Repository FMIPA 1 INDUKSI TUNAS DARI EKSPLAN BONGGOL PISANG UDANG (Musa acuminata Colla) SECARA IN VITRO PADA MEDIA MS DENGAN PENAMBAHAN BAP DAN
KINETIN
Ririn Sari Wati1, Mayta Novaliza Isda2, Siti Fatonah2 1
Mahasiswa Program S1 Biologi 2
Dosen Bidang Botani Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Kampus BinaWidya Pekanbaru, 28293, Indonesia [email protected]
ABSTRACT
Musa acuminata Colla has many adventages and unique characteristics, such as high calium content 400 mg and low calorie. Therefore, this species is potential to be widely cultivated that need the availability of the banana seedlings. The occurance of this species in Riau is very scarce, especially in Kampar district due to the conventional cultivation method, so that in vitro propagation is necessary. The most important step in the in vitro propagation is shoot induction. This research used a randomized block design (RBD), which included two groups of treatment i.e. the variation of BAP concentrations (2, 4, 6, 8 mg/l) and the the combination between BAP and kinetin concentrations (2 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 4 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 6 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 8 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin) on MS medium with 5 replications. The result showed that the addition of BAP and combination between BAP and kinetin were the best results with 100% explant growth and shoot induction. The group with 8 mg/l BAP + 0,4 mg/l kinetin showed only needs 10,40 hst for shoot induction. Keywords: BAP, shoot induction, in vitro, kinetin, Musa acuminata Colla
ABSTRAK
Pisang udang (Musa acuminata Colla) memiliki kelebihan dan keunikan tersendiri, diantaranya mengandung 400 mg kalium dan rendah kalori, sehingga membuat pisang ini potensial untuk lebih dikembangkan. Pengembangan potensi juga harus diimbangi dengan ketersediaan bibit pisang tersebut. Pada saat sekarang ini, pisang udang sudah cukup sulit ditemui di Riau khusus nya di Kabupaten Kampar, hal ini dapat disebabkan oleh kelemahan pengembangan pisang secara konvensional. Untuk mengatasi masalah tersebut dilakukan perbanyakan secara in vitro. Salah satu tahapan yang penting dalam perbanyakan secara in vitro adalah induksi tunas. Induksi tunas dari eksplan bonggol pisang udang menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan perlakuan pemberian konsentrasi BAP (2, 4, 6, 8 mg/l) serta kombinasi BAP dengan kinetin (2 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 4 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 6 mg/l BAP+0,4 mg/l kinetin, 8 mg/l BAP+0,4 mg/l Kinetin) pada media MS dengan 5 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan, pemberian BAP dan kombinasi BAP dengan kinetin memberikan hasil terbaik pada persentase ekplan hidup dan pembentukan tunas sebesar 100%. Penggunaan 8 mg/l BAP + 0,4 mg/l kinetin memberikan waktu muncul tunas tercepat yaitu 10,40 hari setelah tanam.
Repository FMIPA 2 PENDAHULUAN
Pisang udang (Musa acuminata Colla) merupakan kultivar pisang yang unik di karenakan pisang ini memiliki kulit buah bewarna ungu-kemerahan dan dari beberapa sumber menyebutkan bahwa pisang udang memiliki legenda tersendiri, membuat pisang udang kerap dijadikan bahan baku pengobatan bagi masyarakat tradisional. Pisang udang memiliki kandungan kalori yang rendah yaitu 110 kalori, mengandung 400 mg kalium, vitamin C dan kaya akan vitamin B6 (Anonim 2014). Pisang udang juga merupakan pisang yang awet sehingga dapat bertahan lama. Beberapa kelebihan dan keunikan yang dimiliki, membuat pisang ini potensial untuk lebih dikembangkan.
Pengembangan potensi pisang udang juga sangat bergantung pada ketersediaan bibit pisang udang itu sendiri. Provinsi Riau merupakan salah satu daerah yang memiliki keanekaragaman pisang yang cukup tinggi. Berdasarkan penelitian Manurung (2012) tentang analisis hubungan kekerabatan pisang (Musa spp.) di Kabupaten Kampar berdasarkan Karakter Morfologi didapatkan 33 kultivar pisang yang ada pada 5 Kecamatan di Kabupaten Kampar Provinsi Riau, hal ini menunjukkan tingkat keanekaragaman kultivar pisang yang masih tinggi. Beragamnya jenis pisang ini tidak menjamin banyaknya kelimpahan setiap jenis pisang tersebut. Pisang udang merupakan salah satu jenis pisang yang saat sekarang ini sudah cukup sulit ditemui di Riau khususnya di Kabupaten Kampar (Manurung 2012).
