Penulis dilahirkan di Semarang tanggal 17 April 1975 dari ayah Iman Mawardi dan ibu Rohmah. Penulis merupakan anak keempat dari lima bersaudara. Penulis mendapat gelar sarjana (S1) di Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Tanjungpura, Pontianak pada tahun 2000. Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar di Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura sejak tahun 2003. Tahun 2009 penulis melanjutkan studi pada Sekolah Pascasarjana IPB untuk mengambil program magister dengan Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Fakultas Pertanian dengan bantuan biaya dari Program I- MHERE B.2c Universitas Tanjungpura.
Selama menempuh studi di IPB penulis berkesempatan mengikuti kegiatan internasional dengan biaya dari IPB, yaitu Summer Course bersama mahasiswa- mahasiswa Universitas Ibaraki dan Universitas Tsukuba di Bogor, Indonesia; kegiatan International Symposium for Sustainable Agriculture di Ibaraki, Jepang, dan kegiatan Winter Course juga di Ibaraki, Jepang.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Durian merupakan komoditas hortikultura yang disukai banyak orang dan mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Harga durian dari tahun ke tahun cenderung meningkat. Pengembangan perkebunan durian mempunyai prospek yang baik karena masih terdapat kesenjangan antara pasokan dengan permintaan. Impor durian Indonesia cenderung meningkat baik volume maupun nilainya (Tabel 1), sementara pasokan dari produksi dalam negeri bersifat musiman dan fluktuatif, tidak dapat memenuhi permintaan konsumen yang kontinu akan buah durian dengan kualitas baik.
Tabel 1 Produksi, impor dan ekspor durian di Indonesia tahun 2005-2011 Tahun Produksi (ton) 1 Impor Nilai ekspor (US$)4
Volume (ton) 2 Nilai (US$)3
2005 566.205 11.3 7,500,000 - 2006 747.848 16.3 15,400,000 - 2007 594.842 23.149 28,681,993 6,455 2008 682.323 24.679 30,829,557 84,130 2009 797.798 28.935 35,955,390 16,239 2010 492.139 24.368 34,704,684 14,849 2011 883.969 27.149 38,192,411 -
Sumber: 1: BPS (2013); 2: Dirjen Hortikultura (2013a); 3: Dirjen Hortikultura (2013b); 4: Dirjen Hortikultura (2013c).
Durian tersebar di Asia Tenggara dengan pusat keragaman berada di pulau Kalimantan (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001). Indonesia mempunyai kekayaan genetik durian yang tinggi yang dapat dijadikan sumber plasma nutfah dalam pencarian dan perakitan varietas unggul baru. Tanpa upaya pencarian dan perakitan varietas unggul, keragaman genetik yang tinggi tersebut merupakan kelemahan karena akan membuat kualitas produk yang tidak seragam sehingga sering membuat konsumen kecewa. Indonesia semestinya menjadi negara eksportir durian terbesar di dunia karena selain keragaman genetik yang tinggi, Indonesia mempunyai wilayah dengan agroekosistem yang sesuai untuk budidaya durian lebih luas daripada negara-negara tetangga di Asia Tenggara. Namun kenyataannya teknologi budidaya dan agribisnis durian di Indonesia masih belum maju, tertinggal dari Thailand dan Malaysia. Produksi durian di Indonesia lebih banyak berasal dari hutan dengan kualitas yang beragam. Petani atau pengusaha yang membudidayakan durian unggul dalam skala besar sangat terbatas.
Pemerintah melalui Kementerian BUMN telah mencanangkan Revolusi Oranye, yaitu revolusi kebijakan, pengembangan, kelembagaan dan penetrasi pasar buah nusantara. Pengembangan buah nusantara dengan Revolusi Oranye melibatkan BUMN, perusahaan swasta, dan kelompok tani atau gabungan kelompok tani. Durian merupakan salah satu komoditas utama yang akan dikembangkan dalam Revolusi Oranye. (Tim Inisiator Revolusi Oranye IPB 2013).
