Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan

PERK
KEMBAN
NGAN M
MORFOLO
OGI DAN
N FISIOL
LOGI
BUAH
H MANGG
GIS (Garrcinia mangostanaa L.) SELAMA
PERTUM
MBUHAN
N DAN PEMATA
P
ANGAN

SIT
TI ROPIA
AH

SE

EKOLAH PASCAS
SARJAN
NA
INST
TITUT PE
ERTANIA
AN BOG
GOR
B
BOGOR
2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “Perkembangan
Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama
Pertumbuhan dan Pematangan” merupakan ide dan hasil karya saya sendiri
dengan arahan komisi pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian
akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2009

Siti Ropiah
NRP G353070121

ABSTRACT
SITI ROPIAH. Morphological and Physiological development of Mangosteen
fruit (Garcinia mangostana L.) during Growth and Ripening. Supervised by
HAMIM and SOBIR.

Mangosteen fruits develop without pollination process and the embryos generally
are resulted from nucelllus and integuments which are categorized as apomixes.
This research aimed to study morphological and physiological development of
mangosteen fruit during fruit growth and ripening. Twenty mangosteen (7 years
old) growing in IPB Tajur-1 were observed during August – December 2008
when the plant started to flower until fruit ripening. The floweres were tagged
from the initiation stage and measurement was carried out until fruit ripening.

Variables analysed were flower development, morphological and physiological
growth, and development of mangosteen fruit. Growth and development of fruit
mangosteen were characterized through variation of size, color of skin, total
soluble solids (TSS), total sugars, titrated total acid (TTA), ascorbic acid, and
auxin. The result showed that flower bud initiation was the first step of
mangosteen fruit development indicated by red color formation in the shoot bud.
The budbreak occurred within 8-10 days after initiation (DAI) followed by flower
bud development (13-15 DAI), expansion (16-38 DAI), and flower anthesis (38-40
DAI). Diameter growth pattern of mangosteen fruit appeared in sigmoid curve
which slowly increased during 3-5 weeks after anthesis (WAA), followed by sharp
increment during 5-15 WAA, and tended to constant at 15-17 WAA. Fruit weight
and fruit water content continuously increase during 90-115 days after anthesis
(DAA), tended to constant at 110 DAA for fresh weight, 105 DAA for dry weight,
and 100 DAA for water content. The level of TTA increased from 90-100 DAA
followed by reduction after 105 DAA to 115 DAA. The total sugar and ascorbic
acid showed nearly similar pattern, continuously increased during 90-115 DAA,
eventhough the increase was not significantly different at 105-115 DAA. Auxin
content continuously declined at 90-115 DAA, while chlorophyll and anthosianin
did not change significantly after 90 DAA. This result indicated that mangosteen
fruit gained its optimum development for harvest at 105-110 DAA.

Keyword: Mangosteen fruit, morphological, physiological, apomixes.

RINGKASAN
SITI ROPIAH. Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia
mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan. Dibimbing oleh HAMIM
dan SOBIR.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan tersebar hampir di seluruh
pulau di Indonesia. Buah manggis selain dikonsumsi sebagai buah segar dan
minuman (jus), juga memiliki khasiat sebagai obat. Perikarp buah manggis
memiliki keragaman kimia organik yang kompleks, diantaranya yang terkenal
adalah asam tannin dan santonin yang dapat berperan sebagai anti inflammatory,
anti bakteri, dan anti kanker.
Indonesia merupakan eksportir terpenting buah manggis di dunia, dan
untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian
ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama
pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas
tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan
tanaman pada umumnya.
Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses

penyerbukan (polinasi) dan tanpa penggabungan gamet (fertilisasi). Berdasarkan
reproduksi tersebut, maka manggis digolongkan sebagai buah apomiksis.
Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga
dan buah manggis masih sangat langka sehingga menarik untuk dikaji.
Pemahaman mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis
selama proses pertumbuhan dan pematangan sangat diperlukan sebagai landasan
ilmiah untuk menentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang
tinggi, mengingat sampai saat ini pemanenan buah manggis di tingkat petani
umumnya hanya berdasarkan perubahan warna kulit buah sehingga sulit
ditentukan waktunya dengan tepat.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan morfologi
bunga manggis dan lebih ditekankan pada perkembangan morfologi dan fisiologi
buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan. Perkembangan buah
manggis dapat diidentifikasi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik
perubahan morfologi maupun fisiologi. Perubahan morfologi yang diamati
meliputi diameter buah, bobot buah dan perubahahan warna. Perubahan fisiologi
meliputi kadar air buah, padatan total terlarut (PTT), kadar gula total, vitamin C,
asam total tertitrasi (ATT), dan klorofil serta antosianin kulit buah. Dengan
dipahaminya perubahan-perubahan yang terjadi selama pertumbuhan dan
perkembangan buah manggis diharapkan dapat ditentukan waktu panen yang tepat

dengan kualitas hasil yang tinggi sehingga mampu bersaing di pasar global.
Penelitian dilaksanakan di kebun IPB Tajur 1 terhadap 20 pohon manggis
hasil grafting yang berumur sekitar 7 tahun, dan dilanjutkan dengan analisis di
laboratorium. Pengamatan mulai dilakukan pada saat tunas-tunas terminal
terinisiasi bakal bunga yang ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna
merah hingga buah berumur 115 HSA.
Berdasarkan hasil pengamatan, pembentukan buah manggis diawali
melalui serangkaian proses pembungaan. Proses pembungaan manggis meliputi 5
fase, yaitu: (1) inisiasi tunas bakal bunga, (2) pecah tunas, (3) pembentukan

kuncup, (4) pertumbuhan dan perkembangan kuncup, dan (5) anthesis atau mekar
sempurna. Inisiasi tunas bakal bunga ditandai dengan terjadinya pembengkakan
berwarna merah pada pucuk-pucuk terminal. Tunas-tunas bakal bunga tersebut
akan pecah dalam waktu 8-10 hari setelah inisiasi (HSI) untuk membentuk kuncup
bunga dalm waktu 13-15 HSI. Kuncup bunga mengalami pertumbuhan dan
perkembangan, dan mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis. Waktu yang
diperlukan untuk anthesis berkisar antara 38 sampai 40 HSI.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat dideteksi melalui
perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun perubahan
fisiologi. Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan diameter dan bobot buah