Kelangkaan pisang udang terkait dengan minimnya pengetahuan masyarakat mengenai pisang ini baik cara pengolahan maupun kandungan nutrisi. Selain itu ukuran buah pisang yang terlalu besar membuat pisang udang kurang diminati untuk dijadikan pisang meja (dessert type). Hal ini membuat pisang udang jarang dimanfaatkan oleh masyarakat dan dibudidayakan petani. Kelangkaan pisang
udang juga di sebabkan oleh genom AAA yang memiliki homozigositas tinggi, variasi rendah sehingga rentan terhadap kepunahan. Kelangkaan pisang udang juga disebabkan oleh kelemahan perbanyakan pisang secara konvensional. Pisang biasanya diperbanyak secara vegetatif menggunakan anakan atau bonggolnya. Ukuran anakan yang cukup besar menyulitkan transportasi benih dari suatu tempat ke tempat penanaman. Anakan yang diproduksi oleh satu induk pisang secara alami hanya 1-10 anakan dalam satu tahun dengan ukuran dan umur beragam, sehingga sangat sulit diperoleh anakan berukuran seragam dan dalam jumlah memadai. Bila ini tidak ada penangganan serius maka spesies pisang termasuk pisang udang akan kehilangan plasma nutfah pisang di Indonesia. Oleh karena itu perbanyakan klonal pisang dengan teknik kultur jaringan (in vitro) dapat mengatasi kendala tersebut.
Teknik in vitro sebagai salah satu cara untuk memperbanyak tanaman memiliki prospek yang lebih baik daripada metode perbanyakan vegetatif konvensional. Teknik in vitro sangat tepat dalam upaya pelestarian pisang udang karena teknik ini dapat menyediakan bibit tanaman dalam jumlah besar, seragam dan dengan kualitas baik. Selain itu, menurut Hutami (2008) bahwa konservasi menggunakan teknik in vitro juga meminimalisir kehilangan genotype akibat cekaman biotik maupun abiotik dan mempermudah dalam pertukaran plasma nutfah. Eksplan yang digunakan berasal dari bonggol, penggunaan bonggol juga mempengaruhi kecepatan pembentukan tunas karena pada bonggol pisang terdapat mata tunas yang mengandung jaringan meristematik sehingga aktif membelah dan akan tumbuh menjadi anakan baru (Liana 2007).
Media MS (Murashige dan Skoog) merupakan media yang sering digunakan dalam kultur in vitro tanaman pisang. Keistimewaan media MS adalah kandungan nitrat, kalium, dan
Repository FMIPA 3 amoniumnya yang tinggi. Modifikasi
media kultur in vitro dengan penambahan zat pengatur tumbuh dilakukan untuk menaikkan persentase keberhasilannya. Zat pengatur tumbuh yang digunakan dalam induksi tunas ialah sitokinin jenis Benzil Amino Purin (BAP ) dan kinetin. Berdasarkan penelitian Shirani et al. (2010) pada induksi tunas beberapa kultivar pisang dengan pemberian sitokinin menunjukkan bahwa pemberian BAP dan kinetin berpengaruh terhadap induksi dan multiplikasi tunas pisang Berangan Intan (AAA), Berangan(AAA), dan Rastali (AAB). Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaruh pemberian BAP dan kombinasi BAP dengan kinetin terhadap induksi tunas pisang udang serta menentukan konsentrasi terbaik kombinasi BAP dan kinetin yang sesuai terhadap induksi tunas pisang udang.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan November 2014 - Maret 2015 di Laboratorium Kultur Jaringan Dinas Pertanian dan Peternakan Provinsi Riau Jln Kaharudin Nasution KM.10 Padang Marpoyan, Pekanbaru.
Bahan-bahan yang digunakan
dalam penelitian ini adalah media MS (Murashige Skoog), 7 g agar, 30 g gula, BAP, kinetin, asam askorbat, akuades,
alkohol 70%, HCl 1 N, NaOH 1 N,
bayclin, kertas saring, tissue, aluminium foil, karet gelang, eksplan bonggol pisang udang yang berasal dari Kabupaten Kampar.
