Kultur Anther Tanaman Padi dan Asparagus

I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Pemuliaan tanaman merupakan kegiatan untuk mengubah susunan genetik tanaman secara tetap sehingga memiliki sifat atau penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan pelakunya. Pemuliaan tanaman umumnya mencakup tindakan penangkaran, persilangan, dan seleksi. Produk pemuliaan tanaman adalah kultivar dengan ciri-ciri yang khusus dan bermanfaat bagi penanamnya. Dalam kerangka usaha pertanian (agribisnis), pemuliaan tanaman merupakan bagian awal/hulu dari mata rantai usaha tani dan memastikan tersedianya benih dan bahan tanam yang baik dan bermutu tinggi (Anonim, 2008).

Tujuan dalam pemuliaan tanaman secara umum diarahkan pada dua hal: peningkatan kepastian terhadap hasil yang tinggi dan perbaikan kualitas produk yang dihasilkan diantaranya menghasilkan tanaman yang haploid melalui kultur anther dan transformasi genetik dari tanaman satu ke tanaman lain yang umumnya secara seksual sering mengalami hambatan alamiah seperti:(i) inkompabilitas; (ii) sterilitas, baik dari polen maupun ovul; atau (iii) sifat tanaman yang diinginkan tidak terdapat dalam populasi tanaman yang cross-fertile.

Kultur anther adalah kultur aseptik anther untuk memproduksi kalus atau tanaman haploid dari mikrospora. Kultur anther merupakan suatu metoda untuk memproduksi galur-galur yang homozygot dalam waktu yang relatif lebih cepat dibandingkan dengan metoda konvensional yang memerlukan beberapa generasi (Deden Sukmadjaja, 2008).
Tanaman haploid ganda (double haploid atau dihaploid) yang dihasilkan melalui kultur anther bersifat homozygot dan murni. Penggunaan tanaman haploid ganda dalam pemuliaan akan lebih efisien dalam mengidentifikasi genotip-genotip superior karena tanaman tersebut akan mengekspresikan sifat-sifatnya. Kultur anther mula-mula dikenalkan oleh Guha dan Maheswari pada tahun 1964. Metode kultur anther untuk mendapatkan tanaman haploid telah digunakan pada lebih dari 200 spesies tanaman termasuk tomat, padi, tembakau, geranium, asparagus, dan lain-lain (Deden Sukmadjaja, 2008).

Secara konvensional, transfer materi genetik dari satu tanaman ke tanaman lain umumnya dilakukan melalui siklus seksual dengan penyilangan-penyilangan. Tidak seperti pada sel hewan, sel tanaman dibatasi oleh dinding sel yang terdiri dari serabut-serabut selulosa yang kuat. Antara sel yang satu dan sel yang lain terdapat perekat yang tersusun dalam matrik dari bahan-bahan yang mengandung pektin. Sel tanaman yang telah didegradasi dinding selnya disebut protoplasma.

Protoplasma dapat diisolasi baik secara mekanik maupun secara enzimatik. Isolasi secara mekanik saat ini sudah tidak dilakukan lagi karena sudah tidak efisien. Isolasi protoplasma secara enzimatik merupakan cara yang umum dilakukan. Teknik ini mula-mula dikembangkan oleh Cocking tahun 1960 dengan menggunakan enzim selular dari cendawan Myrothecium verrucaria. Enzim ini mula-mula dipergunakan untuk mendapatkan protoplasma dari akar tomat tetapi kemudian juga dapat digunakan untuk berbagai jaringan lain (Deden Sukmadjaja, 2008).

Bahan tanaman yang biasanya digunakan sebagai sumber protoplasma adalah daun muda, kalus, atau agregat sel dalam kultur suspensi sel. Jaringan mesofil pada daun merupakan jaringan yang paling mudah diisolasi karena sel-selnya tersusun secara renggang sehingga enzim-enzim mudah mencapai dinding sel. Daun muda atau pucuk dari biakan in vitro merupakan sumber yang lebih disukai karena sudah dalam keadaan steril. Kultur sel yang akan digunakan sebagai sumber protoplasma harus berasal dari kultur yang berumur muda antara 3-5 hari. Protoplasma membutuhkan tekanan osmotik yang sesuai sampai dinding selnya terbentuk kembali baik dalam proses isolasi maupun selama periode kultur (Deden Sukmadjaja, 2008).

Salah satu aplikasi penggunaan protoplasma yang paling penting adalah untuk hibridisasi somatik. Hibridisasi somatik khususnya diperlukan apabila metode pemuliaan secara konvensional sukar atau tidak dapat dilakukan seperti adanya inkompabilitas tanaman sehingga proses persilangan mengalami kegagalan. Fusi protoplasma dapat terjadi secara spontan atau dengan cara diinduksi pada kondisi khusus. Fusi protplasma dari sumber sel yang berbeda jarang terjadi secara spontan dan umumnya harus diinduksi dengan beberapa perlakuan baik secara kimiawi atau fisik. Induksi fusi secara kimiawi antara lain dengan NaNO3, pH tinggi/konsentrasi Ca++ konsentrasi tinggi dan polietilen glikol (PEG). Sedangkan induksi secara fisik adalah dengan mengalirkan listrik menggunakan alat fusi elektrik (elektrofusion). Teknik fusi protoplasma dengan menggunakan PEG dan elektrofusion merupakan cara yang paling banyak digunakan karena tingkat keberhasilannya lebih tinggi dibanding dengan teknik yang lain (Deden Sukmadjaja, 2008).

B. Tujuan
Adapun tujuan dilakukannya praktikum ini adalah :
1. Mengetahui teknik-teknik pemuliaan tanaman melalui kultur jaringan
2. Megetahui cara penanaman antera padi dan asparagus secara in vitro Induksi kalus padi dan asparagus yang berasal dari antera padi dan asparagus
3. Megetahui teknik isolasi dan kultur protoplasma tanaman tebu dan anggrek

II METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat
Waktu pelakanaan praktikum kultur antera tanaman padi dan asparagus pada hari/tanggal Sabtu 15 November 2008 pukul 09.00-14.30 dan pelaksanaan praktikum Isolasi dan kultur protoplasma tanaman tebu dan biakan in vitro daun anggrek pada hari/tanggal Sabtu 29 November 2008 pukul 09.00-15.00. Tempat pelaksanaan praktikum ini adalah di laboratorium kultur jaringan tanaman Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur.

B. Alat Dan Bahan
1. Alat
a. Laminar air flow
b. Alat diseksi
c. Cawan petri 100 x 15 mm, 60 x 10 mm dan 40 x 10 mm
d. Botol steril
e. Lampu bunsen
f. Centrifuge
g. Haemocytometer
h. Tabung sentrifugasi uk. 15 ml steril
i. Mikroskop
j. Pipet pasteur steril
k. Millipore filter
l. Syringe
m. Nilon filter 60-80 µm

2. Bahan
a. Antera padi dan asparagus
b. Sterilan (Alkohol 70%, Bayclin/Sunclin 20%)
c. Akuades steril
d. Kertas saring steril
e. Media kultur antera (dalam cawan petri):
MS + 2,4-D 1 mg/l + BAP 0.1 mg/l + NAA 0.5 mg/l + sukrosa 50 g/l + agar swallow 8 g/l, pH media 5.8
f. Kalus tebu dan biakan in vitro daun anggrek
g. Larutan enzim: 2% selulase + 0,1% pektiolase + 0,5% maserozim + 0,5% drisilase yang di larutkan dalam larutan CPW + 13% manitol
h. Larutan CPW + 13 manitol
i. Media kultur protoplama KpR
j. Larutan sukrosa 20-25%