membentuk kurva sigmoid. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis
menunjukkan bahwa pada umur 3-5 MSA merupakan pertumbuhan lambat, 5-15
MSA pertumbuhan cepat, dan 15-17 MSA cenderung stabil. Pertumbuhan bobot
buah selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Bobot kering pada umur 105
HSA dan bobot basah pada umur 110 HSA sudah cenderung konstan, tidak
berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Pertumbuhan dan perkembangan
buah manggis telah dimulai sejak sebelum anthesis, yaitu pada umur 34 HSI yang
ditandai dengan terbentuknya segmen aril dan pada saat menjelang anthesis (39
HSI) segmen aril dan bakal biji semakin jelas terlihat. Perubahan warna kulit
buah terjadi selama proses pematangan, yaitu berwarna hijau hingga umur 90
HSA kemudian terdapat bercak coklat pada umur 95 HSA dan menjadi ungu
kehitaman pada umur 115- 120 HSA.
Perubahan fisiologi merupakan indikasi terjadinya perkembangan buah.
Berdasarkan hasil penelitian, kadar air buah manggis meningkat seiring dengan
meningkatnya umur buah. Kadar air buah manggis pada umur 90-115 HSA
berkisar antara 75.72 sampai 76.37%. PTT, kadar gula total, dan vitamin C
menunjukkan pola yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap umur petik buah.
Peningkatan PTT dan gula total disebabkan oleh adanya hidrolisis pati menjadi
gula. PTT buah manggis umur 90-115 HSA berkisar antara 16.83 hingga 20.63%
Brix dengan kandungan gula totalnya antara 5.11g/100 g hingga 17.43 g/100 g.

Gula total dan vitamin C meningkat tajam pada umur 100 HSA dan pada umur
105 HSA sudah cenderung konstan. Hasil analisis kadar ATT buah manggis
menunjukkan pola hiperbolik, yaitu peningkatan secara drastis terjadi pada umur
90 HSA hingga umur 100 HSA kemudian cenderung menurun hingga 115 HSA.
Penurunan kadar ATT daging buah manggis seiring dengan peningkatan umur
buah, diduga asam-asam tersebut digunakan sebagai substrat dalam respirasi buah
selama proses pematangan.
Pertumbuhan dan perkembangan
buah manggis dipengaruhi oleh
sejumlah hormon, diantaranya auksin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
kandungan auksin semakin menurun dengan semakin meningkatnya umur buah,
yaitu pada umur 90 HSA kandungan auksin kulit buah manggis 92.77 ppm
sementara pada umur 115 HSA 1.17 ppm. Perubahan warna kulit buah manggis
yang terjadi selama proses pematangan disebabkan oleh adanya perubahan
komposisi pigmen, yaitu klorofil dan anthosianin. Kadar klorofil cenderung
menurun dengan meningkatnya umur buah sedangkan kadar antosianinnya
cenderung tetap, sehingga warna ungu akan lebih jelas terlihat dengan
meningkatnya umur buah.

Diameter buah, bobot buah, kadar air buah, PTT, kadar gula total, dan

kadar vitamin C berkorelasi positif terhadap tingkat kematangan buah manggis
sampai umur 115 HSA sedangkan kadar auksin dan klorofil buah berkorelasi
negatif hingga umur 115 HSA. Bobot basah maupun bobot kering yang cenderung
konstan, kadar gula total, vitamin C dan PTT yang tinggi, serta kandungan ATT
yang rendah dapat dijadikan standar untuk menentukan panen buah manggis.
Kondisi ini dapat terjadi pada buah manggis umur 105-110 HSA.
Kata kunci: Garcinia mangostana, L., morfologi, fisiologi, apomiksis.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

PERKEMBANGAN MORFOLOGI DAN FISIOLOGI
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.) SELAMA

PERTUMBUHAN DAN PEMATANGAN

SITI ROPIAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

Penguji Luar Komisi pada UJian Tesis: Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si.

Judul Tesis
Nama
NRP

: Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis
(Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan
Pematangan
: Siti Ropiah
: G353070121

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Hamim, M.Si.
Ketua

Dr. Ir. Sobir, M.S.
Anggota

Diketahui

Koordinator Mayor
Biologi Tumbuhan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.

Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

Tanggal Ujian: 31 Juli 2009

Tanggal Lulus:

PERK
KEMBAN
NGAN M
MORFOLO
OGI DAN
N FISIOL
LOGI
BUAH
H MANGG
GIS (Garrcinia mangostanaa L.) SELAMA
PERTUM
MBUHAN
N DAN PEMATA
P
ANGAN

SIT
TI ROPIA
AH

SE
EKOLAH PASCAS
SARJAN
NA
INST
TITUT PE
ERTANIA
AN BOG
GOR
B
BOGOR
2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “Perkembangan
Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama
Pertumbuhan dan Pematangan” merupakan ide dan hasil karya saya sendiri
dengan arahan komisi pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian
akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2009

Siti Ropiah
NRP G353070121

ABSTRACT
SITI ROPIAH. Morphological and Physiological development of Mangosteen
fruit (Garcinia mangostana L.) during Growth and Ripening. Supervised by
HAMIM and SOBIR.

Mangosteen fruits develop without pollination process and the embryos generally
are resulted from nucelllus and integuments which are categorized as apomixes.
This research aimed to study morphological and physiological development of
mangosteen fruit during fruit growth and ripening. Twenty mangosteen (7 years
old) growing in IPB Tajur-1 were observed during August – December 2008
when the plant started to flower until fruit ripening. The floweres were tagged
from the initiation stage and measurement was carried out until fruit ripening.
Variables analysed were flower development, morphological and physiological
growth, and development of mangosteen fruit. Growth and development of fruit
mangosteen were characterized through variation of size, color of skin, total
soluble solids (TSS), total sugars, titrated total acid (TTA), ascorbic acid, and
auxin. The result showed that flower bud initiation was the first step of
mangosteen fruit development indicated by red color formation in the shoot bud.
The budbreak occurred within 8-10 days after initiation (DAI) followed by flower
bud development (13-15 DAI), expansion (16-38 DAI), and flower anthesis (38-40
DAI). Diameter growth pattern of mangosteen fruit appeared in sigmoid curve
which slowly increased during 3-5 weeks after anthesis (WAA), followed by sharp
increment during 5-15 WAA, and tended to constant at 15-17 WAA. Fruit weight
and fruit water content continuously increase during 90-115 days after anthesis
(DAA), tended to constant at 110 DAA for fresh weight, 105 DAA for dry weight,
and 100 DAA for water content. The level of TTA increased from 90-100 DAA
followed by reduction after 105 DAA to 115 DAA. The total sugar and ascorbic
acid showed nearly similar pattern, continuously increased during 90-115 DAA,
eventhough the increase was not significantly different at 105-115 DAA. Auxin
content continuously declined at 90-115 DAA, while chlorophyll and anthosianin
did not change significantly after 90 DAA. This result indicated that mangosteen
fruit gained its optimum development for harvest at 105-110 DAA.
Keyword: Mangosteen fruit, morphological, physiological, apomixes.

