BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Botani Kemenyan ( Styrax benzoin Dryander) Kemenyan termasuk dalam genus Styrax adalah jenis pohon yang tumbuh di lereng-lereng bukit dan pada tanah berpasir pada ketinggian m di atas permukaan laut. Pohon ini banyak di temui di Kabupaten Tapanuli Utara yang di kenal dengan nama Haminjon atau Kemenyan Toba (Brahmana, 1981). Menurut Tjitrosoepomo (2000) kedudukan tanaman kemenyan dalam sistematika adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta SubDivisio : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Ebenales Famili : Styracaceae Genus : Styrax Spesies : Styrax benzoin Dryander Kemenyan merupakan jenis pohon yang berukuran besar, tingginya dapat mencapai 40 m dengan diameter batang mencapai 100 cm. Batang berbentuk lurus dengan percabangan relatif sedikit dan kulit berwarna merah anggur (Oetomo, 1974 dalam Harahap, 2004). Batangnya mengandung resin yang bila dibakar berbau wangi. Daunnya tersusun spiral dan pada permukaan bagian bawah berambut putih. Bunganya berbentuk tandan dan berbau wangi, buah berbentuk bulat keras dan kulit tebal berbiji 1-2 atau kadang-kadang lebih (Bakosurtanal, 2001).

2 Tanaman kemenyan dikelola dan diusahakan oleh penduduk Toba dinamakan tobbak. Penanaman dilakukan dengan cara memindahkan anakan pada lahan yang telah ditumbuhi oleh kemenyan yang sudah tua dan tidak menghasilkan getah lagi. Untuk sementara tanaman induk dibiarkan hidup untuk dapat melindungi bibit yang baru ditanam. Tetapi setelah bibit berumur satu tahun atau lebih pohon kemenyan yang telah tua harus dialal. Dialal merupakan suatu pekerjaan untuk memisahkan atau membuang kulit dari batang kemenyan supaya makanan yang diserap akar tidak dibawa keseluruh batang dan ranting kemenyan. Sehingga lambat laun daun-daun pohon yang dialal berjatuhan disekitar bibit yang ditanam dan akan menjadi penyubur bagi bibit kemenyan (Siregar, 2001) 2.2 Teknik Kultur Jaringan Teknik kultur jaringan adalah suatu cara yang dilakukukan untuk memperbanyak tanaman dengan mengisolasi bagian-bagian tanaman seperti sel, jaringan atau organ serta menumbuhkannya dalam media buatan aseptik dan kaya akan nutrisi serta dengan zat pengatur tumbuh, yang semua pengerjaannya dilakukan secara aseptis. Menurut Hendaryono & Wijayani (1994), mengatakan bahwa kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. Kultur jaringan menggunakan dasar sel seperti yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, bahwa sel mempunyai kemampuan otonom (mampu tumbuh mandiri), bahkan mempunyai kemampuan totipotensi (Nugroho & Sugito, 2000). Totipotensi sel yaitu setiap sel tanaman yang hidup di lengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kodisinya sesuai (Yusnita, 2003). Sel atau jaringan tanaman tersebut dapat berorganogenesis menjadi tunas dan akar atau dapat tumbuh menjadi kumpulan sel yang merismatik dalam jumlah yang tak terhingga yang disebut kalus. Kalus tersebut dapat diarahkan untuk tumbuh menjadi tunas dan akar tanaman atau menjadi embrio somatik tergantung dari komposisi media dan lingkungan tumbuhnya (Evivi, 2004).

