BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian “Pengaruh Auksin (2,4 D) Dan Air Kelapa Terhadap Induksi Kalus Pada Rimpang Kencur (Kaempferia galanga L)” telah dilaksanakan di Laboratorium Terpadu Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Digunakan
media dasar MS dengan penambahan zat pengatur tumbuh 2,4-D sebesar 0 – 1,5 mg/l dan dikombinasikasi dengan air kelapa sebesar 0% - 15%.
Tabel 4. Gambaran umun
Variabel Pengaruh ZPT 2,4D dan Air Kelapa
persentase kontaminasi 8% - 42% sumber kontaminan. bakteri, jamur
eksplan yang tumbuh kalus, selain kalus (tunas/akar) waktu induksi kalus 6-8 minggu
tekstur kalus Kompak
warna kalus Putih
Hasil pengamatan menunjukan terdapat 2 respon pertumbuhan eksplan pada
rimpang kencur. Selain kalus, eksplan pada beberapa perlakuan menunjukan
pertumbuhan tunas maupun akar. Waktu induksi kalus pertama terjadi mulai 6
minggu setelah penanaman eksplan dan eksplan kedua mulai terjadi 8 minggu
setelah penanaman. Kedua kalus yang terbentuk bertekstur kompak dan berwana
putih. Kontaminasi pada masing-masing perlakuan berkisar antara 8% - 42%
A. Persentase Kontaminasi
Hasil pengamatan terhadap kontaminasi menunjukan persentase kontaminasi
pada masing-masing perlakuan yaitu antara 8% - 42% (Grafik 1).
Gambar 1. Grafik Pengaruh Perlakuan Zpt Auksin (2,4 D) Dan Air Kelapa Terhadap Persentase Kontaminasi (%)
Penyediaan eksplan yang dilakukan dengan cara mengambil potongan
rimpang kencur, irisan rimpang yang terpilih kemudian disterilisasi dengan
alkohol 70% selama 2 menit dan kaporit (Ca(ClO)2) 6% selama 20 menit cukup
efektif untuk menekan terjadinya kontaminasi. Alkohol merupakan denaturan
protein, suatu sifat yang terutama memberikan aktifitas antimikrobial pada
alkohol ( Adji, 2007), sedangkan kaporit atau kalsium hipoklorit adalah suatu
senyawa kimia dengan rumus Ca(ClO)2 mengandung klorin yang biasa digunakan
sebagai zat disinfektan untuk membunuh bakteri, virus dan jamur.
D0K1 (0 mg/l 2,4 D + 5 % air kelapa) merupakan perlakuan dengan
persentase kontaminasi terendah yaitu sebanyak 8%, sedangkan persentase
kontaminasi tertinggi sebesar 42% yaitu pada perlakuan D0K3 (0 mg/l 2,4 D + 15 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45
% air kelapa), D3K2 (1,5 mg/l 2,4 D + 10 % air kelapa), D3K3 (1,5 mg/l 2,4 D +
15 % air kelapa). Penyebab kontaminasi dapat bersumber dari media maupun
eksplan yang kurang sempurna dalam sterilisasi sehingga tumbuh bakteri maupun
jamur pada eksplan maupun media kultur. Kontaminasi pada media dan eksplan
juga dapat terjadi karena adanya jamur ataupun bakteri yang tidak mati saat
sterilisasi media maupun yang masuk dalam media saat proses penanaman
eksplan atau saat pemeliharaan.
Kontaminasi dapat disebabkan oleh dua sumber kontaminan yaitu bakteri dan
jamur. Kontaminasi yang disebabkan oleh bakteri awalnya ditandai dengan
pembentukan selaput bening yang membayang pada media dan berubah menjadi
putih kekuningan. Jamur yang terlihat awalnya berupa kumpulan spora berwarna
putih maupun coklat pada media/eksplan yang kemudian menyebar ke sekeliling
media dan menutupi seluruh permukaan eksplan, hingga akhirnya eksplan tersebut
mati (Hidayat, 2005).
B. Sumber Kontaminan
Kultur jaringan sangat rentan terjadinya kontaminasi. Kontaminasi dapat
terjadi pada media ataupun pada eksplan yang digunakan. Kondisi media yang
mengandung sukrosa dan hara, serta kelembaban yang memungkinkan
Gambar 2. Grafik Pengaruh Perlakuan Zpt Auksin (2,4 D) Dan Air Kelapa terhadap Persentase Kalus yang Terkontaminasi oleh Beberapa Sumber Kontaminan (%)
Selain kontaminasi yang disebabkan oleh bakteri juga dapat disebabkan oleh
jamur, kontaminasi yang disebabkan oleh jamur sebesar 7% ( Grafik 2 ). Jamur
atau cendawan pada umumnya berbentuk seperti benang halus yang tidak bisa
dilihat dengan mata secara langsung. Namun, kumpulan dari benang halus ini
yang disebut miselium dapat dilihat dengan jelas. Warna miselium
bermacam-macam yaitu ada yang berwarna putih, coklat, hitam, merah dan lain sebagainya
(Wudianto, 2002).