RINGKASAN
SITI ROPIAH. Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia
mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan. Dibimbing oleh HAMIM
dan SOBIR.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan tersebar hampir di seluruh
pulau di Indonesia. Buah manggis selain dikonsumsi sebagai buah segar dan
minuman (jus), juga memiliki khasiat sebagai obat. Perikarp buah manggis
memiliki keragaman kimia organik yang kompleks, diantaranya yang terkenal
adalah asam tannin dan santonin yang dapat berperan sebagai anti inflammatory,
anti bakteri, dan anti kanker.
Indonesia merupakan eksportir terpenting buah manggis di dunia, dan
untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian
ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama
pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas
tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan
tanaman pada umumnya.
Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses
penyerbukan (polinasi) dan tanpa penggabungan gamet (fertilisasi). Berdasarkan
reproduksi tersebut, maka manggis digolongkan sebagai buah apomiksis.
Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga
dan buah manggis masih sangat langka sehingga menarik untuk dikaji.
Pemahaman mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis
selama proses pertumbuhan dan pematangan sangat diperlukan sebagai landasan
ilmiah untuk menentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang
tinggi, mengingat sampai saat ini pemanenan buah manggis di tingkat petani
umumnya hanya berdasarkan perubahan warna kulit buah sehingga sulit
ditentukan waktunya dengan tepat.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan morfologi
bunga manggis dan lebih ditekankan pada perkembangan morfologi dan fisiologi
buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan. Perkembangan buah
manggis dapat diidentifikasi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik
perubahan morfologi maupun fisiologi. Perubahan morfologi yang diamati
meliputi diameter buah, bobot buah dan perubahahan warna. Perubahan fisiologi
meliputi kadar air buah, padatan total terlarut (PTT), kadar gula total, vitamin C,
asam total tertitrasi (ATT), dan klorofil serta antosianin kulit buah. Dengan
dipahaminya perubahan-perubahan yang terjadi selama pertumbuhan dan
perkembangan buah manggis diharapkan dapat ditentukan waktu panen yang tepat
dengan kualitas hasil yang tinggi sehingga mampu bersaing di pasar global.
Penelitian dilaksanakan di kebun IPB Tajur 1 terhadap 20 pohon manggis
hasil grafting yang berumur sekitar 7 tahun, dan dilanjutkan dengan analisis di
laboratorium. Pengamatan mulai dilakukan pada saat tunas-tunas terminal
terinisiasi bakal bunga yang ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna
merah hingga buah berumur 115 HSA.
Berdasarkan hasil pengamatan, pembentukan buah manggis diawali
melalui serangkaian proses pembungaan. Proses pembungaan manggis meliputi 5
fase, yaitu: (1) inisiasi tunas bakal bunga, (2) pecah tunas, (3) pembentukan

kuncup, (4) pertumbuhan dan perkembangan kuncup, dan (5) anthesis atau mekar
sempurna. Inisiasi tunas bakal bunga ditandai dengan terjadinya pembengkakan
berwarna merah pada pucuk-pucuk terminal. Tunas-tunas bakal bunga tersebut
akan pecah dalam waktu 8-10 hari setelah inisiasi (HSI) untuk membentuk kuncup
bunga dalm waktu 13-15 HSI. Kuncup bunga mengalami pertumbuhan dan
perkembangan, dan mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis. Waktu yang
diperlukan untuk anthesis berkisar antara 38 sampai 40 HSI.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat dideteksi melalui
perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun perubahan
fisiologi. Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan diameter dan bobot buah
membentuk kurva sigmoid. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis
menunjukkan bahwa pada umur 3-5 MSA merupakan pertumbuhan lambat, 5-15
MSA pertumbuhan cepat, dan 15-17 MSA cenderung stabil. Pertumbuhan bobot
buah selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Bobot kering pada umur 105
HSA dan bobot basah pada umur 110 HSA sudah cenderung konstan, tidak
berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Pertumbuhan dan perkembangan
buah manggis telah dimulai sejak sebelum anthesis, yaitu pada umur 34 HSI yang
ditandai dengan terbentuknya segmen aril dan pada saat menjelang anthesis (39
HSI) segmen aril dan bakal biji semakin jelas terlihat. Perubahan warna kulit
buah terjadi selama proses pematangan, yaitu berwarna hijau hingga umur 90
HSA kemudian terdapat bercak coklat pada umur 95 HSA dan menjadi ungu
kehitaman pada umur 115- 120 HSA.
Perubahan fisiologi merupakan indikasi terjadinya perkembangan buah.
Berdasarkan hasil penelitian, kadar air buah manggis meningkat seiring dengan
meningkatnya umur buah. Kadar air buah manggis pada umur 90-115 HSA
berkisar antara 75.72 sampai 76.37%. PTT, kadar gula total, dan vitamin C
menunjukkan pola yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap umur petik buah.
Peningkatan PTT dan gula total disebabkan oleh adanya hidrolisis pati menjadi
gula. PTT buah manggis umur 90-115 HSA berkisar antara 16.83 hingga 20.63%
Brix dengan kandungan gula totalnya antara 5.11g/100 g hingga 17.43 g/100 g.
Gula total dan vitamin C meningkat tajam pada umur 100 HSA dan pada umur
105 HSA sudah cenderung konstan. Hasil analisis kadar ATT buah manggis
menunjukkan pola hiperbolik, yaitu peningkatan secara drastis terjadi pada umur
90 HSA hingga umur 100 HSA kemudian cenderung menurun hingga 115 HSA.
Penurunan kadar ATT daging buah manggis seiring dengan peningkatan umur
buah, diduga asam-asam tersebut digunakan sebagai substrat dalam respirasi buah
selama proses pematangan.
Pertumbuhan dan perkembangan
buah manggis dipengaruhi oleh
sejumlah hormon, diantaranya auksin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
kandungan auksin semakin menurun dengan semakin meningkatnya umur buah,
yaitu pada umur 90 HSA kandungan auksin kulit buah manggis 92.77 ppm
sementara pada umur 115 HSA 1.17 ppm. Perubahan warna kulit buah manggis
yang terjadi selama proses pematangan disebabkan oleh adanya perubahan
komposisi pigmen, yaitu klorofil dan anthosianin. Kadar klorofil cenderung
menurun dengan meningkatnya umur buah sedangkan kadar antosianinnya
cenderung tetap, sehingga warna ungu akan lebih jelas terlihat dengan
meningkatnya umur buah.