Alat-alat yang digunakan adalah
Laminar air flow cabinet (LAFC) (Lab
Tech) tipe K.S.025, autoclaf (All
American) tipe HL-36Ae, timbangan analitik (Kern) tipe ABJ 120-4M, pH meter, erlenmeyer, botol kultur, gelas ukur, gelas kimia, pipet tetes, cawan petri, pinset, spatula, scalpel, lampu bunsen.
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang
terdiri dari 9 perlakuan dengan 5 kali ulangan. Pelaksanaan penelitian meliputi sterilisasi alat, pembuatan media tanam, persiapan dan penanaman eksplan. pemeliharaan dilakukan dengan menjaga ruang inkubasi agar kondisinya selalu bersih dan steril. Pemeliharaan ruang inkubasi dengan menyemprotkan 70 % alkohol 2 hari sekali. Suhu ruang diatur 23-25°C dan diberi penyinaran lampu selama 90 hari.
Parameter dalam penelitian meliputi: persentase eksplan hidup(%), persentase yang membentuk tunas (%) dan waktu terbentuknya tunas (hst). Data dianalisis statistik menggunakan ANOVA, apabila terdapat pengaruh nyata dilanjutkan dengan uji DMRT pada taraf 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan Tunas Eksplan Bonggol Pisang Udang
Pengaruh pemberian konsentrasi BAP tunggal serta kombinasi dengan kinetin yang diberikan terhadap pertumbuhan tunas dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. menunjukkan bahwa perlakuan BAP dan kombinasi dengan kinetin memberikan pengaruh nyata terhadap persentase pembentukan tunas dan waktu muncul tunas namun tidak berpengaruh nyata terhadap persentase eksplan hidup. Pemberian BAP maupun kombinasi dengan kinetin serta kontrol (Tabel 1) pada eksplan bonggol pisang udang menunjukkan tidak memberikan pengaruh nyata terhadap persentase eksplan hidup yaitu 100%. Menurut Isda dan Fatonah (2014) bahwa persentase hidup eksplan yang tinggi disebabkan nutrisi pada media pertumbuhan tersedia cukup untuk beberapa minggu penanaman. Media berperan dalam penyediaan unsur hara yang dibutuhkan eksplan untuk tumbuh sehingga mampu menginduksi tunas
Repository FMIPA 4
Fenol pada pisang udang yang bergenom AAA diduga juga berpengaruh terhadap persentase eksplan hidup. Menurut Damayanti (2010) umumnya varietas pisang yang mempunyai genom A pada ploidinya menghasilkan fenol yang lebih sedikit dibandingkan varietas yang memiliki genom B, dengan begitu diduga pada pisang udang peristiwa browning tidak berpengaruh terhadap tingkat penyerapan nutrisi eksplan dari media tanam. Selain itu, ukuran eksplan diduga juga berpengaruh terhadap peristiwa browning. Ukuran eksplan pisang udang yang cukup besar membuat peristiwa browning hanya terdapat pada permukaan seludang sehingga tidak mengenai bagian meristematik dari eksplan. Hal ini terlihat pada penelitian Nisa dan Rodinah (2005) pada beberapa kultivar pisang yaitu pisang raja, pisang mauli dan pada pisang kepok yang bergenom BBB menunjukkan tingkat persentase hidup yang tidak mencapai 90%.
Induksi tunas merupakan salah satu tahapan penting dalam mendapatkan bahan tanam yang aseptik. Dalam induksi tunas terdapat beberapa tahapan pembentukan tunas (Gambar 1). Persentase pembentukan tunas pada eksplan yang ditanam pada media yang menggunakan ZPT baik BAP secara tunggal maupun yang dikombinasikan dengan kinetin menunjukkan persentase pembentukan tunas sebesar 100%. Hal ini di sebabkan
Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara yang mempunyai peran yang sangat penting di dalam perkembangan kultur.
