Kerangka Berpikir dan Garis Besar Disertasi

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Keanekaragaman Tanaman Kelapa

Tanaman kelapa Cocos nucifera L. adalah anggota famili Arecaceae Palmaceae. Satu spesies kelapa terdiri dari banyak kultivar, akibat adanya penyebaran melalui aliran air, manusia, hibridisasi, mutasi, isolasi geografi dan seleksi sehingga keanekaragaman kelapa menjadi sangat tinggi Foale 2005. Waktu permulaan budidaya kelapa masih menjadi perdebatan hingga kini. Chan dan Craig 2006 menyatakan bahwa tanaman kelapa terdistribusi secara luas di daerah tropik dan sub tropik 23° Lintang Utara dan Selatan dari ekuator. Ada tanaman kelapa yang ditemukan di luar lintang ini, tetapi hanya sampai berbunga, buahnya tidak akan berkembang sempurna. Migrasi bangsa Polynesia ke Pasifik 4500 tahun yang lalu menyebabkan seleksi alami tanaman kelapa. Suku Indo-Malaya yang menempati pulau Mikronesia, pedagang dari Arab dan Melayu menyebarkan kelapa ke India, Sri Lanka dan Afrika Timur sekitar 3000 tahun yang lalu. Kelapa diintroduksi ke Afrika Barat dan Karibia termasuk pantai Atlantik Karibia selama abad ke-16 oleh penjelajah Eropa. Fakta yang lain mendukung bahwa kelapa berasal dari Asia Tenggara Burma, Filipina, Malaysia, Indonesia, Cina Selatan, Thailand dan Vietnam. Pada negara-negara ini tanaman kelapa lebih banyak dikembangkan dan mempunyai produktivitas serta keanekaragaman yang tinggi. Perpindahan suatu individu atau populasi tanaman dari satu tempat ke tempat yang lain diikuti oleh isolasi geografi dan hibridisasi dapat menyebabkan terjadinya aliran gen. Aliran gen antar populasi tanaman dapat meningkatkan keanekaragaman karakter genetik, menimbulkan kombinasi gen baru, dan memindahkan kemampuan beradaptasi di suatu tempat dari satu populasi ke populasi yang lain Nagy 1997. Untuk menghindari terjadinya erosi genetik atau kehilangan karakter- karakter genetik kelapa yang potensial maka perlu dilakukan penyelamatan plasma nutfah yang masih tersisa, diawali dengan pengamatan keanekaragaman karakter genetik. Keanekaragaman karakter genetik akibat migrasi, isolasi geografi, seleksi, hibridisasi dan mutasi dapat terjadi dalam populasi kelapa. Spesies Cocos nucifera L. memiliki berbagai jenis kultivar yang diberi nama sesuai tempat tumbuhnya, warna buah dan umur tanaman kelapa. Keanekaragaman komposisi genetik yang tinggi dari suatu populasi tanaman sangat bermanfaat sebagai sumber keragaman gen untuk program pemuliaan tanaman dan pemeliharaan kesinambungan sumber gen. Perbedaan geografi antara daerah asal dengan daerah baru tanaman kelapa memungkinkan terbentuknya populasi kelapa yang baru atau dapat meningkatkan keanekaragaman genetik. Hibridisasi atau introgresi antar individu kelapa introduksi dengan kelapa lokal juga menambah keanekaragaman genetik. Keanekaragaman kultivar kelapa karena hibridisasi lebih memungkinkan bila dilihat dari tipe penyerbukan tanaman kelapa, terutama kelapa Dalam yang menyerbuk silang. Tanaman kelapa berdasarkan sifat pembungaan dan pola penyerbukan mempunyai 4 sistem penyerbukan. Pertama, penyerbukan silang alogami sempurna dengan ciri tidak ada kesamaan waktu kemasakan antar bunga jantan dan bunga betina. Kedua, autogami tak langsung dengan ciri waktu kemasakan bunga betina pendek, tidak terjadi kesamaan