PENGARUH NAA DAN BAP TERHADAP INISIASI TUNAS MENGKUDU (Morinda citrifolia) SECARA IN VITRO ABSTRAK

Transkripsi

1 PENGARUH NAA DAN BAP TERHADAP INISIASI TUNAS MENGKUDU (Morinda citrifolia) SECARA IN VITRO Eko Kusumawati 1, Yanti Puspita Sari 1 & Titin Purnaningsih 2 Volume 01 No.1 Edisi Mei Staf Pengajar Program Studi Biologi FMIPA Universitas Mulawarman 2 Staf Pengajar Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Palangkaraya ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh NAA dan BAP dengan konsentrasi yang berbeda terhadap inisiasi tunas mengkudu dengan mengunakan teknik in vitro. Tahap percobaan terdiri dari induksi kalus dengan menggunakan eksplan daun dan inisiasi tunas dengan menggunakan eksplan kalus terbaik. Rancangan yang digunakan untuk inisiasi tunas adalah rancangan acak lengkap dengan 8 perlakuan dan 5 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kalus terbaik diperoleh pada media MS dengan penambahan 4 mg/l 2,4-D dan 2 mg/l BAP. Hasil lainnya menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan NAA dan BAP tidak bisa menginduksi inisiasi tunas tetapi hanya mampu menginduksi akar dengan rata-rata jumlah akar terbanyak adalah 89 yang diperoleh pada media MS dengan penambahan 0,5 mg/l NAA dan 4 mg/l BAP. Kata kunci : NAA (Napthalene Acetic Acid), BAP (Benzil Amino Purin), Inisiasi, Mengkudu (Morinda citrifolia) PENDAHULUAN Mengkudu (Morinda citrifolia) merupakan salah satu jenis tanaman obat dari suku kopi-kopian yang asli berasal dari Indonesia (Sugeng, 1989). Tumbuhan mengkudu atau pace oleh para ahli telah dijadikan sebagai buah yang bermanfaat bagi kesehatan. Buah mengkudu dipakai untuk menyembuhkan penyakit hati, limpa, radang tenggorokan, batuk, sariawan, demam, cacar dan luka-luka (Bangun dan Sarwono, 2002). Kebutuhan terhadap bahan baku buah mengkudu yang besar menyebabkan diperlukannya penyediaan tanaman mengkudu yang berkualitas dalam jumlah banyak. Sampai sejauh ini penyediaan bahan tanaman mengkudu hanya dilakukan secara konvensional melalui penanaman biji, okulasi dan cangkok. Namun dengan cara konvensional ini 8

2 memerlukan waktu yang cukup lama yaitu 8-9 bulan (Bangun dan Sarwono, 2002). Salah satu cara untuk mengatasi masalah penyediaan tanaman mengkudu adalah dengan perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan. Kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tanaman yang dilakukan secara in vitro. Perbanyakan tanaman dengan menggunakan teknik kultur jaringan merupakan alternatif untuk mendapatkan tanaman yang sehat dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dan mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro tergantung pada banyak faktor antara lain pemilihan tanaman sebagai sumber eksplan, ketepatan pemilihan zat pengatur tumbuh yang berperan dalam menginduksi eksplan, kondisi lingkungan kultur dan jenis media (Dixon dan Gonzales, 2003). Salah satu jenis media yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah media Murashige dan Skoog (MS). Hal ini disebabkan karena media MS merupakan media dasar yang umumnya digunakan untuk perbanyakan sejumlah besar spesies tanaman. Selain itu, media MS juga kaya akan mineral yang merangsang terjadinya pembelahan. Demikian pula untuk perbanyakan berbagai tanaman obat, media dasar MS memberikan hasil yang baik (Mariska dan Gati, 1995). Selain jenis media, pertumbuhan tanaman dalam media kultur akan lebih optimal jika ke dalam media tersebut ditambahkan zat pengatur tumbuh (ZPT). Penambahan zat pengatur tumbuh eksogen tersebut akan mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Level zat pengatur tumbuh ini akan menjadi faktor pemicu untuk proses-proses tumbuh dan morfogenesis. ZPT yang sering digunakan adalah Indole Acetic Acid (IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid (2,4-D) dari kelompok Auksin dan Benzil Amino Purin (BAP), 9