Gambar 1. Tahapan pembentukan tunas pada eksplan bonggol pisang udang a: warna awal seludang putih (awal penanaman), b: seludang merekah 3 hst, c: seludang berubah warna hijau 5 hst, d: tonjolan (nodul) calon tunas 45 hst (pembentukan tunas tidak langsung), e: kuncup tunas 45 hst (pembentukan tunas langsung), f: tunas dewasa 65 hst
Penambahan zat pengatur tumbuh sitokinin eksogen akan mempengaruhi zat pengatur tumbuh endogen dalam pembentukan tunas. Penggunaan sitokinin antara 0,1-10 mg/l mampu menginduksi pembentukan tunas sesuai dengan spesifikasi kultivar (Pierik 1987). Kode Perlakua n Konsentrasi Eksplan Hidup Pembentukan Tunas (%) Waktu Muncul Tunas ±sd (hst) BAP Kinetin (%) B0 - - 100 60 63,80 ± 35,9d B1 2 mg/l 0 mg/l 100 100 12,20 ± 1,30abc B2 4 mg/l 0 mg/l 100 100 12,20 ± 1,78abc B3 6 mg/l 0 mg/l 100 100 10,80 ± 2,16ab B4 8 mg/l 0 mg/l 100 100 11,80 ± 1,64abc B1K1 2 mg/l 0,4 mg/l 100 100 11,40 ± 1,94ab B2K1 4 mg/l 0,4 mg/l 100 100 13,40 ± 0,54bc B3K1 6 mg/l 0,4 mg/l 100 100 14,40 ± 1,67c B4K1 8 mg/l 0,4 mg/l 100 100 10,40 ± 2,88a Tabel 1. Persentase eksplan membentuk tunas, waktu muncul tunas, jumlah tunas dan
tinggi tunas
Repository FMIPA 5 Sitokinin berperan dalam pengaturan
pembelahan sel dan morfogenesis.
Pertumbuhan eksplan dalam kultur in vitro dipengaruhi oleh interaksi dan keseimbangan zat pengatur tumbuh pada media dengan hormon endogen yang terdapat dalam eksplan. Berbeda dengan perlakuan kontrol persentase pembentukan tunas hanya mencapai 60%. Hal ini diduga hormon endogen yang berada pada eksplan belum cukup mampu untuk menginduksi tunas.
Rata–rata waktu muncul tunas pada semua perlakuan berbeda nyata terhadap Untuk perlakuan BAP tunggal tidak berpengaruh nyata terhadap waktu muncul tunas namun pada perlakuan 6 mg/l BAP (B3) waktu muncul tunas lebih cepat dibandingkan perlakuan yang lain sebesar 10,80 hst.
Perlakuan kombinasi dari hasil didapatkan rata-rata waktu muncul tunas tercepat adalah pada pemberian 8 mg/l BAP yang dikombinasikan dengan 0,4 mg/l kinetin dengan rata-rata 10,40 hst. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi perlakuan tersebut memberikan hasil terbaik dari semua perlakuan untuk waktu terbentuknya tunas. Menurut Lestari (2011) penambahan zat pengatur tumbuh yang tepat akan mempengaruhi dan meningkatkan aktifitas pembelahan sel baik pada proses morfogenesis amaupun organogenesis.
Golongan sitokinin efektif untuk induksi tunas. Diduga BAP dan kinetin yang diberikan secara bersamaan akan lebih meningkatkan atau memacu induksi tunas, dan diduga penggunaan dua jenis sitokinin ini mampu menekan jumlah auksin endogen. Salisbury dan Ross (1992) menyatakan zat pengatur tumbuh pada konsentrasi tertentu mampu menghambat kerja hormon endogen. Penambahan sitokinin eksogen akan mengubah kadar hormon endogen yang dikandung eksplan. Pemberian sitokinin mampu mempercepat waktu muncul tunas, dengan rasio sitokinin lebih tinggi dibandingkan dengan rasio auksin
endogen. Hariyanti et al. (2004) menyatakan bahwa semakin tinggi rasio auksin maka pengaruh hambatannya terhadap waktu muncul tunas semakin meningkat pula. BAP yang digunakan mampu meningkatkan pembentukan tunas karena memiliki efektifitas memicu pembelahan sel dan diferensiasi tunas pada kultur in vitro. Selain BAP, penambahan kinetin juga efektif dalam meningkatkan waktu terbentuknya tunas. Diduga kinetin dapat bersinergis dan menstimulir pembentukan serta mengakumulasi sitokinin endogen pada sel meristem eksplan sehingga mampu mengoptimalkan peranan BAP dalam pembelahan sel dan pembentukan tunas. Hal ini sesuai dengan pendapat Maulida (2005) yang menyatakan kinetin berpengaruh dalam mempercepat induksi tunas.
