Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro

Gratis

0
15
105
2 years ago
Preview
Full text
EVALUASI STABILITAS GENETIK TANAMAN GAHARU (Aquilaria malaccensis Lamk.) HASIL KULTUR IN VITRO AZWIN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks yang dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini. Bogor, Mei 2007 Azwin E051040091 ABSTRAK AZWIN. Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro. Dibimbing oleh ISKANDAR Z. SIREGAR dan SUPRIYANTO. Gaharu (A. malaccensis Lamk.) adalah salah satu tanaman hutan tropis penghasil resin yang bernilai ekonomi tinggi. Meningkatnya permintaan gaharu dari tahun ke tahun menyebabkan terjadinya penebangan liar dari hutan alam tidak terkontrol. Untuk mengatasi permasalahan ini, perlu dilakukan pengembangan tanaman gaharu. Teknik kultur jaringan adalah suatu metode alternatif yang dapat menghasilkan bibit secara genetik lebih baik dimasa yang akan datang. Keuntungan kultur jaringan dapat menghasilkan planlet dalam jumlah yang banyak dan dalam waktu yang singkat. Disamping itu, dengan teknik ini juga dapat menghasilkan tanaman yang homogen dan bebas penyakit. Meskipun demikian, teknik kultur jaringan juga dapat menyebabkan terjadinya variasi genetik atau variasi somaklonal. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui perbedaan stabilitas genetik tanaman gaharu hasil kultur in vitro baik eksplan yang berasal dari tunas aksilar maupun eksplan dari tunas adventif, dan (2) untuk mendapatkan konsentrasi optimum zat pengatur tumbuh BAP atau TDZ untuk menginduksi tunas gaharu dalam kultur in vitro. Media dasar yang digunakan adalah media MS (Murashige and Skoog, 1962). Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) dengan perlakuan konsentrasi BAP (kontrol; 0,50 ppm; 0,75 ppm; 1,0 ppm) atau TDZ (kontrol; 0,25 ppm; 0,50 ppm; 0,75 ppm), dengan 3 ulangan, setiap ulangan terdiri dari 4 botol, setiap botol ditanam satu eksplan yang berasal dari tunas aksilar atau tunas adventif. Teknik Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) telah digunakan untuk mengetahui variasi genetik dari pohon induk dan bibit (sebelum kultur) dan variasi somaklonal tunas aksilar dan tunas adventif (hasil kultur). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dua jenis eksplan yang ditanam secara in vitro pada media MS yang diberi perlakuan BAP 0,50 ppm atau TDZ 0,25 ppm menghasilkan jumlah tunas, panjang tunas dan jumlah daun yang terbaik. Hasil evaluasi stabilitas genetik tanaman gaharu hasil kultur in vitro menggunakan penanda RAPD menunjukkan bahwa keragaman genetik (he) sebelum kultur (0,0729), hasil kultur (planlets) (0,0833), sub kultur I (0,0903) dan sub kultur II (0,0382), sedangkan keragaman genetik pohon induk sebesar 0,2454. ABSTRACT AZWIN. Evaluation of Genetic Stability of Agarwood (Aquilaria malaccensis Lamk.) in In Vitro Culture. Supervised by ISKANDAR Z. SIREGAR and SUPRIYANTO. Agarwood (A. malaccensis Lamk.) is one of the important tropical forest trees, which produces a high economically valuable fragrant resinous wood. The increase of agarwood demand from year to year leads to uncontrolled illegal harvest of this plant from its natural habitat. To encounter this problem, there is an urgent need to develop agarwood plantation. Tissue culture is an alternative method to provide genetically good seedlings for plantation in the future due to its short period and mass quantity of planlet production. In addition, through this method, its might also provide homogenous plant, and free from diseases. However, genetic variation of in vitro plant may also be resulted from tissue culture technique. The objectives of the study were (1) to study the difference of genetic stability of agarwood between axillaries and adventitious shoot explants during in vitro culture; and (2) to find out the optimal concentration of BAP or TDZ for inducing shoot multiplication of agarwood in in vitro conditions. MS (Murashige And Skoog, 1962), was used as basal media. The experimental design of the research was completely randomized design (CRD) with treatment of BAP concentration ( control; 0,50 ppm; 0,75 ppm; 1,0 ppm) or TDZ concentration (control; 0,25 ppm; 0,50 ppm; 0,75 ppm), in 3 replicates. Each replicate consist of 4 bottles, every bottle containing one explants coming from axillaries and adventitious shoot explants. Technique of Random Amplified Polymorphic DNA ( RAPD) have been used to study genetic variation of mother trees and seedling (before culture) and somaclonal variation of axillaries and adventitious shoots (resulted from tissue culture). Results indicated that two types of agarwood explants grown in vitro in MS basal media containing BAP 0,50 ppm or TDZ 0,25 ppm produced the highest number of shoots and leaves of agarwood plantlets, as well as its plantlet shoot length. Somaclonal variation analysis using RAPD found the variation of plantlet before culture (0,0729), after plantlet culture (0,0833), 1st subculture (0,0903) and 2nd subculture (0,0382), while the genetic variation of mother trees was 0,2454. © Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya EVALUASI STABILITAS GENETIK TANAMAN GAHARU (Aquilaria malaccensis Lamk.) HASIL KULTUR IN VITRO AZWIN Tesis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 Judul Tesis Nama NIM : Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro : Azwin : E051040091 Gaharu (Aquilaria Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Supriyanto Anggota Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M. For. Sc Ketua Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Dr. Ir. Rinekso Soekmadi, M.Sc Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S Tanggal Ujian: 16 April 2007 Tanggal Lulus: 04 Mei 2007 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Pebruari sampai dengan November 2006 ialah Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro. Gaharu merupakan sejenis tumbuhan yang hidup di hutan alam Indonesia yang banyak dimanfaatkan oleh masyarakat terutama dalam bentuk gubal atau resin yang dihasilkannya. Namun sangat disayangkan tumbuhan ini sudah hampir terancam punah keberadaaanya di hutan alam, hal ini disebabkan oleh penebangan liar yang tidak terkendali serta tidak adanya usaha pelestarian. Tumbuhan gaharu dimasa yang akan datang perlu dipertahankan dan dilestarikan sebagai tumbuhan asli Indonesia dan dapat dijadikan sebagai sumber devisa bagi negara. Dalam upaya tersebut, penulis mencoba melakukan penelitian dalam rangka mendapatkan metode perbanyakan tanaman gaharu secara vegetatif melalui teknik kultur jaringan tanaman, sekaligus melakukan analisis mengenai variasi genetik yang terjadi selama proses pengkulturan, sehingga diharapkan dapat menghasilkan bibit gaharu yang berkualitas dalam upaya pengembangan tanaman gaharu dimasa yang akan datang. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M. For. Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak Dr. Ir. Supriyanto, selaku Anggota Komisi Pembimbing, yang telah banyak memberi masukan dan saran dalam pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangannya, sehingga masukan, saran dan kritik sangat penulis harapkan. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi siapa saja yang membacanya dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan. Bogor, Mei 2007 Azwin RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bantaian, Kabupaten Rokan Hilir Riau, pada tanggal 05 Maret 1977 dari Ayah Muhammad Said M dan Ibu Zainabun. Penulis merupakan anak keenam dari tujuh bersaudara. Pendidikan dasar penulis jalani di SD Negeri 028 Desa Bantaian lulus pada tahun 1990, melanjutkan ke SMP Negeri 2 Bagansiapiapi lulus pada tahun 1993, kemudian pada tahun 1996 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Bagansiapiapi dan pada 1997 penulis melanjutkan pendidikan S1 di Universitas Lancang Kuning Pekanbaru pada Fakultas Pertanian dengan memilih Jurusan Agronomi, lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S2 di Institut Pertanian Bogor pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan Jurusan Budidaya Hutan. Dari tahun 1996 sampai sekarang penulis bekerja sebagai Staf Biro Akademis Universitas Lancang Kuning Pekanbaru. Selama mengikuti kuliah S2, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Silvikultur Hutan Alam dan Bioteknologi Tanaman Hutan di Fakultas Kehutanan IPB pada tahun ajaran 2006/2007. Nama Alamat Rumah Alamat Surat E-mail : AZWIN, S.P, M.Si : Jln. Umban Sari Atas Gang Geso VI Ujung, RT.03 RW.08 Rumbai Pekanbaru - Riau, 28265. : Univ. Lancang Kuning Jln. D.I. Pandjaitan Km.8 Rumbai Pekanbaru - Riau, 28265. Telp. (0761) 53108. : azwinsaid@yahoo.com UCAPAN TERIMA KASIH Setelah melalui proses yang panjang, akhirnya penulis dapat menyelesaikan pendidikan ini, namun semua ini tidak terlepas dari bantuan dan motivasi dari semua pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Allah SWT, puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, atas izin dan ridho-Nya, penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan pendidikan ini, semoga ilmu ini bermanfaat bagi diri penulis dan orang lain serta dapat menambah ketaqwaan kepada-Nya. Amin. 2. Bapak Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M. For. Sc, selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Dr. Ir. Supriyanto selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan bantuan, masukan, nasehat dan dukungannya kepada penulis selama melaksanakan penelitian sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik, serta kepada Bapak Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M. For. Sc sebagai Kepala Laboratorium Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB, yang telah memberikan keringanan biaya penelitian analisis RAPD semoga Allah SWT membalas semua kebaikan dan keikhlasan Bapak. 3. Bapak Ir. Ervizal A.M. Zuhud selaku Kepala Laboratorium Kultur Jaringan Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, terima kasih atas izin penggunaan Laboratoriumnya. 4. Bapak Dr. Ir. Rinekso Soekmadi, M.Sc, selaku Ketua Program Studi IPK yang telah memberikan pelayanan yang baik kepada penulis selama menjalankan pendidikan di PS IPK IPB. 5. Ibu Dr. Syarifah Iis Aisyah, M.Sc. Agr, selaku dosen penguji luar dalam ujian akhir dari tesis ini, terima kasih atas kesediaannya untuk menguji dan berbagi pengalaman. 6. Bapak Dr. Ir. Irwan Effendi, MSc, Rektor Universitas Lancang Kuning Pekanbaru, yang telah memberikan kesempatan untuk melanjutkan S2 di IPB. 7. Pemda Provinsi Riau, yang telah memberikan bantuan dana pendidikan. 8. Yang saya muliakan dan hormati, kedua orang tua saya, Bapak M Said M, dan Ibu Zainabun, yang selalu berdo’a siang dan malam tanpa pamrih, baik dalam suka maupun duka demi keberhasilan dan kesuksesan anaknya, semoga Allah SWT memberikan kesehatan, kekuatan dan umur panjang kepada mereka. Amin. 9. Keluarga Besar di Kampung: kakak, abang, adek, abang ipar, abang A. Kholid, SH. M.Hum, ponaan dan cucu, terima kasih atas do’a dan dukungannya. 10. Buat teman-teman: Nesa Rosalia, Nur Adnan, Duryat, Pak Khalik, Rum & Erni, Mariyana U, Tedi Y, Pak Julius, Pak La Ode, Pak Sedek, Pak Ajun J, Pak Aah, Pak Melawanto, dan semua teman-teman IPK angkatan 2004 dan 2005 yang telah banyak membantu, baik moril maupun materil. Semoga kebaikan teman-teman mendapat balasan dari Allah SWT. Amin. Bogor, Mei 2007 Azwin DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL......................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN................................................................................. xv PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................... Perumusan Masalah ............................................................................. Tujuan Penelitian ................................................................................. Hipotesis............................................................................................... Manfaat Penelitian ............................................................................... 1 4 6 6 7 TINJAUAN PUSTAKA Gambaran Umum Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) ................. Penyebaran dan Tempat Tumbuh ........................................................ Kandungan dan Manfaat Gubal Gaharu............................................... Kultur Jaringan..................................................................................... Zat Pengatur Tumbuh........................................................................... Mutasi Genetik dan Variasi Somaklonal.............................................. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)................................... 8 9 10 11 13 15 18 BAHAN DAN METODE Sub Penelitian I. Kultur Jaringan ......................................................... Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. Bahan dan Alat..................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................ Sumber Eksplan ................................................................................ Bahan Sterilisasi Eksplan.................................................................. Rancangan Percobaan ....................................................................... Pelaksanaan Penelitian ......................................................................... Persiapan Media Perlakuan ............................................................... Penanaman Eksplan dalam Media Kultur ......................................... Sub Kultur ......................................................................................... Pengamatan dan Pengumpulan Data................................................. 22 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 Sub Penelitian II. Evaluasi Stabilitas Genetik...................................... Tempat dan Waktu ............................................................................ Bahan dan Alat Analisis RAPD ........................................................ Ekstraksi DNA .................................................................................. Uji Kualitas DNA.............................................................................. Seleksi Primer ................................................................................... Amplifikasi DNA dengan PCR......................................................... 27 27 27 29 30 30 31 HASIL DAN PEMBAHASAN Sub Penelitian I. Kultur Jaringan ......................................................... Umum................................................................................................... Persentase Pencokelatan, Terkontaminasi, dan Jumlah Eksplan yang Tumbuh ................................................................................................ Pengaruh Zat Pengatur Tumbuh BAP dan TDZ Terhadap Pertumbuhan Eksplan Tunas Aksilar dan Adventif ................................................... 1. Jumlah Tunas ................................................................................ 2. Panjang Tunas ............................................................................... 3. Jumlah Daun ................................................................................. Visualisasi Perkembangan Eksplan ..................................................... 33 33 34 37 38 42 45 48 Sub Penelitian II. Evaluasi Stabilitas Genetik...................................... Umum................................................................................................... DNA Pohon Induk Hasil Ekstraksi ...................................................... DNA Hasil Ekstraksi sebelum Kultur hingga Sub Kultur II................ Primer Hasil Seleksi............................................................................. DNA Pohon Induk Hasil RAPD .......................................................... DNA Hasil RAPD sebelum hingga Sub Kultur II ............................... Jarak Genetik Pohon Induk, sebelum Kultur, Hasil Kultur, Sub Kultur I dan Sub Kultur II.................................................................... 51 51 53 53 54 57 60 SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 72 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 73 LAMPIRAN.................................................................................................. 80 68 DAFTAR TABEL Halaman 1. Sepuluh Primer yang Digunakan untuk Amplifikasi DNA dan Urutan Basanya ................................................................................................... 30 2. Empat Komponen Bahan yang Digunakan dalam Reaksi PCR.............. 31 3. Tahapan dalam Proses PCR .................................................................... 32 4. Persentase Pencokelatan, Terkontaminasi, Tidak Tumbuh dan Tumbuh dengan Sumber Eksplan dari Tunas Aksilar dan Tunas Adventif .......... 34 5. Rekapitulasi Sidik Ragam (Anova) Pengaruh Perlakuan BAP atau TDZ terhadap Pertumbuhan Eksplan Tunas Aksilar dan Adventif ................. 37 6. Perbedaan Visualisasi Perkembangan Eksplan Sampai 12 MST............ 51 7. Jenis Primer, Urutan Basa dan Jumlah Pita DNA Genotipe Gaharu ...... 55 8. Nilai Rata-rata na, ne dan he untuk 6 Sampel Daun Gaharu Pohon Induk 60 9. Perbedaan Nilai Heterozigositas Harapan (he) per Tahapan .................. xii 63 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Peta Penyebaran Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) di Dunia......... 9 2. Peta Penyebaran Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) di Indonesia... 10 3. Tahapan-tahapan yang Dilakukan dalam Proses Propagasi Tanaman Melalui Kultur Jaringan........................................................................... 12 4. Skema Proses Perubahan Eksplan dalam Kultur Jaringan Tanaman ....... 13 5. Respon Fisiologis ZPT Auksin dan Sitokinin terhadap Perkembangan Eksplan dalam Kultur Jaringan Tanaman ............................................... 15 6. Sel, Kromosom dan DNA Heliks Ganda ................................................. 20 7. Siklus Pembentukan Molekul DNA Baru dalam Proses PCR ................. 21 8. Bahan Tanaman Sebagai Sumber Eksplan............................................... 22 9. Bagan Alur Penelitian Kultur Jaringan dan Analisis RAPD.................... 23 10. Diagram Alir Pengambilan Sampel mulai dari Pohon Induk hingga Sub Kultur II dalam Proses Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu ... 28 11. Alat-Alat yang Digunakan untuk Ekstraksi DNA, Elektroforesis dan Analisis RAPD ........................................................................................ 29 12. Pola Terjemahan Pita DNA..................................................................... 32 13. Grafik Pengaruh BAP atau TDZ terhadap Rerata Jumlah Tunas, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Aksilar........................................................ 