II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Anggrek

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Anggrek Tanaman anggrek merupakan tanaman hias yang mempunyai spesies di dunia (Kasutjianingati dan Irawan, 2013). Tanaman anggrek telah menjadi tanaman industri bernilai tinggi di beberapa negara seperti Thailand, Australia, Singapura, Malaysia dan Indonesia. Genus Dendrobium, Cymbidium, Oncidium dan Phalaenopsis merupakan anggrek yang paling banyak diminati oleh pasar global (Chugh et al., 2009). Menurut Yusnida et al. (2006) tanaman anggrek memiliki nilai ekonomis lebih tinggi jika dibandingkan dengan tanaman hias yang lain, baik sebagai bunga potong maupun bunga pot. Keindahan dan kecantikan bunga anggrek membuat tanaman ini disebut "Queen of Flower" (Kasutjianingati dan Irawan, 2013). Anggrek termasuk ke dalam famili Orchidaceae yang berdasarkan sifat hidupnya tergolong sebagai anggrek epifit, anggrek semi epifit maupun anggrek tanah/terestrial. Epifit adalah jenis tanaman yang hidup dengan cara menempel pada tanaman lain yang tidak merugikan bagi tanaman inang, akarnya menempel dan memiliki akar udara yang digunakan untuk mencari makan (Surtinah dan Mutryarny, 2013). Anggrek semi epifit adalah anggrek yang juga tidak merugikan pohon/tanaman yang ditumpangi, hanya akar lekatnya berfungsi untuk mencari makan seperti akar udara. Anggrek tanah adalah jenis anggrek yang hidup di atas tanah (Suaib et al., 2000). Akar anggrek pada umumnya berbentuk silindris, berdaging, lunak dan mudah patah. Bagian ujung akar meruncing, licin, dan sedikit lengket. Dalam keadaan kering akar akan tampak berwarna putih keperak-perakan dan hanya bagian ujung akar saja yang berwarna hijau kekuningan. Akar yang sudah tua akan kelihatan coklat dan kering (Prasetyo, 2009). Daun anggrek berwarna hijau muda sampai hijau tua, kekuningan dan ada pula yang memiliki bercak-bercak (Mulyani, 2006). Menurut Gunawan (2005), bentuk daun anggrek bervariasi, ada yang sempit memanjang sampai bulat panjang. Tulang daun sejajar dengan tepi daun dan berakhir di ujung daun. Daun 5

2 tidak bertangkai, sepenuhnya duduk pada batang. Susunan daun berseling atau berhadapan. Tebal daun juga bervariasi dari tipis sampai tebal berdaging. Bentuk daun anggrek ada yang agak bulat, lonjong hingga lanset (Steenis, 2005). Bentuk batang anggrek beraneka ragam, ada yang berdaging seluruhnya atau menebal di bagian tertentu saja, dengan atau tanpa umbi semu (pseudobulb). Pseudobulb adalah penebalan batang sekunder dengan satu atau lebih ruas yang dimiliki oleh sebagian besar jenis anggrek epifit simpodial. Pseudobulb memiliki bermacam-macam bentuk bergantung pada habitat dan spesies dari tanaman anggrek dan berfungsi sebagai penyimpanan cadangan makanan dan air (Priandana, 2007). Tanaman anggrek umumnya memiliki dua bentuk sistem pertumbuhan batang, yaitu monopodial dan simpodial. Anggrek tipe monopodial ialah anggrek yang memiliki batang utama, pertumbuhannya akan lurus dan tumbuh tidak terbatas. Contoh anggrek tipe monopodial ialah Phalaenopsis sp. dan Aranthera sp. Anggrek tipe simpodial ialah anggrek yang tidak memiliki batang utama, memiliki umbi semu (pseudobulb) dengan pertumbuhan batang yang tidak terbatas seperti pada anggrek Dendrobium sp. dan Cattleya sp. (Dewi, 2015). Bunga dari suku Orchidaceae tersusun dalam karangan bunga dengan jumlah satu hingga banyak kuntum. Bunga anggrek memiliki empat bagian utama yaitu sepal (daun kelopak), petal (daun mahkota), stamen (benang sari), dan pistil (putik) (Gambar 1). Sepal anggrek berjumlah tiga buah, bagian atas disebut sepal dorsale, sedangkan dua lainnya disebut sepal laterale (Prasetyo, 2009). Petal merupakan perhiasan bunga yang memiliki bermacam-macam bentuk dan warna. Ketika masih kuncup, petal terbungkus oleh sepal. Kedua petal yang paling atas mempunyai bentuk yang sama, sedangkan petal ketiga yang terletak paling bawah termodifikasi menjadi bibir atau labellum. Setiap jenis anggrek mempunyai bentuk labellum yang berbeda. Labellum umumnya dijadikan sebagai karakter pembeda antara satu jenis anggrek dengan jenis anggrek yang lain (Prasetyo, 2009). Buah anggrek matang pada umur yang berbeda tergantung pada jenis anggrek. Buah anggrek Dendrobium sp. matang dalam umur 3-4 bulan, anggrek 6

