Beranda > Pertanian > ”INDUKSI MUTASI TERHADAP PEMBENTUKAN TUNAS PADA EKSPLAN BIJI ANGGREK KANTUNG (Paphiopedilum javanicum) YANG MENGGUNAKAN ETHYLMETHANE SULPHONATE (EMS) MELALUI KULTUR in vitro”

”INDUKSI MUTASI TERHADAP PEMBENTUKAN TUNAS PADA EKSPLAN BIJI ANGGREK KANTUNG (Paphiopedilum javanicum) YANG MENGGUNAKAN ETHYLMETHANE SULPHONATE (EMS) MELALUI KULTUR in vitro”

Latar Belakang

Tanaman hias memiliki arti penting sepanjang sejarah peradaban manusia. Sejak dulu tanaman hias banyak digunakan untuk mengungkapkan perasaan sekaligus sebagai bahan untuk menambah keasrian lingkungan. Berbagai suku bangsa di Asia, Afrika, dan Amerika Latin masih melestarikan kebiasaan penggunaan tanaman hias untuk menyemarakkan upacara adat, keagamaan, dan perayaan hari besar nasional. Pada masa kini, ketika kehidupan masyarakat mulai mapan, penggunaan tanaman hias menjadi populer (Hasim dan Reza 1995).

Salah satu jenis tanaman hias penting di dunia adalah anggrek. Dalam taksonomi, anggrek termasuk dalam famili Orchidaceae, suatu famili yang sangat bervariasi dan merupakan salah satu grup yang terbesar di antara tanaman berbunga di dunia. Menurut para ahli botani, di dunia terdapat lebih dari 30.000 spesies anggrek alam. Di Indonesia, plasma nutfah anggrek diperkirakan lebih dari 5.000 jenis anggrek alam (Rukmana 2000), sekitar 80% genera dan spesies anggrek berada di kawasan Asean (Amiarsi et al., 1996). Anggrek alam ini disebut juga sebagai anggrek spesies yang berasal dari daerah tropis dan sub tropis.

Anggrek dari famili Orchidaceae merupakan salah satu tumbuhan berbunga yang banyak tersebar dan beraneka ragam di dunia. Anggota dari suku ini dapat ditemukan di seluruh dunia, kecuali padang pasir yang kering dan daerah yang selalu tertutup salju. Jenis anggrek yang terdapat di dunia berkisar antara 17.000-35.000. Kontribusi anggrek Indonesia dalam khasanah anggrek dunia cukup besar. Dari 20.000 spesies anggrek yang tersebar di seluruh dunia, 6.000 di antaranya berada di hutan Indonesia (Widiastoety et al., 1998; Sandra 2002).

Anggrek merupakan tanaman hias yang mempunyai nilai estetika tinggi. Bentuk dan warna bunga serta karakteristik lainnya yang unik menjadi daya tarik tersendiri dari spesies tanaman hias ini sehingga banyak diminati oleh konsumen, baik di dalam maupun luar negeri.

Indonesia memiliki lebih dari 6.000 jenis anggrek. Salah satu jenis yang paling populer di kalangan pencinta anggrek adalah anggrek kantung (Paphiopedilum javanicum). Anggrek dengan labellum (bibir bunga) yang menyerupai kantung kecil ini disukai karena bentuknya eksotik dan tidak terlalu sulit membudidayakannya. Sebanyak 90 persen tanaman anggrek kantong termasuk tanaman terestrial, artinya tanaman ini memiliki habitat tumbuh di tanah dengan mengandalkan organ akar sebagai alat untuk menyerap air dan unsur hara.

Pada tahun 1989 produktivitas anggrek adalah 2,39 tangkai pertanaman dan tahun 2002 meningkat menjadi 3,97 tangkai per tanaman. Dibandingkan dengan produktivitas anggrek dari negara tetangga Thailand yang mencapai rata-rata 10 – 12 tangkai per tanaman. Ratarata produktivitas nasional hanya dapat mencapai 3 – 4 tangkai per tanaman, bila potensi genetik anggrek dapat dicapai, maka peningkatan produksi diperhitungan dapat meningakat 2-3 kali lipat produksi saat ini. Proyeksi tahun 2010, produktivitas anggrek nasional diharapkan mencapai 8-10 tangkai per tanaman.