38 1. Grafik Pengaruh BAP atau TDZ terhadap Rerata Jumlah Tunas, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Adventif. .................................................... 39 15. Grafik Pengaruh BAP atau TDZ terhadap Rerata Panjang Tunas, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Aksilar........................................................ 43 16. Grafik Pengaruh BAP atau TDZ terhadap Rerata Panjang Tunas, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Adventif. .................................................... 43 17. Grafik Pengaruh BAP atau TDZ terhadap Rerata Jumlah Daun, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Aksilar........................................................ 46 18. Grafik Pengaruh BAP dan TDZ terhadap Rerata Jumlah Daun, dengan Sumber Eksplan dari Tunas Adventif. .................................................... 46 19. Planlet Gaharu Berumur 12 MST pada Media MS................................. 48 20. Persentase Pencokelatan dan Terkontaminasi Eksplan dari Tunas Aksilar dan Adventif yang Ditanam Pada Media MS Mengandung BAP Dan TDZ ........................................................................................ 49 21. Perbedaan Perkembangan Eksplan dalam Botol Kultur ......................... 49 xiii 22. Profil DNA Hasil Ekstraksi Pohon Induk ............................................... 53 23. Profil DNA Gaharu Hasil Ekstraksi sebelum Kultur hingga Sub Kultur II 54 24. Profil DNA Hasil Seleksi 5 Primer OPO dan 5 Primer OPY Sampel sebelum Kultur hingga Sub Kultur II..................................................... 55 25. Profil DNA Pohon Induk Hasil RAPD ................................................... 58 26. Dendogram Kemiripan Genetik 6 Sampel dari Populasi Pohon Induk .. 59 27. Populasi Pohon Induk Tanaman Gaharu di Desa Cangkorawok Bogor . 60 28. Profil Pita DNA Gaharu Hasil RAPD dengan Primer OPY-06 .............. 62 29. Profil Pita DNA Gaharu Hasil RAPD dengan Primer OPY-08 .............. 62 30. Dendogram Kemiripan Genetik untuk Setiap Tahapan. ......................... 64 31. Dendogram Kemiripan Genetik pada Bibit 1 (ak1, ak3, ak5 ak7) sebelum hingga Sub Kultur II ............................................................................... 66 32. Dendogram Kemiripan Genetik pada Bibit 2 (ak2, ak4, ak6, ak8) sebelum hingga Sub Kultur II ............................................................................... 67 33. Dendogram Kemiripan Genetik pada Planlet 1 (ad1, ad3, ad5, ad7) sebelum hingga Sub Kultur II ............................................................................... 67 34. Dendogram Kemiripan Genetik pada Planlet 2 (ad2, ad4, ad6, ad8) sebelum hingga Sub Kultur II. .............................................................................. 67 35. Dendogram Kemiripan Genetik Tanaman Gaharu dari Pohon Induk hingga Sub Kultur II ............................................................................... xiv 68 DAFTAR LAMPIRAN halaman 1. Komposisi Media MS ............................................................................. 80 2. Tabel Sidik Ragam Hasil-hasil Kultur Jaringan Gaharu......................... 81 3. Matriks Kemiripan Genetik per Tahapan Berdasarkan Pola Pita RAPD 84 4. Matrik Kemiripan Genetik Bibit 1, Bibit 2, Planlet 1 dan Planlet 2, sebelum hingga Sub Kultur II. ................................................................ 86 5. Perubahan Genetik Tanaman Gaharu per Tahapan Menggunakan Primer OPY-06 dan OPY-08 .............................................................................. 87 6. Matriks Kemiripan Genetik Berdasarkan Pola Pita RAPD terhadap 22 Sampel Tanaman Gaharu ........................................................................ 88 xv PENDAHULUAN Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki tingkat keanekaragaman jenis pohon yang tinggi. Hasil hutan berupa kayu merupakan komoditas utama yang dihasilkan dari hutan, akibatnya penebangan hutan secara liar terjadi dimana-mana dengan tidak memperhatikan kerugian dan kerusakan yang ditimbulkan, terutama merosotnya kualitas lingkungan. Selain kayu, hutan juga menghasilkan komoditas hasil hutan bukan kayu yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Salah satunya adalah tanaman penghasil gaharu yang banyak dihasilkan dari genus Aquilaria. Tumbuhan gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) merupakan salah satu jenis tanaman hutan tropis penghasil resin atau produk damar yang bernilai ekonomi tinggi. Permintaan dunia akan produk gaharu setiap tahunnya mengalami peningkatan (Sumarna, 2002), namun dibatasi oleh kuota. Kuota untuk Indonesia pada tahun 2000 untuk jenis A. filaria sebanyak 200 ton dan untuk A. malaccensis sebanyak 225 ton, tetapi pada tahun 2005 kuota Indonesia anjlok masing-masing menjadi 125 ton dan 50 ton (Wiguna, 2006). Memperhatikan permintaan pasar atas komoditas gaharu yang terus meningkat, maka budidaya gaharu menjadi penting di masa yang akan datang karena telah masuk Appendix II dalam CITES (Convention on International Trade of Endangered Species Wild Flora and Fauna) dan dalam rangka mempersiapkan era perdagangan bebas. Gubal gaharu dengan kualitas super dapat mencapai harga 10 - 15 juta/kg, kayu gaharu diperdagangkan sebagai komoditas mewah untuk keperluan industri parfum, kosmetik, dupa/kemenyan, pengawet berbagai jenis asesoris dan obat-obatan (Sumarna, 2002) serta acara ritual keagamaan, karena aroma harum yang dihasilkannya (Barden et al. 2000). Meningkatnya kebutuhan gaharu dari tahun ke tahun dan tingginya harga jual, menyebabkan intensitas pemungutan liar yang berasal dari hutan alam semakin tinggi dan tidak terkendali, khususnya terhadap jenis gaharu berkualitas tinggi. Menurut Sumarna (2002), tanaman gaharu (A. malaccensis Lamk.) yang ada di Indonesia termasuk spesies tanaman yang mulai langka, hal ini terjadi 2 akibat perburuan liar yang tidak terkendali dan tidak mengindahkan faktor-faktor kelestariannya. Kurangnya pengetahuan dalam membedakan pohon berisi dan tidak berisi gaharu mengakibatkan masyarakat pemungut gaharu menebang pohon secara spekulatif. Apabila pada akhirnya pohon tersebut tidak mengandung gaharu setelah dikupas dan dicacah, maka pohon tersebut ditinggalkan begitu saja. Cara perburuan tersebut terus berlangsung sehingga populasi tumbuhan A. malacensis berada di