Pengembangan perkebunan durian oleh BUMN, perusahaan swasta maupun petani akan memerlukan berbagai sarana produksi, termasuk bibit durian unggul yang sehat dan berkualitas baik dalam jumlah yang cukup pada waktu diperlukan. Perlu dilakukan upaya pencarian dan perakitan varietas durian unggul baru serta teknologi perbanyakan bibit durian yang memungkinkan perbanyakan secara cepat dan seragam untuk mendukung ketersediaan bibit durian unggul yang sehat dan bermutu di Indonesia.
Perbanyakan bibit durian unggul selama ini umumnya dilakukan dengan penyambungan dan okulasi. Metode perbanyakan ini masih mempunyai keterbatasan untuk produksi massal, yaitu ketersediaan batang bawah yang tidak kontinu karena tergantung musim buah durian dan keterbatasan entres (batang atas) berkaitan dengan tahap perkembangan pucuk, gangguan hama dan penyakit, dan sebagainya. Keseragaman bibit yang dihasilkan juga relatif rendah. Selain itu metoda perbanyakan ini juga berpeluang menularkan organisme pengganggu tanaman baik yang berasal dari batang bawah maupun dari batang atas. Distribusi bibit dari satu daerah ke daerah lain dengan demikian berpeluang menyebarkan bibit penyakit atau hama yang tidak kita inginkan.
Teknik kultur jaringan dapat diterapkan untuk mengatasi faktor pembatas tersebut karena dengan kultur jaringan kita dapat memperoleh propagul (bahan tanam) yang banyak dengan produksi yang kontinu dalam waktu relatif singkat (Bhojwani dan Razdan 1996). Keuntungan lain perbanyakan tanaman durian menggunakan teknik kultur jaringan antara lain dapat dilakukan kapan saja tidak tergantung musim buah durian, bahan perbanyakan tidak harus banyak sehingga tidak merusak tanaman induk, kecepatan perbanyakan tinggi, bibit yang dihasilkan seragam dan bebas patogen (cendawan, bakteri, bisa juga virus). Seleksi calon batang bawah terkait ketahanan terhadap cekaman biotik dan abiotik dapat dilakukan lebih cepat dengan kultur jaringan durian melalui prosedur seleksi in vitro. Kultur jaringan durian juga dapat diterapkan untuk program pemuliaan yang sulit dilakukan dengan pemuliaan konvensional, misalnya perakitan tanaman durian triploid. Selain itu, dengan didapatkan protokol regenerasi tanaman durian secara in vitro akan membuka peluang pengembangan rekayasa genetika durian yang memungkinkan studi dan modifikasi gen pengendali sifat-sifat penting seperti pembungaan, perkembangan biji, ketahanan simpan, dan sebagainya.
Penelitian tentang kultur jaringan tanaman durian sampai sekarang masih sangat terbatas. Brown (1997) telah melaporkan keberhasilan membentuk kalus dari kultur pucuk Durio lowianus, namun belum berhasil membentuk planlet. Chartisathian (2001) telah melaporkan induksi kalus embriogenik dari eksplan nuselus durian, namun juga baru didapatkan kalus, belum didapatkan embrio somatik maupun planlet. Oleh karena itu, penelitian untuk mendapatkan teknik perbanyakan durian dengan kultur jaringan perlu terus dilakukan.
Perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan dapat dilakukan dengan beberapa tipe dasar mikropropagasi, yaitu kultur meristem, proliferasi tunas aksilar, induksi pucuk adventif, organogenesis dan embriogenesis somatik (Hartmann et al. 1990). Embriogenesis somatik telah berkembang menjadi jalur perbanyakan yang banyak diteliti karena keunggulannya yaitu efisiensi yang tinggi untuk perbanyakan klonal, seleksi sel, penyelamatan embrio, hibridisasi somatik, produksi galur homozigot, produksi metabolit sekunder, eliminasi penyakit, teknik benih sintetik, dan sebagai bahan yang baik untuk kryopreservasi
plasma nutfah. Embriogenesis somatik merupakan suatu proses kunci dalam perbanyakan tanaman dan produksi tanaman transgenik, serta merupakan suatu sistem model untuk memahami pertumbuhan dan differensiasi tanaman dalam penelitian dasar (Neumann et al. 2009).