C. Prosedur Kerja kultur antera tanaman padi dan asparagus
1. Siapkan peralatan dan bahan untuk sterilisasi antera padi dan asparagus di dalam laminar air flow. Bahan tanaman berupa malai padi dan bunga asparagus seblumnya sudah dilakukan ”pretreatment” dengan suhu dingin 5-10oC selama 5 hari.
2. Buka batang padi yang berisi malai dengan menggunakan pisau. Potong tangkai malai dan masukkan dalam botol steril. Begitu pula dengan bunga asparagus, pisahkan bunga yang masih kuncup dan masukan dalam botol steril.
3. Secara terpisah, sterilkan kedua bunga tersebut dengan merendam secara berurutan dalam alkohol 70% selama 2 menit, kemudian dilanjutkan dengan bayclin/sunclin 20% selama 20 menit. Setelah itu bilas dengan akuades steril sebanyak 3-5 kali.
4. Setelah dibilas pindahkan bunga pada cawan petri steril yang beralas kertas saring.
5. Untuk memudahkan isolasi/penanaman antera padi pada media, potong kurang lebih 1/3 bagian bulir bunga padi dari bagian pangkal bulir. Demikian puladengan bunga asparagus.
6. Jepit bagian ujung bulir/bunga yang tidak dipotong dengan menggunakan pinset. Arahkan bagian bulir/bunga yang telah dipotong pada permukaan media, kemudian ketukkan pinset pada bibit cawan sehingga antera jatuh pada permukaan media.
7. Satu cawan petri ukuran 100 x 15 mm sebaiknya berisi 100-120 antera.
8. Tutup cawan petri dan rekatkan dengan menggunakan parafilm.
9. Inkubasi biakan antera dalam pada suhu ruang dalam keadaan gelap.
10. Setelah dua minggu, amati pembentukan kalus setiap minggu.

D. Prosedur Kerja isolasi dan kultur protoplasma tanaman tebu dab daun anggrek
1. Siapkan 2 cawan petri steril uk. 60 x 10 mm di dalam laminar. Pindahkan kalus tebu dan daun anggrek ari botol kultur ke dalam cawan petri tersebut secara hati-hati.
2. Iris daun anggrek tipis-tipis (lebar 1-2 mm) dengan menggunakan pisau yang tajam.
3. Rendam kedua sumber protoplasma tersebut dengan larutan enzim yang telah disediakan dengan menggunakan filter millipore dan syringe. Volume enzim yang digunakan ± 5 ml untuk tiap
4. Tutup cawan petri dan beri rekatkan dengan parafilm, kemudian bungkus dengan alumunium foil. Simpan cawan berisi enzim dan sumber protoplasma tersebut diatas shaker dan atur kecepatannya 40-50 rpm. Biarkan selama 3-4 jam, amati setiap 1 jam dengan cara mengambil contoh larutan dengan mengunakan pipet pasteur dan teteskan diatas kaca objek. Kemudian amati pada mikroskop.
5. Setelah jumlah protoplasma dianggap cukup banyak, saring larutan dengan nylon filter dan masukan kedalam tabung sentrifugasi steril. Kerjakan didalam lamnar dan lakukan pemindahan larutan secara hati-hati dengan menggunakan pipet pasteur steril.
6. Setelah dipindahkan dalam tabung sentrifugasi, masukan tabung dalam alat sentrifugasi. Putar dengan kecepatan 1500 rpm selama 10 menit.
7. Setelah sentrifugasi, protoplasma dan kotoran (’debris’) akan mengendap didasar tabung. Buang larutan enzim yang berada diatasnya dengan menggunakan pipet pasteur secara perlahan dan hati-hati.
8. Untuk mencuci protoplasma dari sisa enzim, masukan larutan CPW + 13% manitol kedalam tabung secara perlahan menggunakan pipet pasteur. Sambil memasukan larutan CPW, resuspensi protoplas + debris yang ada didasar tabung dengan pipet pasteur secara perlahan-lahan. Setelah teresuspensi, buat volumenya hingga 12 ml.
9. Tutup tabung, kemudian sentrifugasi kembali dengan kecepatan 1500 rpm selama 10 menit. Lakukan pencucian ini sebanyak 2 kali.
10. Pada pencucian kedua, buat volumenya hingga 10 ml kemudian tambahkan diatasnya larutan sukrosa 20-25% secara perlahan. Sentrifugasi kembali dengan kecepatan agak rendah (1000 rpm) selama 5 menit.
11. Protoplasma akan terpisah berada pada lapisan atas tabung, sedangkan debris ada pada bagian dasar tabung.
12. Ambil protoplasma dengan hati-hati menggunakan pipet pasteur. Masukkan dalam tabung atau cawan petri steril uk. 40 x 10 cm. Encerkan protoplasma 5-10 kali konsentrasi dengan menambahkan medium KpR.
13. Amati densitasnya dengan cara mengambil contoh larutan protoplasma dengan pipet tetes dan teteskandiatas haemocytometer.
14. Amati dan hitung densitas protoplasma pada mikroskop.
15. Untuk mengkulturkan protoplasma, teteskan larutan protoplasma diatas media KpR padat atau cair.

III HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Hasil kutur anthera tanaman padi dan asparagus
Hasil dari praktikum kultur anthera tanaman padi dan tanaman asparagus
Media yang digunakan Media kultur antera (dalam botol kecil):
MS + 2,4-D 1 mg/l + BAP 0.1 mg/l + NAA 0.5 mg/l + sukrosa 50 g/l + agar swallow 8 g/l, pH media 5.8. media dibuat dalam 500 ml dan dimasukkan dalam botol kultur yang kecil sebanyak 10 ml/botol sehingga media yang dihasilkan adalah 50 botol kultur yang kecil(botol selei).
Media tersebut ditanam untuk kultur anther padi dan asparagus. Untuk asparagus 25 botol dan media padi 25 botol.
Tabel 1. pengamatan minggu pertama Senin 24 November 2008 tanaman asparagus
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 15 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 15 - - -
3 15 - - -
4 15 - - -
5 15 - - -

Tabel 2. pengamatan minggu kedua Senin 01 Desember 2008 tanaman asparagus
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 15 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 15 - - -
3 15 - - -
4 15 - - -
5 15 - - -
Tabel 3. Pengamatan minggu ketiga Rabu 10 Desember 2008 tanaman asparagus
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 15 - - 5 Sisa belum ada pembengkakan
2 15 - - 10
3 15 - - 6
4 15 - - 1
5 15 - - 7

Tabel 4. Pengamatan minggu keempat Senin 15 Desember 2008 tanaman asparagus
No
Botol Jumla eksplan kontaminasi Respon Pertumbuhan
(pembengkakan) keterangan
Jamur Bakteri
1 15 - - 6 Sisa belum ada pembengkakan
2 15 - - 10
3 15 - - 6
4 15 - - 2 Sisa mati
5 15 - - 7 Sisa belum ada pembenkakan

Tabel 5. Pengamatan minggu pertama Senin 24 November 2008 tanaman padi
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 10 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 10 - - -
3 10 - - -
4 10 - - -
5 10 - - -

Tabel 6. Pengamatan minggu pertama Senin 01 Desember 2008 tanaman padi
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 10 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 10 - - -
3 10 - - -
4 10 - - -
5 10 - - -

Tabel 7. Pengamatan minggu pertama Senin 10 Desember 2008 tanaman padi
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 10 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 10 - - -
3 10 - - -
4 10 - - -
5 10 - - -

Tabel 8. pengamatan minggu pertama Senin 15 Desember 2008 tanaman padi
No
botol Jumlah eksplan kontaminasi Respon pertumbuhan (pembengkakan) Keterangan
Jamur Bakteri
1 10 - - - Belum ada perkembangan (pembengkakan)
2 10 - - -
3 10 - - -
4 10 - - -
5 10 - - -
2. Hasil isolasi dan kultur protoplas tanaman tebu dan biakan in vitro daun anggrek
belum ada perubahan/perkembangan sampai sekarang
Tabel 9. pengamatan kultur protoplasma tanaman tebu dan anggrek
No Jenis
tanaman Tgl
tanam pengamatan
Minggu
I Minggu
II Minggu III Minggu IV
1 Daun Anggrek Sabtu 29-11-08 Belum ada respon Belum ada respon Belum ada respon Belum ada respon
2 Kalus tebu Sabtu 29-11-08 Belum ada respon Belum ada respon Belum ada respon Belum ada respon

Kultur Jaringan Tanaman Suren

A. Diskripsi dan Karakteristik Suren (Toona sinensis Merr.)

Suren termasuk dalam famili Meliaceae, Ordo Sapindales, Klas Magnoliopsida, Divisi Magnoliophyta. Sesuai dengan lokasi pertumbuhannya, suren mempunyai beberapa nama daerah diantaranya adalah redani, soren, suren, suren beureum, suren jawa, suren keeling, suren leuweung (Jawa); baneh porah, ingu, ingul bunga, lemperah, serian, surian, surian abang, surian bungka, surian putih (Sumatera); mesal, surian (Kalimantan); alipega, kayu mea, mapala, molopaga (Sulawesi); ajang, feni, jawe, oja, saren, surren, surian (NTT); ai wata, moroa, moroaka, mozoa, tomata (Papua); dan ladeya, uwes, wes (Maluku) (Heyne, 1987).

