MODIFIKASI MEDIA MS DAN PERLAKUAN PENAMBAHAN AIR KELAPA UNTUK MENUMBUHKAN EKSPLAN TANAMAN KENTANG

Transkripsi

1 MODIFIKASI MEDIA MS DAN PERLAKUAN PENAMBAHAN AIR KELAPA UNTUK MENUMBUHKAN EKSPLAN TANAMAN KENTANG Modification of MS Medium and Application of Coconut Milk for Growing the Potato s Explants Oleh: Purwanto, A.S.D. Purwantono, dan S. Mardin Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Unsoed ABSTRAK Tujuan penelitianini adalah untuk mengetahui dan mengkaji pengaruh modifikasi media MS terhadap pertumbuhan eksplan tanaman kentang dan mengetahui pengaruh penambahan air kelapa pada media MS yang dimodifikasi terhadap pertumbuhan eksplan tanaman kentang. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Agronomi dari bulan Mei 2002 sampai dengan februari Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan tiga ulangan. Faktor yang dicoba terdiri atas dua faktor yaitu modofikasi media MS dan penambahan air kelapa. Faktor pertama terdiri atas media ekstrak kentang, media MS, 1/2MS, dan 1/4MS. Faktor kedua adalah penambahan air kelapa yang terdiri atas kontrol tanpa penambahan air kelapa dan penambahan air kelapa 150 ml per liter media. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi media MS sampai dengan ¼ MS masih cukup baik untuk menumbuhkan eksplan tanaman kentang dilihat dari tinggi tanaman, jumlah akar dan jumlah tunas. Perlakuan penambahan air kelapa berpengaruh meningkatkan panjang akar. Tidak terjadi pengaruh interaksi antara modifikasi media MS dan penambahan air kelapa terhadap pertumbuhan eksplan tanaman kentang. Kata kunci: media ms, modifikasi, eksplan tanaman kentang ABSTRACT The aims of this research were to know the effect of modification of MS medium enriched with potatoes extract on the growth and development of potato s explants, to know the effect of coconut milk on the growth and development of potato s explants. This research was done in Agronomy Laboratory Faculty of Agriculture UNSOED from May 2002 up to February This research was arranged with Randomized Complete Design with three replications. The first factors was the modification of MS medium consisted of potato extract medium, full strength of MS medium, ½ MS medium, ¼ MS medium. The second factor was the coconut milk treatment consisted of control and 150 ml of coconut milk per liter medium. The result of this research showed that the modification of MS medium up to ¼ MS was adequate for the growth of potato s explants according the high of plantlets, number of shoots, and number of roots. Coconut milk increased the roots length. There was no interaction effect between MS medium and coconut milk treatment. Keyword: ms medium, modification, potatoes explants PENDAHULUAN Kentang merupakan tanaman pangan dunia sesudah padi, gandum, dan jagung. Di Indonesia, kentang merupakan crash crop bagi petani, pangan bernilai gizi tinggi, pangan sumber karbohidrat non beras (Purwito et al., 1995). Produktivitas kentang di Indonesia baru mencapai 13,24 ton/ha (BPS, 2000), dan apabila dibandingkan dengan beberapa negara penghasil kentang lainnya masih 36

2 tergolong rendah. Akibat hal ini, untuk memenuhi kebutuhan kentang dalam negeri sampai saat ini masih import. Dalam rangka memenuhi kebutuhan dalam negeri menurut Bachrein et al., (1997) dengan meningkatkan produktivitas kentang ditingkat petani melalui intensifikasi, salah satunya melalui penggunaan bibit yang bermutu dan pengelolaan yang intensif. Kendala pengembangan kentang bagi para petani adalah sulitnya memperoleh kultivar yang sesuai dengan lingkungan fisik dan pasar serta tahan terhadap serangan hama dan penyakit tanaman (Rainiyati, 1997). Purwito et al., (1995) menyatakan bahwa kendala utama produksi kentang di