3 Kultur jaringan memberikan informasi pengetahuan yang sengat bermanfaat di bidang fisiologi tanaman dan juga usaha penyedian bibit dengan jumlah yang besar dan keseragaman sifat yang tinggi. Sampai saat ini sudah banyak sekali dikenal perbanyakan tanaman secara in vitro baik tanaman hias, tanaman buah, bahkan tanaman perkebunan (Hendaryono & Wijayani, 1994). Di samping itu, perbanyakan tanaman secara kultur jaringan sangat bermanfaat untuk memperbanyak tanaman introduksi, tanaman klon unggul baru, dan tanaman bebas patogen yang perlu diperbanyak dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat (Widiastuty, 2001). Perkembangan bioteknologi tanaman juga mensyaratkan dikuasainya regenerasi tanaman secara in vitro, yang merupakan salah satu penyebab banyaknya penelitian dan dana yang dicurahkan untuk mendapatkan prosedur regenerasi in vitro untuk berbagai tanaman bernilai ekonomi tinggi (Yusnita, 2003). 2.3 Kultur Daun Pucuk Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah daun pucuk. Kultur tunas aksiler hampir sama dengan kultur meristem hanya perbedaannya terletak pada ukuran eksplan yang digunakan. Eksplan yang digunakan pada kultur tunas aksiler lebih besar dibanding dengan ukuran eksplan dalam kultur meristem. Eksplan yang digunakan untuk kultur pucuk aksiler dapat berasal dari pucuk apikal atau pun aksilar (Katuuk, 1989). Perbanyakan tanaman yang dihasilkan secara kultur jaringan dengan menggunakan pucuk aksiler memiliki keuntungan tersendiri yaitu dimungkinkannya untuk mengontrol eksplan bebas virus, tanaman secara genetik seragam dan pada tanaman laju perbanyakan lebih tinggi (Rosmayati, 1993). Menurut Irawati (2005), di dalam suatu tumbuhan, kemampuan regenarasi dari jaringan tergantung dari umur fisiologis, karakter dan kualitas selnya. Jaringan yang muda umumnya mempunyai kemampuan berdiferensiasi dan tumbuh lebih baik dalam suatu medium hara (Wetter & Constabel, 1991).

4 Menurut Katuuk (1989), perbanyakan dengan menggunakan pucuk aksiler dapat dilaksanakan pada tiap jenis tanaman yang mempunyai pucuk aksiler. Pucuk ini akan berkembang dengan baik bila dalam media diberikan sitokinin seperti BAP, 2-iP, dan Zeatin. Hal ini terjadi pada tanaman berkayu terutaman buah-buahan dan tanaman kehutanan. Menurut Irawati (2005), dalam kultur pucuk biasanya media mengandung auksin dan sitokinin dengan konsentrasi sitokinin lebih tinggi dari auksin karena sitokinin dapat mengatasi kemunduran daya tumbuh apabila pertumbuhan terganggu. 2.4 Eksplan (Bahan Tanaman) Sebelum melakukan kultur jaringan untuk suatu tanaman, kegiatan yang pertama harus dilakukan adalah memilih tanaman induk yang hendak diperbanyak. Tanaman tersebut harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya, serta harus sehat dan bebas dari hama penyakit. Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh aktif (Yusnita, 2003). Eksplan adalah bagian tanaman yang digunakan dalam kulturisasi. Eksplan ini menjadi bahan dasar bagi pembentukan kalus (bentuk awal calon tunas yang kemudian mengalami proses perlengkapan bagian tanaman seperti daun, batang, dan akar) (Nugroho & Sugito, 2000). Agar pertumbuhan bibit secara kultur jaringan berlangsung mudah, sebaiknya di ambil sel yang berasal dari bagian meristem tanaman yang masih muda. Misalnya daun muda, ujung akar, ujung batang, dan keping biji. Bagian meristem dipilih, karena bagian tersebut memiliki sifat pertumbuhan yang agresif (Yusnita, 2003). Menurut Murashige (1974 dalam Bayu, 2002), ada lima faktor yang harus diperhatikan dalam regenerasi in vitro dari eksplan yaitu : organ yang digunakan, umur fisiologis, umur saat diambil dari tanaman asal, ukuran eksplan dan kualitas tanaman asal. Dalam hal ini ukuran eksplan yang paling baik digunakan adalah antara 0,5-1 cm, namun hal ini dapat juga terjadi (tumbuh) tergantung pada tanaman yang dipakai dan juga jenis tanamannya (Katuuk, 1989). Selain itu ekspalan yang digunakan harus bebas kontaminan (dengan menggunakan sterilan) sebelum ditransfer ke dalam kultur, serta media tempat kultur ditanam harus steril dan aseptik (George & Sherrington, 1984).

