BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Umum Tentang Ipomoea batatas Lamk 1. Spesies tanaman Ipomoea batatas Lamk
Ipomoea batatas Lamk. (ubijalar) termasuk dalam famili Convolvulaceae, terdiri dari 58 genus dan 1650 spesies (Cheng and Staples, 1995) dan 400 spesies diantaranya termasuk genus Ipomoea (Suratman dkk. 2000). Tumbuhan ini hidup di daerah tropis dan sub tropis, beberapa tumbuh di daerah sedang. Anggota genus Ipomoea yang banyak dikenal antara lain
Ipomoea aquatica Forsk. (kangkung air) , Ipomoea reptans Poir. (kangkung
darat), dan Ipomoea batatas Lamk (Ubijalar). Diantara anggota genus tersebut yang sering dibudidayakan secara komersial adalah Ipomoea batatas Lamk (Ubijalar) (Wahyuni dan Wargiono, 2012).
2. Taksonomi Tanaman Ipomoea batatas Lamk
Ipomoea batatas Lamk. (ubijalar) diklasifikasikan menurut Steenis
(1987) sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermathophyta
Sub Divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Tubiflorae
Sub Ordo : Convolvulineae
Familia : Convolvulaceae
Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas Lamk. (Ubijalar)
3. Kandungan Zat Kimia Ipomoea batatas Lamk.
Kandungan zat kimia I. batatas adalah sebagai berikut:
Tabel 1: Komposisi kimia ubi dan daun tiap 100 gram bahan edibel
Kandungan gizi
Ubi dan warna dagingnya
Daun Putih Merah/ Oranye Kuning Energi (kal) 123.00 123.00 136.00 47.00 Protein (g) 1.80 1.80 1.10 2.80 Lemak (g) 0.70 0.70 0.40 0.40 Karbohidrat (g) 27.90 27.90 32.30 10.40 Serat (g) - - 0.70 -Abu (g) - - 1.20 -Air (g) 68.50 68.50 68.50 84.70 Kalsium (mg) 30.00 30.00 57.00 -Fosfor (mg) 49.00 49.00 52.00 66.00 Natrium (mg) - - 5.00 -Kalium (g) - - 393.00 -Niacin (mg) - - 0.60 -Vitamin A (IU) 60.00 7.700.00 900.00 6.105.00 Vitamin B1 (mg) 0.90 0.90 0.10 0.12 Vitamin B2 (mg) - - 0.04 -Vitamin C (mg) 22.00 22.00 35.00 22.00
Ket: - Tidak ada data
Sumber: DepkesRI (1981) cit Utomo dkk. (2011)
4. Morfologi Tanaman Ipomoea batatas Lamk.
Morfologi tumbuhan merupakan ilmu yang mempelajari bentuk dan susunan tubuh tumbuhan, menentukan masing-masing bagian dalam kehidupan tumbuhan dan mengetahui darimana asal bentuk susunan tubuh (Tjitrosoepomo 1998).
Gambar 1. Bagian dari organ tanaman Ipomoea batatas Lamk
(Sumber: Wilson 1988)
a. Akar
Sistem perakaran pada I. batatas terdiri dari akar serabut yang berfungsi menyerap nutrisi, air dan sebagai penyanggah tanaman. Selain itu ada akar penyimpan (ubi) yang tumbuh ke arah samping (lateral) berfungsi untuk menyimpan produk fotosintesis (Huaman 1999).
Sistem perakaran yang diperoleh dari perbanyakan vegetatif dengan menggunakan akar adventif berkembang menjadi akar serabut dan bercabang-cabang, dimana percabangannya akan tumbuh ke arah samping (lateral). Pada tanaman dewasa, beberapa akar pensil yang masih kecil mengalami lignifikasi, tetapi ada beberapa yang tidak mengalaminya. Akar pensil yang tidak mengalami lignifikasi akan menebal dan berdaging yang disebut dengan ubi (Storage root)
Sistem perakaran tanaman yang tumbuh dari biji mempunyai bentuk yang khas dengan poros pusat yang bercabang secara lateral, fungsi dari akar ini adalah sebagai ubi (akar penyimpan).