Diameter buah, bobot buah, kadar air buah, PTT, kadar gula total, dan
kadar vitamin C berkorelasi positif terhadap tingkat kematangan buah manggis
sampai umur 115 HSA sedangkan kadar auksin dan klorofil buah berkorelasi
negatif hingga umur 115 HSA. Bobot basah maupun bobot kering yang cenderung
konstan, kadar gula total, vitamin C dan PTT yang tinggi, serta kandungan ATT
yang rendah dapat dijadikan standar untuk menentukan panen buah manggis.
Kondisi ini dapat terjadi pada buah manggis umur 105-110 HSA.
Kata kunci: Garcinia mangostana, L., morfologi, fisiologi, apomiksis.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

PERKEMBANGAN MORFOLOGI DAN FISIOLOGI
BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.) SELAMA
PERTUMBUHAN DAN PEMATANGAN

SITI ROPIAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

Penguji Luar Komisi pada UJian Tesis: Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si.

Judul Tesis
Nama
NRP

: Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis
(Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan
Pematangan
: Siti Ropiah
: G353070121

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Hamim, M.Si.
Ketua

Dr. Ir. Sobir, M.S.
Anggota

Diketahui

Koordinator Mayor
Biologi Tumbuhan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.

Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

Tanggal Ujian: 31 Juli 2009

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
segala Rahmat dan Hidayah-NYA sehingga penelitian dan penulisan tesis dengan
judul Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis selama Pertumbuhan
dan Pematangan berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Agustus 2008 sampai dengan Maret 2009 di Kebun IPB Tajur I dan analisis
laboratorium dilakukan di Laboratorium Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika
(PKBT) IPB Baranang Siang Bogor dan di Laboratorium RGCI Fakultas
Pertanian IPB Dramaga Bogor.
Terimakasih penulis ucapkan kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Hamim, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Sobir, M.S. sebagai komisi
pembimbing atas bimbingan, arahan, dan motivasinya.
2. Departemen Agama atas beasiswa yang telah diberikan melalui Beasiswa
Utusan Daerah (BUD) Depag.
3. Program Riset Unggulan Strategis Nasional (RUSNAS) melalui Pusat Kajian
Buah-Buahan Tropika, LPPM-IPB atas biaya penelitian yang telah diberikan.
4. Bapak dan Ibu tercinta serta saudaraku atas segala doa, motivasi, dan kasih
sayangnya.
5. Mas Bambang dan Pak Yudi di Laboratorium RGCI atas segala bantuan,
motivasi, dan kerjasamanya.
6. Mba Lasih, Pipit, dan rekan-rekan di Laboratorium PKBT atas segala
kebaikan dan kemudahan yang telah diberikan.
7. Pak Ade dan seluruh karyawan Kebun IPB Tajur I atas segala bantuan dan
kerjasamanya.
8. Sahabatku dan rekan-rekan di Pasca Biologi Tumbuhan IPB atas segala
bantuan dan kebersamaannya.
Penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat, khususnya
yang berkaitan dengan perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis
selama proses pertumbuhan dan pematangan.

Bogor, Juni 2009
Siti Ropiah

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jambi pada tanggal 08 Juni 1972 dari ayah Amat
Parman dan ibu Mariyah. Penulis merupakan putri ke dua dari tiga bersaudara.
Tahun 1995 penulis lulus dari Fakultas Pertanian Program Studi Budidaya
Pertanian-Agronomi Universitas Jambi. Tahun 1999 penulis diangkat sebagai
Tenaga Pendidik di Madrasah Aliyah Negeri I Kotobaru Padang Panjang
Sumatera Barat dan pada tahun 2005 penulis pindah tugas ke Madrasah Aliyah
Negeri Model Jambi sebagai guru Biologi.
Penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan studi melalui Beasiswa
BUD Depag di Sekolah Pascasarjana IPB dan diterima sebagai mahasiswa
pascasarjana pada Mayor Biologi Tumbuhan, Departemen Biologi, FMIPA IPB
pada tahun 2007.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL.............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xiv
PENDAHULUAN
LatarBelakang.......................................................................................... 1
Perumusan Masalah................................................................................. 3
Tujuan Penelitian..................................................................................... 4
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Tanaman Manggis........................................................
Pembungaan dan Pembuahan..................................................................
Morfologi Buah Manggis........................................................................
Fisiologi Buah Manggis..........................................................................
Pertumbuhan dan Perkembangan Buah ..................................................

5
6
8
10
11

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat.................................................................................. 14
Pelaksanaan Penelitian ........................................................................... 14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perkembangan Bunga Manggis............................................................... 21
Perkembangan Buah Manggis................................................................. 24
Perubahan-Perubahan Fisiologi Buah Manggis Selama Proses
Pendewasaan (maturity) dan pematangan (ripening)................................ 32
Korelasi Antar Parameter Morfologi dan Fisiologi................................. 43
KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………… 48

xii

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Indeks klasifikasi kematangan buah manggis ................................................ 9
2 Korelasi antar parameter morfologi dan fisiologi............................................ 44