3 Kinetin, Zeatin dari kelompok sitokinin. BAP merupakan sitokinin yang berfungsi dalam pembelahan sel. Penggunaan kombinasi sitokinin BAP yang dikombinasikan dengan auksin NAA dapat merangsang proses pembelahan sel (Syahid dan Hernani, 2001). Keberhasilan penggunaan BAP untuk inisiasi tunas aksilar dilaporkan oleh Purnaningsih (2003) bahwa inisiasi tunas aksilar pada tanaman dari Famili Rubiaceae dipengaruhi oleh tingkat konsentrasi BAP yang diberikan. Semakin tinggi konsentrasi BAP yang diberikan semakin cepat terjadinya pembentukan tunas aksilar. Mariska dkk (1992) juga melaporkan bahwa inisiasi tunas pada tanaman kayu yang menggunakan eksplan kalus jaringan daun tanaman Melinjo pada media MS + BAP 3 mg/l + NAA 0,1 mg/l telah berhasil mendapatkan planlet. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh NAA dan BAP dengan konsentrasi yang berbeda terhadap inisiasi tunas mengkudu (Morinda citrifolia) secara in vitro. METODE PENELITIAN 1. Sterilisasi Alat Semua alat gelas yang akan dipakai dalam penelitian seperti botol kultur, beaker glass, gelas ukur, dan lain-lain disterilkan dalam autoklave pada temperatur 121 o C dan tekanan 15 lbs selama 30 menit (Sari, 1998). 2. Pembuatan Media Inisiasi Tunas Zat-zat penyusun media MS ditimbang dan dikelompokkan sesuai dengan stok masing-masing (stok makro, mikro Fe, mikro, vitamin MS dan myo inositol). Kemudian dilarutkan dengan aquades steril dan dimasukkan ke dalam botol steril lalu disimpan dalam lemari pendingin sampai saat digunakan. Beker glass yang telah berisi 800 ml aquades steril ditambahkan kedalamnya 20 ml stok makro dan stok myo inositol, 10 ml stok mikro Fe dan stok mikro, 1 ml stok vitamin MS serta zat pengatur tumbuh sebagai berikut : P1 = media MS + 0,5 mg/l NAA

4 P2 = media MS + 0,5 mg/l NAA + 2 P3 = media MS + 0,5 mg/l NAA + 3 P4 = media MS + 0,5 mg/l NAA + 4 P5 = media MS + 1 mg/l NAA + 1 P6 = media MS + 1 mg/l NAA + 2 P7 = media MS + 1 mg/l NAA + 3 P8 = media MS + 1 mg/l NAA + 4 Setelah itu dimasukkan 30 gram sukrosa dan dihomogenkan dengan menggunakan magnetic stirer. Setelah itu volume dicukupkan menjadi 1000 ml dan diatur ph-nya menjadi 5,6-5,8 dengan menggunakan ph meter yaitu dengan cara menambahkan 0,1 N NaOH atau 0,1 HCl beberapa tetes. Setelah ph diatur, dimasukkan agar sebanyak 8 gram kemudian dipanaskan sampai mendidih. Kemudian 10 ml media tersebut dimasukkan ke dalam botol-botol kultur dan ditutup dengan menggunakan kertas alumunium dan diikat dengan menggunakan karet gelang. Setelah itu disterilkan dengan menggunakan autoklave pada temperatur 121 o C dan tekanan 15 lbs selama 15 menit (Sari, 1998). 3. Penanaman Biji mengkudu direndam dalam larutan fungisida (0,5 g/l) dan bakterisida (1 g/l) selama 30 menit dan dibiarkan dibawah air mengalir selama 30 menit. Setelah itu biji disterilkan di dalam laminar air flow cabinet dengan mencelupkan biji ke dalam alkohol 70% lalu dibilas dengan aquadest steril, biji kemudian direndam dalam larutan bayclin 50% selama 10 menit, bayclin 20% selama 10 menit, bayclin 10% selama 10 menit, bayclin 5% selama 10 menit. Biji kemudian dibilas dengan aquadest steril sebanyak 3 kali masing-masing selama 11

