BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pisang Barangan (Musa acuminata L.) - Induksi Tunas Pisang Barangan (Musa acuminata L.) Asal Nias Utara Melalui Kultur Jaringan Dengan Pemberian 2,4-D Dan Kinetin
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pisang Barangan (Musa acuminata L.)
Pisang adalah nama umum yang diberikan pada tumbuhan terna raksasa berdaun besar memanjang dari suku Musaceae. Beberapa jenisnya seperti Musa
acuminata dan Musa balbisiana menghasilkan buah yang dapat dikonsumsi. Buah
ini tersusun dalam tandan dengan kelompok-kelompok menjari yang disebut sisir (Sunyoto, 2011).
Pisang barangan (Musa acuminata L.) pada umumnya sama seperti tanaman pisang lainnya. Pisang barangan berakar rimpang dan tidak mempunyai akar tunggang. Akar ini berpangkal pada umbi batang. Akar terbanyak berada dibagian bawah sampai kedalaman 75-150 cm. Sedangkan akar yang berada dibagian samping umbi batang tumbuh ke samping dan mendatar, panjangnya dapat mencapai 4-5 meter. Ada dua macam perakaran yaitu perakaran utama, akar batang yang menempel pada bonggol batang dan perakaran sekunder, akar tumbuh dari perakaran utama sepanjang 5 cm dari pangkal akar (Satuhu dan Supriadi, 2000).
Batang pisang sebenarnya terletak dalam tanah berupa umbi batang. Dibagian atas umbi batang terdapat titik tumbuh yang menghasilkan daun dan pada suatu saat akan tumbuh bunga pisang (jantung) . Sedang yang berdiri tegak di atas tanah yang biasanya dianggap batang itu adalah batang semu. Batang semu ini terbentuk dari pelepah daun pisang yang saling menelungkup dan menutupi dengan kuat dan kompak sehingga bisa berdiri tegak seperti batang tanaman. Tinggi batang semu ini berkisar 3,5 – 7,5 meter tergantung jenisnya (Cahyono, 1995). Bagian bawah batang pisang yang gembung menyerupai umbi disebut bonggol. Pucuk lateral muncul dari kuncup pada bonggol yang selanjutnya tumbuh menjadi tanaman pisang (Kaleka, 2013).
Lembaran daun (lamina) pisang lebar dengan urat daun utama menonjol berukuran besar sebagai pengembangan morfologis lapisan batang semu
(gedebong). Urat daun utama ini sering disebut sebagai pelepah daun. Lembaran daun yang lebar berurat sejajar dan tegak lurus pada pelepah daun. Urat daun ini tidak ada ikatan daun yang kuat ditepinya sehingga daun mudah sobek akibat
Pisang memiliki bunga majemuk, setiap kuncup bunga dibungkus oleh seludang berwarna merah kecokelatan. Seludang tersebut akan lepas dan jatuh jika bunga telah membuka. Bunga betina berkembang secara normal, sedangkan bunga jantan berada diujung tanduk dan tidak berkembang, tetap tertutup oleh seludang. Bunga jantan inilah yang disebut jantung pisang. Jantung pisang ini harus dipotong setelah pembuahan selesai (Kaleka, 2013).
Kulit buah kuning kemerahan dengan bintik- bintik coklat. Daging buah agak orange. Satu tandan terdiri dari 8-12 sisir. Dalam setiap sisir terdiri dari 12- 20 buah. Bentuk, warna dan rasa buah digunakan untuk menentukan klon/jenis tanaman pisang. Adapun pembentukan buah pisang sesudah keluar, maka akan terbentuk sisir pertama, kemudian memanjang lagi dan terbentuk sisir kedua dan ketiga dan seterusnya. Jantungnya perlu dipotong sebab sudah tidak bisa menghasilkan sisir lagi (Wattimena et al, 1992).
2.2. Kultur Jaringan
Kultur jaringan tanaman adalah suatu cara untuk mengisolasi dan menumbuhkan bagian tanaman dalam kondisi yang aseptik secara in-vitro sehingga bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Hartman et al, 2002).
Berbeda dengan teknik perbanyakan vegetatif konvensional, kultur jaringan melibatkan pemisahan komponen-komponen biologis dan tingkat pengendalian yang tinggi dalam memacu proses regenerasi dan perkembangan jaringan. Setiap urutan proses dapat dimanipulasi melalui seleksi bahan tanaman, medium kultur dan faktor-faktor lingkungan, termasuk eliminasi mikroorganisme seperti jamur dan bakteri. Semua itu dimaksudkan untuk memaksimalkan produk akhir dalam bentuk kuantitas dan kualitas propagula berdasarkan prinsip totipotensi sel (Zulkarnain, 2009).
Menurut Sandra (2013) kelebihan teknik kultur jaringan antara lain dapat memperbanyak tanaman tertentu yang sangat sulit dan lambat diperbanyak secara konvesional, dalam waktu singkat menghasilkan jumlah bibit yang lebih besar, tahun tanpa mengenal musim, bibit yang dihasilkan lebih sehat, dapat memanipulasi genetik, dan biaya pengangkutan bibit lebih murah.
Kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dindingnya tipis, belum mempunyai penebalan dari zat pektin, plasmanya penuh, dan vakuolanya kecil- kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini untuk kultur jaringan. Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah, sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan (Hendaryono dan Wijayani, 1994).
2.3. Eksplan
Eksplan artinya jaringan tanaman yang digunakan sebagai bahan tanam di dalam botol. Eksplan dipilih dari jaringan yang masih muda karena jaringan tersebut tersusun atas sel-sel yang masih muda dan selalu membelah. Dengan demikian diharapkan nantinya bisa menghasilkan tanaman yang sempurna sebagai eksplan (Purwanto, 2007).
Pengambilan eksplan dilakukan pada bagian tanaman yang banyak mengandung jaringan meristem. Pada jaringan meristem akan terjadi pertambahan volume sel, diferensiasi sel, dan penambahan jumlah sel. Sedangkan pengambilan eksplan dari jaringan dewasa, dalam waktu lama tidak akan terbentuk kalus sebab kemampuan untuk membentuk jaringan tidak ada (Sandra, 2013).
Ukuran eksplan juga menentukan keberhasilan kultur jaringan. Eksplan yang berukuran besar sangat dikhawatirkan banyak mengandung kontaminan, tetapi ukuran eksplan yang terlalu kecil dianggap kurang efektif karena kemampuan perkembangannya dalam media sangat lambat. Ukuran eksplan yang paling baik adalah 0,5-1 cm, namun ukuran ini dapat bervariasi tergantung material tanaman yang dipakai dan jenis tanamannya (Gunawan, 1995).
Berbagai jenis media kultur jaringan telah dikembangkan sejak dimulainya penemuan kultur jaringan. Komponen utama penyusun media kultur adalah unsur hara makro dan mikro ditambah dengan gula sebagai pengganti unsur karbon yang didapat dari hasil proses fotosintesis (Sandra, 2013).
Dalam pembuatan medium kultur, beberapa batasan yang berkaitan dengan konsentrasi bahan-bahan terlarut, seperti mol dan molaritas terlebih dahulu harus dipahami dengan baik. Hal itu bertujuan agar medium yang dibuat memiliki kandungan bahan-bahan terlarut dengan konsentrasi yang tepat dan sesuai dengan formulanya (Zulkarnain, 2009).
Medium yang digunakan untuk kultur in vitro tanaman dapat berupa medium padat atau cair. Medium padat digunakan untuk menghasilkan kalus yang selanjutnya diinduksi membentuk tanaman yang lengkap (disebut sebagai planlet), sedangkan medium cair biasanya digunakan untuk kultur sel. Medium yang digunakan mengandung lima komponen utama yaitu senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh dan suplemen organik (Yuwono, 2008).
Salah satu jenis media kultur jaringan yang banyak digunakan adalah media MS (Murashige & Skoog). Media MS ini merupakan media yang mempunyai unsur hara makro dan mikro yang lebih lengkap dibandingkan dengan media-media yang ditemukan sebelumnya (Sandra, 2013).
2.5. Zat Pengatur Tumbuh
Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat mengubah proses fisiologi tanaman. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh yang berlainan terhadap fisiologis (Sandra, 2013).
2.5.1. 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)
Auksin adalah sekelompok senyawa yang fungsinya merangsang pemanjangan sel-sel pucuk yang spektrum aktivitasnya menyerupai IAA (indole-
indole-3-acetic acid (IAA), naphthalena acetic acid (NAA), dan 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Jenis-jenis auksin yang lain seperti 2,4,5- trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T), indole-3-butyric acid (IBA), dan p- chlorophenoxyacetic acid (4-CPA) juga merupakan senyawa yang efektif, tetapi
penggunaannya tidak sebanyak jenis auksin yang disebut terlebih dahulu (Zulkarnain, 2009).