Tinggi pohon dapat mencapai (40-60) m dengan tinggi bebas cabang (10-25) m, diameter batang 85 cm dan di daerah pegunungan dapat mencapai 300 cm. Termasuk tanaman suka cahaya, berbunga pada bulan Juni sampai dengan Oktober di Jawa dan bulan Mei sampai dengan Juni di Sumatera. Buah mengandung biji yang bersayap, ringan dan mudah tersebar oleh angin. Permudaan alam tergolong sedikit dan tersebar, namun pada tanah yang lembab cukup banyak dan berkelompok. Permudaan buatan dapat dilakukan secara generatif (biji), perkecambahan biji mulai hari ke tujuh setelah penaburan di persemaian dengan daya kecambah 80 %. Permudaan buatan secara vegetatif (stump) berukuran panjang batang (10-15) cm, panjang akar (10-15) cm dan diameter (0,5-1) cm dengan persen tumbuh 89 %.

Hama yang menyerang pada tanaman muda adalah penggerek pucuk Hypsipyla robusta dan penggerek batang Squamura sp.. Penyakit yang menyerang bibit di persemaian adalah Fusarium sp., yang dapat menyebabkan penyakit lodoh. Kematian di persemaian dapat mencapai 20 %. Cara pengendalian dengan fungisida yang mengandung bahan aktif kaptan atau benomil dan apabila sudah menunjukkan gejala layu agar segera di musnahkan supaya penyakit tidak menyebar ke bibit yang lain (Hyne, 1987).

B. Nilai Guna Suren.

Kayu suren termasuk kayu yang bernilai ekonomi tinggi. Kayunya mempunyai corak yang bagus dan mudah dikerjakan. Pada umumnya kayu suren digunakan sebagai bahan furniture, interior ruangan, panel dekoratif, kerajinan, alat musik, papan pembuatan kapal, peti kemas serta konstruksi. Kayunya termasuk klas awet IV – V.

Buah, batang dan akar suren berguna sebagai obat bagi manusia karena mengandung zat aktif yang bersifat antibakterial dan antiviral. Di samping itu juga dapat dimanfaatkan sebagai insektisida alami karena mengandung surenon, surenin dan suren olakton yang merupakan repellant. (Anonim, 1992). Daun suren terutama yang masih muda dapat di konsumsi sebagai sayuran, atau diseduh sebagai teh. Mengandung sekitar 6 % vitamin A, 1 % lemak, 6,6 % karbohidrat dengan kadar abu 1,5 %.

Saat ini suren telah banyak dikembangkan dan menjadi jenis andalan hutan rakyat terutama beberapa propinsi di Indonesia seperti DIY, Sumatera Barat, Sumatera Selatan maupun Sulawesi Selatan (RLPS, 2002).

C. Ruang Lingkup Klon Suren

Ruang lingkup kegiatan penelitian pengujian penyiapan materi klon suren (Toona sinensis, MERR.) melalui teknik kultur jaringan pada tahun 2008 adalah sebagai berikut :

1. Pengambilan bahan vegetatif, seleksi dan preparasi materi klon suren.

Seleksi dilakukan untuk mendapatkan bibit tanaman yang baik dari Temanggung. Preparasi materi klon suren dilakukan dengan pemeliharaan tanaman di rumah kaca agar terbebas dari serangan hama penyakit dan pertumbuhan tanaman dapat terjaga kesuburannya dengan baik. Bagian-bagian tunas, daun dan tangkai klon tanaman ini akan dipergunakan sebagai eksplan perbanyakan kultur jaringan. Pengambilan eksplan dapat dilakukan beberapa kali, dengan demikian mempertahankan tanaman agar tetap tumbuh subur dan bertunas sangat penting.

2. Sterilisasi media dan eksplan dilakukan di laboratorium. Sterilisasi dengan tingkat kontaminasi kultur dan kematian jaringan eksplan terendah merupakan kultur terpilih.

3. Pengujian teknik multiplikasi tunas dinkubasikan di ruang kultur jaringan dengan tingkat kelembaban, temperatur dan intensitas cahaya yang terkontrol sampai didapatkan kultur aseptis.

4. Pengamatan pertumbuhan dan perkembangan eksplan pada kultur aseptis hingga terbentuk multiplikasi daun.

D. Pengertian dan prinsip kultur jaringan

Perbanyakan secara kultur jaringan merupakan bagian dari bioteknologi yang dikembangkan dalam upaya untuk mendapatkan benih unggul dalam waktu yang relatip singkat. Dengan kegiatan ini sejumlah pohon-pohon mempunyai kualitas unggul dapat dikembangkan dalam jumlah tak terbatas.

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya sedangkan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yangmempunyai sifat seperti induknya. (Suryowinoto, 1991)

Kultur jaringan juga disebut dengan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman, seperti sel, sekelompok sel, jaringan, organ, protoplasma serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dab beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besar dan dalamwaktu yang singkat dengan sifat dan kualitas yang sama dengan tanaman induk. ( Gunawan L. W 1992 )

Teknik kultur jaringan umumnya didasarkan atas konsep yang dikemukakan Schleiden dan Schwan yang dinamakan totipotensi sel. Artinya secar teoritas tiap-tiap sel dari mana saja yang diambil akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai. Semua sel didalam tumbuhan mempunyai susunan genetik yang sama. Oleh karena itu jika di isolasi suatu sel atau potongan jaringan dari organ tumbuhan dan membiarkan sel-sel potongan jaringan membelah, memperbanyak dan berdiferensiasi pada medium buatan secara steril untuk membentuk suatu tanaman baru maka akan dihasilkan tanaman baru yang mempunyai sifat genetik yang identik dengan tanaman induk.

Pertumbuhan dan perkembangan dari kegiatan kultur jaringan di pengaruhi oleh sejumlah faktor yang komplek yaitu:

1. Bahan Tanam

Budidaya jaringan tanaman dimulai dari pemilihan eksplan antara lain menyangkut bagian organ yang dipakai, umur dan kondisi tanaman, kemungkinan besarnya persentase kontaminasi dan cara sterilisasi, mudah tidaknya bahan didapat dari besarnya potongan jaringan.

Penelitian tentang kultur jaringan tanaman keras pada umumnya ditujukan untuk perbanyakan klon untuk penediaan eksplan. Karena pohon atau tanaman keras pada umumnya memiliki jaringan telah tua meskipun di beberapa bagian ada yang bersifat meristematis. Untuk itu eksplan yang umum digunakan adalah seedling yang dikecambahkan secara steril. Sedling yang dikecambahkan secara steril digunakan sebagai sumber eksplan. Yang biasanya dipakai adalah embrio, ujung atang, tunas axiler, kotiledon dan sebagainya.