Indonesia antara lain tidak tersedianya kultivar standar yang sesuai dengan lingkungan Indonesia, bibit kentang masih import dan adanya beberapa penyakit yang sulit dikendalikan seperti virus, hawar daun, layu bakteri, dan nematoda yang tertular melalui bibit dan akan terakumulasi sepanjang terus diperbanyak secara vegetatif dengan umbi. Menurut Karyadi (1997) usaha yang dapat ditempuh dalam penyediaan bibit yang bebas penyakit adalah dengan penyediaan propagul kentang bebas virus melalui kultur jaringan tanaman. Perbanyakkan tanaman secara kultur jaringan tanaman mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan perbanyakan secara konvensional yaitu bebas penyakit, cepat dalam jumlah besar dan tidak tergantung musim (Wattimena, 1986 dalam Karyadi, 1997). Keberhasilan kultur jaringan tanaman dalam perbanyakan tanaman mikro tanaman kentang tergantung pada media yang digunakan. Menurut Wattimena (2000) tanaman kentang dapat diperbanyak secara kultur jaringan dengan menggunakan media MS. Menurut Gamborg dan Shyluk (1981) media MS dicirikan dengan kandungan garam-garam anorganik yang tinggi. Media MS merupakan media yang sangat luas pemakaiannya karena mengandung unsur hara makro dan mikro yang lengkap sehingga dapat digunakan untuk berbagai spesies tanaman (Mardin, 2002). Lebih lanjut Marlina (2004) menyatakan bahwa media MS sering digunakan karena cukup memenuhi unsur hara makro, mikro dan vitamin untuk pertumbuhan tanaman. Wetherell (1982) menyatakan bahwa untuk tujuan tertentu komposisi media dapat dimodifikasi lebih lanjut. Bhojwani dan Razdan (1996) menyatakan bahwa pada kultur Dendrocalamus, perbanyakkan pucuk menggunakan media MS yang dimodifikasi (½ MS atau ¼ MS) memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan media MS penuh. Pengenceran media MS juga pernah dilakukan pada tanaman lada, pulasari, perwoceng dan nilam (Roostika dan Sunarlin, 2001). Media dasar MS terdiri atas beberapa komponen seperti hara makro, mikro, vitamin, gula, asam amino, ZPT dan bahan pemadat serta komponen lain. Menurut Gamborg dan Shyluk (1981); dan Beyl (1999) dalam media kultur sering ditambahkan senyawa organik komplek. Penambahan bahan organik seperti ekstrak kentang diharapkan dapat menghemat penggunaan bahan kimia untuk media MS, menggantikan zat-zat untuk kultur jaringan dan memperkaya kandungan hara dalam media kultur jaringan sehingga dapat mendorong pertumbuhan eksplan. 37

3 Pertumbuhan mikro sangat tergantung pada interaksi antara zat pengatur tumbuh (ZPT) eksogen yang ditambahkan ke dalam media dan zat pengatur tumbuh endogen. ZPT yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah golongan auksin dan sitokinin. Salah satu sumber ZPT alami adalah air kelapa. Menurut Hendaryono et al., (1994) dalam air kelapa terkandung dhipenil urea yang mempunyai aktivitas seperti sitokinin. Penambahan air kelapa ke dalam media kultur diharapkan dapat menggantikan ZPT sintetik golongan sitokinin sehingga biaya untuk perbanyakan tanaman secara kultur jaringan akan lebih ekonomis, disamping itu kandungan unsur-unsur hara dalam air kelapa dapat meningkatkan kandungan hara dalam media untuk mendukung pertumbuhan eksplan. Tujuan penelitian ini adalah untuk untuk mengetahui dan mengkaji pengaruh modifikasi media MS terhadap pertumbuhan eksplan tanaman kentang; mengetahui pengaruh penambahan air kelapa pada media MS yang dimodifikasi terhadap pertumbuhan eksplan tanaman kentang. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Agronomi dari bulan Mei 2002 sampai dengan februari Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan tiga ulangan. Faktor yang dicoba terdiri atas dua faktor yaitu modifikasi media MS dan penambahan air kelapa. Faktor pertama terdiri atas media ekstrak kentang (M1), media MS (M2), ½ MS (M3), dan ¼ MS (M4). Faktor kedua adalah penambahan air kelapa yang terdiri atas kontrol tanpa penambahan air kelapa (K0) dan penambahan air kelapa 150 ml per liter media (K1). Variabel yang diamati meliputi: jumlah tunas, tinggi tanaman, jumlah akar dan panjang akar. Data yang diperoleh dianalisis dengan uji F, kemudian apabila berbeda nyata maka dilajutkan dengan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf 5 persen. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Tinggi Tanaman Hasil analisis menunjukkan bahwa modifikasi media MS tidak berpengaruh terhadap variabel tinggi tanaman, begitu pula perlakuan penambahan air kelapa ke dalam media kultur. Tidak terjadi interaksi antara media MS yang dimodifikasi dan penambahan air kelapa terhadap tinggi plantlet tanaman kentang. Hal ini menunjukkan bahwa modifikasi media dengan penambahan bahan alami ekstrak umbi kentang dapat menambah kandungan nutrisi media pada media ½ MS dan ¼ MS. Kandungan karbohidrat yang cukup tinggi mampu meningkatkan sumber energi bagi pertumbuhan eksplan pucuk tanaman kentang. Menurut Widiastoety dan bahar (1995) karbohidrat merupakan sumber karbon dan energi dalam proses respirasi dan juga sebagai bahan pembentukan sel-sel baru. Ekstrak kentang juga mengandung unsur P yang cukup tinggi sehingga meningkatkan kandungan unsur tersebut dalam media. Unsur P merupakan unsur penting dalam metabolisme energi karena keberadaannya dalam ATP, ADP, AMP dan pirofosfat (Salisbury dan Ross, 1995). Menurut Sriyanti (2000) fosfor 38

4 merupakan unsur yang sangat penting dari asam nukleat dan fosfolipid serta menyediakan energi untuk hidrolisis pirofosfat dan ikatan fosfat organik yang digunakan dalam reaksi reaksi kimia dalam tanaman. Penambahan air kelapa ke dalam media kultur tidak berpengaruh terhadap tinggi plantlet tanaman kentang. Hal ini diduga bahwa tinggi tanaman merupakan proses pemanjangan sel yang lebih dipengaruhi oleh auksin. Menurut Heddy (1996) pemanjangan sel yang berakibat pada pemanjangan batang dipengaruhi oleh keberadaan auksin. Aslamyah (2000) menyatakan bahwa adanya auksin akan mengaktifkan pompa proton yang terletak pada membran plasma sehingga menyebabkan ph pada bagian dinding sel lebih rendah, akibat aktifnya pompa proton dapat memutuskan ikatan antar serat selulosa dinding sel. Putusnya ikatan hidrogen menyebabkan dinding sel mudah meregang sehingga tekanan dinding sel akan menurun dan dengan demikian terjadi pelenturan dinding sel. Keasaman rendah dapat mengaktifkan enzim tertentu pada dinding sel dapat mendegradasi protein dan polisakarida yang menyebar pada dinding sel yang Tabel 1. Hasil Analisis Pengaruh Modifikasi Media MS Dan Perlakuan Air Kelapa Terhadap Pertumbuhan Eksplan Tanaman Kentang Perlakuan Tinggi Tanaman Jumlah Akar 1) Panjang akar (cm) Jumlah Tunas M a a a a M a b c a M a b bc a M a b bc a BNT 5% K a a a a K a a b a BNT 5% - - 0, Kombinasi M1K a ab a a M1K a a a a M2K a bc abc a M2K a c d a M3K a bc ab a M3K a bc cd a M4K a bc ab a M4K a bc bc a BNT 5% , Keterangan : 1) Transformasi: x 0. 5 Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama dan dalam kelompok perlakuan yang sama tidak berbeda menurut uji BNT pada taraf 5% 39