waktu kemasakan bunga betina dan bunga jantan pada seludang yang sama tetapi terjadi kesamaan waktu kemasakan bunga betina dan bunga jantan pada seludang berikutnya. Ketiga, autogami langsung dengan ciri kemasakan bunga betina lama, terdapat kesamaan waktu kemasakan bunga betina dan bunga jantan pada manggar yang sama. Keempat, autogami semi langsung dengan ciri waktu kemasakan bunga betina pendek, terdapat kesamaan waktu kemasakan bunga betina dan bunga jantan pada manggar yang berbeda Sangare et al. 1978. Secara umum tanaman kelapa yang tumbuh secara lokal diklasifikasikan ke dalam tiga tipe yaitu, tipe kelapa Dalam Typica, tipe kelapa Genjah Nana dan tipe intermediate Aurantica antar Typica dan Nana. Tipe Aurantica sangat jarang dikembangkan. Pengelompokan tersebut berdasarkan pola penyerbukan, karakter morfologi seperti tinggi pohon, warna buah dan perbedaan kuantitatif dan kualitatif dalam komponen buah Liyanage dan Corputy 1976. Pada tahun 1978 diusulkan pengelompokan kelapa Dalam menjadi Niu kafa yang berkembang secara alami dan disebarkan oleh arus laut dan Niu vai yang berkembang sebagai hasil seleksi dari Niu kafa melalui penanaman dan disebarkan oleh manusia Harries 1978. Berdasarkan kecepatan berbunga pertama, tanaman kelapa digolongkan atas 2 tipe yaitu tipe Dalam dan Genjah. Kelapa tipe Dalam umumnya memiliki batang yang tinggi, bagian pangkal membengkak disebut bole; daun dengan mahkota terbuka penuh 30 –40 daun, panjang daun 5–7 meter; berbunga pertama lambat yaitu 7 –10 tahun setelah tanam; buah masak sekitar 12 bulan setelah penyerbukan; umur tanaman dapat mencapai 80 –90 tahun; lebih toleran terhadap macam-macam jenis tanah dan kondisi iklim, kualitas kopra dan minyak, serta sabut umumnya baik, menyerbuk silang Santos et al. 1996. Kelapa tipe Genjah pada umumnya memiliki batang pendek berkisar 12 meter dan agak kecil, tidak memiliki bole, panjang daun berkisar 3 –4 meter, berbunga pertama berkisar 3 –4 tahun setelah tanam, buah masak berkisar 11–12 bulan sesudah penyerbukan, umur tanaman dapat mencapai 35 –40 tahun, kualitas kopra dan minyak serta sabut kurang baik, menyerbuk sendiri Foale 1992. Tanaman kelapa di Indonesia terdiri atas beberapa jenis kelapa yang dianggap unik yaitu 1 kelapa Hibrida, jenis kelapa hasil persilangan antara tipe kelapa Genjah dan kelapa Dalam dengan sifat lebih unggul dari kedua tetuanya; 2 kelapa Kopyor Jawa dan Sumatera, daging buahnya sangat lunak dan mudah lepas dari tempurungnya; 3 kelapa Kenari Maluku berada secara individu dalam suatu populasi memiliki struktur daging buah berbeda dari kelapa normal, rasanya sangat renyah sehingga sangat cocok untuk dikonsumsi sebagai kelapa muda; 4 kelapa Sabut Merah Gorontalo dan NTT, terdapat warna merah muda pada pangkal buah; 5 kelapa Bercabang Sulut dan Sulteng, anakan muncul dari pangkal batang pohon pertama; 6 kelapa Dalam Mamuaya Sulut, Dalam Palapi Sulteng, Dalam Dobo yang berbuah besar, sabut tipis dengan potensi hasil 4 –5 ton kopraha, Dalam Santongbolang Sulut berbuah banyak yaitu 60 –100 buahtandan Novarianto dan Miftahorachman 2000. Kelapa kopyor menjadi salah satu komoditi pertanian dengan nilai ekonomi tinggi , jumlah tanaman dan produksi kelapa unik ini masih terbatas sehingga harga jual buahnya relatif mahal. Di pasaran, harga kelapa