Studi Pendahuluan : Perkembangan Jaringan Endosperma dan Induksi Pembentukan Kalus dari Endosperma Jeruk Siam (Citrus nobilis L)

Studi Pendahuluan : Perkembangan Jaringan Endosperma dan Induksi
Pembentukan Kalus dari Endosperma Jeruk Siam (Citrus nobilis L)
(Preliminary study: Endosperm development and callus Induction and
formation from Endosperm of Tangerine (Citrus nobilis L.))
1

1

M. Kosmiatin , A. Husni dan A. Purwito

2

1

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik
Pertanian, Jalan Tentara Pelajar No 3A, Bogor.
2
Departemen Agronomi dan Hortikultutra, Fakultas Pertanian, IPB,Jalan Meranti Raya,
Dramaga, Bogor
E-mail: mkosmiatin@yahoo.co.id
Abstrak

Jeruk merupakan salah satu buah yang konsumsi segarnya cukup tinggi. Hingga saat ini,
produksi jeruk di Indonesia menurun antara lain disebabkan oleh alih fungsi areal
pertanaman jeruk ke komoditas lain yang lebih menguntungkan. Kurangnya minat
penanaman jeruk karena kualitas buah jeruk lokal tidak dapat bersaing dengan jeruk impor
sehingga harga tidak dapat bersaing. Kriteria jeruk yang berkualitas adalah jeruk dengan
rasa manis-segar, warna menarik, mudah dikupas dan tanpa biji. Jeruk Siam Indonesia
sebenarnya sudah memiliki rasa dan warna yang baik tetapi hingga saat ini belum ada jeruk
Siam tanpa biji. Salah satu pendekatan pembentukan jeruk tanpa biji adalah dengan
mengkulturkan endosperma sehingga dapat beregenerasi membentuk tanaman triploid.
Tanaman triploid sulit membentuk biji karena ketidakseimbangan perpasangan kromosom
saat gametogenesis. Keberhasilan kultur endosperma ditentukan oleh tahapan
perkembangan eksplan endosperma yang memiliki kemampuan untuk berproliferasi dan
berdiferensisasi, formulasi media dan lingkungan kulturnya. Penelitian pendahuluan ini
dilakukan untuk mengetahui tahapan perkembangan endosperma yang berespon baik untuk
dikulturkan, formulasi media untuk proliferasi sel-sel endosperma dan lingkungan kultur yang
mendukung pertumbuhannya. Penelitian dilakukan dengan mengkulturkan jaringan
endosperma yang diisolasi dari berbagai umur buah muda jeruk pada formulasi media
induksi kalus jeruk Siam diploid kemudian dioptimasi dengan menambahkan bahan organik
dan biotin. Biakan dikulturkan dalam kondisi gelap, kurang terang dan terang. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa endosperma dari buah yang berumur 12 dan 13 minggu

setelah anthesis dapat diisolasi dan diinduksi pembentukan kalusnya. Penambahan ekstrak
malt atau biotin lebih baik untuk menginduksi pembentukan kalus. Inkubasi pada kondisi
kurang cahaya lebih baik dalam menginduksi pembentukan kalus.
Kata Kunci: Citrus Nobilis, Kultur Endosperma, Tahapan Perkembangan
Kasein Hidrolisat, Ekstrak Malt

Endosperma,

Abstract
Citrus is one of the fruits consumed high. Until recently, the production of citrus in Indonesia
decreased among others caused by over function of citrus land to other more profitable
commodities. Lack of interest in planting of citrus because the quality of the local citrus fruits
can't compete with imported oranges so prices cannot compete. Quality of citrus criteria is
orange juice with sweet-fresh, attractive colors, easily peeled and seedless. Indonesian
tangerine actually already has a good flavor and color but until now there has been no
tangerine seedless. One approach to the formation of citrus seedless is culturing of
endosperm cells so it can regenerate triploid plant form. Seed formation of triploid plants is
difficult because of the unbalance chromosomes pairing during gametogenesis. The success
of endosperm culture is determine of development stages of endosperm as explants that
have the ability to conduct proliferate and differentiate, medium formulation and culture

environment. Preliminary research was conducted to know the stages of endosperm
development that response to endosperm cultured, media formulations for the proliferation of
endosperm cells and culture environment to supporting its growth. Research done by
cultured endosperm cells was isolated from various age of fruit-tangerine on diploid callus
induction medium then optimized by adding organic compound and biotin. Endosperm
culture cultured at dark, medium light and light incubation room. The results showed that the

527

endosperm cells isolated from young fruit, 12 and 13 weeks after anthesis, can be induced
the callus formation. The addition of malt extract or biotin is better to induce the callus
formation. Incubation conditions better in medium light induces the formation callus.
Keywords: Citrus Nobilis, Endosperm Culture, Stage of Endosperm Development, Kaseinl
Hidrolisat, Malt Extract
Pendahuluan
Jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura nasional yang penting, tetapi
hingga saat ini produksi dan daya saingnya terhadap buah jeruk impor masih rendah.
Produksi jeruk nasional dibatasi oleh lahan pertanaman yang bersaing dengan komoditas
lain yang lebih menguntungkan. Salah satu kendala yang menurunkan daya saing jeruk
Siam adalah jumlah biji yang cukup tinggi, sekitar 15 biji/buah, sementara jumlah biji

merupakan salah satu kriteria kualitas buah jeruk yang penting dan berdaya saing tinggi
(Karp, 2007). Sampai saat ini belum ada jeruk Siam lokal Indonesia yang direkomendasikan
buahnya tidak berbiji. Perakitan buah jeruk tanpa biji dapat dilakukan dengan teknik in vitro
melalui beberapa pendekatan diantaranya dengan merakit tanaman jeruk yang memiliki
tingkat ploidi triploid.
Tanaman triploid sangat berharga karena memberikan nilai tambah ekonomi dalam
memperbaiki mutu dan kualitas buah karena buahnya tidak berbiji, lebih besar, dan lebih
produktif. Selain keunggulan tersebut, tanaman triploid juga mempunyai kemampuan
pertumbuhan yang lebih cepat dan bunganya lebih besar (Gupta, 1982) dan lebih cepat
panen serta biomassanya lebih besar (Thomas dan Chaturvedi, 2008).
Fenomena perubahan tingkat poliploidi ini sangat jarang ditemukan pada tanaman
jeruk. Ploidi jeruk pada umumnya adalah diploid dengan jumlah kromosom 18 (Lapin, 1937).
Tahiti Lime yang merupakan jenis jeruk komersial tanpa biji yang mempunyai ploidi triploid
alami (Bachi, 1940).
Tanaman triploid dapat dirakit dengan berbagai cara pendekatan baik secara
konvensional maupun non konvensional. Penggunaan endosperma dalam kultur in vitro
akan menghasilkan tanaman triploid. Jaringan endosperma berkembang setelah fertilisasi
ganda terjadi dan jaringan ini merupakan hasil fusi antara 2 inti polar dan satu inti generatif
sperma sehingga sel yang berkembang merupakan sel yang triploid (Berger, 2003).
Jaringan ini dapat dikulturkan pada saat sel-selnya sudah berkembang dengan dinding sel

yang tumbuh sempurna. Menurut Hoshino et al., (2011), tanaman triploid yang dihasilkan
dari kultur endosperm lebih unggul dari pada tanaman triploid dari hasil persilangan.
Keberhasilan kultur endosperma ditentukan oleh berbagai faktor, diantaranya adalah
tahapan endosperma, formulasi media dan kondisi pengkulturan. Endosperma muda
mempunyai fase sel-sel yang baru dan pada umumnya mempunyai respon yang lebih baik
apabila dikulturkan (Tao et al., 2009) seperti pada tanaman jeruk besar dan apel (Wang dan
Chang, 1978), Citrus grandis cv White Siamese (Gmitter et al., 1990), cv Tosa-Buntan (Yang
et al., 2000), Citrus sinensis cv Hongjiang (Chen et al., 1990), dan cv Ridge Pineaple
(Gmitter et al., 1990).

528

Penelitian bertujuan untuk mengetahui tahapan perkembangan endosperma yang
respon untuk kultur in vitro dan mengetahui formulasi media untuk menginduksi
pembentukan kalus dari endosperma.
Metodologi
Penelitian dilakukan di laboratorium kultur in vitro Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian, Bogor. Bahan tanaman
yang digunakan adalah tanaman jeruk Siam yang berumur 5 tahun setelah disambung dari
mata tunas sebagai sumber jaringan endosperma. Penelitian dilakukan dalam dua kegiatan

berurutan yaitu studi tahapan perkembangan endosperma jeruk Siam dan induksi
pembentukan kalus dari jaringan endosperma.
Studi tahapan perkembangan endosperma jeruk Siam
Bahan tanaman yang digunakan adalah buah muda yang berumur 8, 9, 10, 11, 12,
13, dan 14 minggu setelah anthesis. Buah diukur diameternya

sebelum disterilisasi.

Sterilisasi buah dilakukan dengan merendam buah dalam alkohol 96% kemudian dilalukan
pada lampu bunsen. Biji diisolasi kemudian dipotong secara transversal untuk mengamati
perkembangan embrio dan endosperma. Pengamatan dilakukan dengan bantuan mikroskop
binokuler pada perbesaran 40 kali. Pengamatan dilakukan pada visual ukuran biji, visual
endosperma dan embrio.
Induksi pembentukan kalus dari jaringan endosperma
Tahapan perkembangan endosperma
Bahan tanaman yang dikulturkan adalah jaringan endosperma dari berbagai umur
buah jeruk, 10, 11,12, 13, 14 minggu setelah anthesis. Sterilisasi buah dilakukan dengan
merendam buah dalam alkohol 96% kemudian dilalukan pada lampu bunsen.
Isolasi endosperma dilakukan dalam laminar air flow cabinet dengan bantuan
mikroskop binokuler dengan perbesaran 40x. Endosperma diisolasi dari biji yang dikeluarkan

dari buah yang sudah disterilkan. Endosperma dikulturkan pada formulasi media induksi
pembentukan kalus embriogenik jeruk Siam diploid (Husni, 2010). Biakan kemudian
diinkubasi di ruang kultur tanpa cahaya.
Lingkungan Kultur
Bahan tanaman yang digunakan adalah jaringan endosperma yang diisolasi dari
buah berumur 13 minggu setelah anthesis. Jaringan endosperma dikulturkan pada media
induksi pembentukan kalus embriogenik jeruk Siam diploid (Husni, 2010). Biakan dikulturkan
pada lingkungan gelap (tanpa cahaya) dan cahaya rendah ( ±600 lux) selama 16 jam.
o

Temperatur ruang kultur dijaga pada suhu 22-25 C.
Optimasi media induksi pembentukan kalus dari jaringan endosperma
Optimasi induksi pembentukan kalus dilakukan pada media Husni et al. (2010)
dengan penambahan biotin 0.7 mg/l; ekstrak malt 500 mg/l; kaseinl hidrolisat 250 mg/l;
ekstrak malt +biotin; kaseinl hidrolisat + biotin. Bahan tanaman yang digunakan adalah

529

jaringan endosperma yang diisolasi dari buah muda berumur 13 minggu setelah anthesis.
Biakan diinkubasi di ruang kultur dengan cahaya rendah (± 600 lux) selama 16 jam dan suhu

o

ruang kultur dijaga pada suhu 22-25 C.
Pengamatan pada induksi kalus dari jaringan endosperma dilakukan setiap minggu.
Pengamtan dilakukan terhadap persentase pembentukan kalus dan embriosomatik
langsung.
Hasil dan Pembahasan
Studi tahapan perkembangan endosperma jeruk Siam
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa buah yang berumur 8 dan 9 minggu setelah
anthesis dengan mikroskop binokuler pembesaran 40x belum dapat mengamati embrio dan
jaringan endosperma (Tabel 1). Endosperma masih berupa cairan yang diduga merupakan
sel induk endosperma dengan multi inti bebas yang belum mengalami selulerisasi. Pada
tahapan ini baik embrio zigotik maupun nuselar belum teramati.
Tabel 1. Tahapan perkembangan endosperma pada buah 8-14 minggu setelah anthesis.
Umur Buah
(MSA)

Ukuran yang teramati
Buah (cm)

Biji (cm)

8
9
10
11
12
13
14

1,3
1,7
2,0
2,1
2,4
3,0
3,5

0,2
0,3

0,4
0,55
0,6
0,7
0,9

Keterangan : MSA , minggu setelah anthesis
* Embrio nuselar 1-2 buah/biji
- Endosperma inti bebas (cair)

Embrio (m)
< 100
100-150
100-200
>200*
>500**

Endosperma (volume)
+
++

++
+
Tidak ada

** Embrio nuselar >2 buah/biji
+ Endosperma kental

Embrio dan endoperma mulai teramati pada minggu ke sepuluh setelah anthesis.
Embrio zigotik tumbuh di bagian mikrofil kantung embrio (biji) dengan ukuran kurang dari
100 (m) dan endosperma mulai terlihat mengental membentuk jaringan seperti jelly,
meskipun masih banyak bagian yang cair.
Jaringan endosperma yang mengental bertambah hingga umur 12 minggu setelah
anthesis. Volume endosperma mulai berkurang pada minggu ke 13 seiring dengan
tumbuhnya embrio nuselar pada dinding mikrofil kantung embrio. Pada minggu ke 14
jaringan endoperma tidak terlihat lagi, pada beberapa biji terlihat jaringan tipis transparan
(tembus pandang) yang merupakan sisa dari jaringan endosperma. Pada tahapan ini embrio
zigotik sudah mencapai masak morfologis (bentuk torpedo) dan embrio nuselar sudah
bertambahan banyak (lebih dari 3) dengan berbagai tahapan perkembangan embrio.
Induksi pembentukan kalus dari jaringan endosperma
Tahapan perkembangan endosperma
Berdasarkan pengamatan pada buah, jaringan endoperma mulai teramati pada
buah yang berumur 10 - 14 minggu setelah anthesis. Jaringan endosperma tersebut diisolasi

530

kemudian dikulturkan pada media induksi pembentukan kalus jeruk Siam diploid (Husni et al,
2010). Setelah 6 minggu dikulturkan, terlihat bahwa hanya endosperma yang berasal dari
buah 12 dan 13 minggu setelah anthesis yang dapat diinduksi pembentukan kalusnya
dengan persentase yang tidak terlalu tinggi hanya 7,14 dan 3,10% (Tabel 2). Gmitter et al.,
(1990) melaporkan bahwa kalus terinduksi dari endosperma jeruk manis (C. sinensis), grape
fruit (C. paradisiaca) dan Pommelo (C. grandis, sekarang C. maxima) dari endosperma 1214 minggu setelah anthesis. Persentase yang rendah pada penelitian ini mungkin
disebabkan formulasi media dan lingkungan kultur belum mampu menginduksi pembentukan
kalus secara maksimal. Hal ini menunjukkan bahwa walaupun komposisi media untuk
induksi pembentukan kalus dengan eksplan embrio zigotik dan nuselar (dengan tingkatan
ploidi diploid) cukup baik, ternyata tidak cukup baik untuk menginduksi pembentukan kalus
dari jaringan endosperma (triploid).
Tabel 2. Respon jaringan endosperma pada berbagai tahapan perkembangan pada media
induksi kalus, 6 minggu setelah dikulturkan pada media induksi kalus (Husni et al.,
2010)
Umur endosperma (Minggu
Setelah Anthesis)
10
11
12
13
14

Kalus
0
0
7,14
3,10
0

Respon biakan (%)
Embriosomatik langsung
0
0
0
0
0

Lingkungan Kultur
Lingkungan kultur terutama cahaya sangat mempengaruhi respon dari eksplan.
Beberapa eksplan memerlukan kondisi cahaya terang (± 1000 lux) selama 16 jam, atau
cukup dengan cahaya rendah atau bahkan kodisi gelap untuk mendukung pertumbuhan dan
perkembangannya. Induksi pembentukan kalus sering tidak memerlukan cahaya seperti
pada tanaman Allium chinense (Yan et al., 2009).

Pada beberapa tanaman, cahaya

diperlukan untuk menginduksi eksplan dalam pembentukan kalusnnya seperti pada jeruk
Siam dengan eksplan embrio nuselar dan embrio zigotik (Husni et al., 2010), tanaman obat
Cardiospermum halicacabum (Thomas dan Mseena, 2006), Curcuma soloensis (Zhang et
al., 2011).
Jaringan endosperma diisolasi dari buah yang berumur 13 minggu setelah anthesis.
Enam minggu setelah inkubasi terlihat bahwa induksi kalus dari jaringan endosperma lebih
respon pada kondisi cahaya rendah, sekitar 600 lux selama 16 jam (Tabel 3). Pada kultur
endosperma ini juga terbentuk embriosomatik langsung meskipun persentasenya juga
rendah. Pada induksi kalus jeruk Siam dengan menggunakan eksplan embrio zigotik dan
nuselar (diploid) lebih baik dilakukan pada kondisi terang (Husni et al., 2010). Hal yang
berbeda pada eksplan jaringan endosperma (triploid) jeruk Siam Medan dimana kondisi
kultur dengan cahaya 100 lux, induksi pembentukan kalusnya kurang dari 10% (Tabel 2).
Pada kondisi gelap, induksi kalus dari jaringan endosperma juga tidak berhasil dengan baik.

531

Hasil yang lebih baik diperoleh dari eksplan yang dikulturkan pada kondisi cahaya rendah,
sekitar 600 lux, meskipun masih kurang dari 50%.
Tabel 3. Persentase pembentukan kalus dan embrio somatik langsung pada inkubasi kultur
gelap dan cahaya rendah, 6 minggu setelah dikulturkan pada media induksi kalus
(Husni et al., 2010).
Lingkungan inkubasi
Kalus
2,38
23,81

Gelap
Cahaya rendah

Respon biakan (%)
Embriosomatik langsung
4,76
7,14

Optimasi media induksi pembentukan kalus dari jaringan endosperma
Menurut Yan et al. (2009), untuk keberhasilan induksi kalus pada tanaman A.
sinensis selain ditentukan oleh eksplan yang tepat juga sangat ditentukan oleh formulasi
media yang tepat. Pada jeruk, umumnya induksi kalus dilakukan dengan menambahkan BA
pada media induksi kalusnya (Gmitter et al., 1990; Carimi et al., 1995; Khan et al., 2009).
Induksi kalus dari embrio nuselar dan zigotik jeruk Siam berhasil dilakukan dengan baik
pada media MS modifikasi dengan penambahan BA 3 mg/l (Husni et al., 2010), tetapi untuk
eksplan endosperma hasil belum begitu baik sehingga diupayakan dengan penambahan
bahan organik untuk mengoptimalkan pembentukan kalus dari eksplan endosperma.
Optimalisasi pembentukan embrio dicoba dengan menambahkan bahan organik
(kasein hidrolisat dan ekstrak malt) kedalam media dan memperkaya vitamin dengan
menambahkan biotin kedalam media induksi. Hal ini juga dilakukan Gmitter et al. (1990) dan
Yang et al. (2000)

yang lebih memperkaya medium induksi kalus untuk endosperma

dibanding medium untuk jaringan diploidnya. Pada kultur endosperma jeruk Siam, enam
minggu setelah kultur terlihat bahwa induksi pembentukkan kalus terbaik diperoleh dari
media dengan penambahan biotin atau ekstrak malt (Tabel 4). Sementara penambahan
kasein hidrolisat tidak dapat meningkatkan persentase pembentukan kalus dari jaringan
endosperma jeruk meskipun bahan ini banyak digunakan untuk kultur endosperma tanaman
dikotil (Hoscino et al., 2011). Kombinasi bahan organik dengan vitamin juga tidak
meningkatkan pembentukan kalus dari jaringan endiosperma, berbeda dengan tanaman
jambu biji (Rai et al., 2008) penambahan bahan organik yang dikombinasikan dengan
vitamin dapat meningkatkan induksi kalus embriogenik. Induksi kalus dari eksplan jeruk
Siam medan lebih efektif pada media dengan penambahan ekstrak malt karena bahan ini
merupakan bahan organik yang lebih murah dari pada biotin.
Tabel 4. Respon jaringan endosperma pada berbagai formulasi media untuk induksi
pembentukan kalus, pada media induksi kalus (Husni et al., 2010).
Media induksi
(Minggu Setelah Anthesis)
Biotin
Ekstrak malt
Kasein hidrolisat
Ekstrak malt +Biotin
Kaseinl hidrolisat+ Biotin

532

Kalus
53.13
53.13
36.47
40.64
48.98

Respon biakan (%)
Embriosomatik langsung
0
0
20,83
0
0

Kesimpulan
Dari rangkaian penelitian pendahuluan ini dapat disimpulkan bahwa :
-

Jaringan endosperma jeruk dapat diisolasi dari buah muda 10-14 minggu setelah
anthesis

-

Jaringan endosperma yang respon untuk diinduksi pembentukan kalusnya adalah
endosperma yang diisolasi dari buah 12-13 minggu setelah anthesis

-

Inkubasi pada lingkungan cahaya rendah (± 600 lux) lebih baik dibandingkan pada
kondisi gelap

-

Penambahan ekstrak malt atau biotin baik untuk menginduksi pembentukan kalus,
tetapi secara ekonomis penambahan ekstrak malt lebih menguntungkan.
-

-

Ucapan Terima Kasih

Penelitian ini didanai oleh program Hibah Pasca Sarjana atas nama Dr.
Agus Purwito (FAPERTA, IPB) Tahun Anggaran 2011 dan Balitjestro yang sudah
menyedikan bahan tanaman jeruk Siam Medan.

-

Daftar Pustaka

-

Bachi, O. 1943. Cytological observations in citrus, III Megasporogenesis, fertilization
and polyembryony. Bot. Gaz. 105: 221-225

-

Carimi, F, F De Pasquale, F G Crescimanno. 1995. Somatic embryogenesis in
Citrus from styles culture . Plant Science 105: 81-86

-

Chen, Z G, S Q Lin and Q L Lin. 1988. The development of plantlets from the
endosperm of loquat. Pp 363-364. In Genetic Manipulation in Crops. Proc. Int.
Symp. Genetic Manipulation in Crops, Beijing.

-

Hoshino,T, Y Miyashita, And TD Thomas. 2011. In vitro culture of endosperm and
its application in plant breeding: Approaches to polyploidy breeding. Scientia
Horticulture. 130 (1):1-8

-

Husni A, Purwito A, Mariska I, Sudarsono. 2010. Regenerasi tanaman jeruk Siam
melalui embryogenesis somatic. J Agrobiogen 6(2): 79-83

-

Lapin, W.K. 1937. Investigation of polyploidy in citrus work. All-Unian Sci. Res. Inst.
Humid Subtrop.I:1-68

-

Gmitter, F G Jr., X B Ling, and X X Deng. 1990. Induction of triploid Citrus plants
from endosperm calli in vitro. Theor. Appl. Gen. 80: 785-790

-

Khan, E U, X Z Fu, J Wang, Q J Fan, X S Huang, G N Zhang, J Shi, J H Liu. 2009.
Regeneration and characterization of plants derived from leaf in vitro culture of two
sweet orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) cultivars. Sci Hortic. 120: 70-76

-

Karp, D. 2007. Mandarins growing nears Bakersfield, Calif. Marisorpa, Calif

-

Thomas, T D, and R Chaturverdi. 2008. Endosperm cultura: A novel method for
triploid plant. Plant Cell. Tiss. Org. Cult. 93 (1):1-14

-

Tao, R, K Ozawa, M Tamura and A Sugiura. 2009. Dodecaploid plant regeneration
from endosperm cultura of Persimmon (Diospyros kaki L.).

-

Wang D, and C J Chang. 1978. Triploid citrus plantlet from endosperm culture. Scie
Sinica. 21: 822-827

533

-

Yang, X, A Kitajima and K Hasegawa. 2000. Callus induction and embryoid
regeneration from the endosperm culture of “Tossa-Buntan” pummel (Citrus grandis
[L.]). Environment Control Biol. 38 (4): 241-246

-

Yan, MM, C Xu, C-H Kim, Y-C Um, A Bah, D-P Guo. 2009. Effects of explant type,
culture media and growth regulators on callus induction and plant regeneration of
Chinese jiaotou (Allium chinense). Sci Hortic. 123:124-128

-

Zhang, S, N Liu, A Sheng, G Ma, G Wu. 2011. Direct and callus-mediated
regeneration of Curcuma soloensis Valeton (Zingiberaceae) and ex vitro
performance of regenerated plants. Sci Hortic. 130: 899-

Diskusi
1.

534

Nama Penanya
Pertanyaan/saran/komentar
Jawab

:
:
:

:

Bukittinggi 23-25 September 2014

Tema

:“Dukungan Teknologi dan Hasil Penelitian dalam
Membangun Pertanian Bio-industri Buah Tropika
Berkelanjutan”

Diselenggarakan Oleh:

BALAI PENELITIAN TANAMAN BUAH TROPIKA
PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN HORTIKULTURA
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN
KEMENTERIAN PERTANIAN
2015

ISBN : 978-979-1465-43-4

PROSIDING
Seminar Nasional Buah Tropika Nusantara II
Bukittinggi, 23 – 25 September 2014

X, 1270 halaman, 2015
Penyunting Pelaksana

:

Dr. A. Soemargono
Dr. Muryati, MP.
Ir. Sri Hadiati, MP.
Dr. Martias, MP.
Dr. Agus Sutanto, MSc.
Ir. NLP. Indriyani, MP.
Dra. Jumjunidang, M.Si

Setting Layout

:

M. Nufur, AM.d
Ismuharti, AM.d

Diterbitkan oleh

:

Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura.
Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika
Jl. Raya Solok–Aripan Km 8, Kotak Pos 5 Solok
Sumatera Barat 27301
Telphon : 0755-20137, Faximili : 0755-20592,
Website: www.balitbu.litbang.pertanian.go.id,
E-mail: balitbu@litbang.pertanian.go.id

KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan
yang Maha Kuasa, Prosiding Seminar Nasional Buah Tropika
Nusantara II telah dapat diselesaikan dengan baik. Seminar
Nasional yang diselenggarakan pada tanggal 23-25 September
2014 di hotel The Hills Bukittingi dengan tema:“Dukungan
Teknologi

dan

Hasil

Penelitian

dalam

Membangun

Pertanian Bio-industri Buah Tropika Berkelanjutan” bertujuan untuk: (1)
Menginformasikan

hasil-hasil

penelitian

tanaman

buah

tropika,

(2)

Mensosialisasikan dan mengkomunikasikan isu-isu terbaru dalam perbuahan
nasional, (3) Mengidentifikasi peluang konservasi, perbenihan, pengolahan dan
pemasaran buah tropika dalam mewujudkan pertanian bio-industri berkelanjutan, (4)
Mendapatkan umpan balik, masukan, tindak lanjut dari pengguna terhadap
penerapan science, innovation, and networks dalam pengembangan buah tropika
dan (5) Meningkatkan kualitas dan kuantitas Karya Tulis Ilmiah (KTI) komoditas
tanaman buah pada jurnal Nasional dan Internasional.
Beberapa rumusan yang telah dihasilkan dalam Seminar Nasional tersebut, berupa
rangkuman inovasi dan teknologi buah-buahan yang dihasilkan oleh berbagai
lembaga penelitian, dapat ditingkatkan aplikasinya guna membangun pertanian Bioindustri buah tropika secara berkelanjutan.
Makalah yang disampaikan dalam seminar ini disusun dalam Prosiding Seminar
Nasional Buah Tropika Nusantara II yang terdiri dari dua bundel. Semua naskah
dalam prosiding telah dipresentasikan dalam seminar tersebut, baik secara oral
maupun poster dan telah melalui proses evaluasi dan editing oleh tim penyunting.
Pada kesempatan ini saya menyampaikan penghargaan dan terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu penyusunan Prosiding Seminar Nasional Buah
Tropika Nusantara II ini. Semoga prosiding ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak
yang membutuhkan.
Jakarta, April 2015
Kepala Pusat,
Dr. Ir. M. Prama Yufdy, MSc.
NIP.: 19591010 198603 1 002

i

ii

SAMBUTAN
KEPALA BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN
Dalam
SEMINAR BUAH TROPIKA NUSANTARA KEDUA
BUKITTINGGI, 23-25 SEPTEMBER 2014
Assalamu'alaikum warahmatullahi wabarakatuh,
Selamat pagi dan salam sejahtera bagi kita semua,
Yang saya hormati,


Direktur Jenderal Hortikultura,



Para pejabat yang mewakili eselon I lingkup Kementan,



Kepala Dinas Propinsi Sumatera Barat



Kepala Dinas Pertanian Kabupaten Agam



Dekan Fakultas Pertanian UNAND, UMMY, Politani



Para Narasumber



Kepala Pusat/Puslitbang dan Balai Besar lingkup Badan Litbang Pertanian;



Serta Para Kepala BPTP, Balai Penelitian, Peneliti, Perekayasa, Penyuluh dan Hadirin
yang berbahagia,

Pertama tama marilah kita panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan kesehatan kepada kita semua sehingga dapat berkumpul pada
acara “Seminar Nasional Buah Tropika Nusantara II” dengan tema “Dukungan teknologi dan
hasil penelitian dalam membangun pertanian bio-industri buah tropika berkelanjutan”. Juga
tidak lupa disampaikan salawat dan salam kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang telah
membimbing umat manusia menuju jalan yang terang.
Hadirin yang saya hormati,
Pada pagi hari ini kita menghadiri seminar buah tropika nusantara yang kedua yang
merupakan salah satu rangkaian dari Pekan Bakti Agroinovasi dalam rangka hari ulang
tahun Badan Litbang Pertanian ke 40. Topik Bio-industri pertanian memang sengaja
diangkat pada seminar ini dengan tujuan untuk menghimpun informasi sejauh mana hasilhasil penelitian bio industri tanaman buah tropika telah dilakukan. Hal ini penting untuk
dilakukan guna mendukung program Kementerian Pertanian tahun-tahun berikutnya yang
menekankan pada pertanian bio-industri berkelanjutan.
Para hadirin sekalian,
Bidang pertanian saat ini sedang menghadapi permasalahan dan tantangan yang cukup
berat, yaitu berkurangnya areal pertanian, berkurangnya sumberdaya air, pemanasan
global, pencemaran lingkungan, dan pertumbuhan penduduk. FAO memperkirakan bahwa

iii

produktivitas pertanian harus dua kali lipat pada tahun 2025 untuk memenuhi peningkatan
permintaan pangan akibat pertumbuhan populasi penduduk dan penurunan sumberdaya
pertanian. Oleh karena itu tantangan terbesar adalah bagaimana menghasilkan pangan
dengan efisiensi tinggi namun dengan dampak lingkungan minimal.
Para hadirin sekalian,
Terkait dengan buah-buahan, daya saing buah tropika Indonesia masih rendah terutama
untuk pasar ekspor. Hal ini dikarenakan belum optimalnya (1) kuantitas produksi sehingga
berpengaruh pada pemenuhan kuota permintaan dan kontinyuitas suplai, (2) kualitas
produksi yang berpengaruh pada tingkat kesukaan konsumen, (3) penanganan pascapanen
yang terutama berkaitan dengan daya simpan buah. Kesemua ini terjadi karena sebagian
besar buah tropika Indonesia dihasilkan dari lahan pekarangan atau hutan yang umumnya
belum menerapkan teknologi rekomendasi. Tanaman biasanya dirawat dengan teknologi
sekedarnya dan beragam sehingga menghasilkan kuantitas dan kualitas produksi yang
beragam pula. Sehingga bila dihubungkan dengan persyaratan pasar biasanya hanya sedikit
yang memenuhi syarat terutama untuk pasar ekspor, yaitu hanya sekitar 10-15%.
Rendahnya daya saing buah tropika terlihat dari data ekspor impor tahun 2012, dimana
volume ekspor sebesar 216.752 ton dengan nilai U$ 227.403.266 sedangkan volume impor
sebesar 885.174 ton dengan nilai U$ 963.684.451. Kondisi ini menjadi tantangan bagi kita
semua untuk meningkatkan daya saing buah tropika Indonesia sehingga mampu bersaing
dengan buah dari negara lain.
Para hadirin yang berbahagia,
Arah kebijakan dan strategi pembangunan hortikultura, termasuk buah-buahan, mengacu
pada arah visi, misi, dan sasaran utama pembangunan pertanian dalam SIPP 2013-2045.
Pembangunan hortikultura ke depan diarahkan untuk mewujudkan sistem hortikultura yang
mandiri, maju, adil dan makmur. Pembangunan hortikultura harus mengarah pada
terwujudnya sistem pertanian-bioindustri berkelanjutan yang menghasilkan beragam produk
bernilai tambah tinggi dari sumberdaya hayati tropika. Program dan kegiatan utama litbang
pertanian adalah melaksanakan penelitian untuk menjawab berbagai permasalahan yang
dihadapi, sehingga porsi utama alokasi sumberdaya harus difokuskan untuk melaksanakan
kegiatan penelitian yang menghasilkan invensi dan inovasi terobosan. Keunggulan
pembangunan hortikultura di dalam negeri dalam era persaingan global haruslah didasarkan
pada potensi sumberdaya tropika untuk menghasilkan biomassa dan dijadikan sebagai basis
keunggulan kompetitif dalam bioekonomi. Pembangunan hortikultra dilandasi oleh
keunggulan kawasan tropika yang secara alami merupakan kawasan yang efektivitas dan
produktivitas dalam pemanfaatan energi matahari melalui proses budidaya dan bioenjinering
hayati untuk menghasilkan biomassa dan energi yang siap pakai. Pembangunan subsektor
hortikultura harus diarahkan pada terwujudnya sistem pertanian yang berdaya saing global
serta mampu memberi kontribusi nyata terhadap peningkatan pendapatan petani, nilai

iv

ekspor dan mendorong berkembangnya pusat pertumbuhan ekonomi berbasis bioindustri di
daerah.
Para hadirin sekalian,
Memasuki periode pembangunan tahun 2015 – 2019, Badan Litbang Pertanian menempuh
pendekatan 9 sistem inovasi sesuai dengan segmentasi sistem agribisnis, yaitu (1)
Pengelolaan Sumber Daya, (2) Sistem Produksi, (3) Pasca Panen/Pengolahan, (4)
Logistik/Distribusi, (5) Pengelolaan Lingkungan, (6) Pemasaran hasil, (7) Inovasi
Kelembagaan, (8) Dukungan Manajemen, dan (9) Blok Program. Sistem inovasi tersebut
diselaraskan dengan konsep bioekonomi yang bertumpu pada bidang bioteknologi dan
bioenjinering. Di dalam menerapkan 9 sistem inovasi tersebut, Badan Litbang Pertanian
mengembangkan jaringan kerjasama dengan berbagai instansi terkait di dalam maupun luar
negeri. Hal ini sejalan dengan tagline Badan Litbang Pertanian yaitu Science, Innovation,
dan Network yang mengimplementasikan keterpaduan hulu – hilir dalam penciptaan invensi
dan pengembangan inovasi melalui sinergi sistem litkajibangdiklatluhrap.
Para hadirin yang saya hormati,
Demikian sambutan yang bisa saya sampaikan pada hari ini. Mudah-mudahan dari kegiatan
seminar dapat dihimpun semua teknologi inovasi mendukung pertanian bio-industri
sekaligus masukan/saran/pendapat agar pertanian bio-industri berkelanjutan terutama untuk
perbuahan

dapat

diwujudkan.

Dengan

mengucap

Bismilahirrohmanirrohim

seminar

“Dukungan teknologi dan hasil penelitian dalam membangun pertanian bio-industri buah
tropika berkelanjutan” dengan ini secara resmi dibuka.

Wabillahi taufiq Walhidayah,
Wassalaamu’alaikum Warahmatullaahi Wabarakaatuh,

Bukittinggi, 23 September 2014
Kepala Badan Litbang Pertanian
Dr. Haryono, MSc

v

vi

DAFTAR ISI

Hal

1.

2.
3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.
16.

KATA PENGANTAR
SAMBUTAN KEPALA BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN
PERTANIAN
DAFTAR ISI
MAKALAH UTAMA
System Approach Pertanian Bio-industri Buah Tropika Berkelanjutan
Sekretaris Badan Badan Penelitian dan Pengambangan Pertanian
Dr. Agung Hendriadi
Konsep Dan Penerapan Sistem Pertanian-bioindustri Berkelanjutan
Prof. Dr. Pantjar Simatupang
Penelitian Tanaman Buah Menuju Pertanian Bio-Industri Berkelanjutan
Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura
Dr. Ir. M. Prama Yufdy, MSc.
Status Dan Arah Pengembangan Kawasan Buah-buahan Di Indonesia
Direktur Budidaya dan Pasca Panen Buah
Ir. Rahman Pinem, MM
Inovasi Alat dan Mesin Pertanian Dalam Meningkatkan Mutu dan Nilai
Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian
Dr. Astu Unadi, M.Eng
Dukungan Teknologi Pascapanen Dalam Meningkatkan Nilai Tambah Produk
Buah Tropika Dan Pertanian Bio-industri
Balai Besar Pasca PanenPertanian
Ir. Rudy Tjahjohutomo, MT
Peranan PKHT-IPB dalam Pengembangan Tanaman Buah
Pusat Kajian Hortikultura Tropika
Dr. Darda Efendi
Peluang, Tantangan dan Upaya Mendorong Pengembangan Bio-Industri
Tanaman Buah Indonesia Memasuki Masyarakat Ekonomi ASEAN
Prof. Dr. Roedhy Poerwanto
Model Pembangunan Pertanian Bio-industri Berbasis Pertanian
PT. Great Giant Pineapple
Ruslan Krisno dan Supriyono Loekito
Potensi Pasar dan Daya Saing Buah Indonesia pada Era Pasar Global
ASEIBSSINDO
SDG dan Pemuliaan
Konservasi Jangka Pendek Secara In Vitro Sumber Daya Genetik Pisang
Menggunakan Media dengan Berbagai Tekanan Osmotik dan Penyimapanan
Suhu Rendah
Wiwik Hardaningsih dan Muzakkir
Diversitas Tanaman Buah di Lahan Pekarangan Sumatera Barat (Diversity of
Fruit Crops in Home Garden of West Sumatera)
Hardiyanto dan Nirmala Friyanti Devy
Penerapan Konsep Community Based Biodiversity Management (CBM) dalam
Konservasi Sumber Daya Genetik Garcinia sp Mendukung Pertanian
Bioindustri
Idha Widi Arsanti dan Ellina Mansyah
Karakterisasi 25 Klon Mangga untuk Perbaikan Varietas Mangga Gedong
Gincu
Karsinah, Rebin, Sri Hadiati, Kusrini Setyowati, dan M. Jawal Anwaruddin Syah
Aegle marmelos (L.) Corr.: Peningkatan Potensi Buah Lokal Indonesia
Fitri Fatma Wardani, Frisca Damayanti, dan Inggit Puji Astuti
Mangifera pajang Kostermann: Mangga Liar Endemik Borneo yang Kritis di
Alam dan Persebarannya di Kalimantan
Inggit Puji Astuti dan Reni Lestari

i
iii
vii

1
9

37

71

83

103

137

165

183
191

199

209

221

231
239

245

vii

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.
24.
25.

26.
27.
28.

29.

30.

31.
32.

33.

34.

35.

36.

37.

viii

Inventarisasi dan Karakterisasi Morfologi Tanaman Durian (Durio zibethinus)
di Langkahan dan Sawang Kabupaten Aceh Utara.
Rd. Selvy Handayani dan Ismadi
Analisis Keragaman Sumber daya Genetik Buah-Buahan di Kabupaten
Karimun Provinsi Kepulauan Riau melalui Pendekatan Indeks Shanon dan
Koofisien Sorenson
Dahono, Yayu Zurriyati dan Lutfi Izhar
Keanekaragaman Gandaria (Bouea oppositifolia (Roxb.) Adelb.,
Anacardiaceae) Asal Sumatra dan Kebun Raya Bogor
Tri Harsono, Nursahara Pasaribu, Sobir, Fitmawati, Yusron E. Ritonga
Karakterisasi dan evaluasi Koleksi Plasma Nutfah Durian Berdasarkan
Karakter Morfologi Buah
Sri Hadiati, S., F. Nasution dan D. Sunarwati
Pendugaan Keragaman Garcinia sp dan Nephelium sp di Propinsi Sumatera
Barat dan Jambi serta Potensi Pemanfaatannya dalam Pertanian Bioindustri,
Ellina Mansyah dan Edison Hs
Karakterisasi Beberapa Aksesi Indigenous Durian di Kabupaten Katingan
Provinsi Kalimantan Tengah
Ni Luh Putu Indriyani dan Sri Hadiati
Seleksi Karakter Agronomis beberapa Hasil Persilangan Pepaya,
Sunyoto, Tri Budiyanti, Liza Octriana, dan Dewi Fatria
Karakterisasi Buah Galur Melon Generasi Lanjut
Makful, Hendri, Sunyoto dan Sahlan
Performa Beberapa Galur Harapan Melon Serta Prospeknya Sebagai Calon
Kultivar Unggul Baru
Suharyon Mayunar dan Busyra
Teknologi Genomika Untuk Akselerasi Pemuliaan Tanaman Buah Tahunan
I Made Tasma dan Puji Lestari
Analisis Sidik Jari DNA pada Mangga (Mangifera indica L.)
Puji Lestari, Reflinur dan I Made Tasma
Konservasi In Vitro Tanaman Jeruk (Citrus sp.) dan Pengaruhnya Terhadap
Stabilitas Genetik
Farida Yulianti, F. Devy
Sebaran dan Keragaman Plasma Nutfah Jenis Buah-buahan di Kalimantan
Selatan
Aidi Noor dan Rina Dirgahayu Ningsih
Keragaan Morfologi dan Kualitas Buah Pepaya Di Empat Lokasi di Wilayah
Bogor pada Dua Musim
Siti Noorrohmah, Sobir, Sriani Sujiprihati
Morfogenesis Aksis Bunga Pisang Kepok Kuning dan Kluthuk Awu
Ika Roostika, Suci Rahayu, Edison, Agus Sutanto
Kajian Konservasi dan Pemanfaatan Sumber Daya Genetik Lokal Tanaman
Buah-Buahan di Bali
I Gusti Komang Dana Arsana
Eksplorasi dan Karakterisasi Duku (Lansium sp.) Unggulan Lokal Kabupaten
Dharmasraya
Edison, HS, Catur Hermanto, dan Titin Purnama
Pemanfaatan SNP berbasis Gen Spesifik sebagai Marka Molekuler yang
Menunjang Program Pemuliaan Tanaman Buah Tropika
Agus Sutanto
Studi Keragaman Genetik Nangka (Artocarpus heterophyllus Lam.)
Berdasarkan Marka Morfologi
Sulassih, Sobir, Santosa E, Tirtawinata MR
Keanekaragaman Spesies Tanaman Pekarangan di Wilayah Pedesaan di
Kabupaten Kutai Kartanegara, Provinsi Kalimantan Timur)
Noor Roufiq Ahmadi dan Farid R. Abadi
Potensi dan Konservasi Durian Hutan Kalimantan (Durio kutejensis)
Tri Atmoko

253

263

271

279

289

301
307
319

331
341
351

361

367

377
385

393

401

407

417

425
437

38.

39.

40.

41.

42.

43.

Inventarisasi dan Prospek pengembangan Sumber Daya Genetik Tanaman
Buah spesifik Kabupaten Muaro Jambi Propinsi Jambi
Julistia B, Desi Hernita dan Endrizal
Kajian Dampak Deforestasi terhadap Ancaman Kepunahan Sumber Daya
Genetik Buah-Buahan Tropika Nasional
Dian Kurniasih
Pendugaan Nilai Heterosis dan Heterobeltiosis Pepaya Koleksi Balitbu
Tropika di Kebun Percobaan Subang
Noflindawati dan Dewi Fatria
BUDIDAYA
Pengaruh Sumber Eksplan dan Teknik Sterilisasi pada Perbanyakan Tin
(Ficus carica) melalui Kultur Jaringan
Agustina E. Marpaung , Rina C. Hutabarat dan Liza Octriana
Pengaruh Kombinasi Benzil Amino Purin (BAP) dan Napthalene Acetic Acid
(NAA) terhadap Pertumbuhan Kultur Tunas Manggis (Garcinia mangostana L.)
Andre Sparta dan Rahayu Triatminingsih
Induksi dan Pendewasaan Embrio Somatik Asal Eksplan Tangkai Benang Sari
Durian

Rahayu Triatminingsih, Yosi Zendra Joni dan Ida Fitrianingsih
44.
45.

46.

Regenerasi Manggis (Garcinia mangostana L.) Melalui Embriogenesis Somatik
Yosi Zendra Joni, Darda Efendi, dan Ika Roostika
Evaluasi Aplikasi Perbanyakan Bibit Jeruk Melalui Embriogenesis Somatik
(SE) Secara In Vitro
Nirmala Friyanti Devy dan Hardiyanto
Induksi Kalus Embriogenik Jeruk Siam Medan Triploid Sebagai Eksplan dalam
Transformasi Gen Ap1 dan Lfy untuk Memperpendek Fase Juvenil

Mia Kosmiatin, Diani Damayanti, Ali Husni
47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.
55.

56.
57.

Studi Pendahuluan : Perkembangan Jaringan Endosperma dan Induksi
Pembentukan Kalus dari Endosperma Jeruk Siam (Citrus nobilis L)
M. Kosmiatin, A. Husni dan A. Purwito
Efek Pemberian Kapur Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Pisang pada
Lahan Marjinal di Kalimantan Timur
Irwan Muas, Jumjunidang, Hendri, D.Emilda dan D. Fatria
Keragaman Pertumbuhan Beberapa Varietas Manggis (Garcinia mangostana
L.)
Djoko Mulyono, M. Jawal Anwarudin Syah, Adhitya Marendra Kiloes
Perencanaan Kebun Buah Tropika di Kawasan Pusat Inovasi Agroteknologi
(Piat) Ugm Mangunan Girirejo Kabupaten Bantul Yogyakarta
Siti Nurul Rofiqo Irwan, Taryono, Susilo, ErlinaAmbarwati, Sri Trisnowati, Rohlan
Rogomulyo, Dyah Wenny Respatie
Status Budidaya dan Harapan Pelaku Usaha Durian Terhadap Idiotipe Durian
Nasional
Panca J. Santoso dan Fitriana Nasution
Pengaruh Jenis Pembungkus dan Saat Pembungkusan Terhadap Kehilangan
Hasil dan Kualitas Buah Mangga Arumanis
Rebin, Karsinah, A. Soemargono, Djoko Sudarso dan Kusrini Setyowati
Aktivitas Fotosintesis Bibit Durian (Durio zibethinus Murr.) ’Monthong’ yang
disemprot Giberelin
Nursuhud, Liferdi, dan Andina Sukmabudiarto
Induksi Pembungaan Hylocereus undatus di Luar Musim dengan Penyinaran
Palupi, ER, dan Farida, S
Kalender Budidaya Durian TM: Panduan Budidaya Durian Masa Produksi
Selama Satu Tahun
Panca Jarot Santoso
Efek Pembungkusan terhadap Kandungan Nutrisi Buah Mangga Hibrida
Syarif Husen, Kuswanto, Rebin
Pengaruh Dosis Iradiasi Sinar Gamma terhadap Pertumbuhan Benih
Sambungan Mangga (Mangifera indica L.)
Karsinah, NLP. Indriyani, dan Sukartini

449

457

465

471

479

487
495

505

517

527

535

555

563

571

579

587
593

601
609

619

ix

58.

59.

x

Pengaruh Panjang Entris Terhadap Keberhasilan Penyambungan Benih Sirsak
var. Ratu
Sudjijo
Studi Komparasi Struktur Anatomi Perikarp Durian (Durio zibethinus Murr.)
Tahan Simpan dan Tidak Tahan Simpan Asal Pulau Bengkalis Provinsi Riau
Fitmawati, Liastiana Aisyah, and Dyah Iriani1)

625

631