MIKROPROPAGASI TEMBESU (
Fagraea fragrans
ROXB)
RHOMI ARDIANSYAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Mikropropagasi Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Rhomi Ardiansyah
NIM E451120091
RINGKASAN
RHOMI ARDIANSYAH. Mikropropagasi Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.). Dibimbing oleh SUPRIYANTO dan ARUM SEKAR WULANDARI.
Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.) merupakan jenis pohon yang penting untuk furniture dan kayu konstruksi, tetapi perbanyakan jenis ini masih menemukan masalah dalam pengadaan benih baik secara kuantitas maupun kualitas karena tegakan sumber benihnya belum dibangun. Penanaman tembesu hanya mengandalkan anakan alami yang jumlahnya masih terbatas. Oleh karena itu diperlukan teknik perbanyakan tembesu dengan menggunakan metode mikropropagasi. Tahap-tahap pada metode mikropropagasi terdiri dari seleksi eksplan, sterilisasi eksplan, induksi dan pemanjangan tunas, dan induksi perakaran secara in vitro dan ex vitro. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mendapatkan teknologi produksi bahan eksplan yang tepat untuk mikropropagasi tembesu, (2) mendapatkan teknik sterilisasi explan yang tepat untuk memperoleh eksplan aseptik, (3) mendapatkan komposisi media tumbuh yang tepat pada induksi tunas tembesu secara in vitro, (4) mendapatkan dosis arang aktif yang tepat untuk pertumbuhan akar planlet secara in vitro, dan (5) mendapatkan zat pengatur tumbuh (ZPT) yang tepat untuk induksi perakaran tembesu secara ex vitro. Penelitian ini dilakukan di Tissue Culture Laboratory, Rumpin Seed Source and Nursery Center, Kementerian Kehutanan, Bogor. Metode yang digunakan pada penelitian ini meliputi produksi bahan eksplan, sterilisasi eksplan, induksi tunas, pemanjangan tunas, dan induksi perakaran secara in vitro dan ex vitro. Perlakuan pada tahap produksi bahan eksplan (kebun pangkas) adalah kombinasi antara pemupukan dan pelengkungan. Tahap sterilisasi eksplan menggunakan larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) dengan berbagai waktu perendaman (5, 10, 15, dan 20 menit). Induksi tunas dilakukan dengan menggunakan media MS, MS modifikasi, dan MS dengan tambahan air kelapa muda 15% yang dikombinasikan dengan ZPT BAP 1.5 ppm. Pemanjangan tunas dan perakaran secara in vitro
menggunakan media ½ MS yang ditambahkan dengan arang aktif 1 g/L dan 2 g/L. Induksi perakaran secara ex vitro dilakukan dengan menggunakan ZPT bubuk (Rootone F) sebagai ZPT sintetik dan air kelapa muda 100% sebagai ZPT alami. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pelengkungan atau pemupukan dapat meningkatkan produksi bahan eksplan terbanyak untuk mikropropagasi tembesu. Eksplan yang direndam dengan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) selama 15 dan 20 menit menghasilkan eksplan aseptik tertinggi dengan persentase hidup sebanyak 26.67% dan 33.3%. Kombinasi perlakuan antara BAP 1.5 ppm dengan media MS dan MS modifikasi merupakan media kultur terbaik untuk induksi tunas tembesu dengan menghasilkan 8.67 tunas/eksplan dan 11.86 tunas/eksplan. Media ½ MS tanpa penambahan arang aktif dapat digunakan untuk pemanjangan tunas, 11.33 mm, dan induksi perakaran secara in vitro, 11.11%. Induksi akar secara ex vitro dengan menggunakan ZPT Rootone F menghasilkan persentase tumbuh dan berakar sebanyak 93.33% dan 50% sedangkan dengan air kelapa muda menghasilkan planlet yang berakar sebanyak 33.33%.
SUMMARY
RHOMI ARDIANSYAH. Micropropagation of Tembesu (Fagraea fragrans
Roxb.). Supervised by SUPRIYANTO and ARUM SEKAR WULANDARI.
Tembesu (Fragraea fragrans Roxb) is important tree species for furniture and wood construction due to its decorative structure and durability, but its propagation is facing to the problems on seed availability either quantitatively or qualitatively due to lack of seed sources. Tembesu plantation commontly use the seedlings coming from natural regeneration. Therefore, it is necessary to develop a propagation technique using micropropagation techniques.The steps of micropropagation method includes explant production and selection, sterilization, shoot induction and elongation, and root induction, both in vitro and ex vitro
conditions. The objectives of this research were (1) to find out the production technology of explant for micropropagation of tembesu, (2) to find out the best method for explant sterilization in micropropagation of tembesu, (3) to find out the apropriate growth medium composition for shoot induction of tembesu in in vitro condition, (4) to find out the best activated charcoal amendement for root induction in Tembesu plantlets,and (5) to find out the appropriate plant growth regulator for rooting induction of tembesu in ex vitro conditions. Research was conducted at Tissue Culture Laboratory, Rumpin Seed Source and Nursery Center, The Ministry of Forestry, Bogor. Methods used in this research consisted of explant production and preparation, sterilization, shoot inductions, shoot elongation, rooting induction either in in vitro or ex vitro conditions. Combination treatments of banding and fertilization were use for explant production. Sodium hypochlorites 0.5% (v/v) in various durations (5, 10, 15, and 20 minutes) were used for explant sterilization. Shoot induction was done in MS0 medium, MS modified medium, and MS added with 15% coconut water combined with 1.5 ppm of BAP. Shoot elongation and in vitro root induction were done using a half-strength MS medium, and half-half-strength MS medium that were added with activated charcoal at 1 g/L and 2 g/L. Ex vitro root induction were done using plant growth regulation (PGR) powder (Rootone F) as sinthetic PGR and coconut water 100% as natural PGR. The result showed that fertilizer and banding treatment produced the most numerous explant materials that can be used for tembesu micropropagation. Explants that soaked in sodium hypochlorite 0.5% (v/v) within 15 and 20 minutes produced the highest aseptic explant amounting to 26.67 % and 33.3%, respectively. Combination treatment between BAP 1.5 ppm with MS and MS modified medium was the most favorable culture medium for shoot induction of tembesu and produced 8.67 shoots/explant and 11.86 shoots/explant. A half strength MS added without adding activated charcoal is recommended for shoot elongation, 11.33 mm in shoot length, and root induction in in vitro, 11.11% in rooting. Root induction in ex vitro condition using Rootone F as synthetic PGR produced 93.33% growth percentage and 50% rooting, while the coconut milk produced 33.33 % rooting.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains
pada
Program Studi Silvikultur Tropika
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
RHOMI ARDIANSYAH
Judul Tesis : Mikropropagasi Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.) Nama : Rhomi Ardiansyah
NIM : E451120091
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Ir Supriyanto Ketua
Dr Ir Arum Sekar Wulandari, MS Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Silvikultur Tropika
Prof Dr Ir Sri Wilarso Budi R, MS
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan dengan baik. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2014 ini ialah perbanyakan tanaman hutan, dengan judul Mikropropagasi Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Supriyanto dan Dr Ir Arum Sekar Wulandari, MS selaku dosen pembimbing atas segala ilmu dan bimbingannya selama ini dan dengan sangat sabar membimbing penulis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ir Benny Subandi, MSc selaku Project Director of Rumpin Seed Source and Nursery Center yang telah memberikan banyak masukan pada penelitian ini dan memberikan kesempatan pada penulis untuk melakukan penelitian pada instansi yang dipimpinnya, dan Yuli Fitriani, S.Hut dan seluruh staff Rumpin Seed Source and Nursery Center
atas semua saran pada penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa, dukungan, dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi kehutanan di masa yang akan datang.
Bogor, Februari 2015
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xii
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 4
Kerangka Pemikiran 4
Tujuan Penelitian 6
Manfaat Penelitian 6
Hipotesis 6
2 METODE 6
Tempat dan Waktu 6
Bahan 7
Alat 7
Prosedur Kerja 7
3 HASIL 12
Teknik Produksi Bahan Eksplan 12
Sterilisasi Eksplan 15
Tahap Elongasi dan Induksi Perakaran In Vitro 21
Induksi Perakaran Secara Stek Pucuk 24
4 PEMBAHASAN 27
Teknik Produksi Bahan Eksplan 27
Sterilisasi Eksplan 30
Induksi Tunas/Multiplikasi 31
Elongasi dan Induksi Perakaran Secara In Vitro 35
Induksi Perakaran Secara Ex Vitro (Stek Pucuk) 36
5 KESIMPULAN DAN SARAN 38
Kesimpulan 38
Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
LAMPIRAN 47
DAFTAR TABEL
Halaman 1 Hasil perlakuan pemupukan dan pelengkungan terhadap panjang tunas, jumlah
tunas, jumlah daun, dan warna daun pada bibit tembesu 13 2 Pengaruh durasi waktu perendaman eksplan dalam larutan natrium hipoklorit
0.5% (v/v) terhadap persentase eksplan hidup, kontaminasi, dan pencokelatan
pada eksplan tembesu 16
3 Pengaruh komposisi media tumbuh terhadap jumlah tunas, panjang tunas,
jumlah daun dan warna daun pada mikropropagasi tembesu 17 4 Pengaruh perlakuan penambahan arang aktif terhadap panjang tunas,
persentase berakar, jumlah akar, jumlah tunas, jumlah daun, dan warna daun 22 5 Pengaruh ZPT terhadap persentase hidup, persentase hidup berakar, jumlah
tunas, jumlah pucuk, panjang pucuk, jumlah daun, dan warna daun stek
tembesu 25
6 Kandungan hormon yang terdapat pada air kelapa muda 36
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Kerangka pemikiran penelitian (garis putus-putus: ruang lingkup penelitian) 5 2 Regresi hubungan antara jumlah tunas dengan panjang tunas pada produksi
bahan eksplan 13
3 Pola pertumbuhan bibit tembesu: a. dipupuk, dilengkungkan, b. tidak dipupuk, dilengkungkan, c. dipupuk, dilengkungkan, d. tidak dipupuk, tidak
dilengkungkan 14
4 Ilustrasi struktur daun tembesu dan pola pertumbuhan tunas: a. diagram daun, b. pola pertumbuhan tunas pada perlakuan pemangkasan, dan c. pelengkungan 15 5 Eksplan tembesu hasil sterilisasi; (a) eksplan terkontaminasi fungi, (b) awal
munculnya kontaminasi pada bagian pucuk eksplan, (c) eksplan
terkontaminasi bakteri, dan (d) fungi yang tumbuh pada lokasi bakteri 16 6 Regresi hubungan jumlah tunas dengan panjang tunas pada kondisi in vitro 18 7 Pertumbuhan tunas yang terdapat pada daun pada awal dan akhir pengamatan;
