BAB II TINJAUAN PUSTAKA. satu famili terbesar dalam angiospermae. Orchidaceae terdiri dari sekitar

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Anggrek Cattleya Famili Orchidaceae yang lebih dikenal dengan nama anggrek adalah salah satu famili terbesar dalam angiospermae. Orchidaceae terdiri dari sekitar 700 genus dan spesies yang tersebar di seluruh dunia, dimana anggrek dipergunakan untuk berbagai keperluan sebagai tanaman hias, bunga potong, diekstrak untuk bahan parfum, dan koleksi terutama untuk jenis anggrek spesies yang unik dan langka (Oliveira dan Faria, 2005). Anggrek Cattleya merupakan salah satu jenis anggrek yang bervariasi dan meliputi sekitar 113 spesies, varietas dan forma yang tak terhitung jumlahnya serta ribuan hibrid baik alami maupun buatan termasuk salah satunya Cattleya Blc. Mount Hood Mary (Hawkes, 1965). Habitat asli Cattleya berasal dari daerah Amerika Tengah dan Selatan, termasuk Venezuela, Brasil, Peru, Meksiko, Guyana dan Argentina dan Cattleya merupakan tanaman epifit dan memiliki pseudobulb tebal yang dapat menyimpan banyak air dan cadangan makanan (Sessler, 1978). Cattleya diambil dari nama William Cattley, seorang hortikulturis dari Inggris yang mengimpor tanaman dari Brasil. Pada saat pengiriman tanaman-tanamannya, di antara daun-daun yang digunakan sebagai bahan pengemas terdapat semacam umbi (bulb) yang tidak dikenalnya, lalu Cattley menanam bulb ini di dalam pot dan menyimpannya di tempat yang panas. Pada November 1818, tanaman dari Brasil ini berbunga sangat indah dengan warna 10

2 11 ungu. Dr. John Lindley, seorang botanis terkenal pada waktu itu kemudian memberi nama Cattleya labiata autummalis yang berarti bunga Cattley dengan labelum yang bagus dan berbunga pada musim gugur (Gunawan, 1989) Taksonomi Klasifikasi anggrek Cattleya (Dressler, 1993) adalah sebagai berikut : Kingdom Divisi Subdivisi Kelas Ordo Famili Subfamili Suku Subsuku Genus : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Monocotyledoneae : Asparagales : Orchidaceae : Epidendroideae : Epidendrea : Laeliinae : Cattleya Lindl Morfologi Memahami bagian-bagian tanaman serta karakteristiknya merupakan salah satu cara mudah untuk menentukan habitatnya. Secara morfologi, tanaman anggrek terdiri atas beberapa bagian yakni bunga, daun, batang, akar, dan buah (Purwanto dan Semiarti, 2009) Bunga Bunga anggrek tersusun dalam karangan bunga dan jumlah kuntum bunga pada satu karangan dapat terdiri dari satu sampai banyak kuntum. Karangan bunga

3 12 pada beberapa spesies letaknya terminal, sedangkan pada sebagian besar spesies lain letaknnya lateral. Bunga anggrek memiliki lima bagian utama yaitu sepal (daun kelopak), petal (daun mahkota), stamen (benang sari), pistil (putik), ovari (bakal buah), dan labellum (bibir bunga) (Widiastoety, 2005). Menurut Hidayani (2007), setiap bunga anggrek terdiri dari tiga sepal luar dan tiga petal dalam, namun tipe sepal dan petal dari masing-masing jenis bunga anggrek berbeda-beda berdasarkan bentuk, warna, dan ukurannya. Sepal tengah disebut dengan sepallum dorsalis atau kelopak punggung, sementara sepal samping disebut dengan sepallum lateralis atau kelopak samping. Petal atau daun mahkota bunga pada umumnya berukuran lebih besar serta bertekstur halus dibandingkan dengan sepal dan labellum merupakan perkembangan dari salah satu petal. Column (tugu bunga) yang merupakan tempat kumpulan alat-alat kelamin bunga anggrek mempunyai serbuk sari yang disebut polinia (Gunawan, 2005). Di bagian tengah bunga terdapat alat reproduksi jantan dan betina, serbuk sari (alat reproduksi jantan) berwarna kuning dan tertutup oleh anther cap, sementara putik (alat reproduksi betina) terletak di bawah cap dan polinia serta menghadap ke labellum (Purwanto dan Semiarti, 2009). Bunga anggrek Cattleya terbentuk pada pucuk/ujung tanaman (Gunawan, 1989). Jumlah kuntum bunga untuk jenis Cattleya berdaun satu berjumlah 1-2 kuntum bunga dan berukuran besar, sementara jenis Cattleya berdaun 2-3 mempunyai bunga 3-8 kuntum dan berukuran kecil. Panjang tangkai bunga termasuk pendek, diameter bunga 5 hingga lebih dari 16 cm, dan daya tahan bunga bertahan 1-2 minggu bila tidak dipotong dan kurang lebih 3-4 hari bila digunakan sebagai bunga potong (Widiastoety, 2005). Struktur bunga pada