Mengingat masa juvenil tanaman durian yang panjang, perbanyakan tanaman durian dengan embriogenesis somatik layak diterapkan untuk perbanyakan batang bawah durian. Planlet yang dihasilkan dari perbanyakan ini dapat digunakan untuk penyambungan mikro (micrografting) maupun penyambungan dan okulasi konvensional. Penerapan perbanyakan ini dapat mengatasi permasalahan perbanyakan batang bawah secara konvensional dari biji yang hanya dapat dilakukan pada saat musim buah durian. Bibit hasil perbanyakan dengan embriogenesis somatik tetap memiliki keunggulan seperti perbanyakan asal biji dalam hal keberadaan akar tunggang.
Penelitian tentang induksi embriogenesis somatik dan pematangan embrio somatik pada berbagai spesies tanaman telah banyak dilakukan. Pada umumnya induksi embriogenesis somatik memerlukan kandungan nutrisi media, zat pengatur tumbuh (ZPT), pencahayaan dan suhu yang sesuai. ZPT yang umum digunakan untuk menginduksi embriogenesis somatik bisa dari kelompok auksin (Pareek dan Kothari 2003), sitokinin (Singh et al. 2003; Mujib et al. 2005), atau kombinasi auksin dan sitokinin (Thomas dan Jiménez 2005; Bhattacharya et al. 2010; Lin et al. 2011). Indrianto et al. (1999) melaporkan beberapa kondisi cekaman dapat merangsang embriogenesis somatik.
Regenerasi tanaman melalui jalur embriogenesis somatik juga telah dilaporkan berhasil pada beberapa spesies tanaman berkayu, antara lain pada jambu monyet (Nadgauda dan Gogate 2005), nangka (Roy dan Debnath 2005), kopi (Etienne 2005), kakao (Maximova et al. 2005), mangga (Ara et al. 2005) dan lain-lain. Protokol regenerasi tanaman melalui jalur embriogenesis somatik yang telah berhasil tersebut dapat dijadikan acuan dalam upaya mengembangkan protokol induksi embriogenesis somatik tanaman berkayu lain yang sementara ini belum pernah dikembangkan, termasuk durian.
Perumusan Masalah
Agribisnis durian di Indonesia masih perlu ditingkatkan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat dan mengejar ketertinggalan dari agribisnis durian negara-negara tetangga. Untuk itu perlu dilakukan pembangunan perkebunan durian unggul skala besar, baik oleh pemerintah, perusahaan swasta maupun petani perseorangan. Banyak faktor pendukung yang perlu disediakan, termasuk upaya untuk mendapatkan varietas durian yang lebih unggul dan penyediaan bibit durian unggul yang sehat dan bermutu dengan jumlah yang cukup pada waktu diperlukan. Teknik kultur jaringan dapat diterapkan untuk memenuhi kedua hal tersebut.
Kultur jaringan melalui jalur embriogenesis somatik lebih menguntungkan daripada jalur regenerasi yang lain karena efisiensi perbanyakan yang lebih tinggi dan lebih baik dalam menunjang bioteknologi tanaman. Keberhasilan perbanyakan melalui jalur embriogenesis somatik ditentukan oleh banyak faktor, meliputi komposisi media, ZPT dan bahan eksplan. Media MS dan B5 atau
kombinasi keduanya merupakan media yang banyak digunakan dalam kultur jaringan berbagai spesies tanaman. ZPT yang paling banyak digunakan dalam induksi embriogenesis somatik adalah ZPT dari kelompok auksin. Maka dalam penelitian ini digunakan media dasar MS dan B5 dengan ZPT pikloram dan NAA untuk induksi embriogenesis somatik pada durian.