Gambar A. Kontaminasi bakteri
Gambar B. Kontaminasi jamur
Gambar 3. Berbagai sumber kontaminasi eksplan pada media MS untuk induksi kalus rimpang kencur
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 D 0 K0 D 0 K1 D 0 K2 D 0 K3 D 1 K0 D 1 K1 D 1 K2 D 1 K3 D 2 K0 D 2 K1 D 2 K2 D 2 K3 D 3 K0 D 3 K1 D 3 K2 D 3 K3 Jamur (%) Bakteri (%)
Menurut Shofiyani (2010) berdasarkan waktu munculnya kontaminassi dibagi
menjadi 2 kelompok sumber kontaminan yaitu kontaminasi ekternal (waktu
kontaminasi muncul kurang dari 10 hari) dan kontaminasi internal ( waktu
kontaminasi lebih dari 10 hari). Dari hasil pengamatan kontaminasi eksternal
sebesar 42% sedangkan kontaminasi internal sebesar 52%.
Dari empat perlakuan media MS D0K0 (0 mg/l 2,4 D + 0 % air kelapa),
D1K0 (0,5 mg/l 2,4 D + 0 % air kelapa), D2K0 (1 mg/l 2,4 D + 0 % air kelapa),
D3K0 (0 mg/l 2,4 D + 0% air kelapa) tidak terdapat kontaminasi yang disebabkan
oleh jamur. Hal ini dikarenakan air kelapa mempuyai kandungan nutrisi- nutrisi
yang sesuai untuk pertumbuhan jamur. Menurut Kristina (2012) air kelapa
mengandung thiamin, piridoksin, zat pengatur tumbuh, unsurhara makro dan
mikro serta sukrosa.
Dari penelitian yang dilakuakan oleh Merisya, dkk (2014) bahwa peran air kelapa mampu mempercepat pertumbuhan jamur tiram. Karena banyaknya
kandungan nutrisi yang tersedia dalam air kelapa seperti yaitu gula dan mineral
yang merupakan nutrisi penting untuk pertumbuhan jamur.
Selain itu, faktor lain yang mendukung terjadinya kontaminasi seperti bahan
sterilan yang kurang meresap pada eksplan sehingga masih terdapat
mikroorganisme penyebab kontaminasi dan faktor lingkungan yang kurang steril.
C. Eksplan yang Tumbuh
eksplan tidak terkontaminasi. Dari eksplan ditanam pada berbagai perlakuan
media MS menunjukan respon yang berbeda, ada yang membentuk kalus dan
selain kalus (tunas dan akar). Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan
oleh Hoesen (2004) pada kultur in vitro eksplan rimpang Z. zerumbet var.
aromaticum atau lempuyang wangi pada ekplan membentuk kalus, tunas dan akar. Juga didukung oleh penelitian embryogenesis somatik jahe pada berbagai zat
pengatur tumbuh yang dilakukan oleh Bakti, dkk (2005) dengan menggunakan ekplan rimpang jahe mampu membentuk kalus, tunas dan akar.
Menurut Gunawan (1987) konsentrasi zat pengatur tumbuh yang berbeda
memberikan respon yang berbeda terhadap induksi kalus. Selain zat pengatur
tumbuh pembentukan kalus juga dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti eksplan,
media tanam dan faktor lingkungan (suhu, cahaya, kelembaban).
Tabel 6. Respon Pertumbuhan Eksplan pada Berbagai Perlakuan
Perlakuan Eksplan Yang Tumbuh
Kalus Akar Tunas
D0K0 -
D0K1 -
D0K2 - -
D0K3 - -
D1K0 - -
D1K1 -
D1K2 -
D1K3 -
D2K0 -
D2K1 -
D2K2 - - -
D2K3 - -
D3K0 - - -
D3K1 -
D3K2 -
Pembentukan kalus pada jaringan luka dipacu oleh zat pengatur tumbuh
auksin dan sitokinin. Secara in vivo , kalus pada umumnya terbentuk pada bekas-bekas luka akibat serangan infeksi mikro organisme seperti Agrobacterium tumefacient, gigitan serangga dan nematoda. Kalus juga dapat terbentuk akibat stres ( Gunawan, 1988).
Terdapat dua respon dari potongan eksplan dalam pembentukan kalus yaitu
kalus terbentuk secara langsung pada ekplan dan kalus terbentuk setelah
munculnya akar.
