BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salak merupakan tanaman asli Indonesia. Tanaman salak di Indonesia sangat banyak macamnya (lampiran A). Oleh karena itu, bila kita bertanam salak berarti kita melestarikan dan meningkatkan produksi negeri sendiri. Salak termasuk famili Palmae, serumpun dengan kelapa, kelapa sawit, aren (enau), palem, pakis yang bercabang rendah dan tegak. Batangnya hampir tidak kelihatan karena tertutup pelepah daun yang tersusun rapat dan berduri. Dari batang yang berduri itu tumbuh tunas baru yang dapat menjadi anakan atau tunas bunga buah salak dalam jumlah yang banyak (Soetomo, 2001). Penanaman salak biasanya dilakukan dengan mencampur tanaman betina dan jantan. Salak jantan ditanam menyebar di antara salak betina atau sebagai pagar kebun salak. Penyerbukan dapat terjadi sendiri atau melalui bantuan serangga polinator. Pembentukan buah secara alami ini biasanya kurang optimal, sehingga sangat dianjurkan untuk melakukan perkawinan buatan dengan bantuan manusia (Nuswamarhaeni et al., 1999). Peroksidase merupakan anggota enzim reduktase yang dianggap memiliki hubungan nyata dengan penyebab perubahan pada rasa, warna, tekstur dan kandungan gizi buah-buahan dan sayur-sayuran yang belum diolah. Peroksidase pada tanaman merupakan isozim yang berperan dalam pertumbuhan, diferensiasi dan pertahanan (Gaspar, et al., 1980). Aktivitas isozim peroksidase mudah dideteksi karena aktivitasnya yang luar biasa pada jaringan (Touti, 1988).

2 Perlu dilakukan penelitian enzim peroksidase dan polifenol oksidase pada tanaman salak guna meningkatkan mutu tanaman salak. Menurut Rivero et al. (2001), beberapa penelitian telah melaporkan bahwa aktivitas enzim polifenol oksidase dan peroksidase dapat mengurangi beberapa tipe stres pada tanaman baik yang biotik maupun abiotik (Pandolvini et al., 1992; Ruiz et al., 1999). Lebih spesifik dapat ditunjukkan bahwa kedua enzim tersebut telah saling bergabung dan sama-sama muncul untuk mencegah cekaman fisiologis yang disebabkan oleh kondisi stres tadi. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa tanaman yang mengalami cekaman (pertahanan terhadap penyakit) secara fisik ataupun fisiologis menunjukkan peningkatan aktivitas enzim peroksidase (PO) yang signifikan (Artlip and Funkhouser, 1995). Abeles et al. (1990) juga mengemukakan bahwa peningkatan aktivitas enzim peroksidase adalah respon umum tanaman terhadap cekaman lingkungan. Seperti cekaman suhu rendah pada gandum dan jagung (Peruanskii et al., 1991) dan cekaman terhadap polusi udara (Rao and Dubey, 1990). Selain itu aktivitas enzim peroksidase juga menunjukkan adanya mekanisme pertahanan dan perlindungan terhadap penyakit yang menyerang tanaman (Herison et al., 2007). Aktivitas dari berbagai enzim terjadi selama adanya interaksi ketahanan, setiap enzim menggunakan batasan tertentu terhadap pertumbuhan penyakit tersebut agar tidak bertambah banyak. Contohnya dapat dilihat dari aktivitas enzim dari kelompok padi yaitu Xanthomonas oryzae, dimana respon pertahanan pada padi tersebut muncul setelah terdapat interksi antargennya. Penambahan enzim peroksidase telah dilakukan selama adanya interaksi ketahanan dan kerentanan pada padi. Sejumlah besar gen peroksidase pada padi muncul seiring dengan meningkatnya penyakit yang timbul untuk mengatasi serangan penyakit pada tanaman dan juga pada saat yang yang paling kritis atau kondisi stres pada padi tersebut (Chittoor et al., 1997). Contoh lainnya dari aktivitas enzim polifenol oksidase yaitu dilakukan penelitiannya pada tomat dan semangka. Dihasilkan bahwa aktivitas enzim polifenol oksidase dan peroksidase pada tomat lebih rendah dibandingkan dengan pada semangka. Hubungan atau korelasi diantara keduanya ditunjukkan melalui aktivitas