Batang
Rambut akar
Ubi Akar pensil
Gambar 2. Macam-macam akar pada tanaman Ipomoea batatas Lamk. (Huaman 1999)
b. Batang
Batangnya berbentuk membulat atau agak angular. Warna batang dominan hijau, kuning, ungu dan kombinasi dari ketiganya. Pada permukaan batang terdapat sejumlah lentisel. Adakalanya terdapat rambut pada permukaan batang yang masih muda, tetapi cenderung rontok sejalan dengan bertambahnya umur tanaman (Wahyuni dan Wargiono, 2012).
c. Daun
Tata letak daun I. batatas pada batang (phylotaxis) adalah berbentuk spiral dengan pola 2/5. Panjang tangkai daun berkisar antara 5-25 cm. Tangkai daun membengkak pada bagian yang berhubungan dengan batang dan pada bagian tersebut terdapat nektar. Warna tangkai daun bervariasi, dapat berwarna hijau atau dengan pigmen ungu yang terdapat pada bagian yang berhubungan dengan helaian daun atau batang, disepanjang tangkai daun atau pada keduanya (Wahyuni dan Wargiono, 2012).
Helaian daun sangat bervariasi, baik ukuran maupun bentuk, meskipun pada tanaman yang sama, daun berbentuk sederhana atau bercuping. Panjang dan lebar helaian daun tergantung pada kultivar dan kondisi lingkungan. Helaian daun berwarna hijau, kadang-kadang terdapat warna ungu atau kuning khususnya di sepanjang urat atau tulang daun. Pada beberapa kultivar daun muda berwarna ungu dan daun dewasa berwarna hijau. Ukuran daun
dan keberadaan rambut sangat tergantung pada kultivar dan kondisi lingkungan. Rambut umumnya terdapat pada permukaan bawah daun (Huaman 1992).
Beberapa karakter morfologis daun Ipomoea batatas Lamk. dan sifatnya menurut kriteria Huaman (1992) dalam bukunya yang berjudul
Morphologic Identification of Duplicates in Collections of Ipomoea batatas,
adalah sebagai berikut:
1) Bentuk helaian
Bentuk helaian daun dewasa (sudah berkembang sempurna) I. batatas terdapat tujuh kategori, yaitu membulat (rounded), berbentuk ginjal (reniform), bentuk hati (cordate), bentuk segitiga (triangular), bentuk tombak (hastate), bentuk cuping (lobed), bentuk hampir terbagi (almost divided) (Huaman, 1992) (gambar 3)
Gambar 3: Bentuk helaian (Huaman, 1992)
Membulat Ginjal Hati
Sangat dangkal 2) Bentuk tepi daun (Kedalaman cuping daun)
Bentuk tepi daun (kedalaman cuping daun) adalah tepi rata, berlekuk sangat dangkal, berlekuk dangkal, berlekuk sedang, dalam, dan berlekuk sangat dalam (gambar 4).
Gambar 4: Bentuk tepi daun (Huaman, 1992)
3) Jumlah cuping daun
Pada umumnya daun bercuping 0, 1, 3, 5, 7, 9, dan bahkan lebih dari 9. Jika daun tidak memiliki cuping samping biasanya meruncing di bagian ujung berarti memilki satu cuping, tetapi jika ujung daun membulat berarti tidak mempunyai cuping (gambar 5).
Gambar 5: Jumlah cuping daun (Huaman, 1992) Berlekuk sangat dangkal
Rata Dangkal
Elips Lancet Tumpul Garis
Meruncing Segitiga Membulat Runcing
4) Bentuk ujung daun
Bentuk ujung daun adalah meruncing, segitiga, membulat, runcing, elips, lancet, tumpul dan garis (gambar 6).
Gambar 6: Bentuk ujung daun (Huaman, 1992)
5) Panjang daun dewasa
Panjang daun diukur dari pangkal sampai ujung daun. Hasil pengukuran panjang daun diambil dari rata-rata pengukuran tiga daun dewasa, dengan kategori pendek ( < 8 cm ), sedang ( 8 - 15 cm), panjang ( 16- 25 cm), sangat panjang (> 25 cm) (gambar 7).
Gambar 7: Panjang daun (Huaman, 1992) Panjang daun
6) Warna tulang daun
Warna tulang daun pada permukaan atas relatif tidak berbeda. Oleh karena itu untuk mendiskripsikannya digunakan warna tulang daun pada permukaan bawah, yang mempunyai beberapa warna diantaranya kuning, hijau dan ungu sebagai warna dominan. Menurut Huaman (1992) proporsi warna ungu pada tulang daun dewasa yang masih segar adalah : bercak ungu pada tulang daun utama, bercak ungu pada beberapa anak tulang daun, tulang daun utama sebagian berwarna ungu, tulang daun utama hampir (seluruhnya) berwarna ungu, semua tulang daun hampir berwarna ungu, dan semua tulang daun berwarna ungu (gambar 8).