Anggrek dapat dipasarkan dalam bentuk kompot (Community pot), tanaman individu/tanaman remaja, tanaman dewasa dan bunga potong. Pertanaman anggrek dapat dilakukan melalui tahapan (1) Protocorm like bodies sampai menjadi plantlet siap keluar dari botol dengan waktu yang dibutuhkan 2 tahun, (2) kompot plantlet menjadi seedling dalam bentuk kompot diperlukan waktu 6 bulan, (3) kompot menjadi seedling dalam bentuk individu tanaman dibutuhkan waktu 6 bulan, (4) seedling individu menjadi tanaman remaja dibutuhkan waktu 6 bulan, serta (5) tanaman remaja menjadi dewasa dan siap berbunga 6 bulan.

Konsumen pasar dalam negeri adalah penggemar dan pecinta anggrek, pedagang keliling, pedagang pada kios di tempat-tempat tertentu di dalam kota, perhotelan, perkantoran, gedung-gedung pertemuan, pengusaha pertamanan, toko bunga (florist) dan dekorator.

Pada dasarnya perbanyakan anggrek dapat dilakukan dengan biji yang disebut perbanyakan generatif atau menggunakan bagian tubuh dari tanaman yang biasa disebut sebagai perbanyakan vegetatif (Karjono, 1995). Menurut Karjono (1995), kelangsungan hidup biji anggrek di alam sangat tergantung pada cendawan mikoriza. Biji kecambah tidak akan berkecambah atau tumbuh dengan baik tanpa dukungan mikoriza. Hal itu karena biji anggrek berukuran kecil dan tidak mempunyai kotiledon yang merupakan cadangan makanan pada awal pertumbuhan biji.

Dengan adanya cendawan mikoriza, biji anggrek mendapat makanan berupa hasil penguraian sisa-sisa pakan oleh mikoriza. Untuk menumbuhkan biji anggrek yang kurang sempurna itu perlu disediakan media khusus agar biji tersebut tetap tumbuh dengan kondisi tanpa kehadiran mikoriza. Media yang baik untuk perkecambahan biji anggrek biasanya menggunakan  media versi Knudson C. Biji yang disebarkan dalam media steril dengan pH 5.0-5.2 ini akan berkecambah setelah tiga minggu.  Anggrek ini akan tumbuh besar, setelah berumur 9-12 bulan baru siap dikompotkan. Proses penanaman ini dilakukan pada suatu lemari steril yang disebut entkas.

Anggrek merupakan tanaman yang sulit dikembangkan dengan perbanyakan generatif serta dari segi komersialisasi kurang efektif, karena tidak dapat menghasilkan anggrek dengan skala yang banyak. Selain itu anggrek yang tumbuh tidak sama dengan induknya, oleh sebab itu perbanyakan anggrek banyak dilakukan dengan perbanyakan vegetatif menggunakan metode kultur jaringan.

Menurut Soeryowinoto (2000), memperbanyak tanaman anggrek secara vegetative bertujuan untuk tujuan komersial, menyeleksi tanaman unggul yang terdapat di antara populasi dan untuk mendapatkan uniformitas (keseragaman) karena persyaratan pemasaran. Karena sifat biologinya yang menonjol, perbanyakan vegetatif ini akan menghasilkan keturunan yang sifatnya sama dengan tanaman induk. Tidak terjadi perubahan kromosom atau gen, sehingga genotipanya tetap sama. Kalaupun ada penyimpangan, hal itu disebabkan faktor luar, seperti pemupukan yang menyebabkan ukuran tanaman atau bunga menjadi lebih besar (Karjono, 1995).

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga  tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

Anggrek jenis kantung cukup potensial dikembangkan karena harganya tinggi dan peminatnya cukup banyak. Untuk mendapatkan keragaman genetik yang luas, salah satu solusinya yaitu melalui Induksi Mutasi secara kultur in vitro dengan menggunakan mutagen kimia EMS (Ethyl Methane Sulphonate). EMS adalah sejenis mutagen kimiawi penyebab alkilasi yang efektif menginduksi mutasi berbagai jenis organisme (Fisbein et al. 1970).

Teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki dan memungkinkan nilai jual anggrek kantung (Paphiopedilum javanicum) meningkat. Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya.

Bahan mutagen yang sering digunakan dalam penelitian pemuliaan tanaman digolongkan menjadi dua kelompok yaitu mutagen kimia (chemical mutagen) dan mutagen fisika (physical mutagen). Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya (IAEA, 1977).