4 13 genus Cattleya pada dasarnya agak sederhana, mekar secara khusus, sepal lebar, petal yang menjuntai diatas bibir (labelum) yang besar, indah dan biasanya labellum berwarna berbeda (Hawkes, 1965). Gambar 1. Bunga Cattleya Blc. Mount Hood Mary (Sumber: Brassolaeliocattleya Mount Hood Mary Flower) Daun Bentuk daun anggrek terdiri dari berbagai macam bentuk seperti agak bulat, lonjong, sampai lanset. Tebal daun beragam, dari tipis sampai berdaging, dan kaku serta permukaannya rata. Daun tidak bertangkai, sepenuhnya duduk pada batang, bagian tepi bergerigi ataupun rata, tulang daun sejajar dengan tepi daun dan berakhir di ujung daun serta daun anggrek muncul pada ruas-ruas batang dengan posisi berhadapan atau berpasangan (Widiastoety, 2005). Berdasarkan pertumbuhannya anggrek Cattleya termasuk golongan evergreen yaitu daun tetap segar/hijau dan tidak gugur secara serentak. Daun anggrek Cattleya berbentuk lanset ataupun lebar, tebal dan berdaging (Widiastoety, 2005). Sandra (2003), menyebutkan bahwa anggrek Cattleya termasuk anggrek berdaun lebar, bentuk daunnya sederhana, bertulang daun lurus serta jumlahnya satu atau dua helai tiap batang. Anggrek berdaun lebar biasanya lebih gampang berbunga dibandingkan yang berdaun sempit karena proses

5 14 fotosintesis dan transpirasi juga semakin cepat sehingga makanan yang dihasilkan lebih banyak Batang Bentuk batang anggrek beraneka ragam, ada yang ramping, gemuk berdaging seluruhnya atau menebal di bagian tertentu saja, dengan atau tanpa umbi semu (pseudobulb). Pseudobulb berfungsi sebagai tempat cadangan makanan untuk pertumbuhan dan perkembangan generatif atau pembungaan. Ukuran bervariasi mulai dari yang sangat besar, sangat pendek, ataupun sangat panjang (Widiastoety, 2004). Berdasarkan pertumbuhannya, batang anggrek dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu tipe simpodial dan tipe monopodial. Anggrek Cattleya termasuk golongan anggrek tipe simpodial yakni mempunyai batang yang berumbi semu (pseudobulb) dengan pertumbuhan ujung batang terbatas, dimana tangkai bunga keluar dari ujung pseudobulb. Pertumbuhan batang akan terhenti bila telah mencapai maksimal. Pertumbuhan baru dilanjutkan oleh tunas anakan yang tumbuh di sampingnya. Tunas anakan tersebut tumbuh dari rhizoma (batang di bawah media) yang menghubungkannya dengan tanaman induk (Widiastoety, 2005) Akar Pada umumnya, akar anggrek berbentuk silindris, berdaging lunak, dan mudah patah. Bagian ujung akar meruncing, licin, dan sedikit lengket. Dalam keadaan kering, akar tampak berwarna putih keperak-perakan dan hanya bagian ujung akar saja yang berwarna hijau atau tampak agak keunguan. Akar yang sudah tua akan berwarna cokelat dan kering. Akar anggrek bervelamen, yaitu