Menurut Darmono (2003) bahwa keberhasilan kultur in vitro juga ditentukan oleh sumber dan ukuran dari eksplan yang digunakan . Kecepatan pembentukan tunas secara umum pada tanaman juga dapat dipengaruhi oleh jenis eksplan dimana pada penelitian ini eksplan yang digunakan berasal dari bonggol. Bonggol merupakan bagian dari pisang yang memiliki mata tunas yang meristematik sehingga aktif membelah dan dapat tumbuh menjadi bibit-bibit pisang yang baru (Nisa et al. 2011)
KESIMPULAN
Perlakuan pemberian BAP tunggal dan kombinasi dengan kinetin berpengaruh nyata terhadap persentase pembentukan tunas dan waktu terbentuknya tunas eksplan bonggol pisang udang.
Perlakuan pemberian BAP dan kombinasi BAP dengan kinetin memberikan hasil terbaik pada persentase ekplan hidup dan pembentukan tunas sebesar 100%, pada pemberian BAP 8 mg/l yang dikombinasikan dengan 0,4 mg/l kinetin menunjukkan hasil pembentukan tunas tercepat yaitu 10,40 hari setelah tanam.
Repository FMIPA 6 UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini terselenggara atas bantuan dana penelitian program kreatifitas mahasiswa (PKM) yang dibiayai oleh Dikti.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2014. Red Bananas. http://www.red bananas information, recipes and facts.html. [Diakses tanggal 01 Oktober 2014]
Damayanti F dan Samsurianto. 2010. Konservasi In vitro Plasma Nutfah Pisang untuk Aplikasi di Bank Gen. Bioprospek. 7(2):86-91
Darmono W. 2003. Menghasilkan Anggrek Silangan. Jakarta: Penebar Swadaya Hariyanti E, R Nirmala, Rudarmono.
2004. Mikropropagasi Tanaman Pisang Talas dengan Napthalene Acetic Acid (NAA) dan Benzyl Amino Purine (BAP). Jurnal Budidaya Pertanian. 10(1):26-34 Hutami S. 2008. Ulasan Masalah
Pencoklatan pada Kultur Jaringan. Jurnal Agro Biogen. 4 (2): 83-88 Isda MN dan Fathonah S. 2014. Induksi
Akar pada Eksplan Tunas Anggrek Grammatophylum scriptum var. Citrinum secara In vitro pada Media MS dengan Penambahan BAP dan NAA. Jurnal biologi lingkungan. 7(2):53-52
Lestari E. 2011. Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Perbanyakan Tanaman Melalui Kultur Jaringan. Jurnal Agrobiogen. 7(1):63-68
Liana R. 2007. Respon Pisang Talas (Musa paradisiaca var. Sapientum) terhadap pemberian zat pengatur tumbuh IAA (Indole Acetic Acid)
dan BAP (Benzyl Amino Purine) melalui Teknik Kultur Jaringan [Skripsi]. Banjarbaru: Fakultas Pertanian, Universitas Lampung Manurung NM. 2012. Analisis Hubungan
Kekerabatan Pisang (Musa spp.) di Kabupaten Kampar Berdasarkan Karakter Morfologi [Skripsi]. Pekanbaru: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau
Maulida. 2005. Kombinasi Zat Pengatur Tumbuh IBA dan BAP pada Perbanyakan Tanaman Jarak Kaliki (Ricinus comunis L.) Varietas Bangkok secara In vitro
Nisa C dan Rodinah. 2005. Kultur Jaringan Beberapa Kultivar Buah Pisang (Musa paradisiaca L.) dengan Pemberian Campuran NAA dan Kinetin. Bioscientiae. 2(2):23-36 Nisa C, Rodinah, Annisa. 2011.
Formulasi Zat Pengatur Tumbuh pada Pisang Talas secara In vitro. Agroscientiae. 19(2):107-111
Pierik RLM. 1997. In vitro Culture of Higher Plants. Boxton. Martinus Nijhoff Publisher
Salisbury FB dan Ross CW. 1992. Fisiologi Tumbuhan III edisi ke-4. Penerjemah Lukman, D.R. dan Sumaryono. Bandung: ITB
Shirani M, Sariah W, Zakaria M, Maziah. 2010. Scalp induction rate responses to cytokinins on proliferating shoot-tips of banana cultivars (Musa spp.). Am. J. Agric. B