5 10 menit. Selanjutnya biji dicelupkan ke dalam larutan betadine yang telah diencerkan dengan aquadest steril di dalam petridish. Selanjutnya biji dikeringkan dengan menggunakan kertas saring steril dan ditanam dalam botol yang telah berisi media MS0. Botol yang telah berisi biji mengkudu disimpan dalam ruang inkubasi dengan intensitas cahaya 1000 lux dan suhu 26 ± 2 o C (Yusnita, 2003). Setelah planlet tumbuh dan berumur 25 hari, maka daun pertama dan kedua dari pucuk tanaman tersebut digunakan sebagai sumber eksplan untuk pembentukan kalus. Untuk mendapatkan kalus, jaringan daun dipotong-potong segiempat dengan ukuran 1-2 cm, dimana bagian bawah daun diberi sayatan-sayatan. Jaringan daun tersebut dimasukkan ke dalam media untuk memperoleh kalus dan disimpan dalam ruang inkubasi. Pengamatan dilakukan selama 12 minggu setelah tanam terhadap rata-rata pertambahan berat kalus, warna dan struktur kalus. Kalus terbaik pada media perlakuan I digunakan sebagai sumber eksplan untuk inisiasi tunas. Kalus terbaik di atas diperbanyak pada media yang sama dengan cara subkultur. Kemudian diinkubasi dalam ruang inkubasi dengan intensitas cahaya 1000 lux dan suhu 26 ± 2 o C (Yusnita, 2003). Kalus terbaik yang diperoleh pada media perlakuan pembentukan kalus dimasukkan ke dalam media perlakuan untuk inisiasi tunas. Perlakuan diulang 5 kali dan setiap ulangan terdiri atas dua individu. Kemudian diinkubasi dalam ruang inkubasi dengan intensitas cahaya 1000 lux dan suhu 26 ± 2 o C (Yusnita, 2003). 4. Pengamatan Pengamatan dilakukan sampai 12 minggu setelah tanam terhadap jumlah tunas, tinggi tunas dan jumlah akar yang dihasilkan pada masingmasing media perlakuan. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari pengamatan yang telah dilakukan selama 12 minggu menunjukkan bahwa penambahan NAA dan BAP dengan berbagai konsentrasi perlakuan hanya dapat merangsang pembentukan akar. 12

6 Sampai akhir pengamatan tidak ada satupun tunas yang dihasilkan dari kultur kalus pada semua perlakuan (Tabel 1). Rata-rata akar mulai muncul pertama kali setelah 10 hari penanaman kalus. Akar mulai terlihat dari bagian pinggir kalus dan terus memanjang dan bertambah banyak hingga akhir pengamatan (12 MST). Skoog dalam Street (1979) mengemukakan bahwa untuk menginduksi akar, zat pengatur tumbuh yang biasa digunakan adalah NAA dari golongan auksin dan BAP dari golongan sitokinin. Tabel 1. Pengaruh penambahan NAA dan BAP terhadap rata-rata jumlah akar dan tunas tanaman setelah 12 MST Rata-rata Rata-rata Media jumlah akar jumlah tunas P1 28 a - P2 55 c - P3 73 e - P4 89 f - P5 43 b - P6 54 c - P7 68 d - P8 75 e - Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan uji BNT Berdasarkan analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi NAA dan BAP memberikan pengaruh yang nyata terhadap rata-rata jumlah akar. Pengaruh yang nyata terhadap ratarata jumlah akar diduga karena interaksi zat pengatur tumbuh eksogen yaitu NAA dan BAP yang ditambahkan dalam media dan zat pengatur tumbuh endogen dalam kalus daun mengkudu mampu menentukan arah perkembangan sel-sel pada kalus yang ditanam ke arah pembentukan akar. Hal ini sesuai dengan pendapat Gunawan (1988) yang menyatakan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh eksogen akan mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Level zat pengatur tumbuh ini akan menjadi pemicu untuk proses-proses tumbuh dan morfogenesis. Hasil uji BNT pada taraf 5% menunjukkan bahwa perlakuan 2 dan 6, 3 dan 8 tidak berbeda nyata, namun perlakuan 4 berbeda nyata terhadap perlakuan lainnya. Rata-rata jumlah akar terbanyak dihasilkan pada perlakuan 4 yaitu 89 dan jumlah 13