Gambar 8: Warna tulang daun (Huaman, 1992)
7) Warna helaian daun dewasa
Warna helaian daun dewasa adalah kuning kehijauan, hijau, hijau dengan warna ungu melingkar pada tepi daun, keabu-abuan karena adanya bulu yang tebal pada permukaan daun, hijau dengan tulang-tulang daun ungu pada permukaan atas helaian daun, sedikit ungu, sebagian besar ungu, Bercak ungu pada tulang
daun utama
Bercak ungu pada beberapa anak tulang daun
Tulang daun utama sebagian berwarna ungu
tulang daun utama hampir (seluruhnya) berwarna ungu
Semua tulang daun hampir berwarna ungu
Semua tulang daun berwarna ungu
Panjang tangkai daun
permukaan atas hijau - permukaan bawah ungu, dan permukaan atas dan bawah ungu.
8) Warna helaian daun muda
Warna daun muda (pucuk) adalah kuning kehijauan, hijau, hijau dengan warna ungu melingkar pada bagian tepi daun, keabu-abuan karena adanya bulu yang tebal pada permukaan daun, hijau dengan tulang-tulang daun ungu pada permukaan atas helaian daun, sedikit ungu, sebagian besar ungu, permukaan atas hijau-permukaan bawah ungu, dan permukaan atas dan bawah ungu.
9) Warna tangkai daun
Warna pada tangkai daun adalah hijau, hijau dengan pangkal tangkai dekat batang ungu, hijau dengan ujung tangkai dekat daun ungu, hijau dengan pangkal dan ujung tangkai ungu, hijau dengan bercak ungu pada sepanjang tangkai, hijau dengan garis-garis ungu, ungu dengan ujung tangkai berwarna hijau, sebagian besar tangkai ungu dengan sedikit warna hijau, dan seluruh tangkai berwarna ungu.
10) Panjang tangkai daun
Panjang tangkai daun diukur dari pangkal (yang berhubungan dengan batang) sampai ke ujung tangkai (yang berhubungan dengan helaian daun) (Gambar 9). Panjang tangkai daun mempunyai kategori: sangat pendek (<5 cm), pendek (5-10 cm), sedang (11-15 cm), panjang (16-20 cm), sangat panjang (> 20 cm).
d. Bunga
I. batatas berbunga tunggal atau dalam bentuk rangkaian bunga yang
tumbuh secara vertikal pada ketiak daun. Setiap bunga memiliki lima daun kelopak (sepal) dan lima lembar daun mahkota (petal) yang berbentuk tabung (tube corola) (gambar 10), berwarna keunguan dan merupakan bagian yang mencolok. Benang sari (stamen) berjumlah lima dan menempel pada bagian dasar bunga. Tinggi benang sari bervariasi terkait dengan tinggi putik. Pada sebagian besar kultivar terdapat dua helai benang sari yang tingginya hampir sama dengan putik. Tangkai sari (filamentum) berwarna putih dan berbulu, kepala sari (anthera) juga berwarna putih dan mengandung butir-butir serbuk sari (polen). Ovari terdiri atas dua karpel dan setiap karpel mengandung satu lokul. Setiap lokul memiliki dua ovule, sehingga dalam setiap ovari maksimum terdapat empat ovule. Ovari kedudukannya superior dengan dikelilingi kelenjar madu. Tangkai putik (stilus) relatif pendek, kepala putik berwarna putih dan bercuping dua (Huaman 1999).
Kemampuan berbunga pada setiap kultivar I. batatas adalah berbeda. Pada kondisi normal, terdapat kultivar yang tidak berbunga, berbunga sangat sedikit hingga berbunga sangat banyak. Warna bunganya bervariasi dari putih, putih keunguan, ungu keputihan dan ungu. Posisi kepala sari terhadap putik juga bervariasi, dari sama tinggi, lebih tinggi, dan lebih rendah (Wahyuni dkk. 2012)
1) Bentuk permukaan mahkota
Bentuk permukaan mahkota meliputi bentuk seperti bintang, pentagonal dan lingkaran (gambar 11).