6 15 lapisan luar yang terdiri dari beberapa lapis sel berongga dan transparan, serta merupakan lapisan pelindung pada sistem saluran akar. Velamen ini berfungsi melindungi akar dari kehilangan air selama proses transpirasi dan evaporasi, menyerap air, melindungi bagian dalam akar, serta membantu melekatnya akar pada benda yang ditumpanginya (Widiastoety, 2004). Akar anggrek Cattleya yang merupakan anggrek simpodial, diproduksi pada bagian dasar pseudobulb atau sepanjang rhizoma yang menghubungkan pseudobulb satu dengan lainnya (Gunawan, 2005). Anggrek Cattleya memiliki akar lekat dan akar udara. Fungsi akar lekat diduga hanya untuk menahan tanaman tetap pada posisisnya, sedangkan akar udara lebih berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikarenakan akar udara mampu menyerap unsur-unsur hara (Gunadi, 1977) Buah Buah anggrek merupakan buah kapsular yang berwarna hijau, berbelah enam, jika masak mengering dan terbuka dari samping. Bijinya sangat kecil dan ringan sehingga mudah terbawa angin. Biji anggrek tidak memiliki jaringan penyimpan cadangan makanan (endosperm). Oleh karena itu, untuk perkecambahan dan pertumbuhan awal biji anggrek dibutuhkan gula dan persenyawaan-persenyawaan lain dari luar atau dari lingkungan sekelilingnya (Gunawan, 2005). Bentuk buah anggrek umumnya berbeda-beda, bergantung pada jenisnya. Biasanya, setelah bunga diserbuki dan dibuahi, 3-9 bulan kemudian muncul buah yang sudah tua. Kematangan buah sangat bergantung pada jenis anggreknya. Buah pada anggrek Cattleya baru matang setelah sembilan bulan. Bagian awal

7 16 yang terbuka adalah tengahnya bukan di ujung atau pangkal buah. Di dalam buah terdapat biji yang dapat mencapai 5 juta biji (Iswanto, 2010) Lingkungan Tumbuh Anggrek Anggrek hidup epifit pada pohon dan ranting-ranting tanaman lain, tetapi dalam pertumbuhannya anggrek dapat ditumbuhkan dalam pot yang diisi media tertentu. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman anggrek yaitu suhu, kelembaban, dan cahaya serta pemeliharaan seperti pemupukan dan penyiraman (Hidayani, 2007). Anggrek Cattleya merupakan anggrek yang tumbuh di daerah yang mempunyai ketinggian antara m dpl. Anggrek Cattleya akan tumbuh dengan baik bila lingkungan tempat tumbuhnya mempunyai suhu siang antara 21-32ºC dan suhu malam 13-18ºC. Intensitas cahaya yang dibutuhkan berkisar fc atau 30% cahaya matahari penuh, kelembaban sekitar 60-80%, selain itu juga perlu sirkulasi udara dan pengairan yang cukup baik (Soeryowinoto, 1974) Kelebihan Anggrek Cattleya Cattleya adalah anggrek berbunga tunggal yang keindahan bunganya sangat sempurna karena keindahan bunganya dan ukuran bunganya yang pada umumnya besar maka Cattleya dijuluki sebagai The Queen of Orchid. Spesies yang ukuran bunganya paling besar adalah Cattleya gigas, namun spesies yang paling terkenal adalah Cattleya skinneri yang dijadikan sebagai bunga nasional negara Brasil (Sarwono, 2002).

8 17 Anggrek Cattleya memiliki keanekaragaman bentuk dan warna bunga seperti pink, ungu, putih, dan oranye, memiliki lidah bunga yang besar dengan bermacam-macam warna dan ada yang berbeda dengan warna mahkotanya (Widiastoety, 2005). Cattleya Blc. Mount Hood Mary merupakan salah satu jenis anggrek Cattleya hibrida yang memiliki ukuran diameter bunga sebesar ± 20 cm dan berwarna putih. Dalam pertumbuhannya, Cattleya tidak membutuhkan banyak air dan termasuk anggrek yang mudah untuk ditumbuhkan (Hawkes, 1965). Cattleya memiliki nilai jual yang tinggi dengan harga yang relatif mahal dan umumnya digunakan sebagai aksen pemanis dalam rangkaian bunga untuk pernikahan dan acara-acara penting lainnya karena memiliki kesegaran yang relatif lama (Sarwono, 2002) Perbanyakan In Vitro Perbanyakan in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam keadaan aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali (Sandra, 2004). Dasar teori kultur jaringan adalah konsep totipotensi (total potensi genetik) sel yang artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigotnya yaitu mampu memperbanyak diri dan berdiferensiasi menjadi tanaman lengkap (George dan Sherrington, 1984). Menurut Gunawan (1995), perbanyakan melalui kultur jaringan atau in vitro sangat diperlukan pada tanaman-tanaman yang memiliki persentase perkecambahan biji rendah, tanaman hibrida yang berasal dari tetua yang menunjukkan male sterility, serta tanaman yang selalu diperbanyak secara