Faktor-faktor bahan tanam yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan dalam pembiakan kultur jaringan antara lain :

a. Umur tanaman

Jaringan yang embrionik umumnya mempunyai daya memperbanyak diri yang tinggi. Semakin tua tanaman semakin turun daya memperbanyak dirinya

b. Umur jaringan atau organ

Jaringan tanaman yang muda, lunak (tidak berkayu) pada umumnya lebih mudah untuk dibiakkan dari jaringan yang tua dan berkayu.

c. Kondisi media tanam

Kondisi media tanam mempunyai pengaruh yang besar dalam pembelahan sel dan regenerasi dalam tabung. Pada umumnyabagian vegetatif dari tanaman lebih siap jika disiapkan dalam tabung dibandingkan bagian generatif dari tanaman

d. Ukuran eksplan

Untuk menginduksi pertumbuhan dari bahan yang kecil seperti sel, kumpulan sel, dan jaringan meristem, lebih sulit bila dibandingkan dengan bagian tanaman yang ukurannya lebih besar seperti tunas atau embrio. Karena akan lebih mudah terinduksi dalam pertumbuhannya dan perbanyakannya mengingat kandungan cadangan makanan dan hormon lebih banyak.

(Pierik 1987)

2. Keadaan Aseptik

Salah satu faktor pembatas dalam keberhasilan kultur jaringan adalah kontaminasi yang dapat terjadi setiap saat dalam masa kultur. Kontaminasi dapat dari eksplan baik internal maupun eksternal, organisme kecil yang masuk dalam media, air yang digunakan, botol kultur atau alat-alat tanaman yang kurang steril lingkungan kerja dan ruang kultur yang kotor (spora di udara), kecerobohan dalam pelaksanaan. Dengan demikian sterilisasi merupakan hal yang sangat penting dalam kegiatan kultur jaringan. Sterilisasi yang utama harus dilakukan adalah sterilisasi ruang, alat dan bahan.(Pierik 1987)

3. Medium Tumbuh

Salah satu keberhasilan kultur jaringan adalah pemberian nutrisi dalam jumlah dan perbandingan yang sesuai pada medium budidaya.medium tanam harus semua berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan, hahan yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan unsur mikro, gula, protein, vitamin, dan hormon tumbuh. Formula garam-garam anorganik dari Murashige dan Skoog (MS) merupakan media yang sangat efektifuntuk berbagai jenis tanaman berkayu. Medium MS lebih banyak dipakai karena unsur-unsur dan persenyawaannya lebih lengkap. (Suryowinoto, 1991)

4. Lingkungan Fisik Kultur Jaringan

Kondisi yang optimum diperlukan untuk keberhasilan kultur jaringan. Kondisi ini meliputi suhu,cahaya, temperatur, kelembaban, dan pH. Kisaran suhu yang palng umum dugunakan 25-27^o C. Kelembaban udara ruang tumbuh biasanya dijaga agar tetap 70 %. Intensitas cahaya menurut Murasige (1974) dibagi menjadi 3 fase yaitu fase I : saat pekerjaan dimulai, intensitas yang diperlukan berkisar antara 1.000-3.000 lux ; fase II dan III : saat berlangsungnya proses perbanyakan tunas digunakan penyinaran selama 16 jam dalam sehari. (Pierik 1987)

5. Substansi Organik

Hormon tanaman adalah suatu senyawa organik yang disintesis dalam suatu bagian tanaman, kemudian diangkut kebagian tanaman yang lain yang pada konsentrasi sangat rendah akan menyebabkan suatu dampak fisiologis. Hormon yang biasa digunakan adalah auksin, sitokinin, dan giberalin.(lakitan, 1996)

6. Vitamin

Vitamin merupakan bahan kimia organik. Vitamin yang sering dugunakan dalam media kultur jaringan adalah Thiamine (Vitamin B1), asam nikotinik dan pyridoxine (Vitamin B6). Thiamin merupakan vitaminyang esensial dalam kultur jaringan. Bahan-bahan organik umumnya peka terhadap suhu tinggi dan cahaya, selai itu zat organik dalam bentuk larutan mudah mengalami perubahan. Vitamin berfungsi sebagai katalisator dalam sistem enzim dan dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit.

SEKILAS TENTANG JATI DAN KULTUR JARINGAN

TINJAUAN PUSTAKA

Jati ( Tectona grandis Linn. ) telah lama dikenal dengan tanaman yang berkualitas dengan kondisi kelas kuat dan keras awetnya yang tinggi, tanaman jati banyak digunakan untuk bahan bangunan maupun barang kerajinan. Sehingga produk berbahan jati biasa daya jualnya tinggi baik di nasional maupun di internasional.

Jati merupakan tanaman asli di bagian besar jazirah India, Myanmar, Thailan bagian barat, Indonesia, sebagian jawa serta beberapa pulau kecil di indonesia seperti Muna (Sulteng).

Masyarakat tahu bahwa kayu jati tahan lama dan kuat sehingga mereka memanfaatkan sebagai bahan bangunan, mebel dan sebagainya. Banyak negara yang menyukai produksi berbahan jati tersebut sehingga bermunculan negara produsen, termasuk indonesia. Upaya pemanfaatan sumber daya jati alam di negara produsen di berbagai wilayah potensial mulai berkembang sejak abab-9. Sayangnya upaya tersebut tidak diikuti oleh upaya penanaman kembali sehingga pemanfaatannya relaif kurang terkendali. Akibatnya, terjadi kerusakan dan kemunduran produksi. Keadaan ini dapat dilihat, karena tingkat pendidikan dan pengetahuan masyarakan mengenai fungsi biologis dan manfaat sosial - ekonomi hutan serta teknis budidaya relatif belum berkembang. Sebagai contoh, perkembangan pola penanaman jati di wilayah hutan Malabar antar tahun 1840-1855 tercatat sekitar 600 hektar. Selanjutnya, upaya penanaman juga dilakukan di berbagai negara seperti di Myanmar (Burma), Thailand, dan Indonesia. (Sumarna Y. 2001)

Upaya pembinaan kelestarian produksi tersebut ternyata mendapat kendala karena untuk memperoleh nilai produksi yang optimal tanaman jati secara konvensional relatif memerlukan waktu yang cukup lama (± 80 tahun). Namun sejalan dengan pengembangan ilmu dan teknologi, sekarang telah tersedia tanaman jati hasil rekayasa teknis, seperti jati prima, jati emas, jati super. Klon atau kultivar yang dihasilkan dari rekayasa teknis tersebut diharapkan mempunyai daur produksi yang lebih pendek dari jati konversional. Dengan demikian dalam waktu yang relatif singkat atau pendek (±15 tahun) dapat diperoleh nilai yang menjanjikan (Sumarna Y. 2001)

A. Sekilas Tentang Jati (Tectona grandis Linn f.)

1. Klasifikasi tanaman jati

Tanaman jati yang tumbuh di Indonesia berasal dari India, tanaman ini mempunyai nama ilmiah Tectona grandis Linn, f.

Secara historis nama tectona berasal dari bahasa portugis (tekton) yang berarti tumbuhan yang memiliki kualitas tinggi. Tanaman ini dalam bahasa jerman dikenal dengan nama teck atau teak baun, sedangkan di inggris dikenal dengan nama teak. (Sumarna Y. 2001)

Dalam sistem klasifikasi tanaman jati mempunyai penggolongan sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Angiospermae

Sub-kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Verbenales

Famili : Verbenaceae

Genus : Tectona

Spesies : Tectona grandis Linn. f.

2. Ciri Morfologi Tanaman Jati

Secara morfologis tanaman jati memiliki tinggi yang dapat mencapai 30-40 meter, dengan pemangkasan batang yang bebas cabang dapat mencapai antara 15-20 meter. Diameter batang mencapai 220 cm. Kulit kayu berwarna kecoklatan atau abu - abu yang mudah terkelupas, pangkal batang berakar papan pendek dan bercabang sekitar 4 daun berbentuk oppossite (bentuk jantung membulat dengan ujung meruncing), berukuran panjang 20 - 50 cm dan lebar 15 - 40 cm, permukaannya berbulu. Daun muda berwarna hijau kecoklatan, sedangkan daun tua berwarna hijau tua kelabuabuan.