Gambar 11: Bentuk permukaan mahkota (Huaman 1991)
2) Kedudukan kepala putik (stigma)
Kedudukan kepala putik (stigma) dibandingkan dengan kedudukan kepala sari (anthera) mempunyai empat tipe yaitu tenggelam (kepala putik (stigma) lebih pendek dari kepala sari (anthera)), sejajar(kepala putik (stigma) sama tinggi dengan kepala sari (anthera)), sedikit lebih tinggi (kepala putik (stigma) sedikit lebih tinggi dari kepala sari (anthera)), menonjol (kepala putik (stigma) lebih tinggi dari kepala sari (anthera)) (gambar 12).
Seperti bintang Pentagonal Melingkar
Gambar 12: Kedudukan Kepala Putik (Stigma) (Huaman 1991) 3). Serbuk sari (Polen)
Serbuk sari telah lama digunakan sebagai salah satu indikator dalam taksonomi tumbuhan, karena dalam serbuk sari terdapat banyak karakter rahasia (Brouwn 1809 cit Suranto 2012). Menurut Fahn (1992), serbuk sari mempunyai dua lapis dinding sel, yaitu lapisan dalam (intine) dan lapisan luar (exine). Intine adalah dinding pektoselulosa tipis yang mengelilingi butir serbuk sari masak dan exine merupakan lapisan di luar intine yang komponen utamanya adalah poropolenin yaitu substansi keras yang memberikan daya tahan yang hebat pada dinding butir serbuk sari.
Menurut Erdtman (1952) bentuk serbuk sari dapat diidentifikasi menggunakan kenampakan pada pandangan polar dan pandangan ekuatorial. Bentuk serbuk sari dapat juga ditentukan berdasarkan perbandingan antara panjang aksis polar (P) dan diameter ekuatorial (E), atau indeks P/E. Sedangkan ukuran serbuk sari dapat ditentukan berdasarkan aksis terpanjang (kecuali pada bentuk ekinat, duri /spina tidak dimasukkan dalam ukuran).
Menurut Pascoe (2007), pada tingkatan takson familia mempunyai ciri-ciri serbuk sari yang khusus dan perbedaannya tidak terlalu jauh, contohnya serbuk sari pada familia Agavaceae mempunyai ciri monocolpate, retikulat dengan colpus panjang, sedikit cekung dan melengkung pada kedua ujung, dengan permukaan hampir terbelah dua. Kesan keseluruhan bentuk serbuk sari adalah seperti perahu. Pada Familia Alismataceae mempunyai ciri berbentuk polypantoporate, ukuran<70 µm, exine menebal pada bagian yang berdekatan dengan pori (bergerigi). Serbuk sari Daucus carota (Familia Apiaceae) berbentuk seperti tulang dengan pori menonjol pada daerah equator. Familia Asteraceae mempunyai ukuran lebih kurang 40 µm (Pascoe
Buah
Biji
Lokul Biji Ovari
2007). Hasil penelitian Aprianty dan Eniek, (2008) menjelaskan bahwa serbuk sari Hibiscus rosa sinensis (famili Malvaceae) dengan warna mahkota yang berbeda memiliki panjang antara 415 µm dan diameter antara 89,66 -117,42 µm. Sedangkan jika diamati secara morfologinya, serbuk sari dari
Hibiscus rosa sinensis dengan warna mahkota yang berbeda memiliki jumlah
apertur lebih dari 6 atau banyak.
e. Buah
Buah I. batatas berbentuk kapsul dengan diameter 5-8 mm. Sekat palsu terbentuk selama perkembangan buah, setiap sekat berisi dua lokul, sehingga pada setiap buah yang masak terdapat empat ruang. Setiap ruang mengandung satu biji, biasanya hanya satu atau dua ruang yang berisi biji (gambar 11).