3 Vanda sp. pada umur 6-7 bulan dan Cattleya sp. pada umur 9 bulan (Udomdee et al., 2014). Buah anggrek berbentuk kapsul yang terbelah dengan 6 rusuk dengan biji yang sangat banyak, kecil dan halus seperti tepung. Kapsul anggrek yang masak akan mudah pecah. Biji anggrek tidak memiliki cadangan makanan karena tidak memiliki endosperm sehingga proses perkecambahan biji anggrek memerlukan nutrisi dari luar atau lingkungan sekitarnya (Widiastoety dan Purbadi, 2003). Gambar 1. Morfologi bunga anggrek (Priandana, 2007) Anggrek Dendrobium heterocarpum Lindl. Anggrek Dendrobium heterocarpum Lindl. merupakan anggrek alam, epifit, tipe batang simpodial, memiliki umbi semu (pseudobulb). Bentuk daun lanset dengan tepi rata, pucuk daun obliquely lobes, duduk daun berseling. Susunan bunga bertandan (raceme), terletak pada buku (nodul), pembungaan tegak lurus (sub erect), floral bract berbentuk bujur telur (Lokho and Kumar, 2012). Menurut Dressier dan Dodson (2000), tumbuhan anggrek termasuk ke dalam kelas Liliopsida yang merupakan salah satu tumbuhan berbunga dari sekian banyak tumbuhan berbunga yang terdapat di alam ini (Gambar 2). 7

4 Adapun klasifikasinya adalah sebagai berikut: Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Orchidales Famili : Orchidaceae Genus : Dendrobium Spesies : Dendrobium heterocarpum Wall. ex Lindl A B Gambar 2. Tanaman Dendrobium heterocarpum Lindl. (A) dan bunga Dendrobium heterocarpum Lindl. (B) (Liu et al., 2014) 2.2. Kultur Jaringan Kultur jaringan merupakan teknik menumbuhkembangkan bagian tanaman baik berupa sel, jaringan atau organ dalam kondisi aseptik secara in vitro. Kultur jaringan dicirikan oleh kondisi kultur yang aseptik, penggunaan media kultur buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan hormon, serta kondisi ruang kultur yang suhu dan pencahayaannya terkontrol. Pelaksanaan teknik kultur jaringan ada berdasarkan atas teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden dan Scwann, yaitu sel mempunyai kemampuan autonomi, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Kemampuan totipotensi adalah kemampuan setiap sel untuk tumbuh menjadi tanaman yang sempurna bila diletakkan di lingkungan yang sesuai (Hendaryono, 2000). 8