kopyor berkisar antara Rp. 20 000 – Rp. 30 000butir atau 10 kali lebih mahal dibanding buah kelapa normal. Kelapa kopyor adalah kelapa mutan asli Indonesia dengan endosperma bergumpal-gumpal yang lepas dari tempurungnya. Endosperma yang tidak normal tersebut sangat disukai oleh konsumen tetapi buah kelapa kopyor tidak selalu tersedia di pasar Maskromo et al. 2015. Kelapa Makapuno asal Filipina juga mempunyai endosperma yang abnormal sehingga bentuknya seperti jeli, jika buahnya terlalu tua sebagian dari endosperma akan terlarut dalam air kelapa. Karakteristik mutan pada kelapa makapuno tersebut dilaporkan dapat diturunkan secara genetik dari tetua ke progeninya Santos 1999. Asal usul kelapa kopyor memiliki informasi yang kurang, sampai saat ini. Secara umum tanaman kelapa berbuah kopyor diketahui ada dan tersebar di pulau Jawa dan Sumatera. Di pulau Jawa, kelapa kopyor banyak ditemukan di banyak kabupaten di provinsi Jawa Tengah, di daerah Jember dan Sumenep, provinsi Jawa Timur dan di Tangerang provinsi Banten. Di pulau Sumatera, kelapa kopyor berada di Kalianda, provinsi Lampung Novarianto dan Miftahorachman 2000. Keanekaragaman tanaman kelapa yang tersedia merupakan materi dasar untuk program pemuliaan sehingga kelestariannya menjadi hal yang utama agar tidak terjadi erosi genetik atau kehilangan sumber gen yang potensial. Penyebab erosi genetik pada pertanaman kelapa yaitu peningkatan jumlah penduduk sehingga terjadi pengalihan fungsi lahan kebun kelapa menjadi perumahan, penggantian tanaman kelapa dengan komoditas lain yang dianggap lebih bernilai ekonomis, organisasi di bidang konservasi genetik kelapa belum memadai Pandin 2009.

2.2 Pemuliaan Tanaman Kelapa Indonesia

Koleksi plasma nutfah merupakan usaha konservasi sumber daya alam dan keperluan utama dalam kegiatan pemuliaan tanaman, sebagai sumber bahan dasar untuk perakitan menghasilkan varietas unggul dengan nilai ekonomi yang tinggi. Manfaat plasma nutfah adalah menyediakan materi genetik tanaman tertentu yang kemungkinan akan hilang di dalam populasi tanaman budidaya sehingga karakter genetik tetap tersedia. Pemuliaan tanaman merupakan suatu metode pemanfaatan keragaman genetik plasma nutfah secara sistematis untuk menghasilkan varietas baru yang lebih baik dari sebelumnya. Kegiatan pemuliaan kelapa membutuhkan waktu pembungaan pertama yang sangat lama yaitu sekitar 4 –10 tahun. Pengujian satu keturunan tunggal membutuhkan minimal 70 pohon atau lahan setara 0.5 ha untuk masa penelitian minimal selama 10 tahun setelah tanam. Selain itu jumlah zuriat yang bisa diperoleh dari satu tetua betina dalam setahun sangat rendah. Pada kondisi ini diperlukan metode yang dapat meningkatkan efisiensi untuk pemuliaan tanaman kelapa Pandin 2000. Karakterisasi dan evaluasi standar suatu aksesi secara rutin dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti karakter morfologi, evaluasi terhadap karakter agronomi pada kondisi lingkungan bervariasi dan karakterisasi profil isozim, protein dan sekuen DNA spesifik melalui pendekatan genom yang berbeda Vicente et al. 2005. Karakterisasi adalah proses deskripsi suatu karakter atau kualitas suatu individu. Karakterisasi sumber genetik merujuk pada proses identifikasi atau diferensiasi aksesi. Terminologi yang disepakati oleh GenBank dan germplasm management, karakterisasi adalah deskripsi karakter yang pewarisannya tinggi, mudah dilihat secara kasat mata, dan terekspresi stabil pada berbagai lingkungan [IPGRI] The International Board of Plant Genetic Resources Institute 2003. Pemuliaan tanaman kelapa di Indonesia telah dilakukan sejak 19111912 saat pemerintah Belanda mengoleksi 240 buah kelapa yang berasal dari kelapa Dalam terpilih di pulau Jawa. Pada tahun 1927 pemerintah Belanda mendirikan Klapper Proef Station di Manado dengan kegiatan eksplorasi, seleksi dan koleksi plasma nutfah kelapa yang berada di Desa Mapanget oleh seorang ahli agronomi yaitu Dr. P.L.M. Tammes. Seleksi dilakukan berdasarkan jumlah produksi per pohon dan terseleksi 100 pohon, dari setiap pohon diambil buahnya untuk ditanam di Kebun Percobaan Mapanget. Setiap nomor tetua ditanam dalam bentuk barisan sebanyak 10 pohon sehingga seluruhnya berjumlah 1 000 pohon Reyne 1948. Populasi ini dikenal sebagai koleksi Tammes. Pada tahun 1955, seorang pemulia tanaman berkebangsaan Jerman yaitu Dipl. Ing. A.F. Ihne melakukan seleksi negatif berdasarkan produksi di setiap pohon dari koleksi Tammes dan didapatkan 42 nomor pohon terpilih. Hasil seleksi negatif tersebut selanjutnya diseleksi lagi dan didapatkan 29 nomor pohon yang digunakan sebagai tetua dalam persilangan terbuka dan buatan untuk uji keturunan. Program pemuliaan kelapa dilanjutkan pada tahun 19731974 oleh pemulia tanaman Balit Palma dan Dr. Liyanage pemulia dari UNDPFAO. Mereka melakukan survei pada beberapa provinsi di Indonesia untuk mengidentifikasi karakter tanaman kelapa yang cocok untuk ditanam di Kebun Percobaan Mapanget Novarianto et al. 1998. Kelapa kopyor Indonesia dengan endosperma abnormal, menurut Sudarsono et al. 2012 diduga dikendalikan oleh gen mutan resesif “k” sedangkan endosperma normal dikendalikan oleh gen dominan “K”. Secara genetik, segregasi genotipe tanaman kelapa kopyor dan fenotipe endosperma memiliki tiga dugaan. Pertama, buah kelapa kopyor kk mempunyai embrio zigotik dengan genotipe homozigot “kk” dan endosperma genotipe homozigot “kkk”. Buah kelapa kopyor tidak akan berkecambah secara alami karena abnormalitas endosperma sehingga buahnya tidak dapat dijadikan sebagai bibit. Untuk mendapatkan bibit dari buah kelapa kopyor, embrio zigotik harus dikulturkan secara in vitro. Setelah berkecambah, embrio tersebut akan berkembang menjadi bibit homosigot “kk”. Keunggulan bibit ini adalah kemampuan menghasilkan buah kopyor 100 per tandannya, dengan asumsi tidak ada pohon kelapa berbuah normal genotipe KK atau Kk di sekitarnya yang memungkinkan terjadi persilangan. Kelemahan bibit ini, di pasaran bibit kelapa kopyor hasil kultur embrio zigotik masih belum terjangkau oleh petani karena harganya sangat mahal Rp. 350 000bibit dan pesanan minimal 100 bibit. Kedua, buah kelapa normal Kk mempunyai embrio zigotik heterozigot Kk dengan endosperma normal heterozigot “Kkk atau KKk”. Buah kelapa normal dengan genotipe embrio zigotik “Kk” dapat berkecambah secara alami karena endospermanya normal sehingga buahnya dapat dijadikan sebagai bibit. Bibit dari buah kelapa normal yang embrio zigotiknya “Kk” akan menghasilkan bibit kelapa kopyor heterozigot yang berpotensi menghasilkan buah kopyor. Keunggulan bibit ini sangat mudah dihasilkan dan tidak memerlukan biaya