a. perlakuan MS+BAP, b. Perlakuan MS-mod+BAP 18
8 Organogenesis tunas adventif dari kalus tembesu: a. kalus pada eksplan, b.
kalus irisan melintang, c. tunas irisan melintang 19
9 Stomata pada daun tembesu: a. sumber eksplan, b. hasil mikropropagasi 20 10 Pertumbuhan eksplan pada perlakuan MS+CW 15%+BAP 1.5 ppm 21 11 Regresi hubungan antara panjang tunas dengan jumlah tunas pada tahap
elongasi dan induksi perakaran secara in vitro 22
12 Pertumbuhan pemanjangan tunas pada berbagai dosis arang aktif: a. kontrol, b.
arang aktif 1 g/L, c. arang aktif 2 g/L 23
13 Pertumbuhan akar pada induksi perakaran secara in vitro: a. dan b.
pertumbuhan perakaran tampak bawah, c. pertumbuhan perakaran tampak
samping, d. irisan melintang pada titik tumbuh perakaran 24 14 Pola pertumbuhan akar pada planlet tembesu: a. pertumbuhan akar pada
perlakuan Rootone F, b. pertumbuhan perakaran pada perlakuan perendamana
air kelapa muda 26
15 Pola pertumbuhan perakaran tembesu: a. bentuk perakaran, b. titik tumbuh
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Deforestasi yang terjadi di dalam dan di luar kawasan hutan periode tahun 2009–2010 mencapai angka 0.83 juta ha. Deforestasi terbesar di Indonesia terjadi di Pulau Sumatera dan Kalimatan dengan total luasan masing-masing 0.41 juta ha dan 0.33 juta ha (Kemenhut 2012). Deforestasi tersebut terjadi karena beberapa faktor, seperti perluasan lahan pertanian, penebangan kayu, dan pembangunan infrastruktur (pembangunan jalan) perubahan fungsi kawasan (APL), dan kebakaran hutan (Sumergo et al. 2011). Hal ini dapat berakibat hilangnya habitat asli serta jenis-jenis flora yang ada di lokasi tersebut, termasuk jenis tembesu.
Tembesu (Fagraea fragrans Roxb.) merupakan jenis pohon lokal yang tumbuh dan tersebar di daerah Jambi, Sumatera Selatan, Lampung (Asmaliyah et al. 2012) dan Kalimantan Barat (Rosalia 2008). Jenis ini mempunyai keunggulan dari sisi ekologi dan ekonomi (Asmaliyah et al. 2012). Secara ekologi, tembesu merupakan jenis tanaman pionir yang dapat tumbuh di areal bekas terbakar dan padang rumput, sedangkan secara ekonomi kayu tembesu dapat digunakan untuk kayu konstruksi bangunan, jembatan, tiang listrik, dan furniture serta bagian kulit batang dan daun dari jenis ini dapat digunakan sebagai obat-obatan (Putra et al.
2011). Kayu tembesu memiliki kelas awet I dan kelas kuat I-II (Martawijaya et al. 1992).
Hingga tahun 2011, permintaan kayu tembesu, khususnya di Kota Palembang, Sumatera Selatan, mencapai 3 120 m3 per tahun (Sofyan et al. 2013).
Potensi total kayu tembesu di alam, untuk diameter ≥ 40 cm sebesar 38.84 m3/ha. Pohon tembesu termasuk jenis yang tingkat kerapatan jenisnya rendah yaitu 16.25 individu/ha (Rosalia 2008). Hal ini yang menyebabkan suplai bahan baku kayu tembesu sangat sulit diperoleh sehingga penggunaan kayu tembesu sangat berkurang dan akhirnya digantikan oleh jenis-jenis kayu lainnya dengan kualitas di bawah kayu tembesu seperti medang batu, gerunggang, dan malabira (Sofyan et al. 2013). Sulitnya mendapatkan bahan baku kayu tembesu diakibatkan karena terjadinya eksploitasi yang berlebihan yang tidak diikuti dengan kegiatan penanaman.
Sampai saat ini, di Kalimantan Barat, tembesu secara intensif dieksploitasi, sebagai akibat tingginya permintaan kayu tembesu (Anshari 2006). Kegiatan eksploitasi tembesu yang tidak diimbangi dengan kegiatan penanaman membuat regenerasi tembesu semakin berkurang dan ketersediaan benih menjadi terbatas (Sofyan dan Muslimin 2007). Hasil penelitian tingkat regenerasi tembesu di Taman Nasional Danau Sentarum, Kapuas Hulu, Kalimantan Barat, menunjukkan kerapatan tembesu pada tingkat semai sebesar 2.5 individu/ha, pancang 8.75 individu/ha, tiang 5.62 individu/ha, dan pohon 16.25 individu/ha (Rosalia 2008). Jumlah individu tembesu tingkat semai yang rendah menunjukkan bahwa tembesu memiliki kemampuan regenerasi yang rendah.
2
tembesu yang baik dapat diperoleh dari tegakan yang telah memenuhi syarat yaitu sehat dan cukup umur (>50 tahun) (Buharman et al. 2011). Sementara itu, untuk keperluan kegiatan rehabilitasi dan penanaman dibutuhkan bibit dalam jumlah besar, berkualitas, seragam, dan tepat waktu.
Oleh karena itu, diperlukan suatu teknik perbanyakan vegetatif untuk mengatasi permasalah persediaan bibit yang siap tanam. Perbanyakan vegetatif memiliki kelebihan karena semua karakteristik tanaman induk dapat diturunkan sepenuhnya ke anakan melalui duplikasi yang tepat dari sistem kromosom yang berlangsung selama pembelahan sel (Hartmann dan Kester 1959).
Sampai saat ini, perbanyakan vegetatif jenis tembesu dilakukan melalui stek batang dengan persentase keberhasilannya sebesar 92% (Sofyan dan Muslimin 2007) sedangkan perbanyakan secara kultur jaringan masih terbatas antara lain oleh Lee dan Rao (1986) yang menggunakan media Murashige dan Skoog (MS) dengan tambahan zat pengatur tumbuh (ZPT) BAP 8.8 µM dan 2,4-D 0.5 µM menghasilkan tunas adventif yang tumbuh dari kultur in vitro, namun teknik perbanyakan kultur jaringan jenis ini tidak dijelaskan secara rinci. Untuk itu pengembangan tembesu melalui mikropropagasi diharapkan dapat menghasilkan tunas aksilar lebih banyak dan memiliki stabilitas genetik yang tetap.
Pada kegiatan perbanyakan tanaman secara vegetatif, ketersedian sumber eksplan dalam jumlah banyak dan tepat waktu sangat dibutuhkan. Ketersediaan sumber eksplan ini harus berkelanjutan dan dapat memenuhi kriteria eksplan yang dibutuhkan antara lain dengan membuat kebun pangkas. Tujuan dari pembuatan kebun pangkas sebagai sumber eksplan adalah untuk memproduksi bahan eksplan yang bersifat juvenil dalam jumlah yang memadai. Perbanyakan tanaman menggunakan bahan tanam juvenil memiliki tingkat keberhasilan yang lebih tinggi daripada bahan tanam yang sudah tua. Jaringan tanaman juvenil memiliki sel-sel yang mudah membelah sedangkan sel-sel pada jaringan tanaman tua memiliki dinding sel yang lebih liat. Selain itu juga, untuk membebaskan tanaman induk dari hama dan penyakit diperlukan kegiatan karantina tanaman indukan dengan cara penyemprotan pestisida secara teratur. Hal ini dapat mengurangi kemungkinan kegagalan pertumbuhan tanaman pada saat kegiatan perbanyakan, baik dengan metode stek ataupun mikropropagasi. Bahan tanaman yang tumbuh dari tanaman induk diharapkan bebas dari hama dan penyakit, sehingga, ketika diperbanyak, klon dapat tumbuh dengan baik.