Bunga jati bersifat majemuk yang terbentuk dalam malai. Panjang malai antara 60 - 90 cm dan lebar antara 10 - 30 cm. Bunga jantan (benang sari) dan betina (kepala putik) beberapa dalam satu bunga (monoceus). Berwarna putih berukuran 4 - 5 mm (lembar) dan 6-8 mm (panjang), kelopak bunga (calyx) berjumlah 5 - 7 dan berukuran 3 - 5 mm. Mahkota bunga (carolla) tersusun melingkar berukuran sekitar 10 mm. Tangkai putik (stamen) berjumlah 5 - 6 buah dengan filamen berukuran 3 mm, antera memanjang berukuran 1 - 5 mm akan menghasilkan buah berukuran 1 - 1,5 mm. (Sumarna Y. 2001).

3. Pertumbuhan Jati

Buah jati berkeping dua dengan kotyledon berukuran 5 - 6 mm, epikotil akan tumbuh tegak menghasilkan organ batang dan pada ujung batang akan menghasilkan daun muda dengan bentuk membulat dan berwarna hijau atau kemerahan. Tahapan anak jati ditunjukkan oleh warna akar primer yang putih - kuning, akar sekunder tumbuh relatif sedikit kemudian dilanjutkan dengan tumbuhnya tunas atau daun berwarna hijau muda dan berukuran antara 7,55 - 15,5 cm (panjang). Setelah menghasilkan daun 6 - 9 helai anakan tumbuh memanjang hingga mencapai 1,5 - 3,5 cm.

Secara fisiologis, tanaman jati tergolong tanaman yang menggugurkan daun (deciduous) pada saat musim kemarau, antara bulan November- Januari. Setelah gugur daun akan tumbuh lagi pada bulan Februari atau Maret. Terjadinya proses gugur daun ini tidak sama antara jati yang ada di Indonesia dengan yang ada di negara lain. Hal ini sangat tergantung dari kondisi iklim, musim, variasi, hujan dan panas serta komposisi tanah yang berbeda akibat geologis dan geografis.

Masa pembungaan akan berlangsung antara bulan Juni-Agustus atau September. Buah yang terbentuk akan masak sekitar bulan November dan akan atuh sekitar bulan Februari atau April. Buah jati termasuk ringan antara 1,1 - 2,8 g tergantung jenisnya.

Buah jati akan jatuh bertahap, buah jati mengandung jumlah biji yang bervariasi antara 1 - 6 butir. Namun pada umumnya buah jati berisi 1 - 2 biji yang sempurna sehingga secara normal setiap buah jati pada dasarnya dapat diharapkan menghasilkan minimum satu anakan jati baru hasil pembibitan generatif (dari biji). (Sumarna Y. 2001).

4. Sifat-Sifat Umum Tanaman Jati

Tanaman jati yang tumbuh di alam dapat menapai diameter 220 cm. Namun, umumnya jati dengan diameter 50 cm sudah di tebang karena banyaknya permintaan. Bentuk batang tidak teraur serta beralur. Warna kayu teras ( bagian tengah ) cokelat muda, coklat merah tua atau merah – cokelat. Sedangkan warna kayu gubal (bagian luar teras hingga kulit) putih atau kelabu kekuningan. Tekstur kayu agak kasar dan tidak merata. Arah serat lurus dan tegak terpadu, permukaan kayu licin agak berminyak dan memiliki gambar yang indah.

Kambium jati memiliki sel-sel yang menghasilkan perpanjangan vertikal dan horizontal, dimulsi dengan berkembangnya inti sel berbentuk oval secara memanjang, kemudian akan membelah menjadi 2 sel dan seterusnya.

Sifat kimia kayu jati memiliki kadar selulosa 45,5 %, Lignin 29,9 %, Pentosan 14,4 %, Abu 1,4 %, dan silika 0,4 % serta nilai kalor 5,081 / g. Sifat tanaman jati konvesional akan sangat ditentukan oleh kondisi lahan, iklim serta lingkungan tempat tumbuh. Pada kawasan hutan kawasan hutan dataran rendah dengan kandungan hara optimal, curah hujan antara 750 - 1500 mm/ th, suhu udara nisbi 34 - 42^oC, dan kelembaban sekitar 70 %, akan di proleh kualitas produk kayu yang memiliki struktur kambium dengan tebal, kulit kayu antara 0,4 - 1,8 cm, serta halus berwarna coklat terang, sedangkan bagian teras berwarna cokelat-cokelat tua dan cokelat keemasan. (Sumarna Y. 2001).

5. Manfaat

Dengan kondisi kelas kuat dan awet yang tinggi, kayu jati hingga saat ini banyak dibutuhkan dalam industri properti seperti untuk kayu lapis, rangka, pintu, maupun jendela. Selai itu, dengan propil yang ditunjukkan oleh garis lingkar tumbuh yang unuk dan bernilai artistik tinggi, jati diutuhkan para seniman pahat dan pengrajin industri furniture untuk dijadikan berbagai bentuk barang jadi, misalnya mebel dan berbagai jenis barang kerajinan rumah tangga. Karena kekuatannya pula, kayu jati digunakan sebagai bahan untuk bak pada angkutan truk, tiang dan lain sebagainya.

Tanaman jati tergolong pula sebagai tanaman berkhasiat obat. Bunga jati dapat di gunakan sebagai obat bronchitis, billiousness, dan obat untuk melancarkan serta membersihkan kantung kencing. Bagian buah atau benihnya dapat digunakan sebagai obat diuretik. Adapun ekstrak daunnya dapat menghambat kinerja bakteri tuberkolosa. Selain berfungsi sebagai bahan obat, daun jati dapat digunakan sebagai bahan pewarna kain. Tidak hanya bagian tanaman saja yang berguna, limbah produksi berupa cabang dan serbuk gergaji pun dapat diproses menjadi briket arang yang memiliki kalori tinggi. ( Sumarna Y. 2001 ).

6. Prospek

Produk bahan baku jati memiliki pangsa pasar yang luas, baik dalam maupun luar negeri, karena jati termasuk kayu yang berkualitas tinggi. Kebutuhan dalam negeri sampai saat ini belum terpenuhi semua. Dengan kebutuhan yang belum terpenuhi dan di dukung dengan nilai jual yang tinggi, usaha penanaman jati mempunyai peluang yang bagus.

Walaupun harganya sangat menggiurkan, usaha budi daya jati membutuhkan investasi yang tinggi sampai tanaman berproduksi (sekitar 12 - 15 tahun untuk tanamn yang berasal dari bibit kultur jaringan). (Sumarna Y. 2001).

B. Teknik Kultur Jaringan

Teknik kultur in-vitro diartikan sebagai kultur dalam wadah gelas bening (wadah tertutup yang tenbus cahaya). Dasar metode kultur jaringan adalah bahwa setiap sel dari bagian manapun dari tumbuhan yang diambil mempunyai informasi genetik dan sarana fisiologi tertentu yang mampu membentuk tanaman lengkap kembali apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai, kemampuan inilah yang disebut dengan totipotensi. Oleh karena itu perbanyakan secara in-vitro merupakan satu cara untuk mendapatkan bibit yang homogen, sama dengan induknya (true-to-type) yang dapat berhasil dalam sekala besar.

Upaya untuk mendapat bibit jati unggul maka dilakukan secara in-vitro (kloning). Kultur jaringan banyak dihubungkan dengan teknik pengklonan. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa kultur jaringan merupakan dasar dari sistem pengklonan gen untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Kloning dilakukan untuk menghasilkan tanaman jati ungul yang sempurna dalam jumlah yang tidak terbatas.