5 lunak dan lentur sehingga pemanjangan sel terjadi. Karyadi et al., (1995) menyatakan bahwa penambahan air kelapa dalam konsentrasi tinggi menyebabkan pertumbuhan stek kentang secara in vitro terhambat dan secara visual tidak ada pengaruh dari tanpa penambahan air kelapa. Jumlah Tunas Hasil analisis Tabel 1 menunjukkan bahwa jumlah tunas pada media M1, M3 dan M4 tidak berbeda dengan jumlah tunas pada medium M2. Syahid dan Baermawie (2000) menyatakan bahwa penurunan konsentrasi media MS sampai 1/4MS pada tanaman jahe tidak menunjukkan perbedaan pengaruh terhadap jumlah tunas yang terbentuk. Modifikasi media M1, M3 dan M4 konsentrasi hara makro maupun mikro lebih rendah dibandingkan dengan media MS penuh. Pengurangan kandungan total ion khususnya garam-garam makro dapat mengurangi terbentuknya sitokinin endogen (Syahid dan Bermawie, 2000), sehingga menyebabkan ratio auksin sitokinin dalam tanaman dalam keadaan yang optimal. Menurut Hendaryono dan Wijayani (1994) keseimbangan antara sitokinin dan auksin akan menghasiulkan tunas dan akar, hal ini terlihat pada hasil kultur dalam setiap eksplan mampu membentuk tunas pada semua perlakuan. Tabel 1 menunjukkan bahwa penambahan air kelapa ke dalam media kultur tidak berpengaruh terhadap jumlah tunas dibandingkan tanpa penambahan air kelapa. Hal ini diduga karena status hormon endogen dalam kondisi yang seimbang dan optimal. Menurut Sriyanti (2000) tumbuhnya tunas merupakan hasil dari differensiasi sel, dan sel dalam jaringan mengalami pembagian fungsi membentuk organ-organ tertentu serta banyaknya tunas yang tumbuh sangat dipengaruhi oleh sitokinin dan hormon lainnya dalam jaringan tanaman. Disamping itu penggunaan air kelapa sebagai ZPT kandungannya sulit ditentukan karena menurut George dan Sherington (1984) dalam Karyadi et al., (1995) air kelapa berisi zat pengatur tumbuh sitokinin dan vitami, jenis dan kadarnya sulit ditentukan karena tergantung dari jenis dan umur buah kelapa. Jumlah dan Panjang Akar Tabel 1 menunjukkan bahwa jumlah akar pada media M2, M3 dan M4 tidak berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi hara yang rendah dalam media telah cukup untuk menginduksi primordia akar, namun demikian media ekstrak kentang kurang cocok untuk pertumbuhan akar yang disebabkan kandungan unsur hara dalam ekstrak kentang tidak lengkap. Menurut Bhojwani dan Razdan (1996) kadar garam anorganik yang rendah dalam media telah mencukupi untuk pembentukan akar pada berbagai spesies tanaman. Syahid dan Bermawie (2000) menyatakan bahwa semakin rendah konsentrasi media dasar yang digunakan cenderung menghasilkan akar yang lebih banyak karena pengurangan total ion khususnya hara makro dapat mengurangi pembentukan sitokinin endogen sehingga mampu menginduksi akar. Penambahan air kelapa ke dalam media tidak berpengaruh terhadap pembentukan akar, hal ini disebabkan pembentukan akar atau inisiasi akar lebih dipengaruhi oleh keberadaan auksin pada jaringan tanaman. Hasil analisis pada 40

6 Tabel 1 menunjukkan bahwa media ¼ MS+ekstrak kentang dengan penambahan air kelapa merupakan kombinasi yang baik untuk inisiasi akar. Tabel 1 juga menunjukkan bahwa media MS penuh dan ½MS +ekstrak kentang berpengaruh lebih baik dibandingkan dengan media ekstrak kentang dan ¼MS+ekstrak kentang terhadap panjang akar. Menurut Gardner et al., (1991) akar membutuhkan nutrisi mineral yang cukup untuk pertumbuhan dan perkembangan-nya seperti bagianbagian tanaman lainnya. Kandungan hara yang tinggi pada media MS penuh dan kadar sukrosa yang cukup mampu menyediakan energi yang cukup untuk pemanjangan akar. Penambahan air kelapa berpengaruh terhadap panjang akar. Penambahan ekstrak kentang ke dalam media dapat meningkatkan kandungan nutrisi yang mampu mendukung pertumbuhan eksplan terutama hara P dan Ca. Menurut Darmawan (1995) proses pemanjangan sel akar diduga dipengaruhi oleh hara kalsium dan Fospor. Kalsium berperan dalam proses pemanjangan sel, pembentukan lamela tengah dan perkembangan meristematik jaringan dan sintesis protein. Disamping Kalsium, fosfor berperan penting dalam pembelahan sel. Fosfor merupakan komponen struktural dari sejumlah senyawa, molekul pentransfer energi ADP dari ATP, NAD, NADH