3 Ada tiga teknik mikropropagasi yang sering digunakan untuk produksi bibit tanaman yaitu kultur tunas, organogenesis, dan embriogenesis somatik. Kultur tunas adalah perbanyakan tanaman dengan cara merangsang (proliferasi) pertumbuhan tunas aksilar atau lateral yang sudah ada pada eksplan. Umumnya ada empat tahap dalam teknik kultur tunas, antara lain tahap induksi tunas, multiplikasi tunas, induksi perakaran, dan aklimatisasi. Pada saat ini teknik mikropropagasi yang sering digunakan untuk produksi bibit secara komersial adalah teknik kultur tunas (Sulistiani dan Yani 2012). Tingkat keberhasilan metode mikropropagasi sangat ditentukan oleh tahapan yang ada di dalamnya, seperti seleksi eksplan, sterilisasi eksplan dan lingkungan kerja, induksi tunas dan perakaran. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan dan menganalisis teknik dan metode rinci dari setiap tahapan mikropropagasi tembesu. Eksplan yang digunakan pada teknik mikropropagasi harus bebas dari kontaminan, seperti fungi dan bakteri. Teknik sterilisasi permukaan adalah teknik yang banyak digunakan untuk menghilangkan kontaminan yang terdapat pada permukaan eksplan. Selama proses sterilisasi, eksplan harus tetap hidup dan hanya kontaminan yang dieliminasi (Oyebanji et al. 2009). Sterilisasi permukaan dilakukan dengan merendam eksplan dalam larutan disinfektan dengan konsentrasi tertentu selama periode tertentu.
Sterilan, atau disinfektan, yang biasa digunakan untuk sterilisasi permukaan eksplan adalah natrium hipoklorit (NaOCl) atau kalsium hipoklorit (Ca[OCl]2)
(Dodds dan Roberts 1985). Senyawa hipoklorit sangat efektif dalam mengurangi kontaminasi pada teknik mikropropagasi (Bhojwani dan Razdan 1996; Oyebanji
et al. 2009). Penggunaan Ca(OCl)2 atau NaOCl mempunyai kelebihan dan
kekurangan dan memberikan hasil yang berbeda untuk setiap jenis eksplan yang digunakan. Sterilan Ca(OCl)2 memiliki pH yang stabil namun dapat merusak
jaringan pada bagian eksplan yang dipotong sedangkan NaOCl memiliki pH yang tidak stabil, bersifat toksik, namun tidak merusak jaringan. Sterilan NaOCl digunakan sebagai sterilan dalam berbagai teknik sterilisasi eksplan dengan konsentrasi dan waktu perendaman yang berbeda (Dumani et al. 2007; Khan et al.
2007; Peiris et al. 2012; Goswami dan Handique 2013; Olowe et al. 2014). Eksplan yang aseptik, bebas dari kontaminan fungi dan bakteri, merupakan persyaratan utama dalam kegiatan mikropropagasi.
4
mikropropagasi. Hal tersebut juga berpengaruh terhadap keberhasilan induksi perakaran planlet, baik secara in vitro maupun ex vitro.
Pertumbuhan tunas pada pasca induksi tunas dengan menggunakan zat pengatur tumbuh biasanya akan mengalami penghambatan dalam hal pemanjangan tunas, terutama jika menggunakan ZPT benzilaminopurin (BAP). Zat pengatur tumbuh BAP dapat menghambat pemanjangan tunas walaupun ini merupakan proses yang berbeda (George et al. 2008). Pada teknik mikropropagasi, penggunaan ZPT yang mengandung hormon sitokinin sintetik, khususnya BAP, sering ditambahkan pada media kultur untuk merangsang induksi tunas. Tunas yang muncul dapat berupa tunas aksilar dan/atau adventif. Namun, tunas yang tumbuh memiliki ukuran yang kecil akibat penghambatan oleh ZPT BAP (Ali2009; Namh et al. 2010; Machado et al. 2011; Boga et al. 2012). Untuk mengurangi pengaruh hormon sitokinin eksogen, dalam hal ini ZPT BAP, dilakukan pemindahan planlet ke media pemanjangan tanpa tambahan ZPT. Pengaruh hormon sitokinin di dalam planlet dapat dikurangi dengan menggunakan arang aktif yang ditambahkan ke dalam media kultur. Arang aktif merupakan penyerap yang kuat. Arang aktif juga dapat menurunkan konsentrasi zat pengatur tumbuh dan suplemen organik lainnya yang terdapat di dalam media kultur jaringan (Ahmadian et al. 2013).
Perumusan Masalah
Deforestasi di Indonesia paling besar terjadi di Kalimantan dan Sumatera yang merupakan daerah persebaran alami jenis tembesu. Hal ini menyebabkan sulit ditemukannya jenis tembesu di alam. Pembiakan jenis tembesu menggunakan benih memiliki masalah dalam hal mendapatkan sumber benih karena benih tembesu yang baik adalah benih yang berasal dari pohon yang berumur di atas 50 tahun. Konsekuensinya, sulit mendapatkan benih yang baik dan memiliki viabilitas yang tinggi dalam kegiatan pembibitannya. Untuk itu perlu adanya suatu teknik perbanyakan jenis tembesu melalui teknik mikropropagasi. Permasalahan yang akan dijawab pada penelitian ini antara lain:
1. Apakah dengan teknik pelengkungan dan pemupukan pada tahap produksi eksplan tembesu dapat meningkatkan produksi bahan eksplan dalam jumlah yang memadai?
2. Apakah dengan perlakuan perendaman eksplan dalam larutan NaOCl dapat meningkatkan jumlah eksplan aseptik dengan persentase yang tinggi?
3. Apakah perlakuan hormon sitokinin dengan menggunakan ZPT BAP dapat meningkatkan perbanyakan tunas dan pertumbuhan plantlet hasil mikropropagasi?
4. Apakah penambahan arang aktif dapat meningkatkan pemanjangan planlet dan induksi perakaran secara in vitro?
5. Apakah perlakuan hormon auksin sintetik dan alami dapat meningkatkan persentase perakaran planlet tembesu secara ex vitro?
Kerangka Pemikiran
5 jenis tembesu dan rusaknya habitat asli dari jenis ini. Kondisi tersebut memerlukan suatu strategi pembiakan bibit tembesu agar ketersediaan bibit tembesu yang berkualitas dan tersedia dalam jumlah yang memadai dapat terjaga. Pembiakan tembesu dapat dilakukan dengan benih, stek batang, dan stek pucuk. Tingkat keberhasilan teknik perbanyakan jenis tembesu sampai sekarang ini masih belum memuaskan sehingga perlu adanya teknik perbanyakan yang dapat meningkatkan ketersediaan bibit tembesu, antara lain dengan teknik mikropropagasi.
Teknik mikropropagasi memiliki tiga teknik, yaitu kultur tunas, organogenesis, dan embriogenesis somatik. Teknik kultur tunas adalah yang paling sering digunakan dalam kegiatan perbanyakan tanaman hutan dengan metode mikropropagasi. Pada teknik ini terdapat lima tahapan, yaitu produksi bahan eksplan, sterilisasi, induksi/multiplikasi tunas, elongasi tunas, dan induksi perakaran planlet. Setiap tahapan memiliki metode dan perlakuan tertentu yang dapat mendukung pertumbuhan tembesu. Teknik perbanyakan ini akan menghasilkan bibit-bibit tembesu dalam jumlah yang banyak yang nantinya dapat digunakan untuk kegiatan penanaman dan rehabilitasi (Gambar 1).
.
6
Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan teknik perbanyakan jenis tembesu (F. fragrans) dengan metode mikropropagasi. Tujuan khusus dari penelitian ini antara lain untuk:
(1) Mendapatkan teknologi produksi bahan eksplan yang tepat untuk mikropropagasi tembesu,
(2) Mendapatkan teknik sterilisasi eksplan yang tepat untuk memperoleh eksplan aseptik,
(3) Mendapatkan komposisi media tumbuh yang tepat pada induksi tunas tembesu secara in vitro,
(4) Mendapatkan dosis arang aktif yang tepat untuk pemanjangan tunas dan pertumbuhan akar planlet secara in vitro,
(5) Mendapatkan zat pengatur tumbuh (ZPT) yan tepat untuk induksi perakaran tembesu secara ex vitro.
Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk kegiatan perbanyakan tembesu (F. fragrans) dan dapat bermanfaat untuk kegiatan penanaman dan rehabilitasi serta dapat mendukung ekonomi masyarakat pengguna tembesu.
Hipotesis
Pada penelitian ini terdapat lima hipotesis yang digunakan, yaitu:
1. Penggunaan metode pemupukan dan pelengkungan berpengaruh terhadap produksi bahan eksplan untuk mikropropagasi tembesu.
2. Sterilisasi eksplan menggunakan larutan natrium hipoklorit (NaOCl) dengan konsentrasi 0.5% (v/v) berpengaruh terhadap persentase eksplan tembesu aseptik.
3. Penambahan ZPT BAP pada media kultur MS berpengaruh terhadap pertumbuhan tunas pada eksplan tembesu di dalam botol kultur.
4. Penambahan arang aktif pada media kultur pada tahap elongasi berpengaruh terhadap pertumbuhan panjang tunas planlet tembesu dan induksi perakaran secara in vitro.