Mekanisme kultur jaringan melalui pemisahan sebagian kecil organ tanaman, teknik mengisolasi bagian-bagian tanaman seperti protoplasma sel, tunas tanaman, pucuk tanaman, meristem daun, meristem akar yang dikembangkan dalam media buatan aseptik ( bebas dari mikroorganisme parasit ) yang mengandung nutrisi, makro serta mikro, senyawa organik yang meliputi vitamin, gula, dan sejenisnya, zat pengatur tumbuh dalam wadah atau medium yang terkontrol dalam kondisi lingkungan yang sesuai atau medium yang aseptik.

Perbanyakan jati unggul secara kultur jaringan dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu di laboratorium meliputi inisiasi, tahapan multiflikasi, dan tahapan perakaran dan setelah dari laboratorium dibawa keluar dan diaklimatisasi.

Perbanyakan secara kultur jaringan merupakan bagian dari bioteknologi yang dikembangkan dalam upaya untuk mendapatkan benih unggul dalam waktu yang relatip singkat. Dengan kegiatan ini sejumlah pohon-pohon mempunyai kualitas unggul dapat dikembangkan dalam jumlah tak terbatas.

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya sedangkan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yangmempunyai sifat seperti induknya.

Kultur jaringan juga disebut dengan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman, seperti sel, sekelompok sel, jaringan, organ, protoplasma serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besar dan dalam waktu yang singkat dengan sifat dan kualitas yang sama dengan tanaman induk. (Suryowinoto, 1991).

Teknik kultur jaringan umumnya didasarkan atas konsep yang dikemukakan Schleiden dan Schwan yang dinamakan totipotensi sel. Artinya secar teoritas tiap-tiap sel dari mana saja yang diambil akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai. Semua sel di dalam tumbuhan mempunyai susunan genetik yang sama. Oleh karena itu jika di isolasi suatu sel atau potongan jaringan dari organ tumbuhan dan membiarkan sel-sel potongan jaringan membelah, memperbanyak dan berdiferensiasi pada medium buatan secara steril untuk membentuk suatu tanaman baru maka akan dihasilkan tanaman baru yang mempunyai sifat genetik yang identik dengan tanaman induk.

Pertumbuhan dan perkembangan dari kegiatan kultur jaringan di pengaruhi oleh sejumlah faktor yang komplek yaitu:

1. Bahan Tanam

Budidaya jaringan tanaman dimulai dari pemilihan eksplan antara lain menyangkut bagian organ yang di pakai, umur dan kondisi tanaman, kemungkinan besarnya persentase kontaminasi dan cara sterilisasi, mudah tidaknya bahan didapat dari besarnya potongan jaringan.

Penelitian tentang kultur jaringan tanaman keras pada umumnya ditujukan untuk perbanyakan klon untuk penediaan eksplan. Karena pohon atau tanaman keras pada umumnya memiliki jaringan telah tua meskipun di beberapa bagian ada yang bersifat meristematis. Untuk itu eksplan yang umum digunakan adalah seedling yang dikecambahkan secara steril. Sedling yang dikecambahkan secara steril digunakan sebagai sumber eksplan. Yang biasanya dipakai adalah embrio, ujung atang, tunas axiler, kotiledon dan sebagainya. (Pierik, 1987)

2. Keadaan Aseptik

Salah satu faktor pembatas dalam keberhasilan kultur jaringan adalah kontaminasi yang dapat terjadi setiap saat dalam masa kultur. Kontaminasi dapat dari eksplan baik internal maupun eksternal, organisme kecil yang masuk dalam media, air yang digunakan, botol kultur atau alat-alat tanaman yang kurang steril lingkungan kerja dan ruang kultur yang kotor (spora di udara), kecerobohan dalam pelaksanaan. Dengan demikian sterilisasi merupakan hal yang sangat penting dalam kegiatan kultur jaringan. Sterilisasi yang utama harus dilakukan adalah sterilisasi ruang, alat dan bahan. ( Gunawan L. W. 1992 )

3. Medium Tumbuh

Salah satu keberhasilan kultur jaringan adalah pemberian nutrisi dalam jumlah dan perbandingan yang sesuai pada medium budidaya.medium tanam harus semua berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan, hahan yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan unsur mikro, gula, protein, vitamin, dan hormon tumbuh. Formula garam-garam anorganik dari Murashige dan Skoog (MS) merupakan media yang sangat efektifuntuk berbagai jenis tanaman berkayu. Medium MS lebih banyak dipakai karena unsur-unsur dan persenyawaannya lebih lengkap. (Suryowinoto, 1991).

4. Lingkungan Fisik Kultur Jaringan

Kondisi yang optimum diperlukan untuk keberhasilan kultur jaringan. Kondisi ini meliputi suhu,cahaya, temperatur, kelembaban, dan pH. Kisaran suhu yang palng umum dugunakan 25-27^o C. Kelembaban udara ruang tumbuh biasanya dijaga agar tetap 70 %. Intensitas cahaya menurut Murasige (1974) dibagi menjadi 3 fase yaitu fase I : saat pekerjaan dimulai, intensitas yang diperlukan berkisar antara 1.000-3.000 lux ; fase II dan III : saat berlangsungnya proses perbanyakan tunas digunakan penyinaran selama 16 jam dalam sehari. (Pierik, 1987).

5. Substansi Organik

Hormon tanaman adalah suatu senyawa organik yang disintesis dalam suatu bagian tanaman, kemudian diangkut kebagian tanaman yang lain yang pada konsentrasi sangat rendah akan menyebabkan suatu dampak fisiologis. Hormon yang biasa digunakan adalah auksin, sitokinin, dan giberalin. (Lakitan,1996)

6. Vitamin

Vitamin merupakan bahan kimia organik. Vitamin yang sering dugunakan dalam media kultur jaringan adalah Thiamine (Vitamin B1), asam nikotinik dan pyridoxine (Vitamin B6). Thiamin merupakan vitamin yang esensial dalam kultur jaringan. Bahan-bahan organik umumnya peka terhadap suhu tinggi dan cahaya, selai itu zat organik dalam bentuk larutan mudah mengalami perubahan. Vitamin berfungsi sebagai katalisator dalam sistem enzim dan dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. ( Gunawan L. W. 199 )

kultur kelapa sawit

A. SEKILAS TENTANG KELAPA SAWIT

1. Sejarah Tanaman Kelapa Sawit

Kelapa sawit (Elaeis guinensis, Jacq) merupakan tanaman yang memiliki multi potensi serta dimanfaatkan tidak hanya untuk keperluan konvensional industri dan produk-produknya tetapi juga untuk penelitian biologi dan pertanian serta perkebunan.

Komoditas kelapa sawit merupakan salah satu komoditas perkebunan yang peranannya sangat penting dalam penerimaan devisa negara, penyerapan tenaga kerja serta pengembangan perekonomian rakyat dan daerah.

Tanaman kelapa sawit berasal dari Afrika dan Amerika Latin, jenis kelapa sawit yang berasal dari Afrika diberi nama Elaeis guineensis Jacq dan jenis yang berasal dari Amerika Latin dinamakan Elaeis melanococa. ( PT Perkebunan VI-VII, 1985 ).

Tanaman kelapa sawit masuk pertama kali ke Indonesia pada tahun 1848 sebanyak 4 bibit dan ditanam di Kebun Raya Bogor. Ternyata ke 4 bibit kelapa sawit tersebut berjenis dura. Kemudian pada tahun 1884-1900 dibawa ke Sumatera dan dikembangkan sebagai tanaman hias di sekitar perkebunan-perkebunan Tembakau Deli. Kelapa sawit ini berkembang secara luas kemudian dikomersilkan menjadi bentuk perkebunan oleh bangsa Belanda, Salah satunya terletak di Marihat. Pada tahun 1937 Marihat digunakan sebagai kebun seleksi yang pertama di Indonesia. ( PT Perkebunan VI-VII, 1985 ).

2. Varietas Kelapa Sawit

Kelapa sawit dibedakan menurut varietasnya seperti berikut :

a. Dura : persentase mesocarp ( tebal daging buah ) tipis 33-50 %

b. Tenera : persentase mesocarp cukup besar 60-70 %, tebal cangkang 0,4-0,5 mm, kandungan minyak tinggi 22-24 % dari TBS

c. Pisifera : persentase mesocarp buah besar sekali, inti kecil, relatif tidak ada cangkang yang melapisi inti ( Sitompul, 1991).

