KULTUR MERISTEM PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca L.) PADA MEDIA MS DENGAN BEBERAPA KOMPOSISI ZAT PENGATUR TUMBUH NAA, IBA, BAP DAN KINETIN

Transkripsi

1 KULTUR MERISTEM PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca L.) PADA MEDIA MS DENGAN BEBERAPA KOMPOSISI ZAT PENGATUR TUMBUH NAA, IBA, BAP DAN KINETIN ABSTRAK Nurdin Sitohang Staf Pengajar Kopertis Wil. I dpk Unika Santo Thomas Medan Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan, Fakultas Pertanian UNIKA Santo Thomas, Sumatera Utara, Medan. Dilakukan pada tanggal 8 Juni 2004 sampai dengan 24 Agustus Tujuan penelitian untuk mengetahui perkembangan meristem pisang barangan (Musa paradisiaca L.) dalam media MS dengan berbagai kombinasi zat pengatur tumbuh (ZPT) NAA, IBA, BAP dan kinetin. Hasil penelitian menunjukkan, komposisi zat pengatur tumbuh 1 mg IBA atau NAA per liter media MS dengan 0,5 mg BAP atau kinetin per liter media MS, dapat menumbuhkan meristem pisang barangan. Media tanpa penambahan IBA, NAA, BAP maupun kinetin menunjukkan pertumbuhan meristem yang terbaik dengan 100% menghasilkan tanaman lengkap. Penambahan zat pengatur tumbuh IBA, NAA, BAP atau kinetin menurunkan perkembangan meristem. Penambahan zat pengatur tumbuh IBA, NAA, BAP dan kinetin pada media MS tidak perlu dilakukan dalam kultur meristem pisang barangan, dengan sumber eksplan telah berdaptasi di rumah kaca. Kata Kunci: Pisang barangan, IBA, NAA, BAP, Kinetin, Kontaminasi ABSTRACT The research was carried out at Tissue Cultur Laboratory, Agriculture Faculty, Chatolic St. Thomas University, North Sumatera, Medan. Since June to August The research was intended to find know the meristem development of barangan banana (Musa paradisiaca L.) in MS medium, using several combined growth regulating; IBA, NAA, BAP and Kinetin. The results of research showed that the composition of growth regulating IBA or NAA per litre MS medium with 0.5 mg BAP or Kinetin per litre MS medium could grow the meristem. The medium without IBA, NAA, BAP and Kinetin showed the best growth rate with 100% produced the completed propagule. The addition of IBA, NAA, BAP and Kinetin reduced the growth rate of meristem. The addition of IBA, NAA, BAP and cinetine in MS medium was not necessary for meristem of barangan banana, especially if the explant resources has adapted in greenhouse. Keywords: Barangan banana, IBA, NAA, BAP, Kinetin, Contamination PENDAHULUAN Pisang (Musa paradisiaca L.) termasuk famili Musaceae (Suhardiman, 1997), berasal dari Asia Tenggara, tersebar di seluruh dunia. Manfaat pisang antara lain: buahnya dikonsumsi, bonggolnya dapat diolah menjadi makanan, daun digunakan sebagai pembungkus (Supriyadi dan Satuhu, 2002), dan pelepahnya sebagai bahan serat. Dari sekian banyak jenis pisang di Indonesia, pisang barangan 20banyak diminati dan diusahakan. Secara konvensional pisang diperbanyak melalui anakan (sucker) dan belahan bonggol (bit), kedua bahan ini memiliki meristem pucuk. Akhir-akhir ini pisang barangan telah diperbanyak melalui teknik kultur jaringan, hingga diperoleh bibit bermutu baik (seragam dan bebas patogen) dalam jumlah lebih banyak dan cepat. Media Murashige and Skoog (MS) merupakan media dasar yang telah banyak digunakan dalam kultur jaringan (Evans, Sharp, Ammirato, and Yamada, 1983). Media