5. Penggunaan Rootone F dan air kelapa muda berpengaruh terhadap induksi perakaran tembesu secara ex vitro.
2
METODE
Tempat dan Waktu
7
Bahan
Bahan yang digunakan untuk tahap produksi eksplan yaitu bibit tembesu dengan ukuran 20–50 cm, fungisida sistemik (benomil 50.4%), bakterisida sistemik (streptomisin sulfat 20%), insektisida (imidakloprid 5%), dan pupuk tunggal Urea, TSP, dan KCl. Bahan yang digunakan untuk tahap sterilisasi eksplan yaitu eksplan bagian tunas aksilar dan tunas lateral (2–3 cm), fungisida kontak (propineb 70%), bakterisida (streptomisin sulfat 6.41%), akuades steril, deterjen, tween 20, dan NaOCl 0.5% (v/v). Bahan yang digunakan untuk erlenmeyer, gelas ukur, pipet volumetrik, neraca analitik (ketelitian 0.001 g), pH meter, oven, automatic media dispenser electric, dan autoklaf. Alat-alat yang digunakan pada tahap sterilisasi eksplan, induksi tunas, elongasi, dan induksi perakaran secara in vitro yaitu laminar air flow, cawan petri, tabung kultur, rak tabung kultur, rak kultur, alumunium foil, stopwatch, plastik wrap, dan
handsprayer. Alat untuk induksi perakaran ex vitro yaitu bak plastik, gelas ukur, dan gunting stek.
Prosedur Kerja
Ada lima tahapan prosedur kerja yang dilaksanakan pada penelitian ini, yaitu tahap produksi bahan eksplan (kebun pangkas), sterilisasi eksplan, induksi tunas/multiplikasi, elongasi dan induksi perakaran secara in vitro, dan induksi perakaran secara ex vitro (stek pucuk). Data yang diperoleh dan dievaluasi di setiap tahapan didapatkan teknik yang tepat untuk mikropropagasi tembesu.
Tahap produksi bahan eksplan (kebun pangkas)
8
pemangkasan dilakukan dengan memotong bagian tunas apikal yang bertujuan untuk membentuk tunas lateral yang bersifat plagiotrop sehingga pada satu bibit dapat diperoleh lebih dari satu tunas. Metode berikutnya dilakukan dengan pelengkungan yaitu dengan cara memangkas tunas apikal bibit kemudian bibit dilengkungkan dan dilakukan pemangkasan beberapa daun pada bibit agar dapat membentuk tunas-tunas aksilar yang bersifat ortotrop.
Pada tahap ini, rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dua faktor yaitu pemupukan (dipupuk dan tidak dipupuk) dan pelengkungan (dilengkungkan dan tidak dilengkungkan). Kombinasi perlakuan yang terdiri dari: dipupuk dilengkungkan (P1L1), dipupuk tidak dilengkungkan (P1L0), tidak dipupuk dilengkungkan (P0L1), dan tidak dipupuk tidak dilengkungkan (P0L0). Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan dengan setiap ulangan terdiri atas 5 bibit. Total bibit adalah 2x2x3x5=60 bibit.
Pengamatan dilakukan selama 8 minggu. Parameter yang diamati antara lain panjang tunas, jumlah tunas, jumlah daun, dan warna daun. Panjang tunas merupakan selisih antara panjang tunas di akhir pengamatan dengan di awal pengamatan. Jumlah tunas merupakan selisih jumlah tunas di akhir pengamatan dan di awal pengamatan. Jumlah daun merupakan total jumlah daun yang terdapat pada objek pengamatan. Warna daun merupakan pengukuran warna daun menggunakan BWD dengan skala 1–6 (Ardiyani dan Arimarsetiowati 2012). Data kemudian dianalisis menggunakan software Microsoft Excel, dan SAS Version 9.1. Untuk menentukan perbedaan antar perlakuan dilakukan uji jarak berganda Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2000).
Tahap sterilisasi
Proses sterilisasi dalam kegiatan mikropropagasi terdiri atas sterilisasi lingkungan kerja, sterilisasi alat dan medium kultur, serta sterilisasi eksplan. Sterilisasi lingkungan kerja untuk kultur in vitro terdiri atas lingkungan umum (ruang transfer secara keseluruhan) dan lingkungan khusus (lingkungan di dalam
laminar air flow cabinet). Alat-alat kerja yaitu pinset, skalpel, gunting, dan tabung kultur dicuci menggunakan deterjen sampai bersih kemudian dikeringkan. Alat-alat tersebut dibungkus menggunakan kertas koran kemudian disterilisasi dengan menggunakan autoklaf pada suhu 121–126 ⁰C dan tekanan 1.5 atm selama 1 jam. Alat-alat yang telah disterilisasi kemudian dimasukkan ke dalam laminar air flow cabinet untuk disinari ultraviolet (UV). Sterilisasi pada laminar air flow cabinet
yaitu dengan menyemprot permukaan meja kerja dengan alkohol 70% dan menghidupkan blower pada laminar air flow cabinet. Lampu ultraviolet dalam
laminar air flow cabinet dinyalakan selama 1–2 jam sebelum dilakukan kegiatan di laminar air flow cabinet, ini bertujuan untuk mengurangi kontaminan di tempat kerja. Pinset dan mata pisau yang digunakan pada proses inisiasi dicelupkan ke dalam alkohol 70% dan dibakar di atas api bunsen sebelum kegiatan pemotongan dan penanaman eksplan.
Media kultur yang digunakan disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121–126 ⁰C dengan tekanan 1.5 atm selama 20–40 menit. Untuk mengetahui perubahan atau kontaminasi yang terjadi sebelum digunakan, media perlu disimpan selama 2–3 hari.
9 dilakukan dengan cara pengambilan eksplan dari sumber eksplan yang sudah dikarantina yang kemudian diambil bagian tunas lateral dari bibit tembesu. Bagian tunas lateral yang diambil adalah tunas yang masih menguncup dari bahan induk dengan panjang 1–2 cm. Eksplan pucuk yang telah dipotong dari bahan induk dicuci bersih pada air mengalir dan diusap dengan kapas basah untuk menghilangkan kotoran yang menempel. Eksplan dicuci dengan deterjen sebanyak 2 g/L selama 10 menit, kemudian dibilas dengan air mengalir sampai bersih. Eksplan yang sudah dibilas kemudian direndam dengan fungisida dengan takaran 1–3 g/L dan dikocok menggunakan shaker selama 1 jam kemudian dicuci bersih dengan aquades sampai tiga kali. Eksplan yang telah dibilas kemudian direndam dengan bakterisida dengan takaran 1–3 g/L dan dikocok dengan shaker selama 1 jam kemudian dibilas dengan aqudes sampai tiga kali.
Proses sterilisasi lanjutan dikerjakan di dalam laminar air flow cabinet yaitu pencucian eksplan menggunakan air steril sebanyak tiga kali selama 5 menit. Selanjutnya, perendaman eksplan di dalam larutan natrium hippoklorit dengan konsentrasi 0.5% (v/v) yang ditambahkan satu tetes tween 20 dan dikocok menggunakan shaker dengan waktu yang beragam. Tween 20 berfungsi sebagai sebagai pelembab permukaan eksplan supaya bahan sterilan dapat menyerap dengan baik. Eksplan yang telah direndam kemudian dibilas menggunakan air steril sebanyak tiga kali masing-masing selama 5 menit.
Selanjutnya, eksplan yang telah disterilisasi diletakkan di dalam cawan petri. Cawan petri yang digunakan untuk penanaman terdiri dari dua macam yaitu cawan petri berdiameter 95 mm yang berisi tisu steril dan cawan petri berukuran 101 mm. Cawan petri terlebih dahulu disterilisasi menggunakan autoklaf dan cawan petri tersebut dimasukkan ke laminar air flow cabinet. Untuk peletakan eksplan dilakukan dengan dua cara yaitu cawan petri yang berukuran 95 mm bertujuan untuk mengurangi air yang menempel pada eksplan sedangkan cawan petri berukuran lebih besar 101 mm bertujuan untuk memotong eksplan yang berukuran 1–2 cm. Pemotongan eksplan dilakukan pada bagian eksplan yang luka dan terkena bahan sterilan.
Eksplan dibilas dengan air steril sebanyak tiga kali. Eksplan yang telah dibilas dimasukkan ke dalam tabung kultur. Media yang digunakan adalah media MS. Tabung kultur yang telah ditanam eksplan ditutup rapat dengan menggunakan aluminium foil dan plastik kemudian diikat dengan karet dan dilapisi dengan plastik wrap. Setelah penanaman eksplan, tabung kultur yang telah berisi eksplan aseptik diletakkan di ruang kultur yang suhu dan cahaya telah diatur. Cahaya yang digunakan adalah cahaya lampu TL 5 watt. Suhu pada ruang kultur ditetapkan pada suhu 27 oC.
Rancangan yang digunakan untuk tahap sterilisasi adalah rancangan acak lengkap satu faktor yaitu waktu perendaman di dalam larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) dengan 4 tingkat perlakuan (5, 10, 15, dan 20 menit). Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan, setiap ulangan terdiri atas 10 eksplan. Total eksplan adalah 4x3x10=120 eksplan.
10
eksplan yang mengalami kontaminasi bakteri dan/atau fungi dibandingkan dengan seluruh jumlah eksplan. Persentase pencokelatan (browning) merupakan jumlah eksplan yang mengalami pencokelatan dibandingkan dengan jumlah seluruh eksplan. Data yang diambil kemudian dianalisis menggunakan software Microsoft Excel, dan SAS Version 9.1. Untuk menentukan perbedaan antar perlakuan dilakukan uji jarak berganda Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2000).
