BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Botani Kelapa Sawit Kelapa sawit (E. guineensis Jacq.) berasal dari tiga kata yaitu Elaeis berasal dari Elation berarti minyak dalam bahasa Yunani, Guneensis berasal dari bahasa Guinea (pantai barat Afrika) dan Jacq. Berasal dari nama botanis Amerika Jacquin. Kelapa sawit (E. guineensis Jacq.) berkembang biak secara generatif dengan menggunakan biji, tetapi tanaman ini juga bisa dikembangbiakkan dengan kultur jaringan. Buah kelapa sawit disebut juga fructus (Gambar 2.1). Waktu yang diperlukan mulai dari penyerbukan sampai dengan buah matang siap dipanen kurang lebih 5-6 bulan. Buah kelapa sawit terdiri atas empat bagian yaitu: eksokarp, mesokarp, endokarp dan kernel. Diantara inti dan daging buah terdapat lapisan lempung (cangkang) yang keras. Di dalam inti inilah terdapat lembaga embrio yang merupakan calon tanaman baru. Lubis (1992) menyatakan bahwa tanaman kelapa sawit dewasa memiliki akar primer yang panjangnya m dari dasar batang dengan diameter 4-10 mm. Akar sekunder akan tumbuh setelah akar primer dengan panjang sekitar 150 cm berdiameter 2-4 mm. Gambar 2.1. Tanaman Kelapa Sawit

2 5 Daun di bentuk di dekat titik tumbuh. Daun kelapa sawit membetuk susunan daun majemuk, bersirip genap dan bertulang daun sejajar. Daun membentuk satu pelepah dengan panjang mencapai lebih dari 7,5-9 m. Jumlah anak daun pada setiap pelepah berkisar helai. Pelepah yang dihasilkan pada tanman dewasa sekitar pelepah. Setiap tahun tanaman kelapa sawit bisa menghasilakan lembar daun. Bunga tanaman kelapa sawit terdiri atas bunga jantan, bunga betina atau hermafrodit. Tiap tandan bunga jantan memiliki cabang (spikelet) yang panjangnya antara cm dan berdiameter 1-1,5 cm. Tiap cabang berisi bunga kecil yang akan menghasilkan tepung sari. Tandan bunga betina memiliki cabang dan setiap cabang terdapat bunga betina. Satu tandan buah tanaman dewasa dapat diperoleh butir buah (Setyamidjaja, 2006). Akar tanaman kelapa sawit adalah serabut. Akar pertama yang muncul dari biji yang telah tumbuh (berkecambah) adalah radilkula yang panjangnya dapat mencapai 15 cm. Akar primer mampu bertahan sampai 6 bulan yang bertugas mengambil air dan makanan terkait dengan cadangan makanan pada endosperm biji telah habis yang ditandai dengan lepasnya biji. Akar primer itu akan tumbuh akar sekunder dengan diameter 2-4 mm yang tumbuh horizontal. Akar sekunder ini akan tumbuh pula akar tertier dan kuartener yang berada dekat dengan permukaan tanah. Akar tertier dan kuartener inilah yang paling aktif mengambil air dan hara lain dalam tanah (Lubis, 1992). Banyak varietas yang telah dihasilkan dan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada tipe buah, bentuk luar, tebal cangkang, warna buah, dan lainlain. Berdasarkan warna buah maka E. guineensis dikelompokkan atas (1) Nigrescens, buahnya berwarna violet sampai hitam waktu muda dan menjadi merah kuning (orange) setelah matang, (2) Virescens, buahnya berwarna hijau waktu muda dan sesudah matang berwarna orange, (3) Albescens, buah berwarna kuning pucat, tembus cahaya karena mengandung sedikit karoten, dan (4) Poissoni sering disebut mantel atau buah dengan karpel tambahan mempunyai lebih dari satu biji dalam buah (Hartley 1977; Price et al., 2007).Dua tipe buah yang umum adalah Nigrescen dan Virescen yang dibagi oleh Janssens (1927) ke dalam tiga bentuk yaitu dura, tenera dan psifera. Varietas Nigrescen dipakai

3 6 sebagai tanaman komersial sedangkan dua varietas lainnya hanya dipakai dalam program pemuliaan dan sebagai koleksi (Lubis, 1992). 2.2 Kultur Jaringan Kelapa Sawit Kultur jaringan terdiri dari dua kata yaitu kultur yang memiliki arti budidaya dan jaringan yang berarti sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama (Nugroho & Sugito, 2005). Menurut George & Sherrington (1984), kultur jaringan tanaman merupakan teknik menumbuhkembangkan bagian tanaman baik berupa sel, jaringan atau organ dalam kondisi aseptik secara in vitro. Meskipun pada prinsipnya semua sel dapat ditumbuhkan, sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh. Dalam perkembangan kultur jaringan ditemukan banyak keragaman dari tanaman-tanaman yang diregenerasi dari kultur sel maupun kultur akar. Kemudian Larkin & Scowcroft (1981) menyebutkan keragaman pada tanaman yang diregenerasi pada in vitro tersebut sebagai keragaman somaklonal. Perbanyakan melalui kultur in vitro dapat dilakukan melalui 3 cara, yaitu pembentukan tunas adventif, proliferasi tunas lateral, dan embriogenesis somatik. Proliferasi tunas lateral dapat dilakukan dengan cara mengkulturkan tunas aksilar atau tunas terminal ke dalam media yang mempunyai komposisi yang sesuai untuk proliferasi tunas sehingga diperoleh penggandaan tunas dengan cepat. Setiap tunas yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai sumber untuk penggandaan tunas selanjutnya sehingga diperoleh tunas yang banyak dalam waktu yang relatif lebih singkat (Astuti, 2014). Menurut Mariska & Sukmadjaja (2003), faktor perbanyakan dengan teknik kultur in vitro jauh lebih tinggi dengan cara konvensional. Selain itu, teknologi ini juga lebih menjamin keseragaman, bebas penyakit dan biaya pengangkutan yang lebih murah. 2.3 Media Kultur Jaringan Media tanam untuk kultur jaringan adalah media tumbuh untuk eksplan. Media untuk menumbuhkan eksplan tanaman pada dasarnya berisi unsur hara makro, mikro, dan gula sebagai sumber karbon. Selain itu media kultur juga dilengkapi dengan zat besi, vitamin, mineral, dan Zat Pengatur tumbuh (ZPT). Zat