2 dasar tidak cukup untuk kultur jaringan, perlu penambahan zat pengatur tumbuh atau ekstrak organik untuk mempengaruhi perkembangan kultur. Zat pengatur tumbuh yang sering digunakan yakni auksin, sitokinin, atau giberellin. Menurut Moore (1979), jika dosis auksin lebih tinggi dari sitokinin akan terbentuk akar, sebaliknya jika dosis sitokinin lebih tinggi dari auksin akan terbentuk tunas, dan dalam dosis yang seimbang diperoleh hasil pertumbuhan akar dan tunas. Dalam penelitian ini diberikan NAA, IBA, BAP dan kinetin dalam berbagai konsentrasi dan komposisi, untuk mengetahui komposisi yang sesuai bagi pertumbuhan eksplan pisang barangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perkembangan meristem pisang barangan (Musa paradisiaca L.) dalam media MS dengan berbagai komposisi zat pengatur tumbuh NAA, IBA, BAP dan kinetin. Hipotesis penelitian yaitu, ada pengaruh komposisi zat pengatur tumbuh NAA, IBA, BAP dan kinetin pada media MS terhadap pertumbuhan kultur meristem pisang barangan. Kegunaan penelitian untuk memperoleh informasi kebutuhan NAA, IBA, BAP dan kinetin pada media MS dalam pengembangan pisang barangan. BAHAN DAN METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Katolik Santo Thomas Medan. Dimulai pada 8 Juni 2004 sampai dengan 24 Agustus Bahan dan Alat Meristem anakan pisang yang digunakan dari induk yang subur, produktif, dan sehat. Bahan lain yang digunakan media dasar Murashige and Skoog (MS), sukrosa, agar, zat pengatur tumbuh (IBA, NAA, BAP dan kinetin), alkohol 96%, alkohol 70%, HCl pekat, NaOH, aquades, deterjen, clorox, dan air steril. Alat yang digunakan antara lain timbangan analitik, magnetic stirrer, LAFC (Laminar Air Flow Cabinet), autoclave, kompor listrik, freezer, rak, beaker glass, botol kultur, sendok, pengaduk, pinset, scalpel, pipet tetes, erlenmeyer, gelas piala, gelas ukur, handsprayer, termometer, ph meter, lampu spritus, kertas tissue, aluminium foil, alat tulis, jas laboratorium, tutup kepala dan sarung tangan. METODE PENELITIAN Rancangan penelitian yang digunakan adalah RAL (Rancangan Acak Lengkap) no faktorial dengan 9 perlakuan komposisi zat pengatur tumbuh dalam media (M) yaitu: 1. M1 = Tanpa Zat Pengatur Tumbuh 2. M2 = 1,0 mg/l NAA 3. M3 = 1,0 mg/l IBA 4. M4 = 0,5 mg/l BAP 5. M5 = 0,5 mg/l kinetin 6. M6 = 1,0 mg/l NAA dan 0,5 mg/l BAP 7. M7 = 1,0 mg/l NAA dan 0,5 mg/l kinetin 8. M8 = 1,0 mg/l IBA dan 0,5 mg/l BAP 9. M9 = 1,0 mg/l IBA dan 0,5 mg/l kinetin Masing-masing perlakuan terdiri dari 5 ulangan sehingga jumlah unit penelitian adalah 9 x 5 = 45 unit. Analisis data dilakukan secara deskripsi, karena kondisi internal bahan tanaman berbeda, kontaminasi kultur sulit dihindari, dan perkembangan eksplan beragam. Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Media MS Pembuatan media MS volume 1 l (sesuai dengan Gunawan, 1987) ialah sebagai berikut: Ditimbang sukrosa 30 g, dilarutkan dalam 500 ml aquades dalam gelas piala 1 l. Selanjutnya ditambahkan 1650 mg/l NH4NO3, 1900 mg/l KNO3, 440 mg/l CaCl2 2H2O; 370 mg/l MgSO4 7H2O; 170 mg/l KH2PO4; 0,83 mg/l KI; 6,3 mg/l H3BO3; 22,3 mg/l MnSO4 4H2O; 8,6 mg/l ZnSO4 7H2O; 0,25 mg/l Na2M0O4 2H2O; 0,025 mg/l CuSO4 5H2O; 0,025 mg/l CoSO4 6H2O; 37,3 mg/l Na2 EDTA; 27,8 mg/l FeSO4 7H2O, yang diambil dari stok. Setelah larut volume ditera menjadi 1000 ml dengan menambah aquades, kemudian dibagi menjadi 10 bagian masing-masing 100 ml, digunakan 9 bagian (900 ml) untuk 9 perlakuan. Zat pengatur tumbuh NAA, IBA, BAP dan kinetin diberikan sesuai perlakuan, ditambahkan agar 1 g. Keasaman (ph) media diatur hingga menjadi 5,7 dengan menambah NaOH 0,1 N atau HCl 0,1 N beberapa tetes, selanjutnya larutan media dipanaskan hingga mendidih. Kemudian media dituangkan ke 21 botol kultur dengan volume 15 ml, lalu botol JURNAL PENELITIAN BIDANG ILMU PERTANIAN Volume 3, Nomor 2, Agustus 2005: 19-25