5 Alternatif perbanyakan anggrek kini telah dapat dilakukan melalui teknik kultur jaringan. Keuntungan perbanyakan bibit dengan kultur jaringan adalah sangat mungkin mendapatkan bibit yang unggul, tahan terhadap serangan hama serta seragam pertumbuhannya dalam waktu yang relatif lebih singkat dibandingkan dengan teknik konvensional. Keunggulan lain dari kultur jaringan yaitu memperoleh sifat fisiologi dan morfologi yang sama persis dengan tanaman induknya sehingga penyediaan bibit akan selalu terpenuhi dan bibit yang akan disebar ke masyarakat bersifat persis dengan tanaman induknya (Zulkarnain, 2009). Menurut Kuswandi (2012), dalam pelaksanaannya terdapat dua tipe kultur, yaitu: 1. Kultur biji (seed culture), kultur yang menggunakan biji sebagai bahan tanam dan 2. Kultur organ (organ culture), kultur yang menggunakan organ seperti ujung akar, pucuk aksilar, helaian daun, tangkai daun, buku batang (internode), bunga dan buah muda sebagai bahan tanam. Teknik kultur jaringan melalui biji atau embrio (seksual) dilakukan dengan alasan biji tidak mempunyai endosperm (cadangan makanan) atau biji berukuran sangat kecil. Selain itu, teknik kultur jaringan juga bertujuan untuk mendapatkan keseragaman bibit dalam jumlah besar dan waktu yang relatif singkat. Tanaman baru yang bersifat unggul diharapkan dapat diperoleh melalui teknik kultur jaringan (Widiastoety dan Purbadi, 2003). Keadaan aseptik atau steril merupakan hal mutlak yang harus dipertahankan dalam teknik kultur jaringan. Hal ini bertujuan membebaskan segala jenis kontaminan baik yang berasal dari bakteri, jamur dan mikroba lainnya (Tuhuteru et al., 2012). Pemilihan eksplan yang tepat adalah tahap pertama dalam tiga tahap yang dilakukan dalam kultur jaringan. Eksplan tersebut harus disterilisasi dan kemudian baru dapat ditanam pada media. Tahap kedua adalah multiplikasi atau perbanyakan tunas pada media dengan melakukan subkultur. Tahap ketiga adalah pemindahan ke media pengakaran yang kemudian dilanjutkan dengan aklimatisasi atau penyesuaian tanaman ke lingkungan alami (Kuswandi, 2012). 9

6 2.3. Subkultur Subkultur adalah proses memindahkan eksplan ke media multipikasi. Pada kultur in vitro, subkultur dilakukan karena beberapa alasan, yaitu terjadi pencoklatan media karena berkurangnya unsur hara pada media, terjadi penguapan nutrisi karena kondisi kering pada media sehingga media mengandung garam dan gula tinggi dan pertumbuhan anggrek sudah memenuhi botol sehingga tumbuh berdesakan (Wardiyati, 1998). Apabila disubkultur, eksplan yang terinduksi menyebabkan proliferasi tunas yang akan mengarah pada pendewasaan jaringan. Jaringan tanaman yang telah terinduksi sel-selnya akan berproliferasi dan akan mengalami determinasi, berkembang mengarah ke pembentukan organ bergantung pada lingkungan baru (media subkultur berikutnya). Eksplan terspesialisasi berkembang untuk tumbuh menjadi plantlet sempurna (Salisbury dan Ross, 1995) Media Kultur Jaringan Media kultur jaringan adalah media tanam yang terdiri dari beberapa komposisi unsur hara. Media tanam mengandung asam amino esensial, garamgaram organik, vitamin dan glukosa sebagai sumber energi. Media tanam mampu memberikan pengaruh yang besar terhadap keberhasilan kultur jaringan. Berbagai komposisi media tumbuh telah diformulasikan untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dikulturkan. Media tanam kultur jaringan dapat berupa media cair dan padat (Yusnita, 2003). Media tumbuh yang biasa digunakan untuk perkecambahan biji anggrek adalah media Vacin and Went (VW), Knudson C (KdC), dan Murashige and Skoog (MS) (Gunawan, 2002). Media KdC tidak mengandung vitamin B1, B3, dan B6 sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mengecambahkan benih anggrek sedangkan media VW adalah media yang paling baik untuk pertumbuhan anggrek Phalaenopsis sp. Media MS merupakan media dasar yang banyak mengandung mikronutrien dan vitamin penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Dari berbagai komposisi dasar media MS kadang- 10