ambang kelangkaan. Sehingga pada tahun 1994 Convention on International Trade of Endangered Species Wild Flora and Fauna (CITES) IX di Florida, mencantumkan tanaman gaharu (A. malaccensis Lamk.) dalam Appendix II karena berstatus sebagai plasma nutfah yang terancam punah (Barden et al. 2000). Menindaklanjuti hal tersebut, Departemen Kehutanan melalui Balai Konservasi Sumber Daya Alam (BKSDA) membatasi penjualan gaharu alam bukan budidaya, di dalam maupun luar negeri. Agar kesinambungan produksi gaharu berkualitas tinggi ini tetap terbina dan tidak tergantung pada alam, maka perlu upaya pembudidayaan yang optimal pada beberapa daerah endemik, yang sesuai dengan metode perbanyakannya yang dapat dilakukan baik secara konvensional maupun melalui teknik kultur jaringan. Usaha budidaya ini dilakukan karena secara alami biji gaharu sulit tumbuh dan berkecambah jika kondisi lingkungan tidak mendukung. Teknik kultur jaringan memberikan alternatif terhadap usaha perbanyakan tanaman secara vegetatif pada skala yang lebih besar dalam upaya konservasi dan pengembangan tanaman gaharu di masa yang akan datang. Beberapa kelebihan yang diperoleh dari perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan diantaranya adalah dapat menghasilkan tanaman yang homogen, berkualitas tinggi, jumlah yang tidak terbatas, bebas hama dan penyakit, menghasilkan klon yang lebih unggul, dapat diperbanyak dalam waktu yang relatif singkat, tidak dibatasi oleh waktu, tetapi membutuhkan keahlian khusus. Selain itu menurut Yusnita (2003), manfaat utama perbanyakan tanaman secara kultur jaringan adalah untuk perbanyakan vegetatif tanaman yang permintaannya tinggi tetapi pasokan rendah, karena laju perbanyakan secara konvensional dianggap lambat. Menurut Santoso (2001), perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan dapat menggunakan bahan tanaman sebagai eksplan seperti: sel tanaman, 3 protoplas, jaringan meristem, kalus, dan organ tanaman. Namun eksplan yang paling umum digunakan dalam kegiatan kultur jaringan adalah: daun, batang, akar, biji, tunas, embrio, anther dan kepala sari. Bahan-bahan yang umum digunakan ini biasanya ada yang ditanam langsung untuk mendapatkan produk yang diinginkan tetapi ada juga digunakan hanya sebagai bahan kultur awal untuk mendapatkan organ juvenil (muda), atau kalus yang umumnya relatif bersifat meristematik dan aseptik. Perbanyakan vegetatif tanaman gaharu melalui kultur jaringan sudah pernah dilakukan oleh Situmorang (2000), Astuti (2005), Wardoyo (2004) dan peneliti lainnya, yang telah berhasil menginduksi tunas gaharu secara in vitro namun hasil yang diperoleh belum maksimum karena belum didapatkannya media dan konsentrasi zat pengatur tumbuh (ZPT) yang optimum. Apabila media dan konsentrasi ZPT yang digunakan belum tepat maka proses induksi berlangsung lama dan jumlah tunas yang dihasilkan sedikit. Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan metode propagasi tanaman gaharu yang tepat, sehingga memperoleh hasil yang maksimal dalam upaya pengadaan bibit gaharu yang bermutu. Dalam perbanyakan tanaman melalui kultur jaringan sering terjadi mutasi gen, sehingga menyebabkan terjadinya variasi genetik atau variasi somaklonal (Wattimena dan Mattjik, 1991). Terjadinya variasi genetik dapat disebabkan oleh komposisi zat kimia yang terkandung dalam media kultur, sumber eksplan, lamanya masa pengkulturan atau lingkungan terkendali yang mengalami gangguan dan lain sebagainya. Variasi somaklonal merupakan variasi genetik yang terjadi dari tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan (Larkin dan Sowcroft, 1981 dalam Wattimena dan Mattjik, 1991). Dengan demikian untuk mendeteksi variasi somaklonal yang terjadi, maka perlu dilakukan evaluasi stabilitas genetik dengan menggunakan penanda genetik, diantaranya adalah Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Penggunaan teknik RAPD untuk mendeteksi variasi somaklonal hasil kultur in vitro telah banyak dilakukan pada beberapa spesies tanaman monokotil dan dikotil. Pada umumnya tanaman yang dihasilkan melalui teknik kultur jaringan secara genetik lebih unggul dibandingkan tanaman induknya jika mengikuti 4 kaidah-kaidah pemuliaan. Khusus pada tanaman gaharu evaluasi stabilitas genetik hasil kultur in vitro dengan teknik RAPD belum pernah dilakukan. Penelitian ini dilakukan untuk melihat seberapa besar variasi somaklonal yang terjadi pada tanaman gaharu hasil kultur in vitro. Perumusan Masalah Gaharu adalah pohon yang tumbuh liar di hutan alam. Di Indonesia gaharu dikenal masyarakat sejak tahun 1200-an. Sebagian besar produksi gaharu hingga saat ini masih diperoleh dari perburuan di hutan alam. Gaharu dikelompokan dalam komoditas kehutanan golongan hasil hutan bukan kayu. Menurut kebijakan pemerintah masa lalu, masyarakat diberi kesempatan seluasnya untuk memproduksi gaharu dengan pengawasan relatif rendah dan nilai jual relatif tinggi. Hal itu mengakibatkan intensitas perburuan gaharu terjadi dimana-mana dan tidak terkendali (Sumarna, 2002). Di lain pihak, upaya untuk melakukan usaha budidaya gaharu secara intensif baik oleh pemerintah maupun pengusaha hingga saat ini masih relatif sedikit, baik dengan pola monokultur maupun tumpang sari. Untuk mengatasi perburuan gaharu yang tidak terkendali, tentunya perlu dilakukan upaya budidaya dan penyelamatan plasma nutfah, baik secara in situ maupun ex situ, agar keberadaan gaharu tetap lestari di masa yang akan datang. Pelestarian secara in vitro adalah suatu cara pelestarian ex situ. Dengan teknik in vitro atau kultur jaringan, gaharu (A. malaccensis Lamk.) yang hampir di ambang kepunahan dapat diselamatkan atau diperbanyak hingga tidak terbatas jumlahnya. Perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan mempunyai banyak keuntungan. Namun penggunaan teknik kultur jaringan dalam perbanyakan tanaman kehutanan sedikit mengalami kesulitan dibandingkan tanaman pertanian, khususnya dalam penyediaan eksplan. Tim (1991), menyatakan tanaman berkayu seringkali mengeluarkan senyawa fenolik apabila jaringannya diisolasi. Selain itu kesulitan lain yang sering dialami untuk mengkulturkan pucuk dari tanaman berkayu adalah sulitnya mendapatkan eksplan yang steril. Herawan (2004), menyatakan bahwa penggunaan eksplan bahan tanaman dewasa, relatif lebih sulit dan hasilnya masih belum sebaik bila