Gambar A. Kalus
Gambar B.
Pembentuan kalus setelah munculnya akar
Gambar C. Ekplan yang tidak
tumbuh.
Gambar 4. Pengaruh Auksin (2,4 D) Dan Air Kelapa Terhadap Pembentukan Kalus
Pada perlakuan D3K2 merupakan media MS dengan penambahan 1,5 mg/l
2,4 D dan 10 % air kelapa media mendukung pembentukan kalus. Kalus terbentuk
mulai minggu ke-6 setelah penanaman. Penelitian yang telah dilakukan oleh
Bustami (2011) konsentrasi 2,4-D 1,5 mg/l efektif untuk induksi kalus dari daun
kacang tanah. Sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Dwi PYD (2012)
kombinasi media MS + 2,4 D 1,5 mg/l + air kelapa 10% menunjukan perlakuan
Menurut Gunawan (1987), jika konsentrasi auksin lebih besar daripada
sitokinin maka kalus akan terbentuk, sedangkan jika konsentrasi sitokinin yang
lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi auksin maka yang terbentuk
bukanlah kalus, melainkan tunas. Kalus yang terbentuk dapat dilihat pada
(Gambar A ).
Perlakuan D2K3 merupakan media MS dengan penambahan 1 mg/l 2,4 D dan
15% air kelapa. Pada perlakuan ini kalus terbentuk pada minggu ke-8.
Pembentukan kalus pada perlakuan ini diawali dengan pembentukan akar pada
minggu ke-4, pada minggu ke-8 kalus mulai terbentuk pada sekitar pangkal akar
(Gambar B ). Muhit (2007) berpendapat bahwa pembentukan kalus embriogenik
(dediferensiasi) dimulai dari sel-sel spesifik pembentuk akar, dilanjutkan inisiasi
pembentukan akar pada sel-sel yang dekat dengan jaringan pengangkutan yang
menjadi meristimatik akibat proses sebelumnya. Selanjutnya akar membentuk
primordia akar di dalam jaringan. Primordia tersebut akan terus tumbuh dan
membentuk akar ke luar jaringan tanaman. Pada penelitian yang dilakukan
Wahyuningtiyas, dkk (2014) perlakuan kombinasi 1mg/l 2,4 D + 1 mg/l BAP mampu menginduksi kalus pada eksplan akasia.
Gambar A. Eksplan tumbuh tunas
Gambar B. Eksplan tumbuh akar
Perlakuan MS murni (D0K0), 0 mg/l 2,4 D + 5 % air kelapa (D0K1), 0 mg/l
2,4 D + 10 % air kelapa (D0K2), 0 mg/l 2,4 D + 15 % air kelapa (DOK3), 0,5
mg/l 2,4 D + 0 % air kelapa (D1K0), 0,5 mg/l 2,4 D + 5 % air kelapa (D1K1), 0,5
mg/l 2,4 D + 10 % air kelapa (D1K2), 0,5 mg/l 2,4 D + 15 % air kelapa (D1K3), 1
mg/l 2,4 D + 0 % air kelapa (D2K0), 1 mg/l 2,4 D + 5 % air kelapa (D2K1), 1,5
mg/l 2,4 D + 5% air kelapa (D3K1), 1,5 mg/l 2,4 D + 15% air kelapa (D3K3)
menunjukan adanya pertumbuhan akar maupun tunas pada eksplan. Pertumbuhan
akar maupun tunas pada eksplan diduga adanya sel meristem yang lebih mengarah
pada pertumbuhan akar maupun tunas sehingga eksplan yang ditanam mengalami
pembentukan akar maupun tunas dan zat pengatur tumbuh yang ditambahkan
lebih sesuai untuk pertumbuhan akar maupun tunas.
Perlakuan D2K2 (1 mg/l 2,4 D + 10 % air kelapa) dan D3K0 (1,5 mg/l 2,4 D
+ 0 % air kelapa) tidak menunjukan adanya pertumbuhan baik kalus, tunas
maupun akar. Eksplan yang tidak tumbuh diduga konsentrasi zat pengatur
tumbuh yang diberikan belum mampu merangsang pertumbuhan kalus, tunas,
maupun akar.
D. Waktu Induksi Kalus
Induksi kalus merupakan tahap awal munculnya kalus dari eksplan
disebabkan oleh pembentukan dan pertumbuhan sel (Wahyono dan
Koensoemardiyah, 1988). Pengamatan dilakukan secara visual dengan
perhitungan waktu induksi kalus dimulai dari waktu eksplan ditanam sampai
waktu pertama munculnya kalus. Menurut Abidin (1990), kalus akan terbentuk
seimbang. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada 16 kombinasi perlakuan
kosentrasi zat pengatur tumbuh 2,4 D dan air kelapa, terdapat 2 perlakuan yang
mampu menginduksi kalus pada eksplan rimpang kencur (Kaempferia galangal
L.) yaitu D2K3 (1 mg/l 2,4 D + 15 % air kelapa) dan D3K2 (1,5 mg/l 2,4 D + 10
% air kelapa).