xiii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Perbedaan inisiasi tunas daun dan inisiasi tunas bunga manggis.................... 21
2 Pertumbuhan dan perkembangan bunga manggis........................................... 22
3 Diameter buah manggis pada berbagai tingkat umur..................................... 25
4 Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis............................................. 26
5 Kuncup bunga manggis 32 HSI...................................................................... 27
6 Kuncup bunga manggis 39 HSI...................................................................... 27
7 Manggis dengan 1 biji.................................................................................... 27
8 Manggis tanpa biji.......................................................................................... 27
9 Bobot basah dan bobot kering buah manggis pada berbagai tingkat
umur petik...................................................................................................... 29
10 Total kerontokan buah manggis pada berbagai tingkat umur........................ 31
11 Kadar air buah manggis pada berbagai tingkat umur petik............................ 34
12 PTT buah manggis pada berbagai tingkat umur petik.................................... 35
13 Kadar gula total buah manggis pada berbagai tingkat umur petik................. 36
14 Kadar ATT buah manggis pada berbagai tingkat umur petik........................ 38
15 Kadar vitamin C buah manggis pada berbagai tingkat umur petik................ 39
16 Kadar auksin kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik............. 40
17 Kadar klorofil kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik........... 42
18 Kadar antosianin kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik....... 42

xiv

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manggis (Garcinia mangostana L.) merupakan satu di antara 400 spesies
yang terdapat pada genus Garcinia pada family Guttiferae (Verheij 1991), dan
merupakan allotetraploid hasil persilangan dari Garcinia hombrioniana dengan
Garcinia malacensis (Yaacob & Tindal 1995). Tanaman ini adalah tanaman asli
Asia Tenggara dan secara lebih spesifik merupakan tanaman asli Indonesia
(Almeyda & Martin 1976). Manggis merupakan salah satu buah tropik yang
memiliki kekhasan dari segi bentuk dan rasa. Perikarpnya mengandung xanthone
yang dapat berperan sebagai anti inflammatory, anti bakteri, dan anti kanker.
Tanaman manggis tersebar hampir di seluruh pulau di Indonesia, dengan
populasi terbesar terdapat di pulau Sumatra dan Kalimantan, akan tetapi pusat
produksi manggis di Indonesia berada di Sumatra Barat, Jawa Barat, Jawa Timur,
dan Bali (Sobir & Poerwanto 2007). Manggis merupakan komoditas buah segar
terpenting di Indonesia. Hal ini terlihat dari nilai ekspornya yang cenderung terus
meningkat, yaitu dari 4.743 ton pada tahun 1999 menjadi 5.697 ton pada tahun
2006, 7.411 ton pada tahun 2007 dengan nilai US$ 3.81 juta, dan 9000 ton pada
tahun 2008

(Deptan 2009).

Indonesia juga merupakan eksportir terpenting

manggis di dunia, dan untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia
diperlukan kajian ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah
manggis selama pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis
yang berkualitas tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan
tanaman pada umumnya.

Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses

penyerbukan (polinasi) sehingga tidak terjadi penggabungan gamet (fertilisasi),
fenomena ini dikenal sebagai agamospermi, yaitu produksi biji tanpa melalui
penggabungan gamet (Thomas 1997). Berdasarkan reproduksi tersebut , manggis
digolongkan sebagai tanaman apomiksis. Apomiksis pada manggis sama halnya
dengan pada anggrek, jeruk dan mangga yaitu embrio yang terbentuk merupakan
embrio adventif. Embrio adventif adalah embrio yang berasal dari sel somatik
yang menyusun ovul (bakal biji), seperti nuselus dan integumen (Asker & Jerling

2
1992).

Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan

fisiologi bunga dan buah manggis masih langka, sehingga menarik untuk dikaji
bagaimana mekanisme pembentukan dan perkembangan bunga manggis melalui
pendekatan morfologi dan perkembangan buah secara morfologi dan fisiologi.
Penelitian-penelitian yang mengarah kepada perkembangan bunga dan buah
manggis diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran dalam rangka
peningkatan pengembangan budidaya manggis.
Proses pembungaan pada umumnya dimulai setelah terjadi induksi bunga,
yang selanjutnya akan terjadi proses diferensiasi, pendewasaan organ-organ bunga,
antesis, dan polinasi (Bernier et al. 1985). Pada tanaman manggis, akhir induksi
atau awal diferensiasi secara visual ditandai dengan munculnya tunas bunga pada
ujung pucuk (Rai 2006). Perkembangan bunga manggis yang selanjutnya akan
membentuk buah dan proses pematangannya perlu dipahami sebagai dasar untuk
dapat meningkatkan kualitas buah sehingga mampu bersaing di pasar
internasional.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat diidentifikasi
melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun
perubahan fisiologi, diantaranya perubahan warna kulit buah. Perubahan warna
kulit menjadi ungu kemerahan sampai ungu kehitaman merupakan indeks
kematangan primer buah manggis yang biasa digunakan untuk menentukan waktu
panen. Kualitas buah manggis ditentukan berdasarkan karakter morfologi dan
fisiologi, diantaranya ukuran, bentuk dan warna kulit buah (Kader 2004).
Pemanenan pada tingkat ketuaan dan waktu yang tepat menghasilkan buah
berkualitas tinggi. Buah-buah yang masih muda, bila dipanen akan memiliki
kualitas yang rendah dengan pematangan yang tidak sempurna. Sebaliknya,
penundaan waktu panen akan meningkatkan sensitivitas buah terhadap
pembusukan, sehingga kualitas dan nilai jualnya rendah.

3
Perumusan Masalah
Manggis (Garcinia mangostana) merupakan salah satu komoditas
hortikultura buah-buahan tropik Indonesia yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.
Richards (1990) mengkategorikan manggis sebagai apomiksis. Menurut Mansyah
(2002) tidak terdapat serbuk sari pada bunga manggis baik didasarkan pada
pengamatan visual maupun melalui analisis secara kimia menggunakan KI,
sehingga polinasi tidak terjadi pada bunga manggis.
Penelitian terhadap komoditas apomiksis yang mengarah kepada
pertumbuhan dan perkembangan buah, terutama untuk tanaman-tanaman yang
mempunyai masa hidup yang lama dan bersifat musiman, seperti duku dan
manggis masih sangat langka. Adanya penelitian mengenai perkembangan buah
manggis diharapkan dapat memberikan gambaran secara umum mengenai
perkembangan buah-buah apomiktik lainnya dan untuk mendapatkan gambaran
secara khusus mengenai perkembangan buah manggis itu sendiri, dalam rangka
pengembangan budidayanya sehingga buah manggis kita mempunyai daya saing
yang tinggi di pasaran global.
Pemanenan buah manggis di tingkat petani umumnya berdasarkan pada
perubahan warna yang terjadi pada kulit buah sehingga sulit ditentukan waktu
panennya dengan tepat. Selain itu penentuan tingkat kematangan buah manggis
tidak cukup hanya dengan melihat perubahan warna yang terjadi pada kulit buah,
tetapi juga harus memperhatikan aspek fisiologisnya. Hal ini disebabkan oleh
proses pematangan buah lebih terkait pada perubahan-perubahan fisiologi
sedangkan perubahan morfologi seperti perubahan warna kulit buah merupakan
manifestasi dari adanya perubahan fisiologi. Untuk itu diperlukan adanya
penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama
proses pertumbuhan dan pematangan untuk dapat menentukan secara lebih tepat
waktu panen buah manggis dengan kualitas hasil yang tinggi.

4
Tujuan Penelitian
Penelitian dengan judul Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah
Manggis selama Proses Pertumbuhan dan Perkembangan ini bertujuan:
1 Mempelajari perkembangan morfologi bunga manggis mulai dari inisiasi tunas
bakal bunga, pertumbuhan dan perkembangan kuncup hingga anthesis.
2

Mempelajari perkembangan morfologi buah manggis mulai dari anthesis
hingga matang yang

didasarkan pada

diameter dan bobot buah serta

perubahan warna pada kulit buah.
3

Mempelajari

perkembangan

fisiologi

buah

manggis

selama proses

pendewasaan (maturity) dan pematangan (ripening), berdasarkan kadar air
buah, padatan total terlarut (PTT), kandungan gula total, asam total tertitrasi
(ATT), vitamin C, auksin, klorofil dan antosianin.

TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Tanaman Manggis
Tanaman manggis berupa pohon dengan tinggi 6–25 m dan diameter
batang 25–35 cm (Cox 1988; Verheij 1992).

Batangnya lurus dengan

percabangan yang simetris dan membentuk kanopi yang berupa kerucut. Daun
manggis merupakan daun tunggal, terletak berhadapan, bentuknya oval, bertepi
rata dan berbentuk cuspidate pada ujungnya serta mempunyai tangkai daun yang
pendek dengan ukuran 1-2 cm (Osman & Milan 2006).

Permukaan atas daun

mengkilap, licin dan berwarna hijau muda sampai hijau tua tergantung umurnya
sedangkan bagian bawah daun berwarna hijau muda sampai kekuningan (Cox
1988). Sistem pertulangan daun manggis adalah menyirip.
Bunga tanaman manggis muncul pada ujung ranting (terminal), berjumlah
1–3 dengan garis tengah 5–6 cm (Van Steenis 2006). Beberapa diantaranya ada
yang membentuk rangkaian bunga (inflorescence) dengan jumlah bunga per
tandan maksimum 12 bunga.

Bunga bertandan umumnya dihasilkan oleh

tanaman asal grafting (Rai 2004). Dua daun kelopak yang terluar berwarna hijau
kuning, 2 yang terdalam lebih kecil, bertepi merah, melengkung kuat dan tumpul.
Daun mahkota berbentuk bulat telur terbalik, berdaging tebal, hijau kuning dan
tepinya merah atau hampir semua merah, staminodia kerapkali berada dalam
kelompok (Van Steenis 2006). Daun kelopak bunga saling berlepasan, tangkai
bunga tebal dengan panjang 1.75–2.00 cm (Osman & Milan 2006). Benang sari
biasanya banyak, bersifat rudimenter, yaitu tumbuh kecil kemudian mengering
sehingga tidak berfungsi (Richards 1990; Verheij 1992; Yaacob & Tindall 1995).
Tanaman manggis memiliki sistem perakaran yang kurang berkembang.
Lambatnya pertumbuhan bibit disebabkan oleh sistem perakaran yang tidak
sempurna, akar bersifat rapuh, pertumbuhannya lambat dan peka terhadap kondisi
lingkungan (Wiebel 1993). Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung
berpasir, gembur, kaya kandungan bahan orgnik dengan permeabilitas dan
drainase yang baik. Manggis membutuhkan pH tanah optimum berkisar dari 5.5
sampai 7.0 (Yaacob & Tindall 1995).
Tanaman manggis dapat tumbuh baik pada dataran rendah sampai
ketinggian 1000 m di atas permukaan laut. Di daerah tropis, semakin tinggi

6
tempat tumbuhnya maka semakin lambat pertumbuhannnya dan semakin lama
permulaan berbunganya (Verheij 1992). Ketinggian optimum agar manggis dapat
tumbuh dengan baik adalah 460–610 m di atas permukaan laut. Iklim yang paling
cocok untuk tanaman manggis adalah daerah dengan udara lembab, curah hujan
merata sepanjang tahun berkisar antara 1500 sampai 2500 mm/tahun dengan
iklim kering yang pendek (Yaacob & Tindall 1995). Suhu udara yang baik untuk
pertumbuhan manggis adalah antara 25 sampai 35 °C (Verheij 1992; Yaacob &
Tindall 1995).

Pembungaan dan Pembuahan
Pembungaan merupakan suatu kejadian kompleks, yang secara morfologi
terjadi perubahan dari fase vegetatif ke fase reproduktif.

Saat dimulainya

pembungaan, terjadi peralihan dari struktur daun yang relative sederhana menjadi
struktur bunga yang lebih kompleks.

Hal ini diawali dengan berhentinya

meristem membentuk calon daun dan mulai menghasilkan organ bunga.
Pada tanaman tingkat tinggi terdapat empat tahap dalam proses
pembungaan, yaitu induksi bunga atau evokasi, differensiasi bunga, pendewasaan
bagian bunga dan anthesis (Rai 2004). Poerwanto (2003) membagi proses
pembentukan bunga menjadi 4 yaitu: (1) induksi bunga, diferensiasi primordial
bunga, (2) penyusunan/organisasi bunga, diferensiasi bagian-bagian bunga secara
individu, (3) pematangan bunga bersamaan dengan proses pertumbuhan bagianbagian bunga, (4) anthesis atau bunga mekar.
Fase induksi (fase transisi dari fase vegetatif ke fase pembungaan) sangat
penting dipahami, karena hal ini sangat menentukan keberhasilan pembungaan
dan pembuahan.