Jenis eksplan menentukan kemudahan pembentukan embrio somatik. Eksplan yang paling mudah membentuk embrio somatik adalah embrio zigotik muda. Walau demikian, embrio zigotik merupakan individu baru hasil rekombinasi gamet. Proses segregasi dalam pembentukan gamet dari pasangan alela tetua maupun proses rekombinasi gamet membentuk zigot terjadi secara acak sehingga konstitusi genetik maupun performa/penampilan fenotipik individu hasil kultur embrio zigotik belum diketahui. Penggunaan embrio zigotik sebagai eksplan dapat dilakukan untuk tujuan perbanyakan batang bawah untuk keperluan penyambungan mikro (micrografting) ataupun penyambungan konvensional, perbanyakan hasil persilangan terkontrol dan tujuan lain yang relevan.
Tiap bagian tanaman dapat memberikan respon berbeda terhadap regenerasi tanaman melalui jalur embriogenesis somatik in vitro. Dalam penelitian ini digunakan eksplan dasar bunga, petal, endosperm, dan embrio zigotik muda durian.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan kombinasi media, ZPT, dan eksplan terbaik dalam induksi kalus embriogenik dan induksi embrio somatik pada kultur jaringan durian.
Hipotesis
Diduga keberhasilan induksi embriogenesis somatik pada durian tertinggi akan didapatkan pada media MS dengan ZPT pikloram dengan eksplan embrio zigotik muda.
Ruang Lingkup Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan dua tahap penelitian yaitu 1) induksi kalus embriogenik dan 2) induksi embriogenesis kalus yang didapatkan dari percobaan pertama. Tahap induksi kalus dilakukan untuk mendapatkan kalus atau massa embriogenik. Pada tahap ini dilakukan empat percobaan terpisah dengan bahan eksplan berbeda, yaitu dasar bunga, petal, dan embrio zigotik muda. Percobaan tahap 2 menggunakan kalus tipe 1 dari eksplan petal varietas Simas hasil percobaan 1. Percobaan ini bertujuan menginduksi embriogenesis bahan kalus yang digunakan. Perlakuan yang diberikan adalah konsentrasi BA 0.0 sampai 2.0 ppm pada media MS dengan vitamin media B5 yang dilengkapi dengan glutamina 100 ppm, asparagina 100 ppm, kasein hidrolisat 500 ppm, dan pikloram 0.5 ppm.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi durian
Durian (Durio zibethinus Murr.) merupakan tanaman buah tropika yang berasal dari Asia Tenggara, meliputi Semenanjung Malaya dan Indonesia. Buah durian mempunyai cita rasa yang khas dan nilai ekonomi yang tinggi sehingga dijuluki raja buah-buahan tropika (King of tropical fruits). Nama „Durio ‟ diambil
dari bahasa melayu „duri‟ dan „zibethinus‟ diambil dari bahasa italia „zibetto‟ yang berarti berbau tajam (Nakasone dan Paul 1998). Dewasa ini pertanaman durian telah menyebar ke daerah lain, diantaranya Madagaskar, Kongo, Queensland, Australia bagian utara, Florida dan Hawaii (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001).
Durian termasuk dalam Kingdom Plantae, Subkingdom Viridaeplantae, Infrakingdom Streptophyta, Divisi Tracheophyta, Subdivisi Spermatophytina, Infradivisi Angiospermae, Kelas Magnoliopsida, Superordo Rosanae, Ordo Malvales, Family Malvaceae, Genus Durio, Spesies Durio zibethinus Murray (ITIS 2013). Walaupun demikian dalam beberapa literatur disebutkan durian termasuk Famili Bombacaceae, subfamili Helicteroideae, tribe Durioneae (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001; USDA 2013). Terdapat 28 spesies dalam genus Durio, 19 spesies diantaranya terdapat di Pulau Kalimantan. Dari 28 spesies tersebut hanya 8 spesies yang menghasilkan buah yang layak dimakan, yaitu Durian (Durio zibethinus Murr.), Lai (D. kutejensis (Hassk.) Becc.), Keratogan (D. oxleyanus Griffith.), Tabelak (D. graveolens Becc.), Lahong (D. Dulcis Becc.), durian kura-kura (D. testudinarum Becc.), durian monyet (D. grandiflorus (Mast.) Kosterm.) dan chaarian (D. lowianus Scort.). Hanya D. zibethinus yang dikembangkan secara komersial karena mempunyai kualitas buah dan nilai ekonomi paling tinggi. Terdapat banyak varietas D. zibethinus yang dikembangkan, diantaranya Mon Thong, Chanee, Kradum Thong dan sebagainya di Thailand; D2, D10, D24, D99, D123, MDUR78, MDUR88, dan sebagainya di Malaysia; Matahari, Petruk, Sunan, Simas, Kalapet, Aspar, Raja Mabah, dan sebagainya di Indonesia (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001).