9 18 vegetatif. Semua pekerjaan dalam kultur in vitro dilakukan dalam laboratorium sehingga pelaksanaannya tidak bergantung dari musim dan faktor lingkungan lain serta tidak memerlukan daerah pembibitan yang luas. Gunawan (1992), menyebutkan pemanfaatan teknik kultur jaringan dalam bidang agronomi diantaranya adalah : 1. Membantu perbanyakan vegetatif tanaman dalam rangka penyediaan bibit dari induk superior 2. Membersihkan bahan tanaman/bibit dari virus yang ada dalam tubuh induk 3. Membantu program pemuliaan tanaman untuk menghasilkan tanaman yang lebih baik 4. Membantu proses konservasi dan preservasi plasma nuftah tanaman 5. Produksi persenyawaan kimia untuk keperluan farmasi dan pewarna untuk industri makanan dan kosmetik di dalam kultur sel 2.3. Faktor Penentu Keberhasilan Perbanyakan In Vitro Keberhasilan teknik kultur jaringan bergantung pada syarat-syarat tertentu. Syarat-syarat yang harus dipenuhi diantaranya adalah pemilihan eksplan yang tepat, penggunaan media yang cocok, teknik sterilisasi eksplan, keadaan penanaman yang aseptik, kondisi fisik lingkungan tumbuh serta keterlibatan zat pengatur tumbuh terutama auksin dan sitokinin (Zulkarnain, 2009) Eksplan Eksplan adalah bagian tanaman yang digunakan sebagai bahan untuk inisiasi suatu kultur. Secara teoritis, hampir semua bagian tanaman dapat digunakan sebagai eksplan, namun pertumbuhannya bergantung dari sumber dan

10 19 ukuran eksplan (Gunawan, 1992). Eksplan yang digunakan dapat berasal dari jaringan meristmem tunas, kepala sari atau tepung sari, cadangan makanan (endosperm) atau embrio, kalus, dan organ tanaman yang meliputi pucuk, bunga, daun, dan akar (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Aspek-aspek yang harus diperhatikan dalam pemilihan eksplan yakni genotip atau varietas, umur, kondisi fisiologis, dan ukuran ekpslan (Zulkarnain, 2009). Penggunaan jaringan muda dan jaringan yang sedang aktif pertumbuhannnya, seperti tunas, daun, mata tunas, tangkai tunas dan ujung akar dapat meningkatkan keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro karena memiliki daya regenerasi yang tinggi, lebih mudah berproliferasi dan relatif lebih bersih (mengandung lebih sedikit kontaminan) (Yusnita, 2003). Dalam hal ini maka tunas mikro dapat dimanfaatkan sebagai bahan perbanyakan yang dapat tumbuh dan berkembang Komposisi Media Media kultur merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan perbanyakan tanaman secara kultur in vitro. Spesies tanaman, jaringan atau organ yang akan ditumbuhkan, dan tujuan penggunaan teknik kultur jaringan menentukan pemilihan media tertentu dalam kutur jaringan. Pemilihan media yang tepat pada metode kultur in vitro bergantung pada pemahaman yang baik pada kebutuhan nutrisi yang dibutuhkan. Anggrek mempunyai cakupan biokimia, fisiologi, dan keanekaragaman genetik yang sangat luas maka diperlukan media kultur spesifik untuk pertumbuhannya (Oliviera dan Faria, 2005). Media pada umumnya mengandung lima komposisi dasar yaitu mineral (garam-garam anorganik) yang terdiri dari unsur hara makro dan mikro, sebagai

11 20 contoh unsur N, P, K, Ca, Mg, Na, S, Fe, Mn, Co dan Zn, sumber karbon dan energi seperti glukosa dan sukrosa, vitamin, bahan tambahan organik, asam amino, dan zat pengatur tumbuh (fitohormon) seperti kelompok auksin dan sitokinin (Hartman et al., 1990). Masing-masing unsur anorganik mempunyai peranan penting dalam pembentukan klorofil dan protein, pertumbuhan vegetatif, pemanjangan sel tanaman, meningkatkan aktivitas enzim, mengaktifkan pembentukan jaringan meristematik, dan translokasi karbohidrat (George et al., 2008). Media kultur in vitro juga mengandung karbohidrat sebagai sumber energi yang didapat dari penggunaan gula. Gula yang terbaik adalah sukrosa, walaupun glukosa dan fruktosa dapat juga digunakan. Konsentrasi gula yang digunakan dalam media kultur jaringan bergantung pada tipe dan umur bahan tanaman (Pierik, 1987). Karbohidrat ini digunakan untuk menggantikan karbon yang biasanya didapat dari atmosfer melalui fotosintesis (Gunawan, 1995). Komponen vitamin seperti vitamin B1 (tiamin) mutlak diperlukan walaupun dalam jumlah sedikit, konsentrasi yang digunakan berkisar antara mg L -1. Selain tiamin, vitamin yang biasa digunakan adalah Piridoksin HCl, Asam nikotinat, Niasin, Glisin, Mio-inositol. Vitamin-vitamin ini umumnya berperan dalam reaksi-reaksi enzimatik, mempercepat pembelahan sel, dan sebagai koenzim dalam reaksi yang menghasilkan energi (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Asam-asam amino seperti kasein hidrolisat, sistein, asparagin, pepton serta glutamin. Asam amino berperan penting untuk pertumbuhan dan diferensiasi kalus, berperan dalam metabolisme amino (Hendaryono dan Wijayani, 1994),