Bijinya berwarna hitam dengan panjang sekitar 3 mm. Bentuk biji datar pada satu atau dua sisi permukaan, sedangkan permukaan yang lain bulat cembung. Warna biji bervariasi dari coklat hingga hitam. Mikrofil terletak pada sisi datar yang berlubang. Kulit biji yang melindungi embrio dan endosperm tebal dan sangat keras hingga kedap air dan oksigen, Oleh karena itu pengecambahan biji sangat sulit. (Huaman 1999).
f. Ubi
I. batatas menghasilkan ubi sebagai hasil pertumbuhan sekunder dari
beberapa akar ubi (tuberous roots) pada zona perakaran (lapisan tanah sedalam 20-25 cm). Bagian-bagian ubi meliputi pangkal ubi (proximal end) yang berhubungan dengan batang melalui tangkai ubi (root stalk) dimana terdapat banyak mata tunas adventif yang nantinya bakal tumbuh menjadi tanaman muda. Selanjutnya adalah bagian tengah ubi yang merupakan bagian yang lebih besar dan pucuk (ujung ubi) yang letaknya paling jauh dari tangkai ubi (distal end). Mata tunas terdapat pada bagian tengah dan ujung ubi. Mata tunas yang terletak pada ujung ubi biasanya lebih lama perkecambahannya dibandingkan dengan yang terletak di tengah ubi.
Huaman (1991) menjelaskan tentang morfologi ubi yang dapat digunakan untuk melengkapi data dalam karakterisasi ubijalar, yaitu:
a. Bentuk Ubi
Bentuk dan ukuran ubi sangat bervariasi tergantung pada kultivar struktur tanah, dan faktor lain. Bentuk ubi pada kultivar yang sama ada kalanya juga bervariasi. Untuk menentukan bentuk ubi perlu dipilih bentuk yang paling dominan. Jika bentuk ubi lebih dari empat macam berarti tidak seragam.
Bentuk ubi pada umumnya adalah: (1) membulat (perbandingan panjang : lebar ubi = 1:1), (2) elips membulat (perbandingan panjang : lebar ubi = 2:1), (3) elips (perbandingan panjang : lebar ubi = 3:1), (4) bulat telur (melebar pada bagian ujung ubi), (5) obovate ( sama dengan bulat telu tetapi bagian yang melebar pada pangkal ubi), (6) oblong (melebar pada bagian ujung sampai ke pangkal ubi dengan perbandingan panjang : lebar ubi = 2:1), (7) Oblong panjang (melebar pada bagian ujung sampai ke pangkal ubi dengan perbandingan panjang : lebar ubi = 3:1), (8) elips memanjang (perbandingan panjang : lebar ubi = >3:>1), (9) tidak beraturan (gambar 14)
Gambar 14: Bentuk Ubi (Huaman 1991)
b. Tipe formasi ubi
Tipe formasi ubi merupakan salah satu penyiri tetap pada I. batatas. Adapun tipe formasi ubi didasarkan pada pola munculnya ubi pada bagian batang berdasarkan ukuran tangkai ubi yang menghubungkan antara batang dengan ubi tidak ada atau sangat pendek maka formasi pertumbuhan ubi termasuk tertutup (close cluster), dan apabila tangkai ubi panjang disebut formasi pertumbuhan terbuka (open cluster), tersebar (disperse), dan sangat tersebar (very disperse) (gambar 15).
Gambar 15: Tipe formasi ubi Ipomoea batatas Lamk (Huaman 1991) Membulat Elips membulat Elips
Bulat telur Obovate Oblong
c. Warna Kulit Ubi
Warna kulit ubi bervariasi dari krem, keputih-putihan, kuning, orange, coklat-orange, merah, merah muda, merah-ungu, dan ungu sangat tua tergantung pada kondisi lingkungan tumbuh.
d. Warna daging ubi dan pola penyebaran warna sekunder
Warna daging ubi bervariasi dari warna putih, krem, kuning, oranye dan ungu. Pada beberapa kultivar I. batatas terdapat warna sekunder berupa pigmen antosianin (warna merah-ungu) yang menyebar dengan pola bermacam-macam. Pola penyebarannya meliputi: berbentuk cincin tipis pada korteks, berbentuk cincin lebar pada korteks, bercak-bercak mengelompok dan melingkar, cincin tipis pada bagian daging ubi, cincin lebar pada bagian daging ubi, kombinasi cincin dan bagian lain, menutup pada sebagian besar daging ubi, dan menutup pada semua daging ubi (gambar 16).
