Pengaruh Variasi Salinitas dan Adaptasi Air Tawar Terhadap Pertumbuhan dan Biomassa Serta Distribusi Senyawa Polyisoprenoid Pada Semai Rhizophora apiculata BI

TINJAUAN PUSTAKA
Total luas hutan mangrove pada tahun 2000 sekitar 137.760 km2 di 118
negara daerah tropis dan subtropis dunia. Sekitar 75% hutan mangrove dunia
hanya ditemukan di 15 negara dan hanya 6.9% yang dilindungi di bawah kawasan
lindung yang ada (IUCN I-IV). Luas total mangrove menempati 0.7% dari total
hutan tropis dunia (Asia 42%, Afrika 20%, Amerika Utara dan Tengah 15%,
Oceania 12%, dan Amerika Selatan 11%) (Giri et al., 2011).
Mangrove merupakan satu-satunya hutan yang terletak di pertemuan
darat dan laut daerah tropis dan subtropis dunia yang dapat ditemukan pada
30°LU sampai 30°LS. Mangrove merupakan pohon atau semak yang berkembang
baik di daerah dengan energi gelombang yang rendah (Alongi, 2002). Mangrove
R. apiculata memiliki ketinggian mencapai 30 m dengan diameter batang
mencapai 50 cm serta perakaran yang khas hingga mencapai ketinggian 5 m serta
memiliki akar udara yang keluar dari cabang. Kulit kayu R. apiculata berwarna
abu-abu tua. Buahnya kasar berbentuk bulat memanjang seperti buah pir,
berwarna coklat dengan panjang 2 – 3.5 cm yang berisi satu biji fertil serta
memiliki hipokotil silindris berbintil berwarna hijau jingga. Leher kotilodon
berwarna merah jika sudah matang dengan panjang hipokotil 18-38 cm dan
diameter 1-2 cm (Noor et al., 2006). Klasifikasi mangrove R. apiculata :
Kingdom : Plantae
Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Magnoliopsida

Ordo

: Myrtales

Famili

: Rhizophoraceae

Universitas Sumatera Utara

Genus

: Rhizophora

Spesies

: Rhizophora apiculata BI.
Mangrove toleran terhadap salinitas tanah dan air. Salinitas adalah

konsentrasi

garam

terlarut

yang

ada

dalam

satuan

berat

(Dissanayake dan Amarasena, 2009). Terdapat dua kelompok mangrove yang
berkaitan dengan mekanisme toleransi garam. Kelompok pertama adalah jenis
yang dapat mensekresi garam yang memiliki kelenjar garam atau rambut garam
untuk menghilangkan kelebihan garam dan kelompok kedua adalah jenis yang
tidak dapat mensekresikan garam yang tidak memiliki kelenjar garam atau rambut
garam (Scholander et al., 1962). Setiap jenis mangrove menunjukkan toleransi
yang berbeda terhadap cekaman salinitas. Kemampuan untuk mengatasi cekaman
salinitas dapat berubah selama pertumbuhan. Pertumbuhan sebagai parameter
untuk mengukur efek salinitas merupakan salah satu masalah utama karena
diperlukan studi jangka panjang (Biber, 2006).
Beberapa jenis mangrove seperti Aegialitis dan Avicennia dapat
mensekresi garam melalui kelenjar khusus pada daun. Kelenjar khusus ini tidak
dimiliki jenis lain seperti Rhizophora dan Sonneratia. Konsentrasi garam dalam
cairan yang diekskresikan seringkali lebih tinggi daripada konsentrasi air laut dan
memiliki siklus diurnal yang ditandai dengan konsentrasi maksimum terjadi di
siang hari. Getah di dalam xilem pada jenis yang mensekresikan garam membawa
sekitar 0.2% - 0.5% natrium klorida. Konsentrasi natrium klorida ini sepuluh kali
lebih banyak dari jenis yang tidak dapat mensekresikan garam dan seratus kali

lebih banyak dari tanaman darat (Scholander et al., 1962).

Universitas Sumatera Utara

Menurut penelitian (Basyuni et al., 2014) pengaruh salinitas dan
adaptasi air tawar terhadap pertumbuhan bibit R. stylosa memiliki toleransi yang
berbeda untuk beradaptasi baik dalam salinitas maupun adaptasi air tawar.
Salinitas secara signifikan menurunkan jumlah daun. Di sisi lain, jumlah daun
R. stylosa meningkat seiring dengan adaptasi air tawar. Pengaruh salinitas dan
adaptasi air tawar secara signifikan menurunkan berat basah dan biomassa daun
dan akar R. stylosa tetapi tidak berat basah dan biomassa batang R. stylosa.
Cekaman lingkungan menginduksi ekspresi banyak gen yang dapat
diklasifikasikan menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah gen pengkode
protein yang terlibat dalam jalur transduksi seperti faktor transkripsi. Kelompok
kedua adalah gen pengkode protein efektor seperti enzim yang bertindak sebagai
oksidan atau sintesis biomolekul dan produksi energi. Rangsangan lingkungan
termasuk cekaman salinitas pertama kali dirasakan oleh protein reseptor yang
terletak pada permukaan sel yang ditransduksi oleh nukleus untuk diinduksi
melalui ekspresi gen untuk meringankan sitotoksisitas garam yang menyebabkan
jenis tanaman tersebut adaptif terhadap cekaman salinitas. Di antara protein

efektor, gen yang terlibat dalam biosintesis isoprenoid terutama sintesis
monoterpene

dan

triterpen

diatur

oleh

gen

metabolit

sekunder

(Basyuni et al., 2011). Meningkatnya proporsi triterpenoid meningkat seiring
meningkatnya salinitas yang mungkin berkontribusi pada toleransi tanaman
terhadap stres garam. Triterpenoid hanya terdeteksi di akar dan tidak di dalam

daun. Hal ini menunjukkan bahwa triterpenoid mungkin memiliki fungsi khusus
dalam akar untuk mengatasi stres garam (Oku et al., 2003).

Universitas Sumatera Utara

Metabolit sekunder berguna dalam interaksinya dengan lingkungan,
berbagai tekanan lingkungan, dan pengembangan ketahanan terhadap serangan
dari luar. Jumlah metabolit sekunder akan meningkat seiring tingginya cekaman
biotik dan abiotik (Sudha dan Ravishankar, 2002). Polyisoprenoid merupakan
senyawa metabolit sekunder dengan unit linear polimer lima rantai karbon yang
terdapat hampir disemua sel hidup. Senyawa polyisoprenoid ditemukan diberbagai
jaringan tanaman (Swierzewski dan Danikiewicz, 2005), bakteri, dan mamalia
(Surmacz dan Swiezewska, 2011). Dolichol fosfat dibutuhkan untuk fungsi yang
kompleks dalam biosintesis oligosakarida dari glikoprotein. Kedepannya,
perbanyakan keluarga polyisoprenoid yang ditemukan di jaringan tanaman dapat
diproduksi dari jalur biosintetis yang berbeda secara berkesinambungan dengan
kondisi vegetasi yang berbeda (Chouda dan Jankowski, 2005).

Universitas Sumatera Utara