3 kultur ditutup rapat dengan aluminium foil. autoclave pada tekanan 17,5 psi selama 20 Media dalam botol disterilisasi dalam menit pada suhu 121 C. Tabel 1. Eksplan yang Hidup, Mati dan Terkontaminasi Selama 11 Minggu Munggu ke Jlh % PERLAKUAN HASIL Hidup % M1 Mati Hidup % M2 Mati Hidup % M3 Mati % Kontam J 20% Hidup % M4 Mati % Kontam J 40% Hidup % M5 Mati % Kontam B 40% Hidup % M6 Mati % Kontam J 20% Hidup % M7 Mati % Hidup % M8 Mati % Kontam B 20% Hidup % M9 Mati Keterangan: J = Jamur; B = Bakteri Sterilisasi Alat Sebelum digunakan alat yang terbuat dari logam/stainless steel dan gelas dicuci, disterilkan dalam oven pada temperatur 105 o C selama 60 menit. Selama pemakaian disterilkan dengan alkohol 96% lalu dibakar di atas lampu spritus. Sumber Eksplan dan Sterilisasi Eksplan Anakan pisang dipilih dari lokasi pertanaman yang produktif, subur dan sehat. Anakan dipelihara di rumah kaca selama 3 bulan (untuk mengurangi kontaminasi) kemudian digunakan sebagai sumber eksplan. Pisang muda dikupas sehingga tinggal bonggol terdalam dengan meristem pucuknya, dicuci dengan deterjen, dan direndam dalam air mengalir selama menit. Dipotong lagi dengan ukuran 1,5 cm 3, selanjutnya disterilisasi dengan alkohol 70% selama 2 menit, dan clorox 2% 22selama 5 menit sambil dikocok. Lalu dibilas dengan air steril sambil dikocok di LAFC sebanyak 5 kali masing-masing 10 menit, 15 menit, 5 menit, 5 menit dan 5 menit. Inokulasi Eksplan Sebelum penanaman, LAFC disterilkan dengan alkohol 96% dan penyinaran lampu ultraviolet (UV) selama 10 menit. Kemudian dipotong meristem pucuk dengan scalpel, ukuran eksplan ± 1 cm 3, dan langsung ditanam pada media. Setelah ditanam, botol kultur ditutup rapat, ditempatkan ke ruang kultur. Pengamatan Variabel Respons Eksplan yang diamati setiap minggu selama 11 minggu, adalah eksplan hidup, eksplan mati, kontaminasi, pembentukan akar, pembentukan tunas, pembentukan akar & tunas, dan perkembangan lainnya.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplan Hidup, Mati dan Terkontaminasi Eksplan yang hidup, mati dan terkontaminasi selama masa pengamatan 11 minggu disajikan pada Tabel 1. Jumlah total eksplan yang hidup pada minggu ke-1 sebesar 91% (41 dari 45 eksplan) dan pada minggu ke-7 hingga minggu ke-11 mencapai 77% (35 dari 45 eksplan). Eksplan yang hidup berkembang membentuk akar, membentuk tunas, pembesaran bonggol dan sebagian kecil statis. Komposisi zat pengatur tumbuh yang dicobakan dalam media Murashige & Skoog (MS) yaitu 1 mg IBA atau NAA per liter media dan 0,5 mg BAP atau kinetin per liter media, masih pada batas konsentrasi yang sesuai untuk kehidupan eksplan (Pollard and Walker, 1990) dan tidak mematikan eksplan. Eksplan yang mati pada minggu ke-1 sebanyak 8% (4 dari 45 eksplan) dan pada minggu ke-7 dan seterusnya menjadi 18% (8 dari 45 eksplan). Eksplan mati diduga disebabkan oleh teknik memotong kurang baik, eksplan memar, sterilisasi terlalu keras, kontaminasi dan lingkungan kurang sesuai (media dan udara) (Pierik, 1989). Kontaminasi pada minggu ke-1 sebesar 4% (2 dari 45 eksplan) terus bertambah sampai dengan minggu ke-10 sebesar 16% (7 dari 45 eksplan). Kontaminasi dijumpai pada media M4 dan M5 masing-masing 40% dan pada M3, M6 dan M8 sebesar 20%. Jenis kontaminan jamur dan bakteri tersebar di permukaan media. Kontaminan jamur sudah tampak 1 minggu setelah tanam, diperkirakan kontaminan berasal dari lingkungan (Thorpe, 1981), karena jamur tumbuh di permukaan media kemudian membentuk hifa dan menutupi permukaan media dan eksplan, sehingga mengakibatkan eksplan tertekan dan mati. Pembentukan Akar dan Tunas Eksplan yang hidup berkembang membentuk akar, tunas, dan perkembangan