Durian merupakan tanaman tahunan berbentuk pohon yang dapat berumur sampai dengan 150 tahun. Tinggi tanaman dapat mencapai 40 meter atau lebih, dengan diameter batang dapat mencapai 50 sampai 120 cm. Cabang utama tumbuh dari batang utama ke segala arah. Bentuk tajuk adalah kerucut atau kubah (columnar), tergantung genotipe dan cara perbanyakan. Daun durian berupa daun tunggal, tersusun berseling, berbulu, menjuntai, bentuk oval atau elip, panjang 8 sampai 12 cm dan lebar 4 sampai 6 cm. warna permukaan atas daun adalah hijau muda sampai hijau tua, sementara permukaan bawah coklat keperakan (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001).
Bunga durian muncul pada cabang utama, kadang-kadang juga pada batang utama dan cabang sekunder atau tersier yang cukup besar. Inisiasi perbungaan terjadi setelah mengalami musim kering yang cukup. Etephon, NAA, dan diaminozide tidak dapat menginduksi pembungaan, sementara GA3 menunda pembungaan (Nakasone dan Paul 1998). Bunga mekar pada sore sampai malam hari sehingga penyerbukan terjadi pada malam hari. Penyerbukan diduga terjadi dengan bantuan kelelawar. Durian merupakan tanaman yang secara alami
menyerbuk silang, bahkan terdapat klon yang menunjukkan gejala ketakserasian sendiri (self incompatibility) sehingga memerlukan serbuk sari dari varietas lain untuk pembentukan buah yang normal (George et al. 1994; Nanthachay 1994). Penyerbukan yang tidak sempurna dapat menyebabkan adanya ruang buah (loculus) kosong yang berakibat bentuk buah tidak simetris dan menurunkan kualitas buah (Nanthachay dan Sapii 1994).
Buah durian berbentuk bulat sampai lonjong, ukuran bervariasi antar varietas, diameter melintang 13 sampai 16 cm dan diameter membujur 15 sampai 25 cm. Tangkai buah cukup panjang, 5 sampai 6 cm berdiameter 1 sampai 1.2 cm. Kulit buah tebal, tertutup oleh duri-duri berbentuk piramid yang runcing, keras dan tajam. Di dalam buah biasanya terdapat 5 ruang, kadang-kadang ada yang 6. Dalam tiap ruang terdapat 7 sampai 9 bakal biji. Perkembangan buah sejak penyerbukan sampai buah masak memerlukan waktu 90 sampai 115 hari (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001). Selama perkembangan buah tersebut terdapat hubungan yang erat antara diameter tangkai buah dengan bobot kering seluruh bagian buah (Ogawa et al. 2007). Dengan demikian ukuran tangkai buah dapat dijadikan penanda tingkat perkembangan buah durian. Buah durian mempunyai kandungan nutrisi yang tinggi, walaupun terdapat variasi yang tinggi antara buah dari pohon yang berlainan (Tabel 2). Selain itu, daging buah durian juga mengandung senyawa volatil yang mencakup 22 jenis ester, 9 jenis alkana mengandung belerang, 3 jenis tioasetal, 2 jenis tioester, 2 jenis tiolana dan 1 jenis alkohol (Chin et al. 2007).