3. Morfologi

Sistematika tanaman kelapa sawit

Kingdom : Plantanum

Diviso : Spermatophyta

Kelas : Monocotyledoneae

Famili : Palmae

Genus : Elaeis

Spesies : Elaeis guneensis Jacq. ( PT Perkebunan VI-VII, 1985 ).

4. Susunan morfologi

a. Akar

Tanaman kelapa sawit memiliki akar serabut, akar primer tumbuh dari pangkal batang dengan jumlah yang besar, diameter berkisar antara 0,1-0,5 cm. Susunan akar kelapa sawit terdiri atas :

1) Akar serabut primer, tumbuh ke bawah dan ke samping

2) Akar serabut sekunder, merupakan akar serabut primair yang bercabang ke atas dan ke bawah

3) Akar serabut tertier,merupakan cabang dari akar-akar serabut sekundair yang selanjutnya bercabang lagi merupakan bulu-bulu akar dan akar-akar inilahyang banyak menyerap unsur hara / makanan dan berfungsi sebagai alat pernapasan (respirasi ). ( PT Perkebunan VI-VII, 1985 ).

b. Batang

Diameter batang tanaman kelapa sawit berkisar antara 45-65 cm dan pertambahan tingginya 40-50 cm/ tahun, dapat mecapai tinggi 15-24 meter, batangnya banyak mengandung serat.

c. Daun

Daun terdapat pada batang saja. Bagian dari batang tempat duduknya atau melekatnya daun dinamakan buku-buku batang, dan tempat diatas daun yang merupakan suduk tipis memanjang kaya akan zat warna hijau yang dinamakan klorofil, oleh karenanya daun biasanya berwarna hijau dan menyebabkan daerah-daerah yang ditempati nampak hijau pula.

Gunanya daun yakni sebagai alat untuk :

1) Pengambilan zat makanan ( resorbsi )

2) Pengolahan zae makanan ( asimilasi )

3) Penguapan air ( transpirasi )

4) Pernafasn ( respisasi )

Kelapa sawit ( Elaeis guineensis Jacq.) termasuk golongan tumbuhan yang berdaun lengkap. Bagian-bagian daun :

a) Upih daun atau pelepah daun ( Vagina )

b) Tangkai daun ( Petiolus )

c)Helaian daun ( Lamina ). ( Fatmawati dan Gale Ginting 1989 ).

Pada kondisi pertumbuhan normal tanaman kelapa sawit setiap pohon mempunyai 40-60 pelepah daun, dengan penambahan 2-3 pelepah daun per bulan.

d. Bunga

Bakal bunga kelapa sawit dibentuk 33-34 bulan sebelum masa antesis. Bunganya tersusun berbentuk malai, berwarna coklat yang muncul ada setiap ketiak daun. Matangnya bunga jantan dan bunga betina tidak sama dalam satu pohon kadang di jumpai bunga banci (hermaphrodit). Perbungaan kelapa sawit Elaeis guineensis Jacq.) disebut monoecious, artinya bunga jantan (♂ ) dan betina (♀) terdapat pada satu pohon, tetapi tidak pada satu tandan yang sama. Tetapi kadang-kadang dijumpai bunga jantan (♂) dan bunga betina (♀) terdapat pada satu tandan disebut bunga banci (hermaprodit) tetapi bersifat steril. (Fatmawati dan Gale Ginting 1989).

e. Buah

Buah tanaman kelapa sawit kecil-kecil beragam dalam ukuran dan warnanya, berbentuk bulat telur, berserabut bagian luarnya bertempurung dan berdaging. Buah matang sekitar 5-6 bulan setelah masa antesis. Banyaknya buah pertandan adalah sekitar 1.600 buah. (PT Perkebunan VI-VII, 1985).

f. Biji

Bagian-bagian yang penting dalam biji adalah :

1) Bagian daging buah mengandung minyak dan serat

2) Cangkang berwarna hitam keras dan mengelilingi inti

3) Inti berwarna putih dan mengandung minyak

4) Embrio/ lembaga berwarna putih ukuran 3 mm terletak dalam inti yang diselimuti oleh cangkang. ( PT Perkebunan VI-VII, 1985 ).

Perbanyakan tanaman secara kultur jaringan merupakan bagian dari bioteknologi yang dikembangkan dalam upaya untuk mendapatkan benih unggul dalam waktu yang relatif singkat. Dengan menggunakan teknologi ini sejumlah yang mempunyai kualitas unggul dapat dikembangkan dalam jumlah tak terbatas.

Kultur adalah budidaya sedangkan jaringan adalah kelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. ( Suryowinoto, 1991 )

Menurut Gunawan ( 1987 ) kultur jaringan juga disebut dengan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman, seperti sel, sekelompok sel, jaringan, organ, protoplasma serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Kultur jaringan dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besar dan dalam waktu yang singkat dengan sifat dan kualitas yang sama dengan tanaman induk.

B. Teknik Kultur Jaringan

Teknik kultur jaringan umumnya didasarkan atas konsep yang di kemukakan Schleiden dan Schwan yang dinamakan totipotensi sel. Artinya secara teoritas tiap-tiap sel dari mana saja yang diambil akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai. Semua sel di dalam tumbuhan mempunyai susunan genetik yang sama. Oleh karena itu jika di isolasi suatu sel atau potongan jaringan dari organ tumbuhan dan membiarkan sel-sel potongan jaringan membelah, memperbanyak dan berdiferensiasi pada medium buatan secara steril untuk membentuk suatu tanaman baru maka akan dihasilkan tanaman baru yang mempunyai sifat genetik yang identik dengan tanaman induk. (Pierik 1987).

Pertumbuhan dan perkembangan dari kegiatan kultur jaringan di pengaruhi oleh sejumlah faktor yang komplek yaitu:

1. Bahan Tanam

Budidaya jaringan tanaman dimulai dari pemilihan eksplan antara lain menyangkut bagian organ yang dipakai, umur dan kondisi tanaman, kemungkinan besarnya persentase kontaminasi dan cara sterilisasi, mudah tidaknya bahan di dapat dari besarnya potongan jaringan. (Yusnita, 2003)

Penelitian tentang kultur jaringan tanaman keras pada umumnya ditujukan untuk perbanyakan klon untuk penyediaan eksplan. Karena pohon atau tanaman keras pada umumnya memiliki jaringan yang tua meskipun di beberapa bagian ada yang bersifat meristematis. Untuk itu eksplan yang umum digunakan adalah seedling yang dikecambahkan secara steril. Seedling yang dikecambahkan secara steril digunakan sebagai sumber eksplan. Yang biasanya dipakai adalah embrio, ujung atang, tunas axiler, kotiledon dan sebagainya. (Pierik 1987).

Menurut Pierik (1987) faktor-faktor bahan tanam yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan dalam pembiakan kultur jaringan antara lain :

a. Umur tanaman

Jaringan yang embrionik umumnya mempunyai daya memperbanyak diri yang tinggi. Semakin tua tanaman semakin turun daya memperbanyak dirinya

b. Umur jaringan atau organ

Jaringan tanaman yang muda, lunak (tidak berkayu) pada umumnya lebih mudah untuk dibiakkan dari jaringan yang tua dan berkayu.

c. Kondisi media tanam

Kondisi media tanam mempunyai pengaruh yang besar dalam pembelahan sel dan regenerasi dalam tabung. Pada umumnya bagian vegetatif dari tanaman lebih siap jika disiapkan dalam tabung dibandingkan bagian generatif dari tanaman

d. Ukuran eksplan

Untuk menginduksi pertumbuhan dari bahan yang kecil seperti sel, kumpulan sel, dan jaringan meristem, lebih sulit bila dibandingkan dengan bagian tanaman yang ukurannya lebih besar seperti tunas atau embrio karena akan lebih mudah terinduksi dalam pertumbuhannya dan perbanyakannya mengingat kandungan cadangan makanan dan hormon lebih banyak.