Gambar 16: Pola penyebaran warna sekunder (Huaman 1991) cincin tipis pada
korteks
cincin lebar pada
korteks mengelompok dan bercak-bercak melingkar
cincin tipis pada daging ubi
Cincin lebar pada
daging ubi Kombinasi Cincin
Menutup sebagian besar dagimg ubi
Menutup seluruh dagimg ubi
B. Enzim dan Isozim Peroksidase
Kata enzim diperkenalkan oleh Kuhne pada tahun 1878. Kuhne menjelaskan bahwa enzim bukan suatu sel tetapi terdapat dalam sel. Definisi yang dikemukakan adalah enzim merupakan protein yang mempunyai daya katalitik karena aktifitas spesifiknya (Dixon and Webb, 1979). Kerja enzim mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (Lehninger, 1993).
Enzim merupakan protein biokatalisator untuk proses-proses fisiologi tanaman yang pengadaan dan pengaturannya dikontrol secara genetik.Dalam jumlah yang kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan hasil akhir reaksinya. Menurut Gaman and Sherington. (1992) kerja enzim dipengaruhi oleh suhu, pH, kofaktor dan aktivator serta konsentrasi dari substratnya.Salah satu fungsi menonjol dari protein adalah aktifitas enzim.
Enzim peroksidase merupakan salah satu enzim tanaman yang mempunyai hubungan dengan proses ketahanan. Untuk mengetahui kepekaan dan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit dipergunakan pendekatan mengenai pengaruh stres lingkungan terhadap proses fisiologi tanaman. (Yanti, 2011). Peroksidase memiliki beberapa isozim yang terdiri dari berbagai molekul aktif dengan struktur kimia yang berbeda disandikan oleh gen-gen pada lokus yang sama atau pada lokus yang berbeda yang mengkatalisis reaksi yang sama (Michael
et al.1983 dalam yanti 2011). Enzim peroksidase terdapat di vakuola atau ruang
interseluler dan dinding sel dengan bobot molekul 44.000 Dalton, tersusun dari gugus prostetik hemin, 2Ca2+, 308 asam amino termasuk empat jembatan disulfida dalam satu rantai polipeptida yang membawa delapan rantai karbohidrat netral dan mempunyai struktur kuartener (Yanti, 2011). Enzim tersebut merupakan enzim oksidase yang paling tinggi intensitasnya di dalam jaringan luka atau sakit (Agrios 2005 ). Enzim ini mempunyai struktur kuartener yang terdapat di sitosol dan dinding sel.
Aktivitas enzim peroksidase punya korelasi positif yang terbatas pada tanaman dewasa, sedangkan pada tanaman muda korelasi tersebut kurang pasti atau tidak ada. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas peroksidase
dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan (Dewatisari dkk, 2008). Tanaman yang tahan terjadi peningkatan aktivitas peroksidase, sedangkan pada tanaman yang peka tidak ada perubahan atau bahkan turun dibandingkan dengan keadaan sehat (Agrios, 2005). Hasil penelitian Souza et al. (2003) melaporkan bahwa aktivitas peroksidase meningkat pada tanaman jagung setelah terjadi inokulasi Maize dwarf mosaic virus (MDMV). Peningkatan aktivitas peroksidase tersebut sangat penting dalam melindungi dinding sel terhadap penyebaran virus.
Menurut Cahyarini, dkk. (2004), penggunaan isozim dalam analisis keragaman genetik memiliki kelebihan karena isozim diatur oleh gen tunggal dan bersifat kodominan dalam pewarisan, kolonier dengan gen dan merupakan produk langsung dari gen. Penanda ini bersifat stabil karena tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan, lebih cepat dan akurat karena tidak menunggu tanaman mulai berproduksi.
Isozim dapat dideteksi dan diisolasi, sehingga dapat digunakan sebagai penanda biokimia untuk membedakan makhluk hidup (Abdullah, 2001). Isozim telah banyak dimanfaatkan dalam analisis penyilangan, keragaman genetik dalam dan antar populasi, varietas, dan uji sifat ketahanan suatu organisme (Suranto, 2001).
Identifikasi variasi genetik secara molekuler dapat dilakukan melalui pendekatan analisis isozim dan DNA. Menurut Rahayu dkk (2006) Identifikasi variasi genetik dengan isozim mempunyai beberapa kelebihan antara lain menghasilkan data lebih akurat karena isozim merupakan ekspresi gen akhir, relatif sederhana, biaya ekonomis, dan tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap enzim memberikan pola pita tertentu dalam setiap sprsies dan pita-pita tersebut selalu ditemukan di masing-masing spesies uji. Percobaan ini membuktikan bahwa data genetik (isozim) dapat diterapkan dalam klasifikasi taksonomi tanaman dan memecahkan kompleksitas masalah morfologi (Suranto, 2001).