Pembuatan media kultur
Pembuatan media kultur yaitu membuat larutan stok yang terdiri atas larutan stok A, larutan stok B, larutan stok C, larutan stok D, larutan stok E, larutan stok F, stok myo-inositol, stok vitamin dan stok ZPT. Masing-masing unsur pembentuk larutan stok ditimbang kemudian dilarutkan ke dalam aquades sebanyak satu liter dengan konsentrasi 100 kali dari konsentrasi awal dan disimpan di tempat bersuhu rendah (lemari es). Komposisi masing-masing larutan stok dapat dilihat pada Lampiran 1.
Tahapan selanjutnya adalah pembuatan larutan media kultur MS (Murashige dan Skoog). Larutan stok A–F masing-masing diambil 10 mL, vitamin 10 mL, dan gula pasir 30 g dimasukkan ke dalam gelas piala kemudian dicampurkan dengan aquades sampai volume menjadi 1000 mL. Nilai pH larutan diukur sampai berkisar pH 5.8. Jika pH < 5 maka ditambahkan larutan NaOH secara bertahap sehingga media mencapai pH 5.8 dan jika pH > 6 maka ditambahkan larutan HCl secara bertahap sehingga media mencapai pH 5.8. Agar-agar bubuk dimasukkan sebanyak 7 g ke dalam larutan dan diaduk hingga rata kemudian larutan media dimasukkan dalam panci dan dimasak hingga mendidih.
Media yang telah mendidih dimasukkan dalam tabung kultur dengan ukuran masing-masing 10 mL. Tabung yang telah diisi media, ditutup menggunakan plastik dan diikat menggunakan karet sampai tertutup rapat. Tabung yang telah berisi media disterilisasi menggunakan autoklaf dengan suhu 121–126 oC dan tekanan 1.5 atm selama 20–40 menit. Tabung berisi media yang telah disterilisasi dibungkus menggunakan plastik yang telah disemprot dengan alkohol 70% kemudian disimpan di dalam lemari pada suhu ruangan.
Pembuatan media perlakuan diawali dengan proses yang sama pada pembuatan media kontrol (MS0). Penambahan BAP 1.5 ppm, air kelapa muda 15%, dan arang aktif (1 g/L dan 2 g/L) dilakukan setelah pengenceran dengan air aquades hingga menjadi volume akhir satu liter. Larutan yang telah diencerkan diukur kadar pH menggunakan pH meter, sehingga diperoleh pH 5.8. Setelah itu, dituang ke dalam gelas ukur dan dicampur dengan agar-agar. Larutan yang telah dicampur agar-agar dimasak hingga mendidih dan dituang ke dalam tabung-tabung kultur yang telah steril masing-masing sebanyak 10 mL. Tabung yang telah dituang media, ditutup menggunakan plastik dan diikat menggunakan karet sampai tertutup rapat dan disusun di rak tabung kultur. Tabung yang telah berisi media disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121–126 oC dan tekanan 1.5 atm selama 20–40 menit. Tabung kultur yang berisi media dan telah disterilisasi kemudian disimpan di dalam lemari pada suhu ruangan. Pembuatan media MS modifikasi dilakukan dengan penambahan jumlah KNO3 sebanyak 11.26 mL dari
11
Tahap induksi tunas/multiplikasi
Pada tahap induksi tunas, kegiatan yang dilakukan adalah kegiatan penanaman eksplan aseptik ke dalam tabung kultur. Media yang digunakan adalah media MS, media MS yang dimodifikasi, dan MS dengan tambahan air kelapa muda 15% yang masing-masing ditambahkan dengan zat pengatur tumbuh BAP dengan beberapa variasi konsentrasi yang bertujuan untuk merangsang pertumbuhan tunas aksilar. Tabung kultur yang telah ditanam eksplan ditutup rapat dengan menggunakan aluminium foil dan plastik kemudian diikat dengan karet dan dilapisi dengan plastik wrap. Setelah tahap induksi tunas, tabung kultur yang telah berisi eksplan aseptik diletakkan di ruang kultur yang suhu dan cahaya telah diatur. Cahaya yang digunakan adalah cahaya lampu TL 5 watt. Suhu pada ruang kultur ditetapkan pada suhu 27 oC.
Eksplan yang telah aseptik kemudian dipindahkan ke media induksi tunas dan multiplikasi. Media yang digunakan yaitu MS, MS dengan penambahan BAP 1.5 ppm, dan MS modifikasi. Media MS modifikasi yang digunakan adalah dengan menaikan total konsentrasi nitrogen menjadi 80 mmol dengan perbandingan NO3-:NH4+ = 3:1. Rancangan percobaan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah racangan acak lengkap satu faktor perlakuan komposisi media MS yaitu MS0, MS modifikasi, MS0+air kelapa muda 15%, MS0+BAP 1.5 ppm, MS modifikasi+BAP 1.5 ppm, dan MS0+air kelapa 15%+BAP 1.5 ppm. Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan dan setiap ulangan terdiri atas 5 eksplan, sehingga total eksplan berjumlah 3x6x5=90 eksplan.
Pengamatan dilakukan selama 4 minggu. Paramater yang diamati antara lain panjang tunas, jumlah tunas, jumlah daun, dan warna daun. Panjang tunas merupakan panjang tunas baru yang tumbuh. Jumlah tunas merupakan selisih jumlah tunas di akhir pengamatan dan di awal pengamatan. Jumlah daun merupakan total jumlah daun yang terdapat pada objek pengamatan. Warna daun merupakan pengukuran warna daun menggunakan BWD dengan skala 1–6 (Ardiyani dan Arimarsetiowati 2012). Data yang diambil kemudian dianalisis menggunakan software Microsoft Excel dan SAS Version 9.1. Untuk menentukan perbedaan antar perlakuan dilakukan uji jarak berganda Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2000).
Tahap elongasi dan induksi perakaran in vitro
Planlet yang berasal dari tahap induksi tunas kemudian dipindahkan ke media elongasi. Media elongasi yang digunakan adalah media ½ MS (media MS dengan ½ konsentrasi) dan media ½ MS menggunakan tambahan arang aktif sebanyak 1 g/L dan 2 g/L. Tunas hasil perbanyakan dipindahkan ke media pemanjangan (elongasi) tunas. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah racangan acak lengkap satu faktor dengan perlakuan komposisi media 3 taraf perlakuan yaitu ½ MS, ½ MS+arang aktif 1 g/L, dan ½ MS+arang aktif 2 g/L. Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan dan setiap ulangan terdiri atas 5 planlet, sehingga total planlet berjumlah 3x3x5=45 planlet.
12
planlet yang berakar dibandingkan dengan jumlah total planlet. Jumlah akar merupakan jumlah akar yang tumbuh pada planlet. Jumlah daun merupakan total jumlah daun yang terdapat pada objek pengamatan. Warna daun merupakan pengukuran warna daun menggunakan BWD dengan skala 1–6 (Ardiyani dan Arimarsetiowati 2012). Data yang diambil kemudian dianalisis dengan menggunakan software Microsoft Excel dan SAS Version 9.1. Untuk menentukan perbedaan antar perlakuan dilakukan uji jarak berganda Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2000).
Tahap induksi perakaran secara stek pucuk
Induksi perakaran secara ex vitro dilakukan dengan metode stek pucuk. Bahan stek yang digunakan berasal dari tunas lateral tembesu yang berukuran 10– 15 cm. Media tanam dari cocopeat dan sekam bakar dicampur dengan perbandingan 2:1 (v/v). Pada bagian bawah bak media dilapisi dengan zeolite setebal 1 cm kemudian di atasnya diletakkan campuran media cocopeat dan sekam bakar. Air disiramkan di atas media tanam sampai jenuh. Stek pucuk tembesu diolesi dengan ZPT Rootone F yang sudah berbentuk pasta kemudian ditanam di media tanam. Sebagian stek pucuk direndam dengan air kelapa muda 100% selama 5 jam kemudian ditanam di media tanam. Pengamatan dilakukan selama 8 minggu. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah racangan acak lengkap. Perlakuan zat pengatur tumbuh (ZPT) terdiri atas 3 tingkat yaitu kontrol, Rootone F, dan air kelapa muda 100%. Setiap perlakuan terdiri dari 3 ulangan dan setiap ulangan memiliki 10 stek pucuk, sehingga total eksplan berjumlah 3x3x10=90 stek pucuk.
Pengamatan dilakukan selama 8 minggu. Paramater yang diamati antara lain persentase hidup, persentase hidup berakar, jumlah tunas, panjang akar, jumlah akar, jumlah daun, dan warna daun. Persentase hidup merupakan jumlah stek pucuk yang hidup dengan kriteria memiliki pertumbuhan tunas dan kondisi segar, dibandingkan dengan jumlah total stek pucuk. Persentase hidup berakar merupakan jumlah stek pucuk yang berakar dibandingkan dengan jumlah total stek pucuk. Jumlah tunas merupakan selisih jumlah tunas di akhir pengamatan dan di awal pengamatan. Panjang akar merupakan panjang akar utama yang tumbuh dari batang stek pucuk. Jumlah akar merupakan jumlah akar yang tumbuh dari batang stek pucuk. Jumlah daun merupakan total jumlah daun yang terdapat pada objek pengamatan. Warna daun merupakan pengukuran warna daun menggunakan bagan warna daun (BWD) dengan skala 1–6 (Ardiyani dan Arimarsetiowati 2012). Data yang diambil kemudian dianalisis menggunakan software Microsoft Excel dan SAS Version 9.1. Untuk menentukan perbedaan antar perlakuan dilakukan uji jarak berganda Duncan (Mattjik dan Sumertajaya 2000).