lainnya. Pembentukan akar dan tunas selama masa pengamatan 11 minggu disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Perkembangan Eksplan Membentuk Akar dan Tunas Selama 11 Minggu Munggu ke Jlh % PERLAKUAN HASIL Akar % M1 Tunas % Akr & Tns % Akar % M2 Tunas % Akr & Tns % Akar % M3 Tunas % Akr & Tns % Akar % M4 Tunas % Akr & Tns % Akar % M5 Tunas % Akr & Tns % Akar % M6 Tunas % Akr & Tns % Akar % M7 Tunas % Akr & Tns % Akar % M8 Tunas % Akr & Tns % Akar % M9 Tunas % Akr & Tns % 23 JURNAL PENELITIAN BIDANG ILMU PERTANIAN Volume 3, Nomor 2, Agustus 2005: 19-25

5 Pembentukan akar terlihat pada minggu ke-2 hingga minggu ke-11, eksplan yang berakar pada minggu ke-2 sebesar 4% (2 dari 45 eksplan) dan pada minggu ke-11 menjadi 49% (22 dari 45 eksplan). Pada media M1 membentuk akar 100%, M3 sebesar 80%, M5 sebesar 60%, pada M4, M6, M8, dan M9 sebesar 40%, dan M2 & M7 sebesar 20%. Eksplan dapat menghasilkan akar pada semua media yang dicobakan. Ada kecenderungan perlakuan M1 (tanpa penambahan zat pengatur tumbuh) dan M3 (1,0 mg IBA/l media) memungkinkan persentase tanaman berakar lebih tinggi dari perlakuan lainnya. Kandungan hormon internal mungkin sudah cukup baik untuk menumbuhkan akar eksplan (Davies, 1987). Penambahan ZPT justru mengurangi pembentukan akar, terutama penambahan auksin sintetik NAA (perakaran 20%). Eksplan yang telah membentuk pucuk juga akan disusul dengan pembentukan akar, hal ini karena auksin internal akan diproduksi pada tunas tanaman. Pembentukan tunas dan perkembangan pucuk pada minggu ke-2 sebesar 2% (1 dari 45 eksplan) dan pada minggu ke-11 menjadi 49% (22 dari 45 eksplan). Pada media M1 bertunas 100%, M3 dan M4 masing-masing 80%, pada M7, M8 dan M9 masing-masing 40%, dan pada M2, M4, dan M6 masing-masing 20%. Eksplan bertunas dapat berlangsung pada semua media yang dicobakan. Pembentukan tunas dipengaruhi oleh zat pengatur tumbuh sitokinin, pada media M1 (tanpa penambahan zat pengatur tumbuh) tanaman bertunas 100% hal ini menunjukkan sitokinin internal sudah cukup untuk mendorong pertumbuhan tunas. Penambahan zat pengatur tumbuh eksogen diperkirakan malah mengganggu keseimbangan hormon dalam eksplan, namun masih dalam kisaran yang dapat ditoleransi eksplan. Menurut Mohr and Schopfer dalam Gunawan (1995), tunas akan terbentuk pada konsentrasi sitokinin antara 3-5 mg/l dan konsentrasi auksin yang rendah 2-0 mg/l. Pembentukan akar dan tunas (tanaman lengkap) pada minggu ke-7 24sebesar 29% (13 dari 45 eksplan) dan pada minggu ke-10 menjadi 44% (20 dari 45 eksplan). Pada media M1 eksplan membentuk akar dan tunas 100%, M3 sebesar 80%, M5 sebesar 60%, pada M8 dan M9 masing-masing sebesar 40%, dan pada M2, M6, dan M7 masing-masing sebesar 20%. Eksplan dapat membentuk akar dan tunas pada semua media yang dicobakan (Gambar 1). Gambar 1. Eksplan Berkembang Menjadi Planlet (Berakar dan Berdaun) Dengan hormon endogen eksplan mampu membentuk tunas dan akar. Zat pengatur tumbuh eksogen yang diharapkan dapat meningkatkan pembentukan akar dan tunas pada pisang barangan, sebaliknya terlihat memperlambat. Zat pengatur tumbuh eksogen (media M2-M9) menurunkan persentase eksplan berakar dan bertunas dibandingkan dengan tanpa zat pengatur tumbuh (M1). Hal ini berarti zat pengatur tumbuh eksogen mengganggu keseimbangan pertumbuhan, namun masih dapat ditoleransi eksplan. Pembahasan Umum Persentase eksplan hidup, mati, terkontaminasi, membentuk akar, membentuk tunas, membentuk akar dan tunas (tanaman lengkap), dan bonggol membesar pada minggu ke-11 disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Persentase Eksplan Hidup, Mati, Terkontaminasi, Membentuk Akar, Membentuk Tunas, Membentuk Akar dan Tunas, dan Bonggol Membesar Hingga pada Minggu 11 Perlakuan Hidup Mati Kontaminasi Akar Tunas Akar & Bonggol

