kultur jaringan anggur (Vitis vinifera)

II. KULTUR JARINGAN ANGGUR (Vitis vinivera L.)

A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Kultur jaringan merupakan tehnik budidaya tanaman menggunakan sel, jaringan dan organ tanaman dalam suatu lingkungan yang terkendali serta dalam keadaan aseptic. Dalam kultur jaringan terdapat dua konsep dasar yaitu bahan tanam yang bersifat totipotensi dan budidaya tanaman bebas mikroorganisme. Kedua konsep dasar tersebut harus terpenuhi untuk menunjang keberhasilan kultur jaringan.
Pada kultur jaringan anggur (Vitis vinivera L.) digunakan bahan tanam berupa ruas-ruas batang muda tanaman anggur. Hal ini mengacu pada salah satu konsep dasar kultur jaringan yaitu organ yang digunakan dalam kultur jaringan harus mempunyai sifat totipotensi. Penggunaan ruas batang muda anggur bertujuan untuk mendapatkan organ yang masih juvenile sehingga bersifat meristematik, artinya organ tersebut masih aktif membelah. Organ tersebut akan berdeferensiasi menjadi kalus, yaitu sekumpulan sel yang yang aktif membelah dan mempunyai kemungkinan menjadi zigot.
Dalam sebuah penelitian disebutkan bahwa anggur mempunyai senyawa fenol, yaitu flavonoid yang berperan sebagai antioksidan dan menghambat penggumpalan keping-keping sel darah, merangsang produksi oksidasi nitrit yang dapat melebarkan (relaksasi) pembuluh darah dan juga menghambat pertumbuhan sel kanker. Sehingga diperlukan metode yang tepat untuk memperoleh senyawa tersebut. Salah satu alternative yang tepat dan lebih efisien adalah dengan kultur jaringan.
Kultur jaringan anggur dapat ditujukan sebagai suatu tehnik budidaya tanaman yang dapat menghasilkan produk metabolit sekunder dari tanaman. Sehingga dapat meminimalkan biaya produksi untuk mengolah buah anggur untuk diperoleh metabolit sekundernya. Selain itu, dalam segi budidaya tidak memerlukan lahan yang luas dalam usaha memperbanyak tanaman.
2. Tujuan Praktikum
Praktikum acara II Kultur Jaringan Anggur (Vitis vinifera L) ini bertujuan:
a. Mengetahui tehnik kultur jaringan anggur
b. Mengetahui pengaruh BAP dan IBA terhadap pertumbuhan dan perkembangan eksplan anggur

3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum acara II Kultur Jaringan Anggur (Vitis vinifera L.) ini dilaksanakan pada hari Senin, 19 Oktober 2009 di Laboratorium Teknik Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
Kultur Pucuk (Shoot culture) adalah teknik mikropropagasi yang dilakukan dengan cara mengkulturkan eksplan yang mengandung meristem pucuk (apikal dan lateral) dengan tujuan perangsangan dan perbanyakan tunas-tunas aksilar. Tunas-tunas aksilar tersebut selanjutnya diperbanyak melalui prosedur yang sama seperti eksplan awalnya dan selanjutnya diakarkan dan ditumbuhkan dalam kondisi in vivo (Anonim, 2008).
Pertumbuhan pucuk, inