Jumlah akar Teknik Perbanyakan dan Kekerabatan Genetik Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack)

b. Jumlah akar

Jumlah akar adalah akar primer dan sekunder yang dihitung pada akhir pengamatan. Berdasarkan hasil pengamatan Gambar 20 diketahui bahwa media M2 menghasilkan rata-rata jumlah akar primer yang tertinggi, yaitu 1,8 buah, sedangkan media M1 dan M3 memiliki rata-rata jumlah akar primer yang sama yaitu sebanyak 1 buah. Jumlah rata-rata akar sekunder terbanyak diperoleh pada media M2 yaitu 65,2 buah, sedangkan rata-rata akar sekunder paling sedikit diperoleh pada media M1 yaiu 24,2 buah. Gambar 20 Jumlah akar pasak bumi yang terbentuk selama 20 minggu dalam tiga media tumbuh. Hasil sidik ragam dan uji Duncan Tabel 9 menunjukkan bahwa media semai berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah akar primer dan sekunder pasak bumi. Semai yang ditanam pada media M2 menghasilkan rata-rata jumlah akar primer yang terbanyak dan sangat berbeda nyata dengan media M1 dan M3. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Harsono 2002 menunjukkan bahwa arang sekam memiliki kandungan silika yang tinggi 94-96 serta kandungan unsur lain yang mendukung pertumbuhan tanaman. Adanya kandungan silika yang tinggi tersebut mampu menyerap kadar unsur yang berlebih. Sebaran perakaran semai pasak bumi Sebaran atau distribusi perakaran semai pasak bumi merupakan jumlah akar primer dan sekunder semai pasak bumi, pada tiga zone atau bagian dari wadah yang digunakan, sehingga dapat diketahui kemampuan akar dalam melakukan penetrasi untuk mencari unsur hara yang diperlukan dalam tahapan pertumbuhan dan perkembangannya. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 10. Tabel 10 Pengaruh media semai terhadap sebaran akar semai pasak bumi Media Ulangan Distribusi Zona Perakaran Atas 0-5 cm Tengah 6-10cm Bawah 11-15cm M1 1 30 2 25 3 20 4 27 5 19 M2 1 22 2 60 43 3 60 40 4 30 20 9 5 24 18 10 M3 1 10 12 2 30 3 15 9 4 20 5 15 12 Pola perakaran pada tiga media yang digunakan menunjukkan adanya perbedaan. Pada media kombinasi sekam-tanah, akar semai yang dihasilkan terkonsentrasi pada zona atas, sedangkan pada media arang sekam murni, akar semai yang dihasilkan selain terkonsentrasi pada zona atas, terdapat juga pada zona tengah dan bawah Gambar 21. Hal ini menunjukkan bahwa adanya arang sekam mampu meningkatkan jumlah dan sebaran akar semai yag dihasilkan sehingga kemampuan melakukan penetrasi dan mencari unsur hara yang diperlukan akan semakin baik. M2 Gambar 21 Semai dan distribusi akar pada tiga media semai yang berbeda. Media berpengaruh terhadap tipe sistem perakaran stek. Pada media dengan kombinasi arang sekam, akar yang dihasilkan relatif lebih banyak hal ini dikarenakan media tersebut lebih lembab daripada media lainnya. Hasil penelitian yang dilakukan pada beberapa jenis stek dengan media pasir, menghasilkan akar yang panjang, sedikit percabangan, kasar dan rapuh. Sedangkan kombinasi pasir dengan kompos menghasilkan akar yang lebih berkembang, banyak cabang, tipis dan lentur. Perbedaan sistem perakaran tersebut berhubungan dengan kelembaban media Hartmann et al. 1997. M1 M3 Pengamatan visual selama penelitian. Berdasarkan pengamatan visual selama penelitian, media arang sekam murni menghasilkan semai yang memiliki penampakan fisik warna daun lebih hijau, kesehatan yang lebih baik dibandingkan dengan media lain. Selama penelitian beberapa semai mengalami kematian tiba-tiba, yang kemungkinan disebabkan busuknya akar akibat serangan jamur. Serangan jamur yang menyebabkan kematian tersebut dapat disajikan pada Gambar 22. Gambar 22 Serangan jamur penyebab busuk akar. Selain serangan larva yang mengakibatkan busuknya akar, pada saat penelitian dijumpai juga serangan larva Atteva sciodoxa.yang menyerang pucuk yang masih muda. Gambar 23 Serangan larva Atteva sciodoxa. Percobaan II. Kekerabatan Genetik Antar Individu Semai Pasak Bumi Ekstraksi DNA Ekstraksi DNA merupakan faktor yang menentukan kualitas dan kuantitas DNA yang diperoleh untuk analisis genetik. Dalam ekstraksi DNA terdapat dua tahapan penting yang dilakukan yaitu mendegradasi sel untuk mengeluarkan DNA dan mengekstraksi untuk memisahkan DNA dari kontaminan yang ada. Permasalahan yang dihadapi dalam ekstraksi DNA jenis tanaman keras atau berkayu adalah adanya senyawa fenol, senyawa protein, karbohidrat dan polisakarida yang dapat menurunkan kemurnian dan konsentrasi DNA. Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode CTAB. Penggunaan CTAB dapat memisahkan DNA dari polisakarida karena adanya karakteristik perbedaan larutan antara keduanya dalam CTAB. Senyawa fenol yang ditunjukkan dengan terbentuknya warna coklat pada saat ekstraksi dapat dihilangkan dengan menambahkan senyawa fenol, selain itu pencucian berulang dengan menggunakan etanol dapat menghilangkan kontaminan-kontaminan yang ada. Menurut Qiagen 2001, pita DNA yang berekor smearing mengindikasikan bahwa pita tersebut masih kotor. Hasil ekstraksi yang kotor ini masih mengandung larutan kloroform, kadungan fenol yang tinggi dan alkohol. Selain itu, hasil yang kotor tersebut masih mengandung kontaminasi protein, polisakarida dan RNA. Gambar 24 Hasil ekstraksi daun pasak bumi dengan metode CTAB. Seleksi primer Seleksi primer dimaksudkan untuk mencari primer acak yang dapat menghasilkan amplifikasi, karena tidak semua primer nukleotida dapat menghasilkan produk amplifikasi primer positif dan dari primer positif tidak semuanya menghasilkan fragmen DNA polimorfik. Dalam penelitian ini DNA contoh untuk seleksi primer disiapkan dengan cara bulking DNA, yaitu DNA dari masing-masing sampel dicampur menjadi satu dan kemudian dijadikan template. Berdasarkan hasil seleksi terhadap 28 primer, diperoleh 16 primer yang menunjukkan amplifikasi dan dari 18 primer tersebut diambil 7 primer yang menunjukkan ampifikasi terbanyak OPY-6, OPY-15, OPY-17, OPY-19, OPY-20 dan OPC 7. Hasil kegiatan seleksi primer dan beberapa primer terbaik dapat disajikan pada Gambar 25. a b Gambar 25 Foto hasil seleksi primer gambar a primer yang terpilih adalah Y20 C7, gambar b primer yang terpilih adalah Y17, Y15, Y8 dan Y6. RAPD Hasil amplifikasi PCR-RAPD dari sampel daun hasil perbanyakan secara generatif menunjukkan bahwa jumlah fragmen pita DNA hasil amplifikasi 7 primer terpilih berkisar antara 4-11 pita dengan kisaran pita yang teramplifikasi antara 100-1200 bp, tergantung pada jenis primer yang digunakan Tabel 11. Dari total 56 pita yang teramplifikasi 78,57 atau sebanyak 44 pita menunjukkan polimorfik, sedangkan hasil analisis dengan Popgene diketahui nilai keragaman genetik dalam populasinya adalah sebesar 0,3076. Y20 Y9 O16 O13 O6 M C7 C5 C4 MM M Y19 Y17 Y15 Y14 Y13 Y11 Y10 Y8 Y7 Y6 Tabel 11 Primer RAPD yang digunakan serta jumlah pita yang dihasilkan dari 20 individu semai pasak bumi Primer Sekuens Range Pita Yang Teramplifikasi Kb Jumlah Total Pita DNA Jumlah Pita DNA Polimorfik Persentase Pita DNA Polimorfik OPY 15 5’TGGCGTCCTT’3 200 -1200 10 8 80 OPY 6 5’AGCCGTGGAA’3 200 - 1200 11 8 72,7 OPY 17 5’GACGTGGTGA’3 200 - 1200 10 8 80 OPY 8 5’AGGCAGAGCA’3 200 - 1200 9 9 100 OPY 19 5’TGAGGGTCCC’3 200-700 6 5 83,3 OPY 20 5’AGCCGTGGAA’3 100-500 4 2 50 OPC 7 5’GTCCCGACGA’3 100-800 6 4 66,7 Total 56 44 78,57 Gambar 26 menunjukkan contoh hasil amplifikasi dari 2 primer OPY-15, OPY-17, sedangkan hasil amplifikasi 5 primer lainnya hasil skoring fragment pita hasil amplifikasi disajikan pada Lampiran 2. OPY-15 OPY-17 Gambar 26 Hasil amplifikasi RAPD dengan primer OPY-15 dan OPY-17. Keterangan: P1-P20: sampel tanaman, M:marker Nilai persentase lokus polimorfik dan keragaman tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Osman et al. 2003 terhadap tanaman pasak bumi di Malaysia dengan menggunakan penanda Single Nukleotide Polymorphisme SNPs terhadap 8 sampel dengan asal usul yang P20 P19 P18 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 M 100 bp 1000 bp 500 bp P20 P19 P18 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 M 1000 bp 500 bp 100 bp berbeda Langkawi, Malaka, Trengganu, Pahang, Johor dan kultur jaringan yaitu antara 45-7 dan 0,182-0,246 dengan penanda SNP dan lebih tinggi jika dibandingkan dengan tanaman daerah tropis lainnya seperti konifer He = 0,145; Hamrick et al. 1992, eukaliptus He = 0,182; Moran Hopper 1987, namun lebih rendah dibandingkan tanaman berkayu, seperti kamper He = 0,369; Lee et al. 2000 dengan menggunakan metode Isozim. Hal ini mengindikasikan bahwa heterogenitas individu pasak bumi dan kemampuan adaptasi terhadap perubahan lingkungan yang baik cukup tinggi. Menurut Li et al. 2006 pada beberapa kasus hal tersebut bisa disebabkan oleh tingginya instabilitas pada tanaman. Kekerabatan antar individu semai pasak bumi Menurut Namkoong et al. 1996 dalam Finkeldey 2005 keragaman genetik yang besar sangat mempengaruhi kemampuan suatu jenis untuk beradaptasi. Individu atau populasi dengan keragaman genetik yang sempit akan rentan terhadap kondisi lingkungan yang heterogen. Salah satu akibat yang disebabkan oleh sempitnya variasi genetik adalah mudah terserang oleh hama dan penyakit. Pada dasarnya kemampuan suatu jenis untuk beradaptasi pada berbagai kondisi lingkungan sangat tergantung pada keragaman genetik dan multiplisitas indivividual dalam populasi Gregorius 1989 dalam Hosius et al. 2000. Pola variasi genetik suatu jenis ditentukan oleh sistem perkawinan yang terjadi dan akan mempengaruhi struktur genetik dan dinamikan populasi dalam jenis tersebut. Dengan mengetahui proses-proses perkawinan yang terjadi pada suatu jenis akan bermanfaat bagi efektifitas konservasi sumberdaya genetik dan optmalisasi upaya pemuliaan genetik jenis tersebut. Pasak bumi memiliki kemampuan perkawinan yang unik. Sebagai tanaman dioceous pasak bumi memiliki tipe pohon jantan dan betina sehingga perkawinan dilakukan secara kawin silang outcrossing, namun pada beberapa kasus tanaman pasak bumi juga mampu melakukan penyerbukan sendiri saat bunga masih belum membuka penyerbukan tertutupkleistogami. Letak benang sari yang lebih rendah daripada kepala putik menyebabkan proses penyerbukan hanya terjadi ketika ada vektor yang dapat menggerakkan bunga sehingga putik dan benangsari bertemu Hadiah 2000. Adanya dua tipe perkawinan yang berbeda tersebut sangat mungkin menjadi penyebab tingginya keragaman genetik tanaman pasak bumi hasil perbanyakan secara generatif. Jarak genetik dan analisis cluster Berdasarkan analisis gerombol dan nilai jarak genetik Lampiran 5 dengan menggunakan metode pemasangan kelompok aritmatika tidak berbobot Unweightted Pair-Grouping Method With Aritmatic Averaging, UPGMA dihasilkan dendrogram jarak genetik antar populasi seperti pada Gambar 27. . Gambar 27 Dendrogram jarak genetik. Pada Gambar 17, terlihat bahwa populasi membentuk dua kelompok yaitu kelompok I terdiri dari 17 individu dan kelompok II terdiri dari 3 individu dan akhirnya membentuk satu kelompok yang lebih besar. Individu yang memiliki jarak genetik terdekat adalah individu 19 dan 20 0,1542, sedangkan individu yang memiliki jarak genetik terjauh adalah individu 1 dan 13 0,8036. Perbedaan kedua kelompok tersebut juga dapat diamati pada semai hasil perbanyakan generatif yang secara morfologi memiliki beberapa perbedaan penampakan seperti ukuran daun, warna daun serta pertumbuhan batangnya Gambar 28. Perbedaan pengelompokan tersebut diduga karena adanya dua tipe penyerbukan yang berbeda outcrossing dan kleistogami sehingga benih yang dihasilkan juga berbeda. Individu pada kelompok I 17 individu diduga merupakan hasil dari outcrossing, sedangkan kelompok II 3 individu diduga merupakan hasil dari kleistogami. Kemungkinan lain adalah benih tersebut berasal dari tanaman pasak bumi lain yang terbawa oleh burung, tikus atau terbawa oleh air sampai ke bawah pohon induk tersebut migrasi gen. Gambar 28 Perbedaan morfologi daun dan pucuk pasak bumi hasil perbanyakan secara generatif. Menurut Osman et al. 2003 tanaman pasak bumi memiliki tipe dispersal yang mengikuti gaya berat ke bawah sehingga benih yang dihasilkan hanya tersebar di bawah pohon induk, hal tersebut menyebabkan tanaman pasak bumi di alam selalu dtemui secara berkelompok dibawah pohon induk. Hadiah 2000 juga menyatakan bahwa penyebaran benih pasak bumi umumnya hanya terbatas di sekitar pohon induk. Pemencaran ke tempat yang lebih jauh lagi hanya mungkin terbawa oleh aliran air hujan, karena ukuran buahnya yang relatif cukup besar sehingga tidak mungkin terbawa angin. Implikasi status keragaman terhadap konservasi pasak bumi Pengetahuan mengenai variasi genetik sangat penting untuk merumuskan program konservasi. Memahami dan mempertahankan keragaman genetik suatu populasi sangat penting dalam konservasi, karena keragaman genetik yang tinggi akan sangat membantu suatu populasi beradaptasi terhadap perubahan-perubahan yang terjadi di lingkungan sekitarnya, termasuk mampu beradaptasi terhadap penyakit-penyakit yang ada di alam. Berdasarkan hasil analisis genetik, pasak bumi memiliki keragaman yang tinggi, oleh karena itu kemampuan adaptasi terhadap perubahan lingkungan juga lebih baik. Hal yang perlu diperhatikan adalah menjaga kelangsungan hidupnya yang terancam akibat pemanenan berlebihan terhadap habitatnya di hutan alam untuk keperluan industri obat maupun perkebunan. Percobaan III. Perbanyakan Dengan Stek Pucuk Pada penelitian stek pucuk ini perlakuan yang diberikan adalah faktor media yang merupakan campuran cocodust dan sekam dengan perbandingan yang berbeda yaitu 1:0 A1, 1:1 A2 dan 2:1 A3 dan pemberian zat pengatur tumbuh, tanpa ZPT B1 dan pemberian ZPT B2. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh media dan zat pengatur tumbuh terhadap keberhasilan stek pucuk pasak bumi. Sidik ragam Tabel 12 menunjukkan bahwa media berpengaruh terhadap panjang akar sekunder, sedangkan persentase stek berakar, panjang akar primer dan jumlah akar lebih dipengaruhi oleh pemberian ZPT. Interaksi antara mediaZPT tidak memberikan pengaruh nyata terhdap parameter apapun. Tabel 12 Rekapitulasi hasil sidik ragam dan nilai rata-rata terhadap beberapa parameter pertumbuhan stek Media signifikansi Parameter A1B1 A1B2 A2B1 A2B2 A3B1 A3B2 Persentase stek hidup 77,78 77,78 77,78 100 77,78 77,78 tn Persentase stek berakar 44,44a 66,67 b 33,33a 44,44 b 44,44a 77,78 b Panjang akar primer 3,18a 4,93 b 2,03a 6,84 b 3,68a 5,76 b Panjang akar sekunder 1,43b 1,63b 0,4a 1,0a 1,48b 2,04b Jumlah akar primer 1,50a 3,0 b 2,0a 2,8 b 2,5a 2,0b Jumlah akar sekunder 4,75a 10,67 b 3,33a 20,2b 6,5a 20,86b Keteragan: tn: tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 dan 99 : Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 : Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan99 Pengaruh media dan zat pengatur tumbuh terhadap keberhasilan stek pucuk pasak bumi.

a. Persentase stek hidup PSH