3
HASIL
Teknik Produksi Bahan Eksplan
13 kontaminasi eksplan. Produktivitas eksplan dapat diperoleh pada tahap pembangunan sumber eksplan antara lain melalui kebun pangkas. Salah satu metode yang digunakan untuk meningkatkan produktivitas eksplan adalah dengan menggunakan teknik pelengkungan. Teknik pelengkungan dapat mendorong pertumbuhan tunas aksilar atau menghambat pengaruh dominansi apikal sehingga nutrisi dapat disalurkan ke tunas aksilar yang terdapat pada setiap ruas. Pertumbuhan tunas aksilar akan lebih baik jika ditambahkan nutrisi melalui pemupukan.
Hasil sidik ragam pada Tabel 1 menunjukkan bahwa faktor pemupukan hanya berpengaruh nyata terhadap jumlah daun dan warna daun, sedang faktor pelengkungan hanya berpengaruh terhadap jumlah tunas. Interaksi perlakuan antara pemupukan dan pelengkungan tidak berpengaruh terhadap parameter yang diukur. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh pemupukan dan pelengkungan yang sama kuatnya dalam mendorong pertumbuhan tunas. Dengan demikian Tabel 1 Hasil perlakuan pemupukan dan pelengkungan terhadap panjang tunas,
jumlah tunas, jumlah daun, dan warna daun pada bibit tembesu
Perlakuan Panjang
Dilengkungkan 56.61tn 5.55a 27.45tn 4.12tn
Tidak dilengkungkan 77.78tn 4.11b 23.00tn 3.84tn
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Duncan p-value< α (0.05); tn : tidak berpengaruh nyata pada taraf (α) 0.05 (p-value < α).
Jumlah tunas = 7.19 - 0.0367 Panjang tunas
S = 0.447665 R-Sq = 64.1% R-Sq(adj) = 46.2%
14
jumlah tunas dapat didorong melalui pelengkungan saja atau pemupukan saja. Jumlah tunas dari bibit yang dilengkungkan (5.55 tunas) lebih banyak daripada yang tidak dilengkungkan (4.11 tunas). Faktor pemupukan berpengaruh nyata terhadap parameter jumlah daun dan warna daun. Bibit tembesu yang diberi perlakuan pemupukan memiliki nilai jumlah daun (29 lembar) dan skala warna daun tertinggi daripada bibit yang tidak diberi perlakuan pemupukan. Pola pertumbuhan tunas pada bibit tembesu dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4. Regresi jumlah tunas dengan panjang tunas menunjukkan bahwa pertumbuhan jumlah tunas berbanding terbalik dengan panjang tunas (Y = 7.19 - 0.0367X). Semakin besar panjang tunas maka semakin kecil jumlah tunas yang dihasilkan. Hasil regeresi jumlah tunas dengan panjang tunas dapat dilihat pada Gambar 2.
Secara umum, pertumbuhan tunas pada bibit tembesu mengikuti pola pertumbuhan daunnya. Pola pertumbuhan daun pada bibit tembesu adalah berhadapan silang. Tunas tumbuh pada titik tunas yang berada pada ketiak daun yang menghadap ke atas. Pola pertumbuhan tunas pada bibit tembesu berbeda pada setiap perlakuan, dilengkungkan dan tidak dilengkungkan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.
Pada perlakuan tidak dilengkungkan, tunas yang tumbuh terkonsentrasi pada bagian ujung bibit dan tumbuh secara berpasangan (Gambar 3b). Tunas ini bersifat plagiotrop dan tumbuh pada mata tunas yang dekat dengan bekas pemangkasan. Pada perlakuan pemupukan, kedua tunas tumbuh secara bersamaan dan tidak terjadi dominansi pertumbuhan pada salah satu tunas. Hal ini berbeda dengan perilaku pertumbuhan tunas pada perlakuan tidak dipupuk. Pada perlakuan ini, kedua tunas tumbuh di bagian pucuk bibit, namun hanya satu tunas yang tumbuh lebih panjang daripada tunas lainnya. Petumbuhan tunas mengalami Gambar 3 Pola pertumbuhan bibit tembesu: a. dipupuk, dilengkungkan, b. tidak dipupuk, dilengkungkan, c. dipupuk, dilengkungkan, d. tidak dipupuk, tidak dilengkungkan
a
c d
15
b
dominansi pada salah satu tunas. Tunas yang tumbuh dominan akan menjadi batang utama dan menghasilkan tunas lateral yang bersifat plagiotrop.
Pada perlakuan dilengkungkan, tunas tumbuh mulai dari pangkal batang sampai pucuk bibit (Gambar 3c). Tunas tumbuh secara berselang-seling mengikuti titik tumbuh tunas yang menghadap ke atas dan bersifat ortotrop, sedangkan mata tunas yang menghadap ke bawah dan ke samping tidak menghasilkan tunas yang panjang, kecuali pada bagian pucuk bibit umumnya tumbuh dua tunas pada kedua titik tunas. Tunas yang tumbuh paling panjang adalah tunas yang tumbuh pada bagian pangkal bibit, atau yang paling dekat dengan media tanam. Hal ini mengindikasikan adanya dominansi pertumbuhan oleh tunas yang tumbuh pada bagian yang paling dekat dengan media tanam atau tanah.
Sterilisasi Eksplan
Tingkat keberhasilan metode mikropropagasi sangat ditentukan oleh kondisi eksplan yang aseptik. Eksplan aseptik adalah eksplan yang tumbuh tanpa diikuti pertumbuhan kontaminan, seperti fungi dan bakteri, yang dapat mengganggu pertumbuhan eksplan pada media kultur. Untuk mengurangi terjadinya kontaminasi pada eksplan maka perlu dilakukan tahap sterilisasi eksplan.
Sterilisasi eksplan dipengaruhi oleh penggunaan bahan sterilan, konsentrasi bahan sterilan, dan durasi waktu aplikasi. Penggunaan bahan sterilan dan teknik sterilisasi yang tepat dapat menghasilkan eksplan aseptik dalam jumlah yang cukup untuk kegiatan mikropropagasi. Konsentrasi bahan sterilan dan durasi waktu aplikasi yang digunakan mempengaruhi tingkat keberhasilan eksplan aseptik yang dihasilkan. Bahan sterilan yang digunakan pada kegiatan mikropropagasi adalah natrium hipoklorit 0.5% (v/v). Tingkat keberhasilan teknik sterilisasi dapat diukur dari persentase hidup dan kontaminasi eksplan.
Tabel 2 menujukkan bahwa perlakuan durasi waktu perendaman eskplan dalam larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) berpengaruh nyata terhadap persentase eksplan hidup dan kontaminasi, dan tidak berbeda nyata pada persentase pencokelatan. Perlakuan waktu perendaman larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) selama 15 menit sama baiknya dengan perendaman selama 20 menit dan menghasilkan persentase eksplan hidup sebesar, masing-masing 26.67% dan Gambar 4 Ilustrasi struktur daun tembesu dan pola pertumbuhan tunas: a. diagram daun, b. pola pertumbuhan tunas pada perlakuan pemangkasan, dan c. pelengkungan
Arah pelengkungan
16
33.33 % . Hal ini menunjukkan bahwa perendaman eksplan dalam larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) selama 15 dan 20 menit efektif untuk menghasilkan eksplan aseptik. Perendaman eksplan dalam larutan natrium hipoklorit 0.5% (v/v) selama 5 dan 10 menit menghasilkan persentase kontaminasi tertinggi, masing-masing, yaitu 100%. Semua eksplan dengan perlakuan perendaman selama 5 dan 10 menit mengalami kematian akibat kontaminasi oleh fungi dan bakteri.
Agen kontaminan yang tumbuh pada media kultur adalah fungi dan bakteri. Kedua agen kontaminan ini mengganggu pertumbuhan eksplan dan dapat menyebabkan kematian pada eksplan, terutama yang disebabkan oleh kontaminasi fungi. Kontaminan yang pertama kali muncul adalah kontaminasi fungi. Kontaminasi fungi terjadi mulai dari hari ke-3 setelah penanaman. Kontaminasi
Gambar 5 Eksplan tembesu hasil sterilisasi; (a) eksplan terkontaminasi fungi, (b) awal munculnya kontaminasi pada bagian pucuk eksplan, (c)
17 fungi ditandai dengan keberadaan hifa yang tumbuh pada bagian tubuh eksplan. Hifa pertama kali muncul pada bagian pangkal eksplan atau pada bagian pucuk. Namun secara umum hifa paling sering muncul pada bagian pucuk eksplan. Hifa kemudian menutupi seluruh bagian eksplan pada hari ke-4 dan ke-5 setelah penanaman (Gambar 5a dan 5b). Kontaminasi fungi juga terjadi pada hari ke-7 setelah penanaman.