Para peneliti telah banyak menggunakan pendekatan melalui analisis isozim untuk mengetahui variasi genetik suatu populasi (Rahayu, dkk. 2006). Adapun peneltian yang pernah dilakukan untuk mengetahui keragaman makhluk hidup
dengan menggunakan pola pita isozim adalah Ranunculus (Suranto, 2001), Oriza
sativa var. Rojolele (Widiyanti, dkk. 2008), Nenas (Hadiati dan Sukmadjaya, 2002), Bakau Bandul (Rhizophora mucronata Lamk) (Hamzah, dkk. 2009),
Kedelai (Cahyarini, dkk. 2004), Lundi putih (Sugiyarto, 2009), Salak (Fatimah dan Sucipto, 2011), Sanseviera trifasciata (Dewatisari, dkk. 2008), Talas (Colocasia esculenta) (Trimanto, dkk. 2011), Capsicum annuum L. yang terinveksi virus (Arini, dkk. 2013).
Pada penelitian ini enzim yang digunakan peroksidase. Peroksidase terdistribusi luas pada banyak jenis tanaman dan luas pada banyak bagian dari tanaman, jaringan tanaman, sel serta komponen subselulernya termasuk organel sel (Catesson, et al.1986). Peroksidase merupakan anggota enzim reduktase yang mempunyai hubungan nyata dengan penyebab perubahan pada rasa, warna, tekstur dan kandungan gizi buah-buahan dan sayur-sayuran yang belum diolah. Peroksidase pada tanaman merupakan isoenzim yang berperan dalam pertumbuhan, diferensiasi dan pertahanan. Aktivitas isoenzim peroksidase mudah dideteksi karena aktivitasnya yang luar biasa pada jaringan (Cahyarini, dkk. 2004).
Beberapa fungsi dari peroksidase yaitu sebagai pengontrol tingkat regulasi hormon dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Lewak, 1986). Selain itu, enzim peroksidase juga berperan dalam mekanisme ketahanan terhadap infeksi virus. Mekanisme ketahanan dapat terlihat dengan adanya pembentukan lignifikasi pada dinding sel, pembentukan senyawa fitoalexin serta adanya reaksi hipersensitif pada jaringan tanaman, dengan demikian perkembangan patogen yang menyerang tanaman dapat terhambat (Arini, dkk. 2013).
Menurut Cahyarini, dkk (2004), isozim dapat dipisahkan dengan metode elektroforesis dan hasilnya berupa zimogram pola pita yang terlihat pada gel. Zimogram hasil elektroforesis bercorak khas sehingga dapat digunakan sebagai ciri fenotip untuk mencerminkan pembeda genetik. Pita yang terbentuk untuk enzim peroksidase berwarna merah bata. Ketebalam pita dapat dibedakan menjadi dua, yaitu pita yang tebal dan pita yang tipis. Pita yang tipis menunjukkan bahwa kandungan isozim tersebut konsentrasinya sedikit. Perbedaan tebal tipisnya pita
disebabkan karena perbedaan jumlah molekul-molekul yang termigrasi, pita tebal merupakan fiksasi dari beberapa pita. Pita yang memiliki kekuatan ionik lebih besar akan termigrasi lebih jauh daripada pita yang berkekuatan ionik kecil (Dewatisari, dkk. 2008)
C. Kerangka Penelitian
Gambar 17: Skema Kerangka Penelitian
D. Hipotesis
1. Terdapat perbedaan morfologi Ipomoea batatas Lamk.
2. Terdapat perbedaan struktur serbuk sari Ipomoea batatas Lamk.
3. Terdapat perbedaan pola pita isozim peroksidase Ipomoea batatas Lamk.. 4. Terdapat hubungan kekerabatan diantara kultivar Ipomoea batatas Lamk.
Variasi Ipomoea batatas Lamk
Analisis dan deteksi tanaman Ipomea batatas Lamk
Analisa morfologi dan struktur serbuk sari Analisa Pola Pita
Pewarnaan Peroksidase
Variasi Pola Pita Isozim
Karakterisasi tanaman I batatas
Dasar pemuliaan I batatas yang lebih baik