5 2.5 Media Kultur Jaringan Media tanamam dalam kultur jaringa adalah tempat tumbuh untuk eksplan. Media tanam tersebut dapat berupa larutan (cair) atau padat. Media tanam harus berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan-bahan yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan mikro, gula, protein, vitamin, dan hormon tumbuh. Dengan demikian keberhasilan kultur jaringan jelas ditentukan oleh media tanam dan macam-macam tanaman (Hendaryono & Wijayani, 1994). Menurut Yusnita (2003), komponen media kultur yang lengkap adalah air destilata (akuades), hara-hara makro dan mikro, gula (umumnya sukrosa) sebagai sumber energi, vitamin, asam amino, bahan organik lain, zat pengatur tumbuh, suplemen berupa bahan-bahan alami, agar-agar atau gelrite sebagai pemadat media. Menurut Hartmann & Ketser (1983), media yang paling sering digunakan dalam kultur jaringan adalah media MS (Murashige dan Skoog). Media dengan formulasi MS adalah media yang paling cocok untuk perkembangan kultur dan organogenesis (Vasil, 1985). Selain itu media ini memiliki keistimewaan, karena mengandung nitrat, kalium, dan amonianya tinggi (Wetter & Constabel, 1991). 2.6 Zat Pengatur Tumbuh Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu komponen media yang nentukan keberhasilan kultur jaringan (Yusnita, 2003). Zat pengatur tumbuh adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, meghambat dan merubah proses fisiologis tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu Auksin, Giberelin, Sitokinin, Etilen dan In hibitor dengan ciri khas serta pengaruh berlainan terhadap proses fisiologis (Hendaryono & Wijayani, 1994).

6 Zat pengatur tumbuh sangat diperlukan bagi komponen medium bagi pertumbuhan dan diferensiasi. Tanpa pembelahan zat pengatur tumbuh dalam medium, pertumbuhan sangat terhambat bahkan mungkin tidak tumbuh sama sekali (Hendaryono & Wijayani, 1994). Faktor lain yang perlu mandapat perhatian dalam penggunaan zat pengatur tumbuh antara lain jenis zat pengatur tumbuh yang digunakan, konsentrasi, urutan penggunaan, dan periode masa induksi dalam kultur tertentu (Gunawan, 1995) Zat Pengatur Tumbuh BAP (Benzil Amino Purin) Sitokinin merupkan hormon tumbuhan turunan adenin dan berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xilem. Golongan sitokinin yang sering ditambahkan dalam medium antara lain adalah : Kinetin, Zeatin, BAP (Benzil Amino Purin) (Hendaryono & Wijayani, 1994). BAP sering digunakan karena BAP mempunyai efektifitas untuk perbanyakan tunas, mudah didapat dan harganya relatif murah (Imelda, 2007). Menurut Mariani (2003) zat pengatur tumbuh sitokinin berperanan dalam pembelahan sel dan morfogenesis, sedang auksin berperanan dalam mengatur pertumbuhan dan pemanjangan sel. Pemanjangan sel, pembelahan sel, morfogenesis dan pengaturan pertumbuhan merupakan proses yang sangat penting dalam pembetukan kalus dan selanjutnya diikuti pembentukan tunas. Menurut Suyadi (2003) apabila kondisi auksin dan sitokinin endogen berada pada kondisi sub optimal, maka diperlukan penambahan auksin dan sitokinin secara eksogen, sehingga diperoleh perimbangan auksin dan sitokinin optimal. BAP mempunyai struktur yang sama dengan kinetin, akan tetapi lebih efektif bila dibandingkan dengan kinetin karena memiliki gugus benzil (Winarsih, 2002). Umumnya tanaman memiliki respon yang lebih baik terhadap BAP dibandingkan kinetin sehingga BAP lebih efektif untuk produksi tunas in vitro pada banyak tanaman. Contohnya pada tanaman kehutanan Acacia sp., Eucalyptus ficifolia, Santalum album (Hutami & Lestari, 2005).