Tabel 5. Waktu Induksi Kalus
Konsentrasi 2,4 D (D)
Konsentrasi air kelapa (K)
0% 5% 10% 15%
0 mg/l - - - -
0,5 mg/l - - - -
1 mg/l - - - 8 minggu
1,5 mg/l - - 6 minggu -
Pembentukan kalus mulai terjadi pada umur 6 minggu setelah penanaman
eksplan pada perlakuan 1,5 mg/l 2,4 D + 10% air kelapa (D3K2) sedangkan
penambahan 1 mg/l 2,4 D + 15% air kelapa (D2K3) pada media MS,
pembentukan kalus diawali dengan tumbuhnya akar pada eksplan 4 minggu
setelah penanaman dan kalus mulai terbentuk pada umur 8 minggu.
E. Tekstur Kalus
Tekstur kalus merupakan salah satu penanda kualitas suatu kalus. Kalus yang
memiliki kualitas baik ditandai dengan struktur kalus yang remah (friable). Kalus yang remah biasanya mudah dalam hal pemisahan sel-selnya menjadi sel tunggal.
Tekstur kalus dapat dibedakan atas kalus yang bertekstur kompak (non friable)
Tabel 6. Tekstur Kalus
Konsentrasi 2,4 D (D) Konsentrasi air kelapa (K)
0% 5% 10% 15%
0 mg/l - - - -
0,5 mg/l - - - -
1 mg/l - - - Kompak
1,5 mg/l - - Kompak -
Kalus yang terbentuk pada kedua perlakuan perlakuan D2K3 (1 mg/l 2,4 D +
15 % air kelapa) dan D3K2 (1,5 mg/l 2,4 D + 10 % air kelapa) keduanya
bertekstur kompak. Pada penelitian yang dilakukan oleh Dwi PYD (2012)
kombinasi perlakuan media MS + 2,4 D 1,5 mg/l + 10 % air kelapa menghasilkan
kalus dengan tekstur kompak, nampak dari sel-sel yang berikatan satu sama
lainnya serta aktif dalam pembelahan sel. Kalus yang kompak mempunyai tekstur
yang sulit untuk dipisahkan dan terlihat padat (Fitriani, 2008). George (1993)
menyebutkan bahwa kalus yang diinduksi dari rimpang dengan penambahan
sitokinin memiliki tekstur yang lebih kompak daripada kalus yang dihasilkan
tanpa induksi sitokinin. Tekstur kalus yang kompak merupakan efek dari sitokinin
dan auksin yang mempengaruhi potensial air dalam sel. Hal ini menyebabkan
penyerapan air dari media ke dalam sel meningkat sehingga sel menjadi lebih
kaku.
F. Warna Kalus
Perbedaan warna kalus menunjukkan tingkat perkembangan dari kalus.
Menurut Fatmawati, (2008); Mardini, (2015), warna kalus mengindikasikan keberadaan klorofil dalam jaringan, semakin hijau warna kalus semakin banyak
bahwa kondisi kalus masih cukup baik. Kalus yang berwarna putih diduga
karena konsentrasi zat pengatur baik auksin maupun sitokinin tumbuh yang
diberikan
Tabel 7. Warna Kalus
Konsentrasi 2,4 D (D)
Konsentrasi air kelapa (K)
0% 5% 10% 15%
0 mg/l - - - -
0,5 mg/l - - - -
1 mg/l - - - Putih
1,5 mg/l - - Putih -
Berdasarkan hasil pengamatan secara visual pada perlakuan D2K3 (1 mg/l
2,4 D + 15 % air kelapa) dan D3K2 (1,5 mg/l 2,4 D + 10 % air kelapa) kalus
yang terbentuk berwarna putih. Aziz, dkk (2014), menunjukan bahwa hasil
penelitian induksi kalus umbi iles-iles dengan kombinasi 1 mg/l 2,4 D + 1 mg/l
BAP memiliki kalus berwarna putih.
Menurut Ariati (2012), kalus yang berwarna putih merupakan jaringan
embrionik yang belum mengandung kloroplas, tetapi memiliki kandungan butir
pati yang tinggi. Leupin (2000) manambahkan bahawa kalus yang berwarna
putih mengandung plastid yang berisi butir pati yang sedikit demi sedikit tumbuh
menjadi sistem membran yang jelas yang akhirnya terbentuklah butir-butir