7 paling sedikit terdapat pada perlakuan 1 yaitu 28 (Gambar 1). Rata-rata jumlah akar terbanyak ini diduga karena adanya keseimbangan konsentrasi antara zat pengatur tumbuh NAA dan BAP yang ditambahkan ke dalam media dengan zat pengatur tumbuh yang dihasilkan oleh eksplan. Hal yang sama juga didapatkan pada penelitian yang telah dilakukan oleh Elimasni (2005) pada tanaman kemenyan sumatrana (Styrax benzoin) yang menggunakan perlakuan zat pengatur tumbuh NAA dan BAP pada perlakuan 0,05 mg/l NAA dan 10 mg/l BAP dengan eksplan daun pucuk tanaman kemenyan sumatrana hanya mampu menginduksi terbentuknya akar. Gaspar et al. dalam Riyadi dan Tahardi (2005) menyatakan bahwa interaksi zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin sangat diperlukan dalam pertumbuhan organogenesis termasuk dalam pembentukan akar sehingga penambahan zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin dengan konsentrasi yang tepat dapat meningkatkan inisiasi dan induksi akar pada kultur. Penambahan zat pengatur tumbuh 0,5 mg/l NAA dan 4 mg/l BAP mampu menghasilkan jumlah pengakaran tertinggi sehingga perlakuan ini merupakan perlakuan yang efektif untuk inisiasi akar eksplan kalus daun mengkudu. Pada perlakuan 1 dengan penambahan 0,5 mg/l NAA dan 1 mg/l BAP akar lebih sedikit muncul yaitu 28 (Gambar 1). Jumlah akar yang lebih sedikit ini dimungkinkan karena secara fisiologis kandungan auksin dan sitokinin endogen dari eksplan kalus daun mengkudu kurang mencukupi untuk pembentukan akar. Sehingga pada perlakuan dengan penambahan NAA dan BAP yang rendah, eksplan hanya mampu membentuk akar dalam jumlah yang sedikit. Menurut Hendaryono dan Wijayanti (1994) bahwa pembentukan jaringan akar ditentukan oleh penggunaan zat pengatur tumbuh yang tepat baik macam dan konsentrasinya. Keseimbangan antara auksin dan sitokinin sangat penting dalam menginduksi akar maupun tunas 14

8 karena masing-masing zat tersebut mempunyai peranan dalam menginduksi akar maupun tunas. Kusumo (1984) menyatakan bahwa zat pengatur tumbuh sitokinin berperan dalam pembelahan sel dan morfogenesis, sedang auksin berperan dalam mengatur pertumbuhan dan pemanjangan sel. Pemanjangan sel, pembelahan sel, morfogenesis dan pengaturan pertumbuhan merupakan proses yang sangat penting dalam pembentukan kalus dan inisiasi akar maupun tunas. Hal ini menunjukkan bahwa sitokinin dan auksin berperan saling melengkapi dalam menginduksi akar. Tabel 1 menunjukkan bahwa dari semua perlakuan dengan berbagai konsentrasi tidak mampu menginduksi terbentuknya tunas sampai pada akhir pengamatan. Kalus tersebut tidak dapat berdiferensiasi membentuk tunas, tetapi hanya membentuk akar. Diduga bahwa auksin dan sitokinin eksogen kurang mampu berinteraksi bersama-sama auksin dan sitokinin endogen kalus untuk dapat membentuk tunas pada eksplan kalus daun mengkudu tersebut. Hal ini sesuai dengan pernyataan Gunawan (1992) yang mengatakan bahwa interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang ditambahkan ke dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen akan menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin dan sitokinin pada media akan mengubah nisbah zat pengatur tumbuh endogen yang kemudian menjadi faktor penentu untuk proses pertumbuhan dan morfogenesis dari eksplan. Gambar 1. Akar yang terbentuk dengan menggunakan eksplan kalus daun mengkudu (Morinda 15

