Home >Documents >II. TINJAUAN PUSTAKA - .jaringan adalah teori totipotensi sel, dediferensiasi, dan determinasi...

II. TINJAUAN PUSTAKA - .jaringan adalah teori totipotensi sel, dediferensiasi, dan determinasi...

Date post:06-Mar-2019
Category:
View:218 times
Download:1 times
Share this document with a friend
Transcript:

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Apel

Buah apel memiliki nama latin Malus sylvestris Mill. Apel pertama kali

ditanam di Asia Tengah, kemudian berkembang luas di wilayah yang lebih

dingin. Tanaman ini masuk ke Indonesia sekitar tahun 1934 dibawa oleh

orang Belanda bernama Kreben kemudian menanamnya di daerah

Nongkojajar (Kabupaten Pasuruan). Selanjutnya, sejak tahun 1960 tanaman

apel sudah banyak ditanam di Batu, Malang untuk mengganti tanaman jeruk

yang mati diserang penyakit. Terdapat tiga varietas apel yang kini

dikembangkan di daerah tersebut yakni Manalagi, Rome Beauty, dan Anna

(Bambang, 1997).

Sistematika tanaman apel menurut Warintek (2011) adalah:

1) Divisio : Spermatophyta

2) Subdivisio : Angiospermae

3) Klas : Dicotyledonae

4) Ordo : Rosales

5) Famili : Rosaceae

6) Genus : Malus

7) Spesies : Malus sylvestris Mill

2.2 Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu teknik untuk mengisolasi,

menumbuhkan dan mengembangkan bagian tanaman secara aseptik pada

5

media kultur yang berisi hara lengkap dan terkendali. Prinsip dasar kultur

jaringan adalah teori totipotensi sel, dediferensiasi, dan determinasi tanaman.

Teori totipotensi dikemukaan oleh Schwann dan Shleiden pada tahun 1838

menyatakan bahwa setiap sel tanaman hidup mempunyai informasi genetik

untuk dapat tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh jika kondisinya

sesuai (Yusnita, 2003).

Perbanyakan secara kultur jaringan seringkali disebut in vitro karena

ditanam didalam botol kaca steril. Teknik ini memiliki kelebihan yaitu

tanaman dapat diperbanyak setiap saat tanpa tergantung musim, daya

multiplikasi tinggi dari bahan tanaman yang kecil, tanaman yang dihasilkan

seragam dan bebas penyakit terutama bakteri dan cendawan (Widyastuti,

2002). Sedangkan kelemahannya hanya dapat dilakukan di Laboratorium,

karena dibutuhkan tempat yang aseptik. Mattjik (2005) menyatakan bahwa

seringkali kendalanya berasal dari dalam bahan tanam itu sendiri. Hal ini

disebabkan seringkali masih adanya cendawan dan bakteri yang masih ada

pada jaringan tanaman.

Beberapa metode yang terdapat dalam regenerasi in vitro yaitu melalui

induksi organogenesis dan induksi embriogenesis somatik. Organogenesis

adalah regenerasi yang berasal dari organ atau jaringan tanpa terlebih dahulu

membentuk embrio somatik, cara ini dapat dikerjakan melalui multiplikasi

tunas dari mata tunas aksilar dan melalui pembentukan tunas adventif baik

secara langsung ataupun tidak langsung (Gunawan, 1992). Sedangkan induksi

embriogenesis somatik atau embriogenesis in vitro juga merupakan bagian

dari morfogenesis. Embriogenesis somatik merupakan proses induksi sel-sel

6

somatik yang berawal dari kalus menjadi embrio untuk berkembang dan

berdiferensisasi membentuk tanaman utuh (Wetherell, 1982).

Jaringan dapat dikulturkan pada agar padat atau dalam medium hara

cair. Jaringan yang ditanam dapat membentuk kalus ataupun langsung

membentuk bagian tanaman itu sendiri. Kalus adalah massa sel atau sel-sel

yang tidak tertata. Menurut Turhan (2004) tekstur kalus dibedakan menjadi

tiga macam yaitu kompak (non friable), intermediet, dan remah (friable).

Kultur kalus bermanfaat untuk mempelajari beberapa aspek dalam

metabolisme tumbuhan dan diferensiasi, misalnya: mempelajari aspek nutrisi

tanaman, diferensiasi dan morfogenesisi sel. Tujuan kultur kalus adalah untuk

memperoleh kalus dari eksplan yang diisolasi dan ditumbuhkan dalam

lingkungan terkendali serta untuk keanekaragaman genetik apel. Kalus yang

sudah terbentuk dapat berdeferensiasi menjadi tunas dengan adanya embrio

somatik yang muncul pada permukaan kalus. Embriogenesis somatik

merupakan salah satu teknik kultur jaringan yang paling menjanjikan untuk

perbanyakan dalam waktu cepat pada tanaman (Ladyman dan Girrard, 1992).

2.3. Induksi Embrio Somatik

Embrio somatik dapat terbentunk secara langsung maupun secara

tidak langsung yaitu melalui bentuk kalus. Embriogenesis tidak langsung

mempunyai beberapa tahap yaitu induksi sel dan kalus embriogenik,

pendewasaan, perkecambahan, dan hardening. Menurut Bhojwani (1989)

pada tahap induksi kalus embriogenik dilakukan isolasi eksplan dan

penanaman eksplan pada medium tumbuh yang mengandung auksin

dengan konsentrasi tinggi atau yang mempunyai daya aktivitas yang

7

kuat. Tahap pendewasaan adalah tahap perkembangan dari struktur

globular membentuk kotiledon dan primordia akar. Pada tahap ini sering

digunakan auksin pada konsentrasi rendah.