Zat pengatur tumbuh (ZPT) yang sering digunakan untuk menstimulasi pembentukan kalus dari golongan auksin adalah 2,4-D. Umumnya auksin meningkatkan pemanjangan sel, pembelahan sel dan pembentukan akar adventif. Dalam medium kultur, auksin dibutuhkan untuk meningkatkan embriogenesis somatik pada kultur suspensi sel. Konsentrasi auksin yang tinggi akan merangsang pembentukan kalus dan menekan morfogenesis (George dan Sherrington, 1984).
Auksin mempunyai peranan yang penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Secara umum auksin berperan dalam pembelahan sel, pemanjangan dan diferensiasi sel, serta sebagai sinyal antar sel, jaringan dan organ tanaman. Keberadaan auksin dalam medium akan mempengaruhi proses inisiasi dan pertumbuhan akar. Kombinasi dan konsentrasi auksin yang tepat dapat meningkatkan persentase kalus dan persentase akar planlet secara in vitro (Riyadi dan Sumaryono, 2010).
2.5.2. Kinetin (6-furfurylaminopurine)
Sitokinin merupakan nama kelompok hormon tumbuh yang sangat penting sebagai pemacu pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur jaringan. Seperti halnya pada auksin, selain sitokinin alami juga terdapat sintetisnya yang tergolong dalam zat pengatur tumbuh. Sitokinin mampu memacu pembelahan sel dan pembentukkan organ. Empulur batang tembakau jika dibiakkan pada media dengan auksin dan hara yang tepat, akan membentuk massa sel yang tidak terspesialisasi, yang disebut kalus dan jika sitokinin ditambahkan akan memacu sitokenesis. Perbedaan nisbah sitokinin dan auksin yang tinggi akan mendorong daun (Sandra, 2013).
Sitokinin biasanya tidak digunakan untuk tahap pengakaran pada mikropropogasi karena aktivitasnya yang dapat menghambat pembentukan akar, menghalangi pertumbuhan akar, dan menghambat pengaruh auksin terhadap inisiasi akar pada kultur jaringan sejumlah spesies tertentu. apabila ketersediaan sitokinin di dalam medium kultur sangat terbatas maka pembelahan sel pada jaringan yang dikulturkan akan terhambat. Akan tetapi, apabila jaringan tersebut disubkulturkan pada medium dengan kandungan sitokinin yang memadai maka pembelahan sel akan berlangung secara sinkron (George dan Sherrington, 1984).
Sitokinin yang paling banyak digunakan pada kultur in vitro adalah kinetin, benziladenin (BA atau BAP), dan zeatin. Zeatin adalah sitokinin yang disintesis secara alamiah, sedangkan kinetin dan BA adalah sitokinin sintetik. (Zulkarnain, 2009). Kinetin adalah kelompok sitokinin yang berfungsi untuk pengaturan pembelahan sel dan morfogenesis. Dalam pertumbuhan jaringan, sitokinin bersama dengan auksin memberikan pengaruh interaksi terhadap deferensiasi jaringan (Nisa dan Rodinah, 2005).
2.6. Organogenesis
Organogenesis adalah proses perkembangan pucuk atau akar adventif dari massa sel-sel kalus. Proses tersebut terjadi setelah periode istirahat pada pertumbuhan kalus, antara saat pengkulturan eksplan dengan terjadinya induksi (Zulkarnain, 2009).
Proses organogenesis dimulai dengan perubahan sel parenkim tunggal atau sekelompok kecil sel yang membelah yang menghasilkan massa sel globuler yang bersifat kenyal dan berkembang menjadi pirmordium pucuk atau akar. Organogenesis dapat terjadi secara langsung atau tidak langsung. Pembentukan tunas secara langsung tergantung pada bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan dan jenis tanaman yang dikultur. Organogenesis secara tidak langsung dengan inisiasi kalus pada media tumbuh. Tunas adventif dan akar yang akan terbentuk diawali dengan terbentuknya kalus. Perbanyakan tanaman melalui kalus 2011).