7 2.6.2 Zat Pengatur Tumbuh Atonik Atonik adalah suatu zat pengatur tumbuh sintetik berbentuk larutan dalam air, berwarna cokelat dan berbau khas (Wuryaningsih, 1993). Atonik adalah gabungan garam-garam natrium dari S-nitroquiocol dan garam natrium dari paranitrophenol (Kusumo, 1990). Atonik mengandung zat aktif natrium orto nitrofenol, natrium para nitrofenol, natrium 2,4 di nitrofenol, dan natrium 5 nitroguaiakol (Saptarini, et al, 2001). Atonik bukan merupakan hormon tanaman (fitohormon) atau pestisida tetapi suatu zat kimia yang dapat merangsang proses biokimia dan fisiologis tanaman, sehingga atonik termasuk zat pengatur tumbuh (Kusumo, 1990). Atonik biasanya digunakan untuk merangsang pertumbuhan akar tanaman terhadap unsur hara, meningkatkan daya serap daun, keluarnya bunga, pembentukan buah, dan meningkatkan jumlah dan bobot buah (Saptarini, et al, 2001) 2.7 Glutamin Asam amino sebagai sumber nitrogen organil relatif jarang diperlukan, karena sumber nitrogen utama dalam media biasanya NO - 3 dan NH + 4. Namun, jika diperlukan sebagai sumber nitrogen organik, asam amino yang sering digunakan adalah glutamin (Yusnita, 2003). Karena glutamin merupakan penyimpan nitrogen yang utama pada tumbuhan dan juga mudah di sintesis oleh tumbuhan (Salisbury & Ross, 1991). Glutamin berperan dalam metabolisme asam amino karena dapat menjadi pembawa amonia untuk sintesis asam-asam amino baru dalam jaringan (Hendaryono & Wijayani, 1994). Keberadaan asam amino dalam bentuk D-asam glutamat mempunyai berbagai pengaruh terhadap pertumbuhan dan metabolisme tumbuhan. (Robinson, 1991). Glutamin juga sangat penting untuk inisiasi dan perkembangan embrio somatik. Penambahan asam amino dapat merangsang terjadi-nya komunikasi di antara sel dan jaringan pada organ multiselular (Salisbury & Ross, 1991). Untuk

8 inisiasi dan pendewasaan embrio somatik diperlukan keseimbangan yang tepat antara NH 4 + dan NO 3 - (Robinson, 1991). 2.8 Kultur Jaringan Tanaman Kemenyan Penelitian awal dalam perbanyakan Kemenyan melalui kultur pucuk telah dilakukan oleh peneliti (Nurwahyuni, 2002). Hasil penelitian menunjukkan tahapan yang menggembirakan. Beberapa hasil penelitian ini yaitu diperoleh pengaruh pemberian zat tumbuh terhadap pertumbuhan eksplan kultur daun pucuk di dalam media kultur. Dari penelitian ini diperoleh kesimpulan semakin tinggi kinetin dalam media, kualitas eksplan akan semakin baik. Penelitian yang dilakukan oleh Harahap (2004), menggunakan BAP dengan kosentrasi 0-4 mg/l dengan variasi media yaitu media MS dan WMP. Perlakuan media MS dengan BAP 1 mg/l memberikan hasil terbaik terhadap persentasi bertunas.