Kontaminasi bakteri muncul pada bagian pangkal eksplan (Gambar 4c). Kontaminasi bakteri menyebar dari titik pangkal eksplan ke seluruh permukaan media kultur. Perkembangan bakteri ini mengakibatkan kematian eksplan dan juga menjadi tempat tumbuhnya fungi (Gambar 4d). Hampir semua eksplan terkontaminasi oleh bakteri, namun terdapat beberapa eksplan yang terkontaminasi bakteri masih dapat hidup dan mengalami tanda-tanda pertumbuhan. Kontaminasi bakteri ditandai dengan keberadaan lendir yang terdapat pada permukaan media. Kondisi ini dapat mengakibatkan kematian eksplan dan pencokelatan. Namun, perkembangan bakteri pada eksplan tembesu tidak mengakibatkan terjadinya pencokelatan tetapi menjadi tempat tumbuhnya fungi yang akhirnya mengakibatkan kematian pada eksplan tembesu. Eksplan tembesu yang terkontaminasi oleh bakteri dapat bertahan hidup sampai akhir pengamatan. Kondisi eksplan tembesu yang dapat bertahan dari kotaminasi bakteri ini memperlihatkan penampakan yang segar.
Tahap Induksi Tunas/Multiplikasi
Pertumbuhan eksplan aseptik sangat dipengaruhi oleh media kultur yang digunakan. Media kultur ini mengandung senyawa-senyawa yang dapat mendukung pertumbuhan eksplan. Penambahan ZPT pada media kultur sering dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan eksplan, terutama pada tahap induksi tunas dan induksi perakaran secara in vitro. Komposisi media kultur yang tepat dapat menghasilkan pertumbuhan eksplan yang baik. Penggunaan ZPT disesuaikan dengan tujuan tahap induksi yang akan dilakukan.
Pada tahap induksi tunas, ZPT yang biasa digunakan adalah ZPT yang mengandung hormon sitokinin. Induksi tunas bertujuan untuk menginduksi pertumbuhan tunas, baik aksilar maupun adventif, yang kemudian setiap satu tunas dapat menjadi satu individu baru. Penggunaan ZPT sitokinin bertujuan untuk merangsang pertumbuhan tunas aksilar dan adventif pada tahap induksi tunas. Komposisi media kultur dan konsentrasi ZPT dapat mempengaruhi pertumbuhan tunas yang terjadi pada tahap ini.
Tabel 3 Pengaruh komposisi media tumbuh terhadap jumlah tunas, panjang tunas, jumlah daun dan warna daun pada mikropropagasi tembesu
18
Tabel 3 menunjukkan bahwa perlakuan MS-mod+BAP 1.5 ppm memiliki nilai tertinggi pada jumlah tunas per eksplan dan jumlah daun, yaitu 11.86 tunas per eksplan dan 6.78 helai daun. Panjang tunas tertinggi diperoleh pada perlakuan
Gambar 7 Pertumbuhan tunas yang terdapat pada daun pada awal dan akhir pengamatan; a. perlakuan MS+BAP, b. Perlakuan MS-mod+BAP
a awal akhir
b awal akhir
Gambar 6 Regresi hubungan jumlah tunas dengan panjang tunas pada kondisi in vitro
4.5 4.0
3.5 3.0
2.5 2.0
12
10
8
6
4
2
0
Panjang tunas
Ju
m
la
h
t
u
n
a
s
S = 4.07516 R-Sq = 50.5% R-Sq(adj) = 34.0%
19 MS0 yaitu 4.416 mm. Pada parameter warna daun, perlakuan MS0 memiliki nilai tertinggi yaitu 1.08. Perlakuan komposisi media berpengaruh nyata terhadap jumlah tunas dan warna daun dan berpengaruh sangat nyata terhadap panjang tunas dan jumlah daun. Perlakuan MS-mod+BAP 1.5 ppm memiliki hasil terbaik, berbeda nyata dengan perlakuan lainnya pada parameter jumlah daun, dan tidak berbeda nyata dengan MS0+BAP 1.5 ppm pada perlakuan jumlah tunas. Regresi jumlah tunas dengan panjang tunas menunjukkan bahwa jumlah tunas berbanding terbalik dengan panjang tunas (Y = 15.7 - 3.71X). Semakin besar panjang tunas maka semakin rendah jumlah tunas yang dihasilkan. Hasil regresi jumlah tunas dengan panjang tunas dapat dilihat pada Gambar 6.
Penggunaan ZPT BAP pada induksi tunas tembesu sangat berpengaruh terhadap jumlah tunas yang dihasilkan. Induksi tunas pada eksplan terjadi pada minggu kedua setelah tanam. Hal ini terlihat dari munculnya tunas-tunas berukuran kecil pada bagian ketiak daun dan daun (Gambar 7). Tunas tumbuh pada bagian daun yang kontak langsung dengan media kultur. Pertumbuhan tunas pada bagian daun awalnya membentuk kalus dan kemudian tumbuh pada bagian daun. Tunas tumbuh secara spontan dan mengelompok pada permukaan daun. Kalus juga tumbuh pada bagian pangkal eksplan dan tunas tumbuh secara spontan pada bagian pangkal batang.
Gambar 8 Organogenesis tunas adventif dari kalus tembesu: a. kalus pada eksplan, b. kalus irisan melintang, c. tunas irisan melintang
a b
c
Tunas
adventif Kubah
tunas
Daun primordia
Kalus
Pith Silinder
vaskular
Bagian dasar tunas adventif
Xilem Jaringan meristem
20
Secara umum, pembentukan tunas pada eksplan tembesu dipengaruhi oleh penambahan ZPT BAP pada setiap perlakuan, baik MS, MS modifikasi, dan MS dengan tambahan air kelapa muda. Perlakuan dengan tambahan ZPT BAP memiliki jumlah tunas yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan tanpa ZPT. Untuk parameter panjang tunas terlihat bahwa perlakuan tanpa ZPT memiliki nilai tertinggi daripada perlakuan dengan tambahan ZPT. Untuk parameter jumlah daun, terlihat bahwa perlakuan MS-mod+BAP memiliki nilai tertinggi kemudian diikuti oleh perlakuan MS0. Hal ini menunjukkan jumlah daun berhubungan dengan jumlah tunas dan panjang tunas. Pertumbuhan tunas yang banyak akan berpengaruh terhadap jumlah daun yang muncul, dan begitu pula dengan panjang tunas. Namun analogi tersebut tidak sepenuhnya terjadi pada semua eksplan. Ada beberapa eksplan yang memiliki panjang tunas yang tinggi namun jumlah daun yang sedikit, seperti pada perlakuan MS-mod. Hal ini dapat terjadi karena pada perlakuan ini, pertumbuhan eksplan mengarah pada pemanjangan internode dan tidak memunculkan tunas baru, atau pemanjangan tunas apikal.
Hasil pengamatan secara mikroskopis pada bagian kalus, terdapat jaringan-jaringan yang bersifat meristematik pada kalus yang tumbuh pada eksplan. Kalus langsung membentuk tunas pada tahap induksi tunas ini, disebut organogenesis langsung. Pembentukan tunas terjadi akibat adanya perkembangan dari jaringan meristematik. Pada pengamatan penampang/irisan melintang secara mikroskopik terlihat bahwa organogenesis terjadi secara langsung. Jaringan sel kambium pada bagian kalus berbentuk segi empat, biasanya berbentuk bulat, akibat adanya sisi-sisi yang bergerak ke arah luar. Pergerakan kambium ini disebabkan oleh adanya pembentukan tunas pada jaringan tersebut. Tunas yang terbentuk pada kalus disebut sebagai tunas adventif. Untuk jelasnya dapat dilihat pada Gambar 8.
Pengamatan secara mikroskopis pada jaringan permukaan daun tembesu terlihat adanya perbedaan bentuk stomata pada tanaman tembesu hasil mikropropagasi dengan bibit sumber eksplan (Gambar 9). Stomata yang terdapat pada kedua tipe tanaman ini memiliki stomata yang terbuka. Terdapat stomata yang tertutup pada daun tembesu hasil mikropropagasi (Gambar 9b). Penutupan
Gambar 9 Stomata pada daun tembesu: a. sumber eksplan, b. hasil mikropropagasi
a b
Stomata tertutup
21 stomata ini merupakan respon dari perubahan kondisi lingkungan antara kondisi lingkungan di dalam botol kultur dengan di luar botol kultur.
Pada perlakuan media dengan tambahan air kelapa muda terjadi kematian eksplan yang disebabkan oleh bakteri. Pada eksplan tembesu, untuk semua perlakuan, terdapat bakteri yang tumbuh pada media. Bakteri ini tidak menyebabkan kematian pada seluruh eksplan, kalau pun terjadi kematian eksplan, kematian hanya terjadi dengan persentase yang kecil. Perbedaan terjadi pada media yang ditambahkan dengan air kelapa muda 15%. Pertumbuhan bakteri pada perlakuan ini dapat menyebabkan pencokelatan pada eksplan. Eksplan awalnya resisten dengan adanya bakteri ini, namun pada akhirnya eksplan mengalami pengcoklatan dan kemudian mati. Jumlah kematian eksplan sangat banyak terjadi pada perlakuan media dengan tambahan air kelapa muda. Kematian yang terjadi pada perlakuan ini mencapai 100%, terutama pada perlakuan tanpa tambahan
ZPT.