7 kadang dibuat modifikasi, misalnya hanya menggunakan ½ dari konsentrasi dari garam-garam makro yang digunakan (Marveldani, 2009). Media dalam kultur jaringan anggrek biasanya dibuat dengan penambahan bahan organik sebagai sumber nutrisi. Sumber nutrisi berasal dari ekstrak buah atau air kelapa. Ekstrak buah yang digunakan antara lain buah pisang, tomat, pepaya dan jagung. Keunggulan dari ekstrak buah antara lain ialah harga yang lebih murah, mudah didapat serta mengandung nutrisi untuk pertumbuhan tanaman (Yanti, 2013). Air kelapa merupakan salah satu di antara beberapa persenyawaan kompleks alamiah yang mengandung sitokinin. Penggunaan air kelapa sebagai bahan organik merupakan salah satu cara untuk menggantikan penggunaan bahan sintetis yang dipakai dalam pembuatan media kultur (Tuhuteru et al., 2012). Pemilihan media kultur jaringan adalah salah satu faktor penting dalam kultur jaringan. Hal ini karena setiap tanaman membutuhkan komposisi yang berbeda-beda sehingga menyebabkan banyak diadakan penelitian untuk memodifikasi media-media yang memberikan respon berbeda terhadap berbagai macam tanaman (Yusnita, 2003) Hormon Hormon adalah persenyawaan organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah mampu mendorong, mengubah bahkan menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Peranan hormon dalam kultur jaringan tanaman sangat penting, yaitu untuk mengontrol organogenesis dan morfogenesis dalam pembentukan dan perkembangan tunas dan akar serta pembentukan kalus. Terdapat dua golongan hormon tanaman yang sering digunakan dalam kultur jaringan, yaitu auksin dan sitokinin. Golongan auksin antara lain IAA (Indole Acetic Acid), NAA (Naphtalene Acetic Acid), IBA (Indole Butiric Acid), 2.4-D (2.4-Dichlorophenoxy Acetic Acid), Dicamba (3,6-Dicloro-o-Anisic Acid), dan Picloram (4-amino-3,5,6-Tricloropicolinic Acid). Golongan sitokinin, yaitu BAP (Benzil Adenine Purin), Kinetin (furfuril amino purin), dan Zeatin (Lestari, 2011). Sitokinin alami yang paling banyak digunakan adalah Zeatin (4-hydroksi-3-11

8 memethyl-trans-2-butenylaminopurin) dan 2-iP (N6-(2-isopentenyl) adenin). Biosintesis Zeatin terjadi terutama di ujung akar dan di dalam biji yang sedang berkembang. Translokasi dari Zeatin terutama melalui xilem (Salisbury and Ross, 1995). Penggunaan hormon di dalam kultur jaringan tergantung pada pertumbuhan jaringan tanaman yang diinginkan. Adanya salah satu hormon tertentu dapat meningkatkan daya aktivitas hormon lainnya. Jenis dan konsentrasi hormon yang tepat untuk masing-masing tanaman tidak sama karena tergantung pada genotipe serta kondisi fisiologi jaringan tanaman (Lestari, 2011). Sitokinin dalam hal ini berfungsi untuk merangsang tumbuhnya tunastunas aksilar, sedangkan auksin berfungsi untuk merangsang pembentukan akar. Namun sering pula dibutuhkan keduanya tergantung pada perbandingan atau ratio sitokinin terhadap auksin atau sebaliknya. Kombinasi antara sitokinin dengan auksin dapat memacu morfogenesis dalam pembentukan tunas. Penggunaan sitokinin dan auksin dalam satu media dapat memacu proliferasi tunas karena adanya pengaruh sinergisme antara hormon tersebut (Flick et al., 1993). Sitokinin merupakan hormon yang digunakan dalam menginduksi munculnya tunas. Induksi tunas terjadi melalui peristiwa diferensiasi sel yaitu sel yang sudah mencapai volume akhirnya menjadi terspesialisasi dengan cara tertentu (Salisbury dan Ross, 1995). Dalam pembentukan tunas dibutuhkan sitokinin yang tinggi, namun juga membutuhkan auksin pada konsentrasi yang rendah. Konsentrasi sitokinin yang lebih besar dari auksin akan memicu pertumbuhan tunas sedangkan apabila konsentrasi sitokinin lebih kecil maka yang terbentuk adalah kalus (Herawan dan Ismail, 2009). Sitokinin dapat dijumpai pada berbagai bahan alami. Menurut Damiska et al. (2015), jagung merupakan salah satu bahan alami yang mengandung sitokinin sehingga dapat membantu dalam merangsang pembentukan tunas anggrek. Jagung merupakan bahan alami yang dapat dijadikan sebagai alternatif pengaganti hormon sintetis karena lebih mudah diperoleh dan harga yang terjangkau (Astarini et al., 2015). 12