menggunakan 5 tanaman muda. Hal ini disebabkan karena sulitnya mensterilkan permukaan organ tanaman dewasa yang sudah terlalu lama berada di tempat terbuka. Eksplan yang baik adalah kecambah atau tingkat juvenil, karena jaringan tanaman yang muda, lunak (tidak berkayu) pada umumnya lebih mudah untuk dibiakkan dari jaringan yang tua dan berkayu (Herawan, 2004). Tim (1991) juga menyatakan bahwa eksplan yang berasal dari tunas juvenil atau kecambah akan tumbuh lebih baik dibanding tanaman dewasa. Pada hampir semua tanaman, di bagian yang juvenil, keadaan sel-selnya masih aktif membelah dan merupakan bagian tanaman yang paling baik untuk eksplan. Untuk mendapatkan jaringan yang muda atau juvenil dapat dilakukan pembiakan secara aseptik atau bagian tanaman yang masih muda yang berasal dari bibit, kecambah atau tunas adventif. Nasir (2002), menyatakan propagasi tanaman melalui teknik kultur jaringan tidak selalu sederhana, karena ketidakstabilan genetik atau kromosom dari kultur sel atau jaringan umumnya terjadi pada banyak spesies. Berbagai perubahan genetik dapat terjadi selama dalam proses kultur, namun demikian ketidakstabilan genetik dalam kultur dapat terkendali dan hal tersebut memungkinkan untuk mendapatkan variasi somaklonal. Variasi genetik atau variasi somaklonal terjadi karena adanya mutasi gen. Dalam kultur jaringan variasi somaklonal dapat terjadi disebabkan oleh jenis eksplan yang digunakan, jenis dan konsentrasi ZPT, subkultur berulang, dan komposisi zat kimia yang digunakan dalam media. Supriyanto (komunikasi pribadi, 2006), menyatakan bahwa dalam perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan, kemungkinan terjadinya variasi somaklonal bisa mencapai hingga 40% apabila eksplan yang digunakan adalah meristem pucuk atau tunas aksilar, sedangkan jika menggunakan eksplan yang berasal dari tunas adventif variasi somaklonal dapat mencapai hingga 60%, karena sensitifitas tunas adventif sangat tinggi dan mudah berubah dibanding tunas aksilar. Kultur in vitro merupakan teknologi potensial untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman gaharu, sehingga dengan adanya keragaman tersebut maka peluang untuk mendapatkan genotipe atau klon baru yang unggul menjadi terbuka. Untuk mengetahui perubahan gen atau variasi somaklonal yang terjadi 6 selama proses pengkulturan tanaman gaharu dapat dilakukan analisis dengan menggunakan teknik RAPD. Berdasarkan uraian tersebut di atas ada beberapa permasalahan yang ingin dijawab adalah sebagai berikut: 1. Seberapa besar instabilitas genetik tanaman gaharu hasil kultur in vitro 2. Apakah pemberian ZPT Benzyl Amino Purine (BAP) atau Thidiazuron (TDZ) yang optimum akan menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik pada eksplan meristem tunas aksilar yang ditanam di rumah kaca atau eksplan meristem tunas adventif hasil kultur in vitro. 3. Apakah ada atau tidak perbedaan proses induksi tunas gaharu yang berasal dari meristem tunas aksilar dari rumah kaca dan meristem tunas adventif hasil kultur in vitro. Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui stabilitas genetik tanaman gaharu hasil kultur in vitro, sedangkan tujuan khususnya adalah untuk menduga perubahan genetik selama proses pengkulturan serta mendapatkan konsentrasi ZPT BAP atau TDZ yang optimum dalam proses induksi dan multiplikasi tunas gaharu pada dua sumber eksplan yang diteliti. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah: 1. Komposisi zat kimia dalam media kultur dapat menyebabkan perubahan stabilitas genetik tanaman gaharu selama proses pengkulturan. 2. Zat pengatur tumbuh BAP atau TDZ dengan konsentrasi yang optimum mampu menginduksi tunas gaharu secara in vitro, dan mempunyai kemampuan induksi tunas yang berbeda pada dua sumber eksplan yang diteliti. 7 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1. Dapat dijadikan sebagai bahan informasi bahwa penggunaan BAP dapat menyebabkan variasi somaklonal pada tingkat konsentrasi tertentu. 2. Dapat menjelaskan tentang metode propagasi tanaman gaharu secara in vitro yang tepat pada dua sumber eksplan yang berbeda yaitu eksplan tunas aksilar yang ditanam di rumah kaca dan eksplan tunas adventif hasil kultur in vitro apabila ZPT yang digunakan adalah BAP atau TDZ. TINJAUAN PUSTAKA Gambaran Umum Gaharu (A. malaccencis Lamk.) Dalam klasifikasi tumbuhan, gaharu (A. malaccencis Lamk.) termasuk dalam divisi Spermatophyta, subdivisi Angiospermae, kelas Dicotyledone, ordo Thymelaeles, famili Thymeliaceae, genus Aquilaria dan spesies A. malaccensis Lamk (Ponirin, 1997). Menurut Sumarna (2002) di Indonesia ada 8 genus dan 16 spesies tanaman penghasil gaharu antara lain adalah dari genus Aquilaria sp, Aetoxylon, Enkleia, Gonystylus sp, Wikstroemia sp, Grynops, Dalbergia dan Excoccaria. Genus Aquilaria memiliki 6 spesies A. beccariana, A. cumingiana, A. filaria, A. hirta, A. malaccensis, dan A. microcarpa (Soehartono 1997 dalam Barden et al. 2000). Di beberapa daerah di Indonesia gaharu dikenal dengan nama yang berbeda-beda seperti layak, pohon pelanduk, kayu linggu, menameng, dan terentak. Dalam perdagangan dunia gaharu ini dikenal dengan nama agarwood, aloewood dan eaglewood (Sumarna, 2002). Secara morfologi, tinggi pohon gaharu dapat mencapai 40 meter dengan diameter batang mencapai 60 cm. Kulit batang licin, berwarna putih atau keputihputihan, kadang-kadang beralur. Bentuk daunnya lonjong agak memanjang, dengan ukuran 5 – 8 cm, lebar 3 – 4 cm, berujung runcing, dan berwarna hijau mengkilap (Sumarna, 2002). Menurut Ponirin (1997), daun yang kering biasanya berwarna abu-abu kehijauan, tepi daun agak bergelombang, melengkung dan kedua permukaannya licin serta mengkilap, tulang daun sekunder 12 – 16 pasang. Bunga berada di ujung ranting atau ketiak atas dan bawah daun. Buah berada dalam polong berbentuk bulat telur atau lonjong, berukuran panjang sekitar 5 cm, dan lebar sekitar 3 cm, biji bulat atau bulat telur yang ditutupi bulu-bulu halus berwarna kemerahan (Sumarna, 2002). Produksi gubal gaharu memerlukan pohon gaharu dan mikroba untuk menginduksi pembentukan senyawa gaharu. Gubal gaharu terbentuk sebagai reaksi pertahanan pohon terhadap infeksi patogen, melalui pelukaan pada batang, cabang, atau ranting atau pengaruh fisik lainnya. Infeksi patogen mengakibatkan keluarnya resin yang terdeposit pada jaringan kayu. Lama