penggojokan (T1) dan dengan di gojok dengan putaran 50 rpm (T2) selama inkubasi. Pada penelitian ini baru dapat diamati kecepatan pembentukan akar, jumlah akar dan belum dilakukan pengukuran panjang akar, dikarenakan seringnya terjadi kontaminasi.
Hasil analisis statistika dari 6 ulangan yang dilakukan terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kecepatan pembentukan akar (hari) kalus Cenchrus ciliaris yang ditanam pada media dan cara inkubasi yang berbeda
M1 M2 M3 Replikasi T1 T2 T1 T2 T1 T2 1 25,00 32,00 13,00 23,00 14,00 21,00 2 24,00 25,00 17,00 31,00 20,00 26,00 3 22,00 26,00 18,00 22,00 16,00 25,00 4 25,00 31,00 21,00 25,00 17,00 26,00 5 26,00 26,00 14,00 22,00 12,00 24,00 6 22,00 30,00 20,00 25,00 15,00 29,00 Rerata 24,00b 28,33c 17,16a 24,66b 15,66a 25,16bc abc
Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)
Pengamatan terhadap perkembangan kalus selama kurang lebih 4 minggu yang disubkultur ke medium baru yang mengandung 2,4 D dan kinetin menunjukkan bahwa kalus pada hampir semua perlakuan berdiferensiasi membentuk akar, hal ini sesuai dengan pendapat George dan Sherrington (1984) yang mengemukakan bahwa organogenesis pada kalus akan terjadi apabila kalus yang tumbuh pada medium induksi disubkultur ke medium diferensiasi. Kecepatan pembentukan akar dengan level 2,4 D yang berbeda menunjukkan waktu tumbuh yang berbeda-beda. Data memperlihatkan adanya perbedaan (P<0,05) dari perlakuan inkubasi tidak digojok dan digojok pada media yang berbeda.
Tabel 3. Jumlah akar kalus Cencrhrus ciliaris yang ditanam pada media inkubasi dan cara inkubasi yang berbeda pada hari ke-28
M1 M2 M3 Replikasi T1 T2 T1 T2 T1 T2 1 1 - 2 1 2 1 2 1 - 2 - 1 - 3 1 - 2 1 2 1 4 1 - 1 1 1 - 5 1 1 3 2 3 1 6 1 1 1 - 2 1 7 1 - 1 - 1 - 8 1 1 2 - 3 1 9 1 - 1 1 2 - 10 - - 3 1 2 1 Rerata 1 1 1,8 1,1 1,9 1 Kesimpulan
Pada penelitian ini didapatkan data penggunaan 5mg/l 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid dan 8mg/l kinetin untuk organogenesis Cenchrus ciliaris. Cara inkubasi yang paling baik untuk pertumbuhan kalus rumput ini adalah tanpa penggojokan.
Daftar Pustaka
Bogdan, A. V. 1977. Tropical Pasture and Fodder Plants. Longman. London.
Duke, James, A. 1983. Handbook of Energy Crops. http://www.hort.purdue. Edu/newcrop/duke-energy/cenchrus ciliaris.htm#user.
Fitter, A. H. and R. K. M .Hay. 1994. Environtmental Physiology of Plant. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Gohl. B. , 1981. Tropical Feeds. Feed information summaries and nutritive value. FAO. Animal Production and Health Series 12.FAO. Rome.
Indrianto, A. 2002. Kultur Jaringan Tumbuhan. Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Islami, T. dan W. H. Utomo. 1995. Hubungan Air, Tanah dan Tanaman. IKIP Semarang Press, Semarang.
Katuuk, R. P. J. 1989, Teknik Kultur Jaringan dalam Mikropropagasi Tanaman. Dep. Dik. Bud, Jakarta. Pp: 4-7, 90-100.
Morgan, J. M. 1984. Osmoregulation and water stress in higher plants. Annual Review. Plant Physiology. 1984: 35: 299-319.
Munns, R. 1988. Why measure osmotic adjustment. Aust. J. Plant Physiology. 15:717-726
Reksohadiprodjo, S. 1985. Produksi Tanaman Hijauan Makanan Ternak Tropik. Penerbit BPFE, Yogyakarta.
Riadi, Muh.2005. Seleksi Toleransi Genotip Kacang Tanah Terhadap Cekaman Kekeringan Pada Fase Perkecambahan. Disertasi. Universitas Brawijaya. Malang.
Schmidt, R. D. 2003. Pocket Guide to Biotechnology and Genetic Engineering. Wiley- VCH Verlag Gmbh & Co KgaA, Weinheim.
Semiarti, E. 1989. Kemungkinan Penggunaan Fusi Protoplas untuk Pemuliaan Tanaman Anggrek. Laporan Penelitian Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Steel, R. G. D. dan J. H.Torrie. 1990. Principles and Procedures of Statistic. Edisi Bahasa Indonesia. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Watter, L. R dan Constabel, F. 1991. Metode Kultur Jaringan Tanaman. Edisi kedua. Penerbit ITB, Bandung.
Widoretno, W. 1987. Psidium Guajava L. dengan Pemakaian Beberapa Macam Eksplan Induksi Kalus pada Kultur Jaringan. Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Widyaninggar, S. 2005. Kultur Rumput Benggala ( Panicum maximum) dengan Zat
Pengatur Tumbuh 2,4 D (2,4 dichlorophenoxyacetic acid), NAA (1-
naphthaleneacetic acid) dan Kinetin. Thesis Sekolah Pasca Sarjana UGM,
Yogyakarta.