12 21 sebagai kofaktor dalam pembentukan enzim, menstimulir proliferasi jaringan dan memperlancar respirasi (Gunawan, 1995). Bahan tambahan organik yang biasa digunakan diantaranya air kelapa, ekstrak ragi, pisang, tomat, ekstrak wortel, taoge, ekstrak kentang, alpokat, pepaya, dan apel. Ditinjau dari sudut pandang ilmiah, penggunaan ekstrak-ekstrak alami masih dapat dianjurkan dan kehadiran senyawa-senyawa tersebut tidak dapat diabaikan begitu saja apabila ternyata senyawa-senyawa murni tidak dapat memenuhi kebutuhan yang diharapkan (Zulkarnain, 2009). Hendaryono dan Wijayani (1994), menyebutkan bahwa zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu auksin, sitokinin, giberelin, etilen dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh yang berlainan terhadap proses fisiologis Teknik Sterilisasi Keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro, salah satunya dipengaruhi oleh teknik sterilisasi. Chawla (2002), menyebutkan bahwa prosedur sterilisasi secara umum dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu : 1. Sterilisasi media serta alat-alat biasanya dengan menggunakan autoclave. Beberapa cara dalam pelaksanaan sterilisasi media serta alat-alat yaitu sterilisasi uap, sterilisasi kering, sterilisasi filter, dan sterilisasi ultra violet. 2. Pemeliharaan kondisi aseptik laboratorium. Kondisi aseptik perlu dijaga terutama ketika proses penanaman sedang berlangsung. Pemeliharaan kondisi aseptik dapat dilakukan dengan cara membersihkan tangan dan

13 22 Laminar Air Flow Cabinet menggunakan alkohol atau dengan melakukan sterilisasi api yaitu membakar alat-alat yang akan digunakan untuk menanam setelah sebelumnya disemprot dengan alkohol. 3. Sterilisasi bahan tanaman atau eksplan. Bahan tanaman disterilisasi dengan menggunakan bahan kimia. Jenis dan konsentrasi dari bahan kimia yang akan digunakan dan lama waktu sterilisasi harus diputuskan secara empiris Kondisi Fisik Lingkungan Tumbuh Kondisi fisik lingkungan tumbuh yang meliputi cahaya, suhu, dan kelembaban merupakan faktor lain yang menentukan keberhasilan dalam kultur jaringan. Peran cahaya terhadap pertumbuhan eksplan ditentukan oleh intensitas cahaya, kualitas cahaya dan lama penyinaran (George et al., 2008). Peranan cahaya tidak terlalu penting pada fotosintesis in vitro dibandingkan dengan fotosintesis in vivo. Pentingnya cahaya dalam kultur jaringan terletak pada pengaruhnya lebih terhadap fotomorfogenesis dibandingkan terhadap fotosintesis. Hal ini disebabkan laju fotosintesis tanaman dalam kultur jaringan sangat rendah karena eksplan sebagian besar bergantung pada ketersediaan sukrosa yang terkandung di dalam media (George dan Sherrington, 1984). Suhu yang diperlukan untuk pertumbuhan jaringan pada umumnya berkisar antar 20-28ºC. Penggunaan suhu yang terlalu rendah dapat mengurangi aktivitas enzim terutama peroksidase dan oksidase yang bertindak sebagai katalisator dalam proses oksidasi senyawa fenol dan dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan eksplan karena terjadi pembekuan, sebaliknya suhu yang terlalu tinggi dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme penyebab kontaminasi (Pierik, 1987).