kelamaan jaringan kayu ini akan mengeras dan berubah warnanya menjadi coklat sampai kehitaman, 9 bagian ini menjadi berat dan berbau wangi (Hou, 1960). Patogen yang biasa dijumpai menginfeksi pohon gaharu adalah dari jenis mikroorganisme seperti cendawan. Jenis cendawan yang telah diketahui sebagai pembentuk gaharu ialah Fusarium sp., Phytium sp., Lasiodiplodia sp., Libertela sp., Trichoderma sp., Scytalidium sp., dan Thielaviopsis sp. (Sumarna, 2002). Penyebaran dan Tempat Tumbuh Penyebaran gaharu dimulai dari Iran, India, Vietnam, Malaysia, Sumatera, Kalimantan, Serawak dan Filiphina (Gambar 1 dan 2) (Rimbawanto dan Pamungkas, 2004). Di Indonesia daerah penyebaran gaharu antara lain terdapat di kawasan Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, Papua, Nusa Tenggara dan Jawa. Secara ekologis jenis-jenis gaharu di Indonesia tumbuh pada daerah dengan ketinggian 0 – 2400 meter di atas permukaan laut. Umumnya gaharu yang berkualitas baik tumbuh pada daerah yang beriklim panas dengan suhu 28–34º C, kelembaban 60 – 80%, dan curah hujan 1000 – 2000 mm/tahun (Sumarna, 2002). Gambar 1. Peta Penyebaran Gaharu (A. malaccensis Lamk.) di Dunia (Rimbawanto dan Pamungkas, 2004) 10 Gambar 2. Peta Penyebaran Gaharu (A. malaccensis Lamk.) di Indonesia (Rimbawanto dan Pamungkas, 2004). Kandungan dan Manfaat Gubal Gaharu Hasil analisis kimia, gaharu memiliki 6 komponen utama berupa furanoid sesquiterpene diantaranya ialah a-agarofuran, b-agarofuran, dan agarospirol. Selain itu gaharu jenis A. malaccensis asal Kalimantan ditemukan komponen pokok minyak gaharu berupa chromone. Chromone ini menyebabkan bau harum dari gaharu apabila dibakar. Komponen minyak atsiri yang dikeluarkan gaharu berupa sequiterpenoida, eudesmana, dan valencana (Sumarna, 2002). Pemanfaatan gaharu hingga saat ini masih dalam bentuk bahan baku yaitu kayu bulatan, cacahan, bubuk, atau fosil kayu yang sudah terkubur. Aroma yang dikeluarkan gaharu sangat populer dan disukai masyarakat Timar Tengah, Saudi Arabia, Uni Emirat, Yaman, Oman, daratan China, Korea, dan Jepang. Menurut Chakrabarty et al. (1994) gubal gaharu digunakan sebagai dupa, wewangian, penghilang rasa sakit, asma, reumatik, tonik saat hamil setelah melahirkan. Menurut Barden et al. (2000), gubal gaharu juga dimanfaatkan sebagai pelengkap dalam acara ritual keagamaan pada masyarakat khususnya di kawasan Asia dan Timut Tengah dalam bentuk dupa, hio, atau kemenyan. Di Cina, gaharu dimanfaatkan untuk pengobatan berbagai macam penyakit yang menyerang perut, ginjal, dan dada, kemudian untuk kanker, kolik, diare, cegukan dan tumor (paru-paru). Dalam pengobatan Ayurvedic (India kuno) gaharu juga digunakan sebagai pengobatan penyakit mental dan pengusir roh jahat sedangkan di Mesir digunakan untuk meminyaki jenazah (Soehartono dan Mardiastuti, 2003). 11 Kultur Jaringan Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali (Gunawan, 1992). Hartmann et al. (1990), menyatakan bahwa teknik ini dapat digunakan untuk perbanyakan tanaman, perbaikan tanaman, menghasilkan tanaman bebas virus, produksi metabolit sekunder dan preservasi tanaman. Dasar teknik kultur jaringan adalah bahwa sel tanaman mempunyai sifat totipotensi yaitu kemampuan sel untuk tumbuh dan berkembang membentuk tanaman lengkap dalam medium aseptik yang mengandung unsur hara dan ZPT yang sesuai. Dengan sifat totipotensi ini, akan menjadi konsep dasar dalam pelaksanaan kultur jaringan, karena sel, jaringan maupun organ yang digunakan mampu tumbuh dan berkembang sesuai arahan dan tujuan budidaya in vitro. Umumnya sifat totipotensi lebih banyak dimiliki oleh bagian tanaman yang masih juvenil, muda, dan banyak dijumpai pada daerah-daerah meristematik (Santoso dan Nursandi, 2001). Kondisi totipotensi bahan tanaman antara satu tanaman dengan tanaman yang lain sangat berbeda, bahkan perbedaan juga mungkin terjadi pada satu tanaman yang sejenis (Santoso dan Nursandi, 2001). Teori totipontensi ini dikemukakan oleh Schwann dan Schleiden pada tahun 1838 dengan melakukan berbagai penelitian untuk membuktikan teori totipotensi dan mencari kondisi yang sesuai untuk regenerasi sel menjadi organisme utuh, namun baru berhasil dibuktikan pada pertengahan abad 1930-an setelah ditemukannya ZPT auksin yaitu IAA (Indole Asetic Acid) dan NAA (Naftalene Asetic Acid) (Yusnita, 2003). Hartmann et al. (1997), menyatakan bahwa kultur jaringan merupakan suatu istilah yang digunakan sebagai prosedur untuk memelihara dan menumbuhkan jaringan tanaman (kalus, sel, protoplas) dan organ-organ (batang, akar, embrio) dalam kultur aseptik (in vitro). Suksesnya mikropropagasi sebagian besar berhubungan dengan aspek-aspek dari tahapan kultur, antara lain dengan cara memanipulasi dengan memodifikasi media dan kontrol lingkungan. Menurut 12 Hartmann et al. (1997), secara umum ada empat tahap dalam melakukan mikropropagasi melalui kultur jaringan seperti terlihat pada Gambar 3. Establishment/Persiapan Empat Tahap Propagasi In Vitro Multiplikasi Pembentukan Akar Aklimatisasi Gambar 3. Tahapan-tahapan yang Dilakukan dalam Proses Propagasi Tanaman melalui Kultur Jaringan (Hartmann et al. 1997). Mikropropagasi melalui kultur jaringan telah menjadi bagian yang sangat penting bagi propagasi komersial pada banyak tanaman. Keuntungan dari mikropropagasi sebagai sistem propagasi telah dikemukakan banyak penulis dan dapat diringkas meliputi: propagasi massal pada klon-klon spesifik, produksi tanaman bebas pathogen, propagasi klonal dari parental stock untuk produksi benih hibrida, produksi bibit berkelanjutan, penyelamatan plasma nutfah (Hartmann et al. 1997), dan dapat menghasilkan tanaman baru yang mempunyai sifat yang sama dengan induknya (Nugroho dan Sugito, 1996). Menurut George dan Sherrington (1984), ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis yaitu (1) genotip, menyangkut semua sifat genetik dari tanaman, (2) substrat yaitu semua yang menyangkut media, komposisi ZPT (3) lingkungan kultur dan (4) eksplan. Teknik kultur jaringan juga dapat dimanfaatkan untuk mempelajari 4 bidang pokok (Noerhadi, 1979 dalam Herawan, 2004) yaitu (1) perbanyakan klon-klon terpilih (unggul) yang dapat dihasilkan dalam waktu pendek dan dalam jumlah yang besar, (2) melestarikan keragaman sumber daya genetik alami, (3) produksi bahan alam primer dan sekunder dan (4) perbaikan mutu dan sifat