9 citrifolia) pada media MS setelah 12 MST; 1 = 0,5 mg/l NAA + 1 mg/l BAP; 2 = 0,5 mg/l NAA + 2 mg/l BAP; 3 = 0,5 mg/l NAA + 3 mg/l BAP; 4 = 0,5 mg/l NAA + 4 mg/l BAP; 5 = 1 mg/l NAA + 1 mg/l BAP; 6 = 1 mg/l NAA + 2 mg/l BAP; 7 = 1 mg/l NAA + 3 mg/l BAP; 8 = 1 mg/l NAA + 4 mg/l Perlakuan kombinasi antara zat pengatur tumbuh NAA dan BAP dengan konsentrasi yang berbeda belum mampu menginduksi tunas, tetapi hanya mampu menginduksi akar. Rata-rata jumlah akar terbanyak yaitu 89 yang diperoleh pada kombinasi 0,5 mg/l NAA dan 4 mg/l BAP. DAFTAR PUSTAKA Bangun, A.P dan B. Sarwono Khasiat dan Manfaat Mengkudu. AgroMedia Pustaka. Jakarta. Dixon, R.A and R.A Gonzales Plant Cell Cultures a Practical Approach. Oxford New York Tokyo: Oxford University Press. Elimasni Perbanyakan Bibit Kemenyan Sumatrana (Styrax benzoin) secara Kultur Jaringan. Skripsi Sarjana Biologi, Universitas Sumatra Utara. Medan. Gunawan, L.W Teknik Kultur in Vitro dalam Hortikultura. Penebar Swadaya. Jakarta Teknik Kultur Jaringan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Hendaryono, D.P.S dan A. Wijayani Teknik Kultur Jaringan. Kanisius. Yogyakarta. Kusumo, S Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Yasaguna. Jakarta. Mariska, I dan E. Gati Pemanfaatan Kultur Jaringan dalam Pelestarian dan Produksi Bibit Tumbuhan Obat. Prosiding Forum Konsultasi Stratetgi dan Koordinasi Pengembangan Agroindustri Tanaman Obat. Ballitro, Nov Mariska, I., D. Sukamdjaya dan E. Gati Perbanyakan Vegetatif Tanaman Melinjo Melalui Kultur Jaringan Prosiding Seminar Hasil Penelitian dan Pengembangan Bio-teknologi Pebruari. LIPI. Bogor. Riyadi, I dan J.S Tahardi Pengaruh NAA dan IBA terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Tunas Kina (Chincona succirubra). Jurnal Bioteknologi Pertanian. Vol. 10 No. 2. Sari, Y.P Kultur Kalus Padi Gogo (Oryza sativa L.) pada Medium Gamborg (B5) dan Toleransinya terhadap Beberapa 16

10 Konsentrasi NaCl. Skripsi Sarjana Bidang Biologi, Universitas Andalas. Padang. Sugeng, H.R Tanaman Apotik Hidup. Aneka Ilmu. Semarang. Street, H.E Embryogenesis and Chemically Induced Organogenesis Plant Cell and Tissue Cultures. Principles and Application. Ohio State University Press Columbus. Syahid, S. F dan Hernani Pengaruh Zat Pengatur Tumbuh terhadap Pembentukan dan Petumbuhan serta Kandungan Sinensetin dalam Kalus pada Tanaman Kumis Kucing. Jurnal Littri. Vol 7 No. 4. Desember Yusnita Kultur Jaringan (Cara Memperbanyak Tanaman Secara Efisien). Agromedia Pustaka. Jakarta. 17