3 dan konsentrasi kelarutan fenolik, dimana pada tomat (total enzim PO, r = -0,890 dan total enzim PPO, r = -0,820) dan pada semangka (total enzim PO, r = -0,841 dan total enzim PPO, r = -0,739). Kedua aktivitas enzim tersebut dipicu oleh stres terhadap panas maupun dingin dari suhu yang optimal berturut-turut, yaitu pada tomat dengan suhu 35 o C dan pada semangka dengan suhu 15 o C. Kelarutan komponen fenol dihasilkan sebagai mekanisme aklimatisasi untuk mencegah stres panas dan dingin pada tanaman tomat dan semangka (Rivero et al., 2001). Hasil dari beberapa penelitian menunjukkan adanya respon aktivitas enzim PPO dan PO terhadap infeksi patogen, yaitu bahwa tanaman yang tahan terhadap penyakit cenderung memperlihatkan aktivitas kedua enzim tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman yang rentan (Andreeva, 1989; Gupta et al., 1990; Zhou et al., 1992; Yurina et al., 1993). Pada tanaman yang terinfeksi patogen, peningkatan radikal bebas yang selaras dengan peningkatan aktivitas kedua enzim tersebut berkaitan dengan mekanisme pertahanan. Mekanisme pertahanan tersebut diwujudkan dalam bentuk lignifikasi dinding sel (Vance et al., 1980) dan pembentukan senyawa fitoaleksin (Lagrimini et al., 1991; Hammerschmidt, 1999) sehingga perkembangan patogen terhambat (Herison et al., 2001). Enzim PPO dan PO memerlukan gen untuk mengekspresikan reaksi pertahanannya pada tanaman. Untuk menganalisis peran dari enzim ini diperlukan tiga gen peroksidase seperti POX22.3, POX8.1 dan POX5.1 contohnya pada daun tanaman padi untuk reaksi ketahanan terhadap patogen. Gen tersebut hampir sama dengan rangkaian asam nukleat dan asam amino yang berada pada satu famili gen. Ketiga gen tersebut menunjukkan ekspresi yang berbeda pada daun selama interaksi patogen dan mekanisme ketahanan tanaman (Chittoor et al., 1997). Berdasarkan observasi dan pengamatan lapangan yang telah penulis lakukan di perkebunan salak desa Sibakua dan desa Huta Lambung, pada beberapa tanaman salak terlihat adanya penyakit jamur yang berupa bercak putih pada kulit buah. Menurut Anarsis (1999), penyakit jamur putih merupakan penyakit yang paling sering dijumpai pada tanaman salak. Jamur putih ini biasanya menyerang pada seluruh bagian tanaman terutama pada bagian dekat susunan pelepahnya. Selain penyakit

4 jamur putih, juga terdapat penyakit rebah kecambah yang menyerang tanaman salak. Menurut Anarsis (1999), penyakit rebah kecambah sering muncul pada tunas yang baru muncul dari biji. Penyakit ini banyak terjadi pada kecambah yang berumur kurang dari 2 bulan, yaitu sebelum daun pertamanya mekar. 1.2 Permasalahan Salak Sidempuan merupakan buah yang mempunyai potensi untuk dikembangkan, namun pengembangannya masih terbatas. Hal ini disebabkan karena kurangnya penelitian, terutama yang berkaitan dengan penelitian dasar baik penelitian tentang morfologi, anatomi maupun fisiologi. Dilihat dari segi fisiologisnya, salah satunya dapat mengamati enzim PO dan PPO yang berperan dalam proses pencoklatan dan proteksi terhadap penyakit. Enzim PO dan PPO bersifat konstitutif (sudah ada dan tersebar pada organ tanaman) dan berbeda penyebarannya berdasarkan organ vegetatif tanaman dan lokasi yang berbeda juga. 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan ini untuk mengetahui karakteristik morfologi dan aktivitas enzim PO dan PPO pada organ vegetatif (batang dan daun) tanaman Salacca sumatrana var Sidempuan dari tempat dan lingkungan yang berbeda yaitu dari Desa Sibakua dan Desa Huta Lambung. 1.4 Hipotesis Penelitian Adanya perbedaan karakteristik morfologi dan aktivitas enzim PO dan PPO pada organ vegetatif (batang dan daun) tanaman salak Sidempuan dari tempat dan lingkungan yang berbeda yaitu dari Desa Sibakua dan Desa Huta Lambung.

5 1.5 Manfaat Penelitian Dengan dilakukannya penelitian, diharapkan akan didapat informasi mengenai karakteristik morfologi dan aktivitas enzim PO dan PPO pada organ vegetatif (batang dan daun) dalam meningkatkan resistensi dan proteksi terhadap penyakit yang akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman sehingga dapat meningkatkan mutu maupun kualitas salak Sidempuan.