genetik tumbuhan, termasuk tanaman bebas penyakit. Eksplan yang digunakan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan dapat ditumbuhkan dengan beberapa cara, antara lain dengan pembentukan kalus, langsung embriogenesis atau somatik embriogenesis. Dari 13 kalus dapat dibentuk kultur suspensi, somatik embriogenesis dan organogenesis dan seterusnya, seperti terlihat pada Gambar 4. Protoplas Kultur Suspensi Kalus Somatik Embriogenesis Organogenesis Eksplan Langsung Organogenesis Somatik Embriogenesis Gambar 4. Skema Proses Perubahan Eksplan dalam Kultur Jaringan Tanaman. Melalui teknik kultur jaringan dapat pula dilakukan berbagai manipulasi seperti: (1) manipulasi jumlah kromosom melalui bahan kimia atau meregenerasikan jaringan tertentu dalam tanaman seperti endosperma yang mempunyai kromosom 3n, (2) polinasi in vitro dan pertumbuhan embrio yang secara internal abortif, (3) tanaman haploid dan double haploid yang homogenous, (4) hibridisasi somatik melalui teknik fusi protoplasma baik intraspesifik maupun interspesifik, (5) variasi somaklonal dan (6) transfer DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau organel sel untuk memperoleh sifat tertentu (Tim, 1991). Zat Pengatur Tumbuh Menurut Wattimena (1988), zat pengatur tumbuh (ZPT) adalah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam konsentrasi rendah yang disintesis pada bagian tertentu dari tanaman dan pada umumnya diangkut ke bagian lain organ tanaman dimana zat tersebut menimbulkan tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis. Gunawan (1992) menyatakan bahwa ZPT dalam jumlah sedikit (< 1 mM) dapat merangsang, menghambat atau mengubah pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Wudianto (2004), hormon ini hanya efektif pada jumlah tertentu. Konsentrasi yang terlalu tinggi dapat merusak bagian yang 14 terluka. Bentuk kerusakannya berupa pembelahan sel dan kalus yang berlebihan dan mencegah tumbuhnya tunas dan akar, sedangkan konsentrasi di bawah optimum menjadi tidak efektif. Zat pengatur tumbuh pada umumnya digunakan secara kombinasi dalam kultur jaringan, dengan konsentrasi berbeda untuk tiap jenis tanaman. Penentuan konsentrasi ZPT disesuaikan dengan tipe organ atau eksplan, metode kultur jaringan dan tujuan kultur jaringan untuk menginduksi tunas, akar, kalus dan lainlain (Wattimena,1988). Dalam kultur jaringan, dua golongan ZPT yang sangat penting adalah sitokinin dan auksin. Purwito (2004), menyatakan bahwa auksin berfungsi untuk induksi perakaran dan kalus dalam bentuk endogen adalah IAA sedangkan eksogen adalah IAA, NAA, IBA, 2,4-D, Picloram, 2,4,5,-T dan sitokinin berfungsi sebagai induksi tunas dan kalus dalam bentuk endogen zeatin dan eksogen BAP/BA, Kinetin, 2-iP, dan Thidiazuron. Menurut Gunawan (1992), ZPT ini mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ. Interaksi dan perimbangan antara ZPT yang diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level ZPT endogen sel. Zat pengatur tumbuh endogen ini kemudian merupakan trigerring factor untuk proses-proses yang tumbuh secara morfogenesis. Zat pengatur tumbuh memegang peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan kultur. Menurut Gunawan (1992), faktor yang perlu mendapat perhatian dalam penggunaan ZPT antara lain: jenis ZPT yang digunakan, konsentrasi ZPT, urutan penggunaan, dan periode masa induksi dalam kultur tertentu. Wattimena dan Mattjik (1991), menyatakan bahwa ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemberian ZPT diantaranya ZPT harus sampai ke dalam jaringan target, ZPT harus cukup lama dalam jaringan target, ZPT yang diberikan akan berinteraksi dengan fitohormon dan tanaman atau bagian tanaman yang sehat akan memberikan respon yang baik terhadap ZPT yang diberikan. Sitokinin dan auksin merupakan ZPT yang ditambahkan dalam medium. Sitokinin dimaksudkan untuk merangsang pembentukkan pucuk, sedangkan auksin untuk merangsang pembentukkan akar (Narayanaswamy, 1973). 15 Sitokinin mempengaruhi berbagai proses fisiologis di dalam tanaman. Aktivitas yang utama ialah mendorong pembelahan sel dan aktivitas ini yang menjadi kriteria untuk menggolongkan suatu zat ke dalam sitokinin. Perimbangan ZPT sitokinin dan auksin dalam proses menentukan ar

Dokumen baru

Tags

Aquilaria Malaccensis Lamk Agarwood Aquilaria Malaccensis Lamk Aquilaria Malaccensis A Malaccensis Lamk Kultur In Vitro Di Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia

Dokumen yang terkait

Nilai Kesukaan Konsumen Terhadap Teh Daun Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Berdasarkan Letak Daun Pada Pohon
0
80
38
Induksi Tunas Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccencis Lamk) dengan Menggunakan Kombinasi Zat Pengatur Tumbuh BAP dan IAA secara In Vitro
2
96
60
Respon Tunas Gaharu ( Aquilaria malacensis) secara In Vitro terhadap Pemberian ZPT
3
51
55
Respon Kombinasi IBA dan NAA Terhadap Pertumbuhan Akar Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.)
0
10
64
Evaluasi Stabilitas Genetik Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Kultur In Vitro
0
16
220
Aplikasi bakteri Methylobacterium sp. terhadap pertumbuhan dan perakaran tunas gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk) hasil In-vitro
0
8
76
Kajian Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh BAP dan TDZ dalam Kultur Jaringan Daun Tanaman Penghasil Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk
1
18
111
Keragaman Genetik Tanaman Penghasil Gaharu Aquilaria malaccensis berdasarkan Penanda Mikrosatelit
2
8
38
Isolasi dan Kloning Fragmen DNA Mikrosatelit dari Tanaman Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.)
0
1
41
Upaya Perbanyakan Tanaman Penghasil Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk ) secara in vitro (Plant Propagation Agarwood (Aquilaria malaccensi Lamk ) to in Vitro).
0
2
27
Upaya Meningkatkan Keragaman Somaklonal Tanaman Penghasil Gaharu (Aquilaria malacensis Lamk) secara Kultur In Vitro.
0
0
14
Upaya Meningkatkan Keragaman Somaklonal Tanaman Penghasil Gaharu (Aquilaria malacensis Lamk) Secara Kultur In Vitro *).
0
1
14
TINJAUAN PUSTAKA Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.)
1
1
14
Perubahan Kimia Kayu & Resin Pada Gubal Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) Hasil Rekayasa
1
2
10
Gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.)
1
1
18
Show more