Hasil multiplikasi tunas pada media dengan tambahan air kelapa muda menunjukkan pertumbuhan tunas yang memuaskan (Gambar 10), namun terjadi banyak kematian eksplan yag disebabkan oleh adanya bakteri yang tumbuh secara cepat pada media. Perlu adanya modifikasi perlakuan pada media supaya pertumbuhan eksplan dapat tetap baik dan keberadaan bakteri tidak sampai mematikan eksplan. Potensi air kelapa muda sangat baik pada penelitian ini sehingga sangat diperlukan kombinasi yang tepat dalam mengkomposisikan media ini.
Tahap Elongasi dan Induksi Perakaran In Vitro
Tunas yang tumbuh pada tahap induksi memiliki ukuran yang kecil dan tidak mengalami pemanjangan batang tunas. Hal ini disebabkan oleh masih adanya pengaruh ZPT BAP pada jaringan tanaman. Oleh karena itu perlu dilakukan tahap elongasi yang bertujuan untuk mendorong pertumbuhan planlet. Untuk mengurangi pengaruh ZPT BAP pada jaringan tanaman diperlukan bahan yang bersifat penyerap ZPT untuk ditambahkan pada media kultur, antara lain arang aktif. Peran dari arang aktif dapat mengurangi pengaruh ZPT BAP pada jaringan planlet, mengurangi toksisitas media, dan memiliki efek penggelapan supaya hormon perakaran tidak rusak akibat pencahayaan.
Gambar 10 Pertumbuhan eksplan pada perlakuan MS+CW 15%+BAP 1.5 ppm
22
Tabel 4 menunjukkan bahwa perlakuan penambahan arang aktif tidak berpengaruh terhadap pertambahan pemanjangan tunas, jumlah daun, dan warna daun. Perlakuan penambahan arang aktif pada media kultur berpengaruh nyata pada jumlah tunas. Perlakuan media ½ MS memiliki nilai jumlah tunas tertinggi, yaitu 7.67 tunas/planlet. Penurunan jumlah tunas per planlet terjadi pada penambahan arang aktif. Pada perlakuan penambahan arang aktif 1 g/L memiliki jumlah tunas 3.66 tunas/planlet dan penambahan arang aktif 2 g/L memiliki jumlah tunas terkecil, yaitu 2.67 tunas/eksplan. Oleh karena itu, pada tahap elongasi dan induksi perakaran direkomendasikan menggunakan media ½ MS tanpa penambahan arang aktif. Regresi antara panjang tunas dengan jumlah tunas menunjukkan pertumbuhan yang berbanding terbalik antara panjang tunas dengan jumlah tunas. Semakin tinggi jumlah tunas maka semakin rendah panjang tunas
jumlah tunas = 16.6 - 0.693 panjang tunas
S = 3.47217 R-Sq = 30.6% R-Sq(adj) = 20.7%
Gambar 11 Regresi hubungan antara panjang tunas dengan jumlah tunas pada tahap elongasi dan induksi perakaran secara in vitro
23 (Y = 16.6 – 0.693X). Hal ini menunjukkan terjadinya dominansi pertumbuhan tunas yang mengakibatkan pertumbuhan tunas lainnya tertekan sehingga tidak terjadi pemanjangan. Hasil regresi jumlah tunas dengan panjang tunas dapat dilihat pada Gambar 11.
Secara umum tidak terjadi induksi tunas yang baru pada fase elongasi ini. Hal ini terlihat pada tunas yang hanya memiliki satu batang utama tidak menunjukkan adanya induksi tunas baru, baik pada ketiak daun atau pada bagian tubuh tanaman lainnya. Perilaku pertumbuhan seperti ini terjadi pada perlakuan media kultur dengan tambahan arang aktif (Gambar 12). Pada planlet yang memiliki tunas kecil hasil tahap induksi tunas, semua tunas yang telah diinduksi sebelumnya mengalami pemanjangan dan hanya satu tunas yang akan tumbuh lebih panjang dari tunas yang lainnya. Hal ini disebabkan terjadinya dominansi pada tunas yang berukuran lebih panjang daripada tunas lainnya.
Induksi perakaran secara in vitro pada planlet tembesu terjadi pada daerah bagian pemotongan planlet (Gambar 13). Penambahan arang aktif tidak berbeda nyata terhadap induksi perakaran secara in vitro. Induksi perkaran terjadi pada semua perlakuan. Induksi perakaran terjadi pada minggu ke-6 dan ke-7. Akar yang tumbuh merupakan akar adventif. Planlet yang berakar adalah planlet yang memiliki satu batang utama. Pada planlet yang memiliki tunas lebih dari satu tidak mengalami induksi perakaran. Hal ini menunjukkan bahwa planlet yang memiliki lebih dari satu tunas memanfaatkan nutrisi yang ada pada media untuk pertumbuhan tunas yang sudah diinduksi. Pada tahap ini, induksi perakran terjadi Gambar 12 Pertumbuhan pemanjangan tunas pada berbagai dosis arang aktif: a.
kontrol, b. arang aktif 1 g/L, c. arang aktif 2 g/L a
c
24
tanpa penambahan ZPT auksin sehingga dapat diasumsikan bahwa auksin (IAA) endogen yang terkandung dalam jaringan planlet sudah cukup untuk menginduksi perakaran secara in vitro. Oleh karena itu, induksi perakaran secara in vitro pada tembesu dapat dilakukan tanpa penambahan arang aktif atau ZPT auksin pada media dan menggunakan planlet yang memiliki satu batang utama.
Hasil pengamatan secara mikroskopis menunjukkan bahwa perkembangan akar terbentuk dari pertumbuhan jaringan silinder vaskular pada batang utama (Gambar 13d). Jaringan silinder vaskular yang terdapat pada bagian batang planlet tumbuh menbentuk saluran ke arah perakaran. Pertumbuhan akar adventif pada batang utama planlet menyerupai pola pertumbuhan akar lateral. Akar yang terinisiasi pada jaringan silnder vaskular tumbuh secara horizontal dan menembus jaringan kortex. Silnder vaskular pada akar adventif tidak terkoneksi secara langsung dengan silinder vaskular pada batang utama. Silinder vaskular pada akar dan batang akan menyatu dan kemudian berdiferensiasi menjadi xylem dan floem.
Induksi Perakaran Secara Stek Pucuk
Pengamatan induksi perakaran secara stek pucuk bertujuan untuk membandingkan respon induksi perakaran pada berbagai jenis ZPT. Pertumbuhan Gambar 13 Pertumbuhan akar pada induksi perakaran secara in vitro: a. dan b.
pertumbuhan perakaran tampak bawah, c. pertumbuhan perakaran tampak samping, d. irisan melintang pada titik tumbuh perakaran a
c
b
Pith Kambium
vaskular Titik perkembangan akar
adventif
Xilem
Floem
25 akar secara stek pucuk dipengaruhi oleh penggunaan ZPT yang mengandung hormon auksin. Zat pengatur tumbuh auksin yang sering digunakan pada kegiatan propagasi adalah ZPT sintetik, seperti Indole butyric acid (IBA) dan 1-napthalene acectic acid (NAA). Penggunaan ZPT ini sudah banyak menunjukkan hasil yang memuaskan pada beberapa kegiatan stek pucuk tanaman hutan. Beberapa ZPT yang beredar di pasaran sudah mengandung kedua ZPT tersebut dengan konsentrasi yang sudah disesuaikan dan diproduksi dalam bentuk bubuk. Salah satu ZPT auksin yang dapat diperoleh di pasaran adalah Rootone F.
Zat pengatur tumbuh juga terkandung pada bahan alami yang muda di dapatkan di alam. Bahan alami yang mengandung ZPT adalah air kelapa muda. Air kelapa muda mengandung beberapa ZPT pengatur tumbuh, antara lain auksin, sitokinin, dan giberelin. Hormon auksin yang terkandung pada air kelapa muda adalah Indole acetic acid (IAA) yang merupakan hormon auksin alami. Oleh karena itu, air kelapa muda berpotensi sebagai ZPT alami untuk merangsang pertumbuhan akar pada kegiatan induksi perakaran secara stek pucuk.
Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan ZPT berpengaruh nyata pada persentase hidup, persentase hidup berakar, jumlah akar, dan jumlah daun dan berpengaruh sangat nyata terhadap panjang. Perlakuan ZPT tidak berpengaruh nyata terhadap panjang pucuk dan warna daun. Secara umum, perlakuan ZPT Rootone F memiliki nilai terbaik. Perlakuan ZPT Rootone F tidak berbeda nyata dengan perlakuan air kelapa muda pada parameter persen berakar, jumlah akar, dan panjang akar, namun berbeda nyata dengan perlakuan kontrol. Perlakuan Rootone F memiliki nilai tertinggi pada semua parameter. Penggunaan Rootone F atau air kelapa muda efektif untuk induksi perakaran tembesu secara stek pucuk. Tabel 5 Pengaruh ZPT terhadap persentase hidup, persentase hidup berakar,
jumlah tunas, jumlah pucuk, panjang pucuk, jumlah daun, dan warna daun stek tembesu
Parameter Kontrol Rootone F Air kelapa muda
Persentase hidup (%)* 60.00 ± 20.00b 93.33 ± 11.55a 46.67 ± 11.55b
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Duncan; * : Data sudah ditranformasi menggunakan metode Arcsin √%; tn : Tidak berpengaruh nyata pada
taraf (α) 0.05 dan 0.01 (p-value> α).