Induksi bunga berkaitan dengan hubungan karbohidrat dan

nitrogen atau nisbah C/N pada tanaman. Jika nisbah C/N tinggi maka tanaman
dapat menginduksi bunga, tetapi bila nisbah C/N rendah tanaman dipacu ke arah
pertumbuhan vegetatif.

Pada prinsipnya terdapat tiga konsep pokok tentang

induksi pembungaan yaitu: (1) adanya hormon pembungaan (florigen) atau
stimulus pembungaan pada daun yang mengalihkan pertumbuhan vegetatif ke
pertumbuhan reproduktif, (2) adanya kondisi nutrisi yang optimum bersamaan

7
dengan perubahan dalam apex, (3) terjadi perubahan pada apex yang mengubah
dan mengkonversi nutrient sehingga terjadi induksi pembungaan (Bernier et al.
1985; Hempel et al. 2000).
Pembungaan dan pembuahan dipengaruhi oleh faktor lingkungan, genetik,
hormon dan pasokan nutrisi (Bernier et al. 1985). Faktor-faktor lingkungan yang
sangat berpengaruh terhadap pemunculan bunga antara lain fotoperiodisme,
temperature, dan cahaya (Leopold & Kriedemann 1975; Sedgley & Griffin 1989).
Stress air dapat menginduksi pembungaan karena adanya perubahan perimbangan
produksi hormon seperti giberelin, sitokinin dan ABA serta meningkatnya nisbah
karbon dan nitrogen pada pucuk. Stress air menyebabkan pertumbuhan vegetatif
tertekan. Periode kering yang cukup akan merangsang aktifnya beberapa zat
pengatur tumbuh yang selanjutnya akan memberikan signal pada pucuk yang siap
untuk terinduksi dan memasuki fase generatif (Wright 1985).

Di Indonesia

induksi bunga terjadi secara alamiah pada musim kemarau, karena mengalami
stress air dan bunga mulai muncul menjelang musim hujan (Poerwanto 2000).
Manggis merupakan tanaman yang mempunyai sifat berbunga dan
berbuah musiman. Calon bunga muncul dalam bentuk bongkahan besar di ujung
ranting. Pada tahap ini, kuncup bunga memerlukan waktu sekitar 25 hari sampai
bunga mekar atau anthesis (Verheij & Coronel 1997). Bunga tanaman manggis
muncul dari ujung-ujung pucuk yang sebelumnya telah mengalami masa dormansi.
Selama masa berbunga, tidak semua pucuk dapat terinduksi dan bertransisi dari
fase vegetatif ke fase reproduktif sehingga tidak keseluruhan pucuk menghasilkan
bunga, pada saat bersamaan sebagian pucuk berbunga dan sebagian lagi tidak
berbunga. Pucuk yang akan berbunga pangkal tunas barunya tampak membesar
dan membengkak (awal diferensiasi atau akhir induksi), terjadi 40 hari sebelum
anthesis. Tidak semua kuncup bunga dapat tumbuh dan berkembang mencapai
anthesis dan membentuk buah (Rai 2004). Hal ini disebabkan karena sebagian
dari bunga-bunga tersebut baik yang masih kuncup maupun yang sudah mekar
mempunyai potensi untuk gugur.
Pada tanaman manggis tidak hanya kuncup bunga, bunga yang mekar
penuh maupun buah muda juga dapat gugur. Beberapa faktor penyebab gugur

8
bunga dan buah muda diantaranya adalah pengaruh hujan, kekeringan, panas yang
ekstrem dan kompetisi di antara organ yang berkembang (Poerwanto 2002). Hasil
penelitian Rai (2004) menyatakan bahwa bunga dan buah manggis yang gugur
disebabkan oleh kandungan ABA tinggi, IAA rendah dan suplai fotosintat rendah.
Persentase bunga gugur tanaman asal biji nyata lebih rendah dibandingkan dengan
tanaman asal grafting dan

fruit set tanaman asal biji nyata lebih tinggi

dibandingkan dengan fruit set tanaman asal grafting. Pada tanaman hasil grafting
tingkat kerontokan buah dapat mencapai 70.07% sedangkan pada tanaman asal
biji hanya 16.58%. Suplai fotosintat rendah ditunjukkan oleh kandungan gula
total daun pada pucuk yang bunga dan buahnya gugur lebih rendah dibandingkan
dengan kandungan gula total daun pada pucuk yang bunga dan buahnya tidak
gugur. Status hara N, P dan K daun tidak mempengaruhi gugurnya bunga atau
buah karena tidak terdapat perbedaan kandungan N, P dan K daun antara pucuk
yang bunga dan buahnya gugur dengan pucuk yang bunga dan buahnya tidak
gugur.

Morfologi Buah Manggis
Buah manggis berbentuk bola tertekan dengan diameter 3.5–7.0 cm.
Bijinya bersifat apomiksis yaitu embrio tidak dihasilkan dari penyatuan gamet dan
penyerbukan, tetapi dari sel di dalam kantong embrio atau sekeliling nuselus dan
berkembang membentuk biji yang fertil. Buah muda berwarna hijau dan bila telah
tua berubah menjadi ungu kehitaman. Tangkai buah tebal berdaging dan keras,
dengan panjang 1.8–2.0 cm. Kulit buah (perikarp) mempunyai ketebalan 0.8–1.0
cm, berdaging dan bergetah kuning.
Buah manggis mempunyai 4–8 segmen dan setiap segmen mengandung
satu bakal biji yang diselimuti oleh aril (salut biji) berwarna putih (kadang-kadang
transparan) , empuk dan mengandung sari buah. Tidak semua bakal biji dalam
segmen dapat berkembang menjadi biji. Umumnya hanya 1–3 bakal biji yang
dapat berkembang menjadi biji (Verheij 1992; Yaacob & Tindall 1995). Buah
matang mempunyai bobot basah antara 30–140 gram, berbentuk bulat, berwarna
ungu kehitaman dengan daging buah (aril) berwarna putih (Richards 1990). Buah

9
manggis mempunyai rasa manis, asam berpadu dengan sedikit sepat dan segar
serta aroma yang khas (Kader 2002).
Biji manggis merupakan biji apomiksis dan sering disebut sebagai
agamospermi, diproduksi melalui tunas adventif, berwarna coklat, pipih, dan
permukaannya ditutupi oleh jaringan pembuluh (vascular bundles) (Lim 1984;
Richard 1990).