serta senyawa sistem informasi genetik DNA dan RNA yang merupakan bagian penting dari inti sel. Penambahan air kelapa ke dalam media selain sebagai sumber sitokinin juga meningkatkan kandungan nutrisi dalam media. Soedjono dan Kamidjono (1992) menyatakan penambahan air kelapa kedalam media berarti meningkatkan nutrisi media yang terdiri atas bahan organik yang kompak dan zat pengatur tumbuh. Menurut Widiastoety et al., (1997) air kelapa mengandung zeatin, ribozeatin yang merupakan kelompok ZPT sitokinin, disamping itu kandungan gula alkohol yang berfungsi sebagai bahan baku menghasilkan energi untuk proses respirasi dan juga sebagai bahan pembentukan sel-sel baru yang dalam konsentrasi tertentu dapat merangsang pertumbuhan perakaran. Modifikasi media ½MS dan penambahan air kelapa merupakan media yang baik untuk induksi akar eksplan tanaman kentang. KESIMPULAN Modofikasi media MS sampai 1/4 MS ditambah ekstrak kentang dengan penambahan air kelapa masih cukup baik untuk pertumbuhan eksplan tanaman kentang baik untuk pertumbuhan pucuk maupun pertumbuhan akar eksplan tanaman kentang. DAFTAR PUSTAKA Aslamsyah, S Peranan Hormon Tumbuhan dalam Memacu Pertumbuhan Alge. (on-line). diakses pada tanggal 19 Juni Bachrein, S., A. Sinaga dan A. Dimyati Tantangan dan peluang pengembangan usaha tani kentang di Jawa Barat. Prosiding Pertemuan Aplikasi Teknologi Pertanian Pembibitan Kentang, Oktober 1996, Lembang. 41

7 BPS Statistik Perdagangan Luar Negeri. Biro Pusat Statistik, Jakarta. Bhojwani, S.S. dan M.K. Razdan Plant Tissue Culture: Theory and Practice. Elsevier, Amsterdam. Gamborg, O.L. dan J.P. Shyluk Nutrition, Media and Characteristic of Plant Cell and Tissue Culture. Academic Press, New York. Gardner, F.B., R.B. Pearce, dan R.L. Mitchel Fisiologi Tanaman Budidaya. Terjemahan oleh: Herawati Susilo. UI Press, Jakarta. Heddy, S Hormon Tumbuhan. CV Rajawali, Jakarta. Hendaryono, D.P.S. dan A. Wijayani Teknik Kultur Jaringan. Kanisius, Jogjakarta. Karyadi, A.K Teknik produksi bibit kentang G 0. Prosiding Pertemuan Aplikasi Teknologi Pertanian Pembibitan Kentang, Oktober 1996, Lembang. Karyadi, A.K., Luthfy dan Buchory Pengaruh penambahan air kelapa dan giberelin terhadap pertumbuhan stek kentang secara in vitro. J. Hort. 5(4): Mardin, S., Media tumbuh kultur jaringan tanaman. Makalah pada Pelatihan Kultur Jaringan Tanaman PS Agronomi Unsoed, 24 Januari 2002, Purwokerto, Marlina, N Teknik modifikasi media Murashige dan Skoog (MS) untuk konservasi in vitro mawar. Bull. Teknik Pertanian 9(1): 4-6. Purwito, A, G.A. Wattimena, dan N.A. Mantjik Propagul mikro sumber penghasil umbi kentang. Agrotek 2(2): Rainiyati Peningkatan produksi bibit kentang bebas penyakit. Buletin Agronomi. 1(2): Roostika, T.I. dan N. Sunarlin Penyimpanan in vitro tunas ubi jalar menggunakan packlobutrasol dan ancymidol. Penelitian Tanaman Pangan. 20(3): Salisbury, F.B., dan C.W. Ross Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB, Bandung. Soedjono, S. dan Kamidjono Penggunaan medium pupuk daun dan konsentrasi air kelapa bagi pertumbuhan protocorm anggrek Panda in vitro. J. Hort. 2(1): Sriyanti, D.P Perlakuan KH 2 PO 4 dalam media MS pada mikrostek kapulaga. Agrivet 4(1): Syahid, S.F., dan N. Bermawie Pengaruh pengenceran media dasar terhadap pertumbuhan kultur jahe dalam penyimpanan secara in vitro. J. Littri 4(5): Wetherell, D.F Pengantar Propagasi Tanaman Secara In Vitro. IKIP Semarang Press.. Widiastoety, D., dan F.A. Bahar Pengaruh berbagai sumber dan kadar karbohidrat terhadap pertumbuhan plantlet anggrek Dendrobium. J. Hort 5(3): Widiastoety, D., S. Kusumo, dan Syafni Pengaruh tingkat ketuaan air kelapa dan jenis kelapa terhadap pertumbuhan plantet anggrek Dendrobium. J. Hort. 7(3):