1.5 Kerangka Pemikiran

Perbaikan sifat genetik dan agronomik tanaman dapat dilakukan melalui pemuliaan. Secara konvensional, perbaikan sifat dapat dilakukan persilangan antar sepesies, varietas, genera atau kerabat yang memiliki sifat yang diinginkan. Persilangan dapat diterapkan pada tanaman berbunga, berbuah, berbiji dan berkembang untuk melanjutkan keturunannya. Untuk tanaman yang tidak bisa diperbaiki melalui  persilangan, perbaikan sifat di upayakan dengan cara yang lain, di antaranya mutasi induksi yang di sebut juga mutasi buatan atau imbas.

Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisma hidup yang bersifat terwariskan (heritable). Dalam pemuliaan mutasi (mutation breeding) in vitro, tipe regenerasi tanaman yang baku sangat penting dalam upaya memperoleh mutan utuh. Untuk mendapatkan mutan utuh, dikembangkan tipe regenerasi organogenesis langsung (pembentukan tunas langsung dari eksplan daun), organogenesis tidak langsung (pembentukan tunas melalui kalus nodular), perkecambahan biji (Qosim, 2006).

Berdasarkan penemuan adanya toti potensi pada teknik kultur in vitro, dalam kenyataannya ditemukan penyimpanyan dalam regenerasi sel. Keragaman genetic dapat terjadi karena pembiakan vegetatif melalui kultur in vitro menggunakan media dengan bahan kimia murni, atau lingkungan yang mengalami gangguan. Keragaman somaklonal berasal dari kultur sel pucuk, daun, akar atau organ tanaman  lainnya. Tanaman yang berasal dari keragaman somaklonal dinamakan somaklon, protoklon untuk yang berasal dari protoplas, gametoklon berasal dari gamet, dan kaliklon yang berasal dari kalus (Skirvin et al., 1993). Keragaman somaklonal telah digunakan untuk memperoleh kultivar yang unik dan bermanfaat bagi pemuliaan tanaman secara konvensional.

Menurut Larkin dan Scowcroft (1981), kemungkinan terjadinya sifat dominan dalam variasi somaklonal lebih besar dibandingkan melalui induksi mutasi secara in vivo. Keragaman pada kultur in vitro dapat ditingkatkan dengan pemberian mutagen baik secara fisik antara lain iradiasi sinar gamma maupun kimiawi yaitu ethyl methane sulphonate (EMS), dan diethyl methane sulphonate (DEMS). Ethyl methane sulfonate (EMS) adalah sejenis mutagen kimiawi penyebab alkilasi yang efektif menginduksi mutasi berbagai jenis organisme (Fisbein et al. 1970).

Penggunaan mutagen kimia atau fisika dosis tinggi terhadap hasil  regenerasi sel seperti kalus, protokorm, atau eksplan sebelum membentuk plantlet secara in vitro, yang menghasilkan keragaman yang lebih luas (Soertini et al., 1996). Menurut Fliks (1993), aplikasi mutasi induksi menggunakan mutagen kimia (EMS) secara in vitro menghasilkan keragaman fenotifik lebih luas, yakni paling sedikit terdapat 25 karakter yang berbeda.

Senyawa EMS merupakan senyawa alkil yang berpotensi sebagai mutagen untuk tanaman tingkat tinggi. Dibandingkan dengan mutagen kimia lainnya, EMS paling banyak digunakan karena mudah dibeli, murah harganya dan tidak bersifat mutagenik setelah terhidrolisis (Van Harten, 1998). Peningkatan keragaman genetika tanaman dengan induksi EMS telah berhasil dilakukan pada berbagai spesies tanaman, seperti tembakau (Gichner et al., 2001), Arabidopsis (Chen et al., 2000; Sakomoto et al., 2002), kubis bunga (Mangal dan Sharma, 2002), pisang (Roux, 2004), kenaf (Arumingtias dan Indriani, 2005), dan Brasica napus (Schierholt et al., 2001; Spasibionek 2006).

Banyak peneliti yang telah melaporkan keberhasilan perbanyakan anggrek secara in vitro sehingga dengan demikian aplikasi mutagen secara in vitro pada anggrek kantung (Paphiopedilum javanicum) sangat mungkin untuk dilakukan.

Kategori:Pertanian
  1. Belum ada komentar.
  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: