Tinjauan Pustaka KAJIAN PUSTAKA

commit to user 4

II. KAJIAN PUSTAKA

A. Tinjauan Pustaka

1 Tanaman Jeruk Pamelo Citrus maxima Merr. Jeruk bali, jeruk besar, atau pamelo merupakan jeruk penghasil buah terbesar. Nama pamelo disarankan oleh Kementerian Pertanian karena jeruk ini tidak ada kaitannya dengan Bali. Jeruk ini termasuk jenis yang mampu beradaptasi dengan baik pada daerah kering dan relatif tahan penyakit, terutama Citrus Virus Phloem Degeneration CVPD yang pernah menghancurkan pertanaman jeruk di Indonesia. Beberapa kultivar unggulan Indonesia: Nambangan, Srinyonya, Magetan, Bageng tanpa biji. Tiga kultivar yang pertama ditanam di sentra produksi jeruk pamelo di daerah Kabupaten Magetan dan Kabupaten Madiun, sedangkan yang terakhir ditanam di daerah Bageng, Kabupaten Pati. Klasifikasi jeruk pamelo sebagai berikut: Kingdom : Plantae Tumbuhan Subkingdom : Tracheobionta Tumbuhan berpembuluh Super Divisi : Spermatophyta Menghasilkan biji Divisi : Magnoliophyta Tumbuhan berbunga Kelas : Magnoliopsida berkeping dua dikotil Sub Kelas : Rosidae Ordo : Sapindales Famili : Rutaceae suku jeruk-jerukan Genus : Citrus Spesies : Citrus maxima Merr. Buahnya berbentuk bulat dengan bagian atas agak meruncing dan bagian bawah mendatar. Ukuran buahnya tidak begitu besar dibanding jeruk pamelo lainnya. Kulit buah bagian luar berwarna hijau saat muda dan setelah tua berubah menjadi kekuning-kuningan. Keadaan kulitnya lebih tipis dibanding jeruk lainnya. Daging buah berwarna merah muda dengan rasa manis, teksturnya halus, dan berair banyak. Daging buah sangat rapat satu dengan lainnya. Jumlah biji sedikit, bahkan ada yang tidak berbiji sama sekali. Tinggi pohon antara 5,15 m. Tajuk commit to user 5 pohon agak rendah dan melebar dengan percabangan tidak teratur. Ujung percabangan biasanya merunduk. Garis tengah batang antara 10-30 cm Christman, 2008. Kulit batang agak tebal dan berwarna cokelat kekuningan. Seperti spesies jeruk lainnya, cabang dan ranting jeruk pamelo pun bersudut saat masih muda dan membulat saat tua. Keadaan batangnya ada yang berduri dan ada yang tidak berduri. Namun, biasanya duri tersebut ada pada tanaman yang berasal biji dan masih muda. Setelah dewasa duri-duri tersebut biasanya hilang. Daun tanaman ini berwarna hijau kuning agak suram dan berbulu. Akan tetapi, daun yang masih muda kebanyakan tidak berbulu. Bentuk daun bulat telur dengan ujung tumpul dan letaknya terpencar-pencar. Tepi daun agak rata, tetapi dekat ujung agak berombak. Tangkai daun bersayap lebar berwarna hijau kekuningan. Bunga jeruk pamelo berupa bunga majemuk atau bunga tunggal yang bertandan. Bentuknya agak besar dan berbau harum. Kelopak bunga membentuk lonceng dengan tajuk berjumlah 4- 5. Benangsari tegak, jumlahnya 25-35. Bakal buah berbentuk bulat kerucut dengan jumlah biasanya dua buah Manner et al., 2006. Daging buah jeruk pamelo yang segar banyak mengandung air dapat dikonsumsi langsung setelah dikupas dengan tangan atau dicampur dalam rujak. Bagian dalam kulit buah yang berwarna putih dapat dijadikan manisan setelah dibuang bagian kulit luarnya yang banyak mengandung kelenjar minyak. Di Vietnam, bunga digunakan untuk membuat parfum. Kayu dimanfaatkan untuk gagang perkakas. Pohon jeruk pamelo yang kualitas buahnya rendah pun masih tetap dipelihara untuk dimanfaatkan daun, bunga, buah, dan bijinya untuk obat batuk, demam, dan gangguan pencernaan Manner, 2006. Jeruk dapat tumbuh di sembarang tempat. Namun, tanaman ini akan memberikan hasil optimum bila ditanam di lokasi yang sesuai. Ketinggian tempat yang sesuai untuk tanaman ini yaitu dataran rendah sampai 700 m di atas permukaan laut. Sedangkan yang ditanam di atas ketinggian tersebut rasa buahnya lebih asam. Suhu optimum yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya berkisar antara 25-30° C. Sedangkan sinar matahari harus penuh agar produksi optimum. Tanah yang disukai tanaman jeruk ialah tanah gembur, porous, dan subur. Kedalaman permukaan air tanah tidak lebih dari 1,5 m pada musim kemarau dan tidak boleh kurang dari 0,5 m pada musim hujan. Tanah tidak boleh tergenang air karena akar akan mudah terserang penyakit. Tanah yang baik untuk tanaman jeruk ber-pH 5-6. commit to user 6 Curah hujan berkisar antara 1.000-1.200 mm per tahun dengan kelembapan udara 50-85 Christman, 2008. Secara tradisonal, perbanyakan jeruk dilakukan dengan biji, sambung okulasi atau dengan pencangkokan. Teknik ini mempunyai kelemahan jika dibandingkan dengan teknik kultur jaringan. 2 Kultur jaringan Kultur jaringan atau budidaya in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan atau organ yang serba steril, ditumbuhkan pada media buatan yang steril, dalam botol kultur yang steril dan dalam kondisi yang aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbayak diri dan beregenerasi menjadi tanaman yang lengkap. Landasan kultur jaringan didasarkan atas tiga kemampuan dasar dari tanaman George, 1993, yaitu: 1. Totipotensi, yaitu potensi atau kemampuan dari sebuah sel untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman secara utuh jika distimulasi dengar benar dan sesuai. Implikasi dari totipotensi adalah bahwa semua informasi tentang pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme terdapat di dalam sel. Walaupun secara teoritis seluruh sel bersifat totipotensi, tetapi yang mengekspresikan keberhasilan terbaik adalah sel yang meristematik. 2. Dediferensiasi, yaitu kemampuan sel-sel dewasa mature kembali menjadi ke kondisi meristematik dan berkembang dari satu titik pertumbuhan baru yang diikuti oleh rediferensiasi yang mampu melakukan reorganisasi manjadi organ baru. 3. Kompetensi menggambarkan potensi endogen dari sel atau jaringan untuk tumbuh dan berkembang dalam satu jalur tertentu. Contohnya embrioagenicali competen cel adalah kemampuan untuk berkembang menjadi embrio funsional penuh. Sebaliknya adalah non-kompeten atau morfogeneticali tidak mempunyai kemampuan. Dalam pelaksanaannya dijumpai beberapa tipe-tipe kultur Gunawan, 1995, yakni: 1. Kultur biji seed culture, kultur yang bahan tanamnya menggunakan biji. commit to user 7 2. Kultur organ organ culture, merupakan budidaya yang bahan tanamnya menggunakan organ, seperti: ujung akar, pucuk aksilar, tangkai daun, helaian daun, bunga, buah muda, inflorescentia, buku batang, akar dll. 3. Kultur kalus callus culture, merupakan kultur yang menggunakan jaringan sekumpulan sel biasanya berupa jaringan parenkim sebagai bahan eksplannya. 4. Kultur suspensi sel suspension culture adalah kultur yang menggunakan media cair dengan pengocokan yang terus menerus menggunakan shaker dan menggunakan sel atau agregat sel sebagai bahan eksplannya, biasanya eksplan yang digunakan berupa kalus atau jaringan meristem. 5. Kultur protoplasma. Eksplan yang digunakan adalah sel yang telah dilepas bagian dinding selnya menggunakan bantuan enzim. Protoplas diletakkan pada media padat dibiarkan agar membelah diri dan membentuk dinding selnya kembali. Kultur protoplas biasanya untuk keperluan hibridisasi somatik atau fusi sel soma fusi dua protoplas baik intraspesifik maupun interspesifik. 6. Kultur haploid adalah kultur yang berasal dari bagian reproduktif tanaman, yakni: kepalasari anther kultur antherkultur mikrospora, tepungsari pollen kutur pollen, ovule kultur ovule, sehingga dapat dihasilkan tanaman haploid. Media sebagai tempat tumbuh eksplan memegang peranan penting karena fungsinya menyediakan hara makro dan mikro. Kedalam media juga ditambahkan sumber energi, zat pengatur tumbuh dan lainnya yang dapat mendukung pertumbuhan eksplan George, 1993. Banyak ragam komposisi media, tetapi yang sering digunakan adalah Murashige and Skoog MS. Media ini kini telah banyak dimodifikasi oleh para pengguna, misalnya yang disebut sebagai media setengah MS yang mengandung setengah bagian unsur makro dari yang seharusnyadasar dan satu bagian unsur mikro. Pada penelitian kultur jaringan jeruk, media MS digunakan oleh Paudyal dan Haq 2000, Mukhtar et al. 2005, dan media setengah MS digunakan oleh Bhalla et al. 2009. Dalam perbanyakan tanaman secara kultur jaringan eksplan merupakan factor penting penentu keberhasilan. Hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam commit to user 8 pemilihan sebagai bahan kultur adalah jenis tanaman, bagian tanaman yang digunakan, morfologi permukaan, lingkungan tumbuhnya, kondisi tanaman, dan musim waktu mengambilnya. Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang aktif karena mempunyai regenerasi yang tinggi. Penggunaan eksplan dari jaringan muda lebih sering berhasil karena sel- selnya aktif membelah, dinding sel tipis karena belum terjadi penebalan lignin dan selulose yang menyebabkan kekakuan pada sel. Gunawan 1995 menyatakan bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah : pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil. Menurut Wattimena 1992 perbedaan dari bagian tanaman yang digunakan akan menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda. Eksplan tanaman yang masih muda menghasilkan tunas maupun akar adventif lebih cepat bila dibandingkan dengan eksplan tanaman yang sudah tua. Ali dan Mirza 2006 meneliti berbagai tipe eksplan Citrus jambhiri Lush., yaitu batang, akar, daun dan kotiledon. Eksplan batang menghasilkan persentase tertinggi dalam menghasilkan kalus jika dibanding lainnya. Dari kalus tersebut ditumbuhkan tunas dan kemudian akar, dan eksplan batang menghasilkan tunas dan akar terbanyak. 3 Zat Pengatur Tumbuh Sitokinin Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik yang bukan hara yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung promote, menghambat dan merubah proses fisiologi tumbuhan. Dalam kultur jaringan, ada dua golongan zat pengatur tumbuh yang sangat penting adalah auksin dan sitokinin. Auksin dan sitokinin mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ. Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Level zat pengatur tumbuh endogen ini kemudian merupakan trigerring factor untuk proses-proses yang tumbuh dan morfogenesis Abidin, 1995. Golongan sitokinin adalah turunan dari adenine Wikipedia, 2009. Golongan ini sangat penting dalam pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis. commit to user 9 Sitokinin ada yang alamiah dan sintetis. Sitokinin yang pertama ditemukan, adalah kinetin yang diisolasi oleh Skoog dalam laboratorium Botany di University of Wisconsin. Kinetin diperoleh dari DNA ikan Herring yang diautoklaf dalam larutan yang asam. Persenyawaan dari DNA tersebut sewaktu ditambahkan ke dalam media untuk tembakau, ternyata merangsang pembelahan sel dan differensiasi sel. Persenyawaan tersebut kemudian dinamakan kinetin. Fungsi sitokinin terhadap tanaman antara lain adalah: 1. Memacu terbentuknya organogenesis. 2. Memacu terjadinya pembelahan sel. 3. Kombinasi antara auxin dan sitokinin akan memacu pertumbuhan kalus. Sitokinin adalah kelompok zat pengatur tumbuh yang merangsang pembelahan sel. Mereka utamanya terlibat dalam pertumbuhan sel, diferensiasi dan proses-proses fisiologis lainnya. Ada dua tipe sitokiin, yaitu tipe adenin yang direpresentasikan oleh kinetin, zeatin, dan 6-benzylaminopurin BAP, dan tipe diphenylurea atau thidiazuron TDZ. Biosintesa Sitokinin tipe adenin terdapat di batang, daun dan akar dimana terdapat kambium atau jaringan yang aktif membelah. Belum ada bukti TDZ dibentuk secara alami. Sitokinin terlibat dalam signalling lokal ataupun jauh pada mekanisme transpor purin dan nukleotida Wikipedia, 2009. Sitokinin terlibat dalam banyak proses, meliputi pembelahan sel, pembentukan tunas dan akar, pematangan khloroplas, pembesaran sel, pemunculan dan penuaan tunas ketiak daun. Rasio auksin terhadap sitokinin penting selama pembelahan sel dan diferensiasi jaringan-jaringan tanaman. Kelompok hormon ini secara khusus menginduksi transisi dari pertumbuhan apikal ke pertumbuhan melalui sebuah sel apikal dalam moss protonema. Induksi tunas ini dapat mengarah ke diferensiasi sel tunggal khusus, dan ini merupakan efek khusus dari sitokinin Wikipedia, 2009. Kinetin Kn adalah salah satu macam sitokinin. Diberi nama kinetin karena kemampuannya menginduksi pembelahan sel. Kinetin sering digunakan pada kultur jaringan tanaman untuk menginduksi pembentukan kalus bekerjasama dengan auksin dan untuk meregenerasi jaringan pucuk dari kalus dengan konsentrasi auksin rendah. Kinetin dapat dibuat secara artifisial. Kinetin ada secara alami dalam DNA hampir semua organisme meliputi sel manusia dan commit to user 10 berbagai tanaman. Sejak 1994 kinetin secara luas diuji pengaruhnya untuk anti penuaan kulit manusia. Dan sekarang kinetin digunakan secara luas sebagai komponen berbagai kosmetik pemeliharaa kulit Wikipedia, 2009. 6-Benzylaminopurine C 12 H 11 N 5 atau BAP atau Benzyladenin BA merupakan generasi pertama sitokinin sintetis yang mempengaruhi respon pertumbuhan dan perkembangan tanaman, pembentukan bunga dan merangsang jumlah buah dengan cara merangsang pembelahan sel. Hormon ini merupakan penghambat respiratory kinase dalam tanaman, dan meningkatkan hasil panen sayuran hijau Wikipedia, 2009. 4 Pengaruh Sitokinin Tao et al. 2004 meneliti pengaruh zat pengatur tumbuh dan macam eksplan terhadap regenerasi tanaman Citrus maxima. Eksplan daun dengan 2,4-D memunculkan kalus. Dari kalus yang muncul, kalus yang berwarna hijau yang dapat membentuk tunas lebih dari 13 tunas per kalus, setelah diberi BA dengan konsentrasi 6.66 µM. Eksplan pucuk langsung menghasilkan tunas sebanyak 5-7 tunas pada media dengan BA 0.89 M, dan akar muncul setelah tunas tunas ditanam pada media mengandung 9.84 µM IBA. Akar juga muncul dari tunas padaperlakuan NAA 5.37 µM. Penelitian untuk mengeksplor tipe eksplan dari lapang, ZPT dan penambahan organik pada proses regenerasi jeruk Kinow Citrus reticulata oleh Mukhtar et al. 2005 menggunakan Media MS ditambah 0.25, 0.5, 1.0, dan 2 mgl BAP; kinetin 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mgl untuk menghasilkan tunas-tunas baru. Setelah muncul tunas kecil, tunas dipisah satu persatu dan dikultur pada media MS yang mengandung 1.0, 1.5, 2.0 mgl NAA untuk inisiasi akar. Persentase keberhasilan: Eksplan pucuk pada media MS dengan 1 mgl BAP dan 1.5 mgl kinetin menghasilkan persentase tunas tertinggi. Persentase pembentukan tunas ditemukan lebih tinggi pada eksplan pucuk daripada nodia. Pucuk yang ditanam pada media MS dengan 1.0 mgl BAP menghasilkan lebih dari 84 ; semakin tinggi BAP semakin meningkat tetapi menurun pada 2 mgl. Kinetin juga berhasil menghasilkan pucuk tetapi lebih rendah 80 dari BAP. Rata-2 tunas per eksplan tertinggi pada 1.5 kinetin dan 0.5 mgl dan BAP. Eksplan nodia pada media MS dengan 2 mgl NAA menghasilkan lebih banyak akar. Pada eksplan pucuk, ada kecenderungan semakin banyak konsentrasi NAA, persen keberhasilan commit to user 11 membentuk akar berkurang. Jumlah tunas terbentuk: BAP terbaik 0.5 mgl yaitu 7.33. jumlah dari eksplan pucuk lebih tinggi daripada eksplan nodia. Untuk kinetin terbaik 1.5 mgl yaitu 7.99. Penelitian Rahman et al. 2004 pada zaitun, eksplan internodia diambil dari lapangan ditanam pada media 12MS hara makro setengah hara mikro penuh. Untuk menginduksi kalus digunakan 2,4-D secara sendiri atau dikombinasi dengan BA dan Kn. Kalus dipindah ke media yang mengandung BA, Kn, NAA untuk ditumbuhkan tunas. Sedang untuk menumbuhkan akar ditanam pada media MMS2 setengah unsur makro dan setengah unsur mikro dengan hormon auksin NAA, IBA atau IAA secara tunggal. Mereka mendapatkan kalus muncul dari bagian bawah potongan setelah 4 mgg. Pada minggu ke 6 hampir semua eksplan terpenuh kalus terutama pada hormon 2,4-D 0.1-1.0 mgl secara tunggal atau kombinasi dengan BAKn 0.5-2.0 mgl. Persentase tertinggi pada 0.5 BA + 0.5 mg 2,4-D mgl yaitu 75. Kalus kompak dengan warna kehijauan. Tidak muncul tunas selama eksplan ditanam pada media penumbuh kalus. Tunas muncul setelah 4 minggu dipindah ke media penumbuh tunas. Kalus yang menghasilkan tunas, Persentase tetinggi 80 dengan jumlah tunas terbanyak 15 per kultur ada pada BA 1.0 mgl dengan NAA 0.1 mgl. Pada Citrus jambhiri Ali dan Mirza, 2006 BA 3 mgl menyebabkan 83 eksplan menghasilkan tunas dan ini merupakan persentase tertinggi dibanding konsentrasi lainnya diikuti BA 1 mgl sebesar 76. Kombinasi BA dengan NAA pada berbagai konsentrasi menghasilkan tunas lebih rendah. Pengakaran terbaik pada NAA 0.5 mgl, 70 tunas menghasilkan akar, sama baiknya dengan 2,4-D 1 mgl. Altaf et al. 2009 telah memakai media MS yang diperkaya dengan BA, Kn, 2,4-D dan NAA untuk mendapatkan kalus berbagai jenis tanaman jeruk Citrus reticulata, Citrus aurantium, Citrus sinensis, Citrus paradisi, Citrus aurantifolia. Semua jenis tanaman jeruk tersebut berhasil menghasilkan kalus dan ini menunjukkan media MS sesuai. Sedangkan Nhan dan Chau 2009 mendapatkan bahwa pengakaran tunas jeruk “Volkamer lemon” Citrus volkamerianalebih mudah dilakukan pada media setengah MS. Wulandari, Syafii dan Yossilia 2004 menggunakan eksplan daun jeruk manis Citrus sinensis L. mendapatkan bahwa pemberian kombinasi NAA dan commit to user 12 BA jumlah akar terbanyak pada pemberian kombinasi 1 ppm NA dan 10 ppm BA yaitu 29,66 buah. Paudyal dan Haq 2000 mengembangkan protokol perbanyakan in vitro jeruk pamelo Citrus grandis dengan menggunakan eksplan pucuk pada media MS sebagai penumbuh perbanyakan tunas.setelah 6 minggu didapat tunas rata-rata 5.2 dari BA konsentrasi 1.8 M. NAA dengan sitokinin tidak meningkatkan pembentukan tunas. Pada media penginduksi akar 12MS, NAA menghasilkan akar lebih banyak superior dibanding IBA. Peningkatan konsentrasi dari 1.3 ke 10.7 µM pada NAA terus meningkatkan jumlah akar dari 1.5 ke 4 akar per eksplan sedang IBA tetap saja hanya menghasilkan 1 akar.

B. Kerangka Berfikir