Biji manggis bersifat poliembrioni dan nutrisi untuk

perkembangan embrionya didukung oleh nuselus atau jaringan integumen dan inti
endosperm. Biji yang berkecambah akan menumbuhkan lebih dari satu tunas dan
setiap tunas akan tumbuh pada posisi yang berlainan di mana masing-masing
membawa perakarannya sendiri-sendiri (Lim 1984). Secara normal biji manggis
selalu dalam keadaan lembab dan bila keadaan lembab tersebut berkurang maka
biji dapat mati, keadaan biji seperti ini dikenal dengan nama recalcitrant seed.
Pertumbuhan buah dapat diukur dengan terjadinya peningkatan ukuran
diameter, bobot basah dan bobot kering buah. Proses pematangan pada buah
manggis ditandai dengan melunaknya kulit buah dan terjadinya perubahan warna
kulit buah yang

disebabkan oleh adanya perubahan komposisi substrat dan

pigmen (Kader 2002).

Perubahan pigmen tersebut sebagai akibat adanya

degradasi klorofil. Buah yang matang dan siap dikonsumsi relatif lebih lunak dan
kulitnya mudah dibuka daripada buah yang belum matang (Gunawan 2007).
Perubahan warna kulit buah juga dapat diukur dengan mencocokkan warna kulit
buah manggis dengan menggunakan indeks warna kulit buah manggis (Osman &
Millan 2005) yaitu sebagai berikut :

10
Tabel 1 Indeks klasifikasi kematangan buah manggis
Indeks warna

Klasifikasi kematangan buah manggis

1

Warna kulit hijau dengan sedikit kesan merah. Kulit buah
masih bergetah bila dipotong.

2

Warna kulit kekuningan dengan bercak merah atau ungu.
Getah pada kulit agak berkurang dan isi masih sulit dipisahkan
dari kulit.

3

Seluruh permukaan kulit buah berwarna merah dan sedikit
bergetah, isi bisa dipisahkan dari kulit (layak diekspor).

4

Warna kulit coklat kemerahan pada seluruh permukaan. Kulit
buah masih terdapat getah.

5

Warna kulit ungu kemerahan pada seluruh permukaan. Kulit
buah tidak mengandung getah. Buah siap dikonsumsi dan isi
buah mudah dipisahkan dari kulit.

6

Warna kulit ungu gelap atau kehitaman pada seluruh
permukaan, mutu dan cita rasanya adalah yang terbaik.

Sumber: Osman & Millan 2005
Fisiologi Buah Manggis
Buah manggis termasuk buah klimakterik (Kader 2002), sehingga proses
pematangan buah akan tetap berlanjut setelah dipetik dari pohon (Muchtadi &
Sugiyono 1981). Etilen endogen pada buah klimaktrik berperan sebagai pemicu
untuk meningkatkan laju respirasi dan pemasakan buah (Wang & Kramer 1990).
Tanaman manggis asal biji baru mulai berbuah pada umur 10–15 tahun
sedangkan tanaman asal grafting pucuk sudah dapat berbuah pada umur 3–4
tahun.

Periode masa juvenile dapat dikurangi menjadi 8–10 tahun melalui

manajemen budidaya yang optimal dan intensif (Yaacob &Tindall 1995). Buah
biasanya dipanen setelah matang di pohon (Daryono & Sosrodiharjo 1986). Total
padatan terlarut buah manggis berkisar antara 17 sampai 20% (Kader 2002).
Selama pertumbuhan dan perkembangan buah terjadi perubahanperubahan fisiologi yang akan mempengaruhi kualitas buah. Perubahan fisiologi

11
yang terjadi meliputi perubahan asam organik (Wills et al. 1981), kadar vitamin
(Von 1949), kadar klorofil, kadar air (Kader 1992), kadar gula (Marriot et al.
1981) serta perubahan produksi etilen ( Dominguez & Vendrel 1993).
Perubahan warna dapat disebabkan oleh proses degradasi maupun proses
sintesis dari pigmen-pigmen yang terdapat dalam buah. Pelunakan buah dapat
disebabkan oleh terjadinya pemecahan protopektin menjadi pektin, maupun
karena terjadinya hidrolisis pati atau lemak, dan mungkin juga lignin (Pantstico
1993).

Pematangan akan menyebabkan naiknya kadar gula sederhana untuk

memberikan rasa manis, penurunan kadar asam organik dan senyawa fenolik
untuk mengurangi rasa asam dan sepat, serta kenaikan produksi zat-zat volatil
untuk memberikan flavor karakteristik buah (Muchtadi & Sugiyono 1992).
Buah-buah klimakterik biasanya memproduksi etilen cukup banyak untuk
membangkitkan pematangan (Pantastico 1993).

Etilen adalah zat pengatur

tumbuh endogen atau eksogen yang dapat menimbulkan berbagai respon
fisiologis dan morfologis tanaman, diantaranya mendorong pemecahan dormansi
tunas, menghambat pertumbuhan batang, mendorong pembungaan, pembentukan
buah, merangsang pembentukan umbi, inisiasi akar, penuaan, dan menghambat
perluasan daun (Moore 1979).
Pertumbuhan dan Perkembangan Buah
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan suatu proses penting dalam
kehidupan yang berlangsung secara terus menerus sepanjang daur hidup,
bergantung pada tersedianya meristem, hasil asimilasi, hormon, dan lingkungan
yang mendukung. Menurut Gardner et al. (1991) pertumbuhan dapat dinyatakan
sebagai adanya proses pembelahan dan pembesaran sel (peningkatan jumlah dan
ukuran yang bersifat irreversibel).

Perkembangan meliputi pertumbuhan dan

diferensiasi sel yang mengarah pada akumulasi berat kering. Buah merupakan
perkembangan lebih lanjut dari bakal buah. Segera setelah terjadi pembuahan,
bakal buah akan berkembang menjadi buah dan bakal biji menjadi biji. Secara
normal perkembangan buah terjadi setelah pembuahan. Bertambahnya ukuran
buah disebabkan oleh adanya pembelahan sel dan pembesaran sel.

12
Penyerbukan umumnya merupakan isyarat untuk pertumbuhan, dan
fertilisasi memicu pertumbuhan bakal biji dan pembentukan biji (Nitsch 1951)
Pada kasus tertentu