Tabel 2 Komposisi nutrisi daging buah durian (per 100 g)
Komponen a b c d e f Air (g) 59.9 58.0 65 70.9 68.0 66.8 Kalori (g) 147 - 134 - - - Protein (g) 2.0 2.8 2.5 3.3 - 2.5 Lemak (g) 1.2 3.9 3.0 4.3 - 1.6 Karbohidrat (g) 36.1 34.1 28.9 19.3 15.0 28.3 Serat (g) 1.9 - - 1.2 - 1.4 Abu (g) 0.8 - - - - - Kalsium (mg) 18 10 7.4 49 - 20 Pospor (mg) 56 50 44 27 - 63 Besi (mg) 1.1 0.1 1.3 2.0 - 0.9 Vit, A (IU) - - - 890 - - Tiamina (mg) 0.32 - 0.10 1.08 - 0.27 Riboflavin (mg) 0.28 - - 0.11 - 0.29 Niasin (mg) 1.1 - - 1.0 - - Asam askorbat (mg) 44 20 53 62 23 57
Sumber: a–e Nanthachay (1994); f. Subhadrabandhu dan Ketsa (2001).
Lingkungan optimum untuk pertumbuhan dan produksi durian adalah suhu 27 sampai 30 oC dan kelembaban udara 75% sampai 80%. Walaupun demikian durian relatif tahan suhu tinggi (sampai 40 oC) dan suhu rendah (sampai 22 oC) (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001). Pengaruh suhu rendah (≤9 oC) pada tanaman durian adalah pengguguran daun yang hebat dan kematian bibit (Zappala dan
Zappala 1994). Curah hujan optimum 1500 sampai 2500 mm per tahun yang tersebar merata sepanjang tahun, dan akan lebih baik pada daerah dengan curah hujan diatas 3000 mm per tahun.
Ketinggian tempat (altitude) yang optimum untuk durian adalah 50 sampai 500 meter dari permukaan laut. Jenis tanah yang ideal adalah tanah yang subur, lapisan tanahnya dalam dengan drainase yang baik dan pH 4.5 sampai 6.5. Topografi datar sampai berlereng dengan kemiringan sedang dibawah 35o (Subhadrabandhu dan Ketsa 2001).
Kultur Jaringan
Kultur jaringan tanaman adalah suatu metode perbanyakan vegetatif yang dilakukan dengan cara mengisolasi bagian tanaman (protoplas, sel, jaringan, organ) dan menumbuhkannya dalam wadah yang kondisinya terkontrol agar bagian tanaman tersebut memperbanyak diri dan beregenerasi kembali menjadi tanaman lengkap (Hartmann et al. 1990). Istilah kultur jaringan berlaku umum, walau yang dikulturkan sebenarnya adalah sel, protoplas, jaringan, atau organ. Kultur jaringan tanaman telah berkembang dari percobaan untuk pembuktian teori totipotensi menjadi metode perbanyakan tanaman yang mempunyai banyak keunggulan. Keuntungan perbanyakan tanaman menggunakan teknik kultur jaringan antara lain dapat dilakukan kapan saja, bahan perbanyakan tidak harus banyak sehingga tidak merusak tanaman induk, kecepatan perbanyakan tinggi, bibit yang dihasilkan seragam dan bebas patogen (cendawan, bakteri, bisa juga virus), dan dapat memperbanyak tanaman yang perbanyakannya secara alami sulit contohnya anggrek. Penerapan teknik kultur jaringan tanaman telah berkembang lebih luas lagi yakni untuk perbanyakan massal tanaman yang unik, perakitan tanaman transgenik, sebagai sistem model dalam fisiologi sel tanaman, penyelamatan tanaman langka, dan rekayasa metabolisme senyawa kimia tertentu (Loyola-Vargas dan Vázquez-Flota 2006). Dewasa ini kultur jaringan tanaman sudah menjadi salah satu bidang ilmu dalam bioteknologi tanaman, bersama dua bidang ilmu lain yaitu rekayasa genetika dan marka (penanda) molekuler tanaman (Aladele et al. 2012).
Banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan tanaman, antara lain komposisi nutrisi dalam media, ZPT, eksplan, dan kondisi lingkungan. Media kultur jaringan mengandung beberapa komponen, antara lain: Unsur hara makro dan mikro dalam bentuk garam. meliputi unsur N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn, Co, B, dan Mo; sumber karbon dan sumber energi terutama sukrosa dan atau glukosa; mio inositol dan vitamin terutama tiamina, asam nikotinat dan piridoksina; asam-asam amino sebagai sumber N-organik, dan bahan pemadat jika diperlukan. Sekarang telah dikembangkan banyak macam media dasar kultur jaringan yang dirancang untuk komoditas tertentu atau tujuan tertentu (Saad dan Elshahed 2012, Tabel 3).
Tabel 3 Komposisi berbagai media dasar kultur jaringan Komposisi media (ppm) MS B5 W LM VW Km M NN Unsur makro Ca3(PO4)2 - - - - 200 - - - NH4NO3 1650 - - 400 - - - 720 KNO3 1900 2500 80 - 525 180 180 950 CaCl2.2H2O 440 150 - 96 - - - 166 MgSO4.7H2O 370 250 720 370 250 250 250 185 KH2PO4 170 - - 170 250 150 150 68 (NH4)2SO4 - 134 - - 500 100 100 - NaH2PO4.H2O - 150 16.5 - - - - - CaNO3.4H2O - - 300 556 - 200 200 - Na2SO4 - - 200 - - - - - KCl - - 65 - - - - - K2SO4 - - - 990 - - - - Unsur mikro KI 0.83 0.75 0.75 - - 80 3 - H3BO3 6.2 3 1.5 6.2 - 6.2 0.6 10 MnSO4.4H2O 22.3 - 7 - 0.75 75 - 25 MnSO4.H2O - 10 - 29.43 - - - - ZnSO4.7H2O 8.6 2 2.6 8.6 - - 5 10 Na2MoO4.2H2O 0.25 0.25 - 0.25 - 0.25 5 0.25 CuSO4.5H2O 25 25 - 0.25 - 25 - 25 CoCl2.6H2O 25 25 - - - 25 - - Co(NO3)2.6H2O - - - 5 - Na2EDTA 37.3 37.3 - 37.3 - 74.6 37.3 37.3 FeSO4.7H2O 27.8 27.8 - 27.8 - 25 27.8 27.8 MnCl2 - - - 3.9 0.4 - Fe(C4H4O6)3.2H2O - - - - 28 - - -
Vitamin dan suplemen
Inositol 100 100 - 100 - - - 100 Glisina 2 2 3 2 - - - 2 Tiamina HCl 0.1 10 0.1 1 - 0.3 0.3 0.5 Piridoksina HCl 0.5 - 0.1 0.5 - 0.3 0.3 0.5 Asam nikotinat 0.5 - 0.5 0.5 - - 1.25 5 Ca-pantotenat - - 1 - - - - - Sisteina HCl - - 1 - - - - - Riboflavin - - - 0.3 5 - Biotin - - - 5 5 Asam folat - - - 0.3 0.5
Sumber: Saad dan Elshahed. (2012). Media: MS Murashige and Skoog; B5: Gamborg ; W: White; LM: Lloyd and McCown; VW: Vacin and Went; Km:Kudson modified; M: Mitra; NN: Nitsch and Nitsch.
Hormon tanaman adalah sekelompok senyawa organik alami yang mempengaruhi proses-proses fisiologi tanaman dalam konsentrasi rendah (Arteca 1996; Davies 2004), sedangkan zat pengatur tumbuh (ZPT) adalah senyawa kimia sintetis yang mempunyai karakteristik yang sama dengan hormon tanaman atau senyawa kimia yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Ada 5 kelompok ZPT dan hormon yang telah dikenal dalam mempengaruhi dan mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat dan etilen. Perkembangan terbaru telah memasukkan brassinosteroid, asam salisilat, dan jasmonat ke dalam kelompok hormon tanaman (Davies 2004).