2. Keadaan Aseptik

Salah satu faktor pembatas dalam keberhasilan kultur jaringan adalah kontaminasi yang dapat terjadi setiap saat dalam masa kultur. Kontaminasi dapat diperoleh dari eksplan baik internal maupun eksternal, organisme kecil yang masuk dalam media, air yang digunakan, botol kultur atau alat-alat tanaman yang kurang steril lingkungan kerja dan ruang kultur yang kotor (spora di udara), maupun kecerobohan dalam pelaksanaan. Dengan demikian sterilisasi merupakan hal yang sangat penting dalam kegiatan kultur jaringan. Sterilisasi yang utama harus dilakukan adalah sterilisasi ruang, alat dan bahan. (Gunawan L. W. 1992)

3. Medium Tumbuh

Salah satu keberhasilan kultur jaringan adalah pemberian nutrisi dalam jumlah dan perbandingan yang sesuai pada medium budidaya. Medium tanam harus berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin pertumbuhan eksplan. Bahan, yang diramu berisi campuran garam mineral sumber unsur makro dan unsur mikro, gula, protein, vitamin, dan hormon tumbuh. Formula garam-garam anorganik dari Murashige dan Skoog (MS) merupakan media yang sangat efektif untuk berbagai jenis tanaman berkayu. Medium MS lebih banyak dipakai karena unsur-unsur dan persenyawaannya lebih lengkap. ( Suryowinto, 1991 ).

4. Lingkungan Fisik Kultur Jaringan

Kondisi yang optimum diperlukan untuk keberhasilan kultur jaringan. Kondisi ini meliputi ,cahaya, temperatur, kelembaban, dan pH. Kisaran suhu yang paling umum digunakan adalah 25-27^oC. Kelembaban udara ruang tumbuh biasanya dijaga agar tetap 70%. Intensitas cahaya menurut Murasige (1974) dibagi menjadi 3 fase yaitu fase I : saat pekerjaan dimulai, intensitas yang diperlukan berkisar antara 1.000-3.000 lux ; fase II dan III : saat berlangsungnya proses perbanyakan tunas digunakan penyinaran selama 16 jam dalam sehari.

5. Substansi Organik

Hormon tanaman adalah suatu senyawa organik yang disintesis dari suatu bagian tanaman, kemudian diangkut ke bagian tanaman yang lain yang pada konsentrasi sangat rendah akan menyebabkan suatu dampak fisiologis. Hormon yang biasa digunakan adalah auksin, sitokinin, dan giberelin. (Lakitan, 1996)

6. Vitamin

Vitamin merupakan bahan kimia organik. Vitamin yang sering dugunakan dalam media kultur jaringan adalah Thiamine (Vitamin B1), asam nikotinik dan pyridoxine (Vitamin B6). Thiamin merupakan vitamin yang esensial dalam kultur jaringan. Bahan-bahan organik umumnya peka terhadap suhu tinggi dan cahaya, selai itu zat organik dalam bentuk larutan mudah mengalami perubahan. Vitamin berfungsi sebagai katalisator dalam sistem enzim dan dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. (Gunawan L. W. 1992)

C. LABORATORIUM KULTUR JARINGAN MARIHAT

1. Fasilitas Kultur Jaringan Marihat

Laboratorium kultur jaringan PPKS Marihat dibangun pada tahun 1985 kerjasama antara Pusat Penelitian Kelapa Sawit Marihat dengan CIRAD-CP ( Centre de Corporation International en Recharche Agronomique pour le Depelopment – Crops Perenial ) Perancis, di atas tanah seluas 1600 m2 ( Annonymous, 1986. )

Fasilitas ruangan yang ada di laboratorium kultur jaringan tanaman kelapa sawit adalah sebagai berikut :

a. Ruang cuci (washery room); merupakan ruangan untuk mencuci peralatan yang digunakan dalam kegiatan kultur jaringan seperti alat-alat gelas atau botol kultur sebelum dan sesudah digunakan.

b. Ruang peralatan gelas ( store room ); merupakan ruang tempat penyimpanan dan pemeliharaan peralatan-peralatan gelas.

c. Ruang media ( media preparation room ); tempat pembuatan media kultur.

d. Ruangan sterilisasi ( sterilization room ); ruangan untuk sterilisasi media dan botol kultur dengan menggunakan autoklaf .

e. Ruang transfer ( transfer room ); merupakan ruang embrio, pupus, perakaran, persiapan eksplan untuk ditanam ke dalam media atau subkultur eksplan dari media yang satu ke media yang lain.

f. Ruang penumbuhan ( lighted culture room ); ruang untuk penumbuhan planlet dari kalus hingga perakaran.

g. Ruang pembentukan kalus ( dark culture room); ruang untuk penumbuhan kalus dari eksplan kelapa sawit yang baru ditanam.

h. Ruang pengamatan ( cytological observation room ); ruang tempat dilakukan pengamatan dan analisis eksplan, kalus dan embrio.

i. Ruang pengaturan pendinginan ( machine room ); ruang tempat pusat Air Conditioner ( AC ), temperature dan kelembaban ruangan ada di dalam laboratorium, pendeteksi kebakaran dan peralatan demineralisasi air.

2. Pemilihan Ortet Untuk Produksi Klon Kelapa Sawit

Klon diproduksi dari ortet yang terpilih dari hasil pengamatan mulai umur 3-9 tahun, setelah dilakukan analisa tandan serta pengamatan karakter lain. Pemilihan ortet dilakukan oleh Kelti pemuliaan dengan 4 metode yaitu seleksi individu, seleksi famili, seleksi individu-famili dan indeks seleksi.

Syarat untuk terpilih sebagai ortet / eksplan antara lain:

a. Persilangan terpilih harus berproduksi 7-9 ton minyak/ha/thn dan pokok yang dipilih memiliki potensi produksi 9-11 ton/ ha/ thn.

b. Kandungan asam lemak tidak jenuh diatas 54%.

c. Bebas penyakit tajuk ( crown disease ).

d. Pertumbuhan tinggi pokok berkisar 40-50 cm/ thn.

Bagian yang akan digunakan sebagai eksplan dari ortet adalah daun yang terletak di sebelah dalam daun tombak. Bagian pupus yang dipotong adalah sebelah atas titik tumbuh sepanjang ± 1 meter. Kemudian, pupus dibawa ke laboratorium untuk proses pemotongan/ pengambilan eksplan.

Helai daun yang digunakan sebagai eksplan adalah daun ke -4, -5, -6, -7, dan -8. dari lima helai daun ini dipilih empat helai daun yang terbaik. Helai daun terpilih pada tiap helainya dipotong dengan ukuran 1 cm x 1 cm menjadi 25 bagian kemudian dari tiap bagiannya diambil 20 lembar, sehingga berjumlah 2.000 eksplan.

3. Metode Produksi Klon

Teknik kloning yang digunakan adalah melalui pembentukan embrio genesis somatic mengikuti prosedur CIRAD-CP Perancis. Embrio somatic diperoleh dari jaringan yang berasal dari kalus. Dengan cara ini akan dihasilkan klon yang bersifat true to type. Proses ini melalui beberapa tahap yaitu Sampling, callogenesis, embriogenesis, perbanyakan embrio, collogenesis dan perakaran (Annonimous, 1986). Secara skematis dapat dilihat pada tabel.

Tabel 1. Tahap atau metode produksi klon kelapa sawit:

Penomena	Tahap
Clon Creation ( Pembentukan klon )	Sampling ( daun muda )
	Callgenesis ( induksi kalus )
	Embriogenesis
	( Pembentukan Embrio )
	Embryoid Multiplication
	( Perbanyakan Embrio )
Planlet Production ( Produksi bibit )	Collogenesis ( Penumbuhan Daun )
	Rhyzogenesis ( Penumbuhan Akar )
	Planlet ( bibit )