4 7 PengaturTumbuh sangat besar peranannya didalam mengarahkan pertumbuhan sel tanaman. Kombinasi Zat Pengatur Tumbuh yang benar dapat menghasilkan pertumbuhan sel yang optimal (Wattimena, 1992). Keberhasilan dalam teknologi serta penggunaan metode in vitro terutama disebabkan pengetahuan lebih baik tentang kebutuhan hara sel dan jaringan yang dikulturkan. Hara terdiri dari komponen yang utama dan komponen tambahan. Komponen utama meliputi hara mineral, sumber karbon (gula), vitamin dan Zat Pengatur Tumbuh. Komponen lain seperti senyawa nitrogen organik, berbagai asam organik, metabolit dan ekstrak tambahan tidak mutlak, tetapi dapat menguntungkan ketahanan sel dan perbanyakannya (Wetter & Constabel, 1991). Vitamin yang sering digunakan dalam media kultur jaringan adalah tiamin (B1), asam nikotin (niacin), dan piridoksin (B6). Vitamin ini berperan dalam reaksi enzimatik yang penting bagi pertumbuhan jaringan tanaman (George &Sherington, 1984). Selain itu penambahan mio-inisitol kedalam media juga diketahui dapat memperbaiki pertumbuhan bahan tanaman yang dikultur. 2.4 Zat Pengatur Tumbuh Kombinasi media dasar dan zat pengatur tumbuh yang tepat akan meningkatkan aktivitas pembelahan sel dalam proses morfogenesis dan organogenesis (Lestari, 2011). Jenis dan konsentrasi ZPT tergantung pada tujuan dan tahap pengkulturan. Contohnya, pada kultur untuk menumbuhkan dan menggandakan tunas aksilar atau merangsang tumbuhnya tunas-tunas adventif, ZPT yang digunakan adalah campuran sitokinin dengan auksin rendah (yusnita, 2004). Menurut Hendaryono & Wijayani (1994), ZPT dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu auksin, giberalin, sitokinin, etilen, dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh yang berlainan yang berlainan terhadap fungsi fisiologis. Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan sebagai komponen media bagi pertumbuhan dan diferensiasi. Tanpa penambahan ZPT dalam media, pertumbuhan sangat terhambat bahkan mungkin tidak tumbuh sama sekali. Kombinasi antara sitokinin dengan auksin dapatmemacu morfogenesis dalam pembentukan tunas(flick et al., 1993).Penambahan kombinasizpt tersebut ke dalam mediakultur dapat meningkatkan konsentrasi zat pengaturtumbuh

5 8 endogen di dalam sel, sehingga menjadi faktor pemicu dalam proses tumbuh dan perkembanganjaringan. Untuk memacu pembentukan tunas dapat dilakukandengan memanipulasi dosis auksin dan sitokinineksogen (Poonsapaya et al., 1989).Kombinasiyang tepat pada kultur endosperm dapat menginduksi pembentukan kalus (Miyashita et al., 2009). 2.5 Variasi Somaklonal Variasi somaklonal adalah keragaman genetik pada tumbuhan yang dihasilkan selama kultur jaringan (Larkin & Scowcroft, 1981). Keragaman genetik terjadi dalam kultur jaringan disebabkan oleh jumlah kromosom ganda (fusi, endomitosis), perubahan struktur kromosom, perubahan gen, dan perubahan sitoplasma (Griffith et al., 1993; Kumar 1995). Menurut Van Harten (1998) variasi somaklonal mungkin disebabkan oleh mitotik yang tidak biasa, ketidakstabilan ukuran kromosom dan delesi gen. Kejadian ini banyak ditemukan pada kultur kalus, protoplas dan kultur sel. Seperti yang dikemukakan oleh Leroy et al., (2000) perubahan kromosom terjadi dengan frekuensi yang tinggi pada tahap awal kalus atau kultur sel cair sebagai penyebab abnormalitas. Beberapa pendapat mengenai terjadinya abnormalitas genetik, seperti kerusakan pada ekspresi gen yang disebabkan oleh fitohormon (Jones, 1991; Paranjothy et al., 1993), struktur kalus (Pannertier et al., 1981; Ahee et al., 1981 & Duran-Gasselin et al., 1993), lamanya subkultur dan umur kalus (Paranjhoty et al., 1993), jenis eksplan yang digunakan, level ploidi sumber eksplan dan kecepatan proliperasi (Skirvin et al., 1994; Karp, 1995). 2.6 Marka Molekuler Dasar teknik marka molekuler pada Polymerase Chain Reaction (PCR) menjadi salah satu marka yang biasanya digunakan untuk karakterisasi dari variabilitas genetik, identifikasi genotif, analisis instabilitas genetik, dan tujuan seleksi dan pemuliaan (Tingey & Tufo, 1993). Antara teknik simple sequence repeat (SSR) yang biasanya digunakan pada identifikasi dihibrid pada F1 hibrid kelapa sawit (Thawaro & Te-chato, 2011), verifikasi instabilitas genetik pada plantlet dari kultur jaringan (Sanputawong & Te-chato, 2011).