Embriogenesis somatik mampu menghasilkan jumlah propagula yang

tidak terbatas dan dapat diperoleh dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu

juga dapat mendukung program pemuliaan tanaman melalui rekayasa

genetika, penggunaan embrio somatik dapat mempercepat keberhasilan

peluang transformasi yang tinggi karena embrio somatik dapat berasal dari

satu sel somatik. Untuk penyimpanan jangka pendek maupun jangka panjang,

embrio somatik dianggap merupakan bahan tanaman yang ideal untuk

disimpan karena bila diregenerasikan dapat membentuk bibit somatik

(Purnamaningsih, 2012).

Sel-sel kalus yang berubah bentuk menyerupai embrio dinamakan

embrio somatik. Embrio somatik adalah embrio yang bukan berasal dari

zigot, tetapi dari sel tubuh tanaman. Embrio somatik biasanya berasal dari sel

tunggal yang kompeten dan berkembang membentuk fase globular, hati,

torpedo, dan akhirnya menjadi embrio somatik dewasa yang siap

dikecambahkan membentuk plantlet atau tanaman utuh (Pardal, 2001).

Menurut Purnamaningsih (2012) beberapa faktor yang mempengaruhi

pembentukan embrio somatik adalah jenis eksplan apakah bersifat

meritematik atau tidak, gula sebagai sumber karbon yang dapat meningkatkan

tekanan osmotik pada kalus, zat pengatur tumbuh, dan sumber nitrogen yang

berperan penting dalam memacu morfogenesis secara in vitro.

8

Embrio somatik akan terbentuk jika kalus merupakan kalus

embriogenik. Peterson & Smith (1991) menyatakan kalus yang embriogenik

dicirikan dengan warna kalus yang putih kekuningan dan mengkilat. Lizawati

(2012) juga menyatakan kalus embriogenik ditandai dengan struktur kalus

yang remah (friable), karena kalus yang remah biasanya mudah dalam hal

pemisahan sel-selnya menjadi sel tunggal. Secara visual kalus yang remah

memiliki ikatan antar selnya yang renggang, dan apabila dipisahkan akan

mudah pecah dan lengket pada pinset. Menurut Widyawati (2010)

terbentuknya kalus bertekstur remah dipacu oleh adanya hormon auksin

endogen yang diproduksi secara internal oleh kalus.

Berdasarkan bentuknya embrio pada kalus memiliki empat macam

fase pertumbuhan, yaitu fase globular, fase hati (Skutelar), fase jantung

(Koleoptilar), dan fase torpedo. Embrio somatik fase globular dicirikan

dengan bentuk yang bulat atau membulat, selanjutnya membentuk embrio

fase hati (Skutelar). Leyser (2002) menyatakan bahwa embrio somatik fase

hati diawali dengan pembentukan satu atau dua kotiledon atau adanya

lekukan yang membentuk dua area. Selanjutnya Dari fase hati embrio

somatik berkembang dengan membentuk dua kotiledon yang terdapat pada

bagian atas tetapi masih pendek, pada tahap ini embrio somatik berada pada

fase torpedo. Menurut Leyser (2002) embrio fase hati memanjang

membentuk embrio fase torpedo dengan pola jaringan yang sama. Fase

torpedo mengalami perkembangan membentuk embrio somatik fase

kotiledon. Pada fase ini kotiledon mengalami pertumbuhan memanjang

sehingga dapat dilihat polaritas embrio somatik yang sangat jelas.

9

Pembentukan kotiledon merupakan proses morfogenetik yang penting dalam

embriogenesis somatik.

Gambar 1. (A) Kalus embriogenik (B) Fase globular (C) Fase hati (D) Fase torpedo (E)

Fase kotiledon (Kosmiatin et.al, 2014)

Waktu munculnya embrio pada kalus serta regenerasi dari embrio

menjadi tunas pada setiap fasenya akan berbeda beda, tergantung pada jenis

tanaman, kondisi kalus, dan kandungan hara pada media tanam. Alfian (2015)

dalam penelitiannya mendapatkan hasil bahwa fase globular pada kalus

tanaman tebu terbentuk pada 1 MST (Minggu Setelah Tanam), fase hati

(skuteler) pada 2 MST, fase torpedo (koleoptilar) pada 3 MST, dan fase

kotiledon pada 7 MST. Sunandar (2015) dalam penelitiannya mendapatkan

hasil bahwa fase globular pada kalus tanaman sengon terbentuk pada 2 MST,

fase hati (skuteler) pada 4 MST, fase torpedo (koleoptilar) pada 6 MST, dan

fase kotiledon pada 7 MST. Yelnititis (2015) dalam penelitiannya

mendapatkan hasil bahwa fase globular pada kalus tanaman meranti terbentuk

pada 1 MST, fase hati (skuteler) pada 2 MST, fase torpedo (koleoptilar) pada

4 MST, dan fase kotiledon pada 5 MST. Elham dan Taher (2016) dalam

penelitiannya menyatakan bahwa kalus embriogenik apel telah terbentuk pada

minggu ke 4 setela

Embed Size (px)
Recommended