ZPT kelompok auksin berperan merangsang pemanjangan sel, terutama di daerah meristem, pembelahan sel dan pembentukan akar adventif. Senyawa- senyawa yang termasuk dalam kelompok auksin yang banyak digunakan dalam
kultur jaringan antara lain α-naphtalenacetic acid (NAA), indole-3-acetic acid (IAA), 2,4-diclorophenoxyacetid acid (2,4-D), dan 4-amino-3,4,5, trichloro- picolinic acid (pikloram). Senyawa lain yang termasuk auksin adalah 2,4,5- triclorophenoxyacetid acid (2,4,5-T), indole-3-butyric acid (IBA) dan ρchloro- penoxyacetid acid (4-CPA) (Arteca 1996).
Sitokinin merupakan ZPT yang berperan meningkatkan pembelahan sel serta mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Di dalam kultur jaringan, sitokinin berperan dalam proliferasi dan morfogenesis pucuk. Senyawa kelompok sitokinin yang banyak digunakan dalam kultur jaringan adalah kinetin, benziladenin atau benzilaminopurin (BA/BAP), zeatin dan 2-isopenteniladenina (2-iP). Selain itu air kelapa juga banyak dipakai sebagai sumber sitokinin alamiah dalam kultur jaringan.
Kombinasi auksin dan sitokinin dalam media akan memberikan pengaruh terhadap morfogenesis eksplan dalam kultur. Rasio auksin terhadap sitokinin yang tinggi umumnya menginduksi akar, embriogenesis dan pembentukan kalus, sementara rasio auksin yang rendah umumnya menginduksi proliferasi tunas adventif dan tunas aksilar (Van Staden et al. 2008).
Faktor lain yang berpengaruh terhadap keberhasilan kultur jaringan antara lain genotipe, jenis eksplan, dan kondisi lingkungan kultur yang meliputi suhu, kelembaban, cahaya, keasaman media (pH), dan kondisi aerasi kultur.
Embriogenesis Somatik
Embriogenesis somatik merupakan suatu proses berkembangnya sel somatik membentuk individu baru melalui tahap perkembangan embrio yang spesifik tanpa melalui fusi gamet. Tahap-tahap perkembangan embrio somatik tersebut mirip dengan embrio zigotik hasil fusi gamet, pada kelas tanaman dikotil melalui tahap globular, torpedo, hati dan tahap kotiledon dan akhirnya berkecambah membentuk individu baru. Embrio somatik dapat terbentuk melalui dua jalur, yaitu embriogenesis somatik langsung dan embriogenesis somatik tidak langsung. Embriogenesis somatik langsung terjadi jika embrio terbentuk langsung pada eksplan yang dikulturkan sedangkan embriogenesis somatik secara tidak langsung adalah jika pembentukan embrio somatik didahului oleh fase kalus (Purnamaningsih 2002). Dari kedua jalur ini, embriogenesis somatik tidak langsung lebih sering diterapkan (Rose et al. 2010).
Proses pembentukan embrio somatik dari sel non embriogenik dapat dibagi menjadi 2 tahap, yaitu tahap induksi dan tahap ekspresi. Selama tahap induksi, sel-sel yang telah terdiferensiasi mengalami perubahan arah pertumbuhan dan perkembangan sehingga mendapatkan kemampuan embriogenik dan memperbanyak diri sebagai sel embriogenik. Selanjutnya pada tahap ekspresi sel- sel embriogenik menampilkan kemampuan embriogeniknya membentuk embrio somatik (Namasivayam 2007). Tahap induksi pada umumnya memerlukan auksin, yang paling banyak digunakan adalah 2,4-D. Keberadaan cekaman seperti cekaman pelukaan, cekaman ZPT, kelaparan nitrogen dan karbohidrat, dan cekaman suhu juga merupakan faktor kunci dalam menginduksi embrio somatik. Hormon/ZPT dan cekaman bersama-sama menginduksi dedifferensiasi sel dan