6 Tunas M M M M M M M M M Perbandingan eksplan yang hidup dengan eksplan yang berkembang menjadi tanaman lengkap (berakar dan bertunas) ditunjukkan pada Gambar 2. Media M1 (tanpa zat pengatur tumbuh) menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan eksplan cukup baik yaitu 100% menghasilkan tanaman lengkap (akar dan tunas). Penambahan zat pengatur tumbuh eksogen terbukti memperlambat perkembangan eksplan, walaupun masih pada batas yang dapat ditoleransi eksplan. Penambahan IBA atau NAA 1 mg/l maupun BAP atau kinetin 0,5 mg/l (media M2 sampai M9) masih dapat memungkinkan eksplan menghasilkan akar, tunas maupun tanaman lengkap. Pembesaran bonggol pada minggu ke- 11 dijumpai pada media M2 sebesar 80%, pada M4 dan M9 masing-masing sebesar 60%, dan pada M7 dan M8 masing-masing 40%. Sedangkan pada M1, M3, M5, dan M6 tidak dijumpai eksplan yang mengalami pembesaran bonggol. Menurut Lakitan (1996), bila potongan akar atau batang ditumbuhkan secara in vitro dengan pemberian sitokinin eksogen, pemanjangannya sering terhambat tetapi potongan-potongan tersebut menjadi lebih gemuk, karena terjadinya pembesaran selselnya secara radial. Eksplan ini dapat dikatakan mengalami pembesaran sel, sehingga bonggol tampak bertambah besar. Pembentukan kalus, browning dan pertumbuhan stagnasi tidak terlihat secara jelas dalam penelitian ini, hal ini disebabkan eksplan berasal dari tanaman yang sudah beradaptasi di rumah kaca, tanaman telah beretiolasi dan tidak membentuk fenolat yang nyata. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Komposisi zat pengatur tumbuh 1 mg IBA atau NAA per liter media MS dan 0,5 mg BAP atau kinetin per liter media MS, masih sesuai untuk kehidupan eksplan. 2. Pada media M1 (tanpa penambahan auksin maupun sitokinin), eksplan membentuk akar maupun tunas sebesar 100%. Pada media lainnya (M2 sampai M9) jumlah eksplan membentuk akar maupun tunas semakin sedikit dibandingkan dengan tanpa auksin dan sitokinin. 3. Pembesaran bonggol dijumpai pada media M2 (NAA 1 mg/l), M4 (0,5 mg BAP/l), M7 (NAA 1 mg/l dan kinetin 0,5 mg/l), M8 (IBA 1 mg/l dan BAP 0,5 mg/l) dan M9 (IBA 1 mg/l dan kinetin 0,5 mg/l). Saran Penambahan zat pengatur tumbuh IBA, NAA, BAP dan kinetin pada media MS tidak perlu dilakukan dalam isolasi meristem pisang barangan, dengan sumber eksplan telah berdaptasi di rumah kaca. DAFTAR PUSTAKA Davies, P.J Plant Hormones and Their Role in Plant Growth and Development. Martinus Nijhoff Publisher. Boston. Evans, D.A., W.R. Sharp, P.V. Ammirato, and Y. Yamada Handbook of Techniques for Propagation and Breeding, MacMillan New York. Gambar 2. Grafik Perbandingan Eksplan yang Hidup dengan Eksplan Membentuk Tanaman Lengkap Gunawan, L. W Teknik Kultur Jaringan. Laboratorium Kultur Jaringan. 25 Pusat Antar Universitas, Bioteknologi. IPB. Bogor. JURNAL PENELITIAN BIDANG ILMU PERTANIAN Volume 3, Nomor 2, Agustus 2005: 19-25

7 Gunawan, L. W Teknik Kultur In Vitro Dalam Hortikultur. Penebar Swadaya. Jakarta. Moore, T. C Biochemistry and Physiology of Plant Hormones. Spinger Verlag. Berlin. Pierik, R.L.M In Vitro Culture of Higher Plant. Martinus Nijhoff Publishers, Boston. Pollard, W. J. and Walker, M. J Plant Cell and Tissue Culture. Humana Press. Clifton. New Jersey. Suhardiman, P Budidaya Pisang Cavendish. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Supriyadi, A dan S. Satuhu Pisang. Penebar Swadaya. Jakarta. Thorpe, T. A Plant Tissue Culture. Academic Press. Inc. New York. 26