14 23 Kelembaban merupakan faktor penting yang sangat menentukan keberhasilan kultur in vitro berbagai spesies tanaman. Kelembaban relatif di dalam ruang kultur sekitar 70%, namun kebutuhan kelembaban di dalam wadah kultur mendekati 90% (Zulkarnain, 2009). Kelembaban relatif yang direkomendasikan untuk ruang pertumbuhan adalah 70% (George et al., 2008). Kelembaban relatif ruang kultur yang berada dibawah 70% dapat mengakibatkan media dalam botol kultur (yang tidak tertutup rapat) akan cepat menguap dan mengering sehingga eksplan dan planlet yang dikulturkan akan cepat kehabisan media, sebaliknya kelembaban yang terlalu tinggi menyebabkan tanaman tumbuh abnormal yakni daun lemah, mudah patah, dan tanaman berukuran kecil yang dikenal dengan kondisi vitrifikasi (George et al., 2008) Zat Pengatur Tumbuh Konsep zat pengatur tumbuh diawali dengan konsep hormon tanaman. Hormon tanaman adalah senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi rendah dapat mempengaruhi proses-proses fisiologi. Proses-proses fisiologi ini terutama berkenaan dengan proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Wattimena, 1992). Dengan ditemukannya zat pengatur tumbuh yang dapat merangsang pertumbuhan vegetatif, maka penggunaan zat pengatur tumbuh tersebut sangat penting pada media tanam kultur jaringan. Zat pengatur tumbuh yang banyak dipergunakan dalam kultur jaringan adalah jenis auksin dan sitokinin. Keseimbangan auksin dan sitokinin menentukan arah pertumbuhan dan perkembangan tanaman dalam kultur in vitro. Perbandingan konsentrasi yang seimbang antara auksin dan sitokinin akan menstimulasi pembentukan kalus. Bila konsentrasi auksin lebih tinggi

15 24 dibandingkan sitokinin akan menstimulasi pembentukan akar, sedangkan bila konsentrasi sitokinin lebih tinggi dibandingkan auksin akan menstimulasi pembentukan tunas (George dan Sherrington, 1984). Auksin berperan pada berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan antara lain pembesaran sel, penghambatan mata tunas samping, aktivitas pada kambium, dan pertumbuhan akar. Peran fisiologis sitokinin secara umum adalah mendorong pembelahan sel, morfogenesis, pertunasan, pembentukan kloroplas, pembentukan umbi pada kentang, pemecahan dormansi, pembukaan stomata, pembungaan dan pembentukan buah partenokapri, serta menghambat senessen dan absisi (Wattimena, 1992) Perbanyakan In Vitro pada Anggrek Arditti (2008), menyebutkan perbanyakan anggrek secara in vitro telah dimulai sejak tahun 1874 dimana Noel dan Bernard merupakan orang yang pertama kali menemukan formulasi metode perkecambahan simbiotik benih anggrek secara in vitro. Melalui teknik kultur jaringan dimungkinkan untuk memproduksi ribuan planlet dalam satu tahun dari satu eksplan tanaman dengan melakukan berulang kali sub kultur. Hasil perkembangan kultur in vitro pada tanaman anggrek telah dirasakan manfaatnya. Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan metode tersebut antara lain perbanyakan vegetatif dan generatif yang cepat dan efisien, mempermudah seleksi mutan, menghindari sterilitas yang menghambat program hibridisasi, produksi tanaman bebas patogen dan pelestarian plasma nuftah (Arditti dan Ernst, 1993).

16 25 Pada tahun 1960, dilaporkan secara luas tentang pembiakan vegetatif tanaman anggrek dimana pada saat itu Morel mencoba mendapatkan tanaman Cymbidium yang bebas virus dengan kultur apikal meristem. Kultur meristem ini kemudian tumbuh dan berkembang menjadi tanaman-tanaman kecil dalam jumlah banyak dan bebas dari virus (Gunawan, 1989). Maka sejak saat itu, berbagai percobaan kultur jaringan berbagai macam anggrek telah dilakukan Jenis-jenis Eksplan pada Perbanyakan Anggrek secara In Vitro Bahan-bahan tanaman atau eksplan yang digunakan dalam perbanyakan seara in vitro diambil dari jaringan yang diperkirakan dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman. Anggrek dapat diperbanyak melalui organ generatif biji maupun organ vegetatif yang dikulturkan secara steril pada medium dalam botol. Menurut Arditti dan Ernst (1993), hampir seluruh bagian jaringan atau organ dapat digunakan sebagai eksplan, namun tingkat keberhasilan yang ditunjukkan bergantung dari sistem kultur yang digunakan, spesies yang dikulturkan, dan sterilisasi eskplan. Eksplan yang digunakan pada perbanyakan secara in vitro tidak semua mudah ditumbuhkan, ada beberapa bagian tanaman yang sukar ditumbuhkan. Bagian-bagian tanaman yang mudah ditumbuhkan adalah pucuk tanaman, meristem, tunas aksilar, daun muda pada beberapa jenis Cattleya, dan tunas muda yang baru tumbuh (Gunawan, 2005). Eksplan yang juga sering digunakan pada perbanyakan angrek secara in vitro adalah protocorm dan protocorm like bodies (plb). Protocorm merupakan biji yang berisi embrio yang belum terorganisir, terdiri dari beberapa ratus sel yang selama masa perkecambahan biji membentuk struktur berupa umbi (Zulkarnain, 2009). Protocorm like bodies (plb) merupakan

17 26 struktur yang menyerupai protocorm yang terbentuk dari jaringan eksplan dan atau kalus in vitro (Arditti, 2008) Media Kultur pada Perbanyakan Anggrek Media dalam kultur jaringan merupakan campuran air dan hara yang mengandung garam-garam anorganik, zat pengatur tumbuh dan senyawa kompleks alami. Beberapa media dasar dalam kultur jaringan yang banyak digunakan diantaranya adalah media dasar Murashige dan Skoog, B5, White, Vacin dan Went, Nitsch dan Nitsch, Schenk dan Hildebrant, WPM, dan N6 (Gunawan, 1992). Sarwono (2002), menyebutkan bahwa media Vacin dan Went merupakan media yang dianggap terbaik untuk budidaya anggrek secara in vitro dimana media ini terdiri dari elemen makro, elemen mikro, sukrosa, agar, dan air destilasi. Meskipun demikian, media MS juga dapat digunakan untuk perbanyakan anggrek secara in vitro karena media MS merupakan media dasar yang paling luas penggunaannya. Hal itu dikarenakan medium MS memiliki kandungan garam-garam yang lebih tinggi daripada media lain, disamping kandungan nitratnya juga tinggi (Zulkarnain, 2009) Penggunaan Pupuk Daun pada Media Kultur In Vitro Pada teknik kultur jaringan anggrek, pupuk daun dapat dipakai pada media sebagai sumber unsur hara. Pupuk daun mengandung unsur hara atau elemen makro dan mikro yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, termasuk oleh tanaman anggrek. Beberapa jenis pupuk daun yang telah digunakan sebagai media bagi pertumbuhan protocorm dan planlet anggrek yaitu Pokon, Peter Special, Gaviota, Hyponex, Greenzit Super, Bayfolan, Gandasil D,

18 27 Florint, Vitabloom, Metalik, Uteka, Orgasol, Cytozym, Kumbayah dan Molifert (Soedjono dan Kamidjono, 1992). Media dasar pupuk Growmore dan Hyponex dapat dijadikan media alternatif pengganti media Vacin dan Went atau ½ MS dalam perbesaran seedling anggrek Dendrobium hibrida (Lingga dan Marsono, 2008). Pupuk daun juga dapat dijadikan pengganti media Knudson pada penanaman biji anggrek (Gunawan, 2005). Soedjono dan Kamidjono (1992), menyebutkan bahwa beberapa penelitian medium sapih dengan bahan dasar pupuk daun telah menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan medium Vacin dan Went. Maka dari itu, pada saat ini pupuk daun tidak hanya digunakan dengan cara penyemprotan pupuk ke tanaman tetapi digunakan sebagai bahan dasar media dalam kultur jaringan anggrek karena pupuk daun merupakan pupuk majemuk yang lengkap dengan kandungan unsur hara makro dan mikro. Pupuk daun mengandung berbagai unsur makro dan mikro. Hara makro dan mikro yang terdapat dalam pupuk daun Growmore adalah N 32%, P 10%, K 10%, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Sulfur (S), Boron (B), Copper (Cu), Manganese (Mn), Molybdenum (Mo), Zinc (Zn), Iron (Fe) Penggunaan Bahan Organik Kompleks pada Media Kultur In Vitro Bahan organik yang ditambahkan pada media dasar dalam perbanyakan secara in vitro digunakan pada produksi anggrek secara massal untuk mendapatkan planlet yang baik. Bahan organik alami yang digunakan dalam kultur jaringan sebagai suatu suplemen dimaksudkan untuk memantapkan pertumbuhan dan perkembangan kultur (Hartman et al., 1990). Bahan organik

19 28 yang biasa digunakan dalam kultur jaringan anggrek adalah ekstrak wortel (Puchooa dan Ramburn, 2004) dan air kelapa (Gunawan, 1995) Ekstrak Wortel Wortel merupakan salah satu sayuran dengan umbi berwarna kuning hingga kemerah-merahan karena mengandung pigmen karotenoid dengan kadar yang cukup tinggi. Kadar karoten dalam wortel yang berwarna kuning muda berkisar antara 7-12 µg per gram, sedangkan wortel yang berwarna kuning tua sampai µg per gram (Paul dan Palmer, 1975). Menurut Paul dan Palmer (1975), karotenoid di dalam buah-buahan dan sayur-sayuran pada umumnya stabil pada pemasakan biasa. Demikian pula Luh dan Woodroof (1988) menyatakan bahwa pada umumnya pemasakan hanya memberikan pengaruh yang tidak berarti terhadap karotenoid. Umbi wortel mengandung nilai gizi yang tinggi yaitu sangat kaya akan vitamin A, umbi wortel juga mengandung zat lain antara lain alkaloida akonitina atau asetbencilakonin, benzoilakonina, akonina dan neupelina. Umbi wortel mengandung senyawa karoten (pro-vitamin A), β-karoten yang sangat tinggi dan zat pengatur tumbuh IAA atau yang dikenal dengan auksin (Cahyono, 2002) Air Kelapa Air kelapa merupakan salah satu diantara beberapa bahan organik alami yang dapat digunakan dalam kultur jaringan dan telah lama diketahui sebagai sumber yang kaya akan zat-zat aktif yang diperlukan untuk perkembangan embrio. Hendaryono dan Wijayani (1994), menyebutkan air kelapa merupakan endosperm cair yang mengandung zat makanan, dimana pada buah kelapa perubahan endosperm bagian pinggir menjadi daging buah, sedangkan bagian

20 29 tengahnya menjadi air kelapa. Pada air kelapa ini dapat dilihat suatu interaksi antara sitokinin dengan fitohormon lainnya di dalam proses perkembangan embrio (Wattimena, 1992). Gunawan (1995), menyatakan bahwa efek air kelapa pada pertumbuhan menjadi lebih baik bila dalam media juga ditambahkan pemberian auksin. Van Overbeck pada tahun 1944 menemukan bahwa air kelapa memiliki kemampuan untuk menyokong pertumbuhan embrio Datura stramonium sehingga potongan embrio tersebut dapat menjadi tanaman lengkap (Gunawan, 1995). Air kelapa yang baik untuk campuran media kultur jaringan anggrek yaitu air kelapa pada tingkat ketuaan kelapa muda dan sedang yang manis rasanya dengan daging buah yang tidak terlalu lunak tetapi juga belum terlalu keras (umur hari) (Hendaryono dan Wijayani, 1994), serta daging buah berwarna putih dan masih dapat dikerok dengan sendok (Soeryowinoto, 1974). George dan Sherrington (1984), menyebutkan senyawa-senyawa yang terkandung dalam air kelapa diantaranya gula dan meliputi sukrosa, glukosa, fruktosa dan manitol yang berfungsi sebagai sumber energi bagi pertumbuhan dan perkembangan jaringan, Diphenyl urea yang mempunyai aktivitas seperti sitokinin dan juga mengandung zat-zat seperti vitamin, asam-asam amino, fosfor, zat pengatur tumbuh yang berfungsi sebagai kofaktor pembentuk enzim, memacu diferensiasi tunas, menstimulir proliferasi jaringan, memperlancar metabolisme, dan respirasi. Pada prinsipnya sitokinin dapat digantikan dengan air kelapa, karena itu air kelapa pada media kultur jaringan yang dimodifikasi telah banyak dilakukan dan berhasil pada beberapa jenis tanaman.

21 Kontaminasi Salah satu faktor pembatas yang mempengaruhi keberhasilan kultur jaringan adalah kontaminasi. Kontaminasi terjadi karena adanya mikroorganisme pada kultur baik pada media kultur atau eksplan yang dapat menghambat pertumbuhan eksplan ataupun menyebabkan kematian eksplan. Jenis kontaminasi ada dua yaitu kontaminasi eksternal dan kontaminasi internal. Kontaminasi eksternal dapat disebabkan oleh bakteri maupun jamur, sedangkan kontaminasi internal terdapat dalam bahan eksplan itu sendiri. Kontaminasi oleh bakteri ditandai oleh perubahan warna media menjadi putih keruh seperti susu dan berbau busuk, sedangkan kontaminasi yang disebabkan oleh jamur ditandai dengan adanya spora pada eksplan maupun pada media kultur (Susilowati dan Listyawati, 2001). Sumber kontaminasi lainnya dapat berasal dari organisme kecil yang masuk ke dalam media, penggunaan alat-alat yang kurang steril, sterilisasi media yang tidak sempurna, penanaman yang kurang hati-hati, dan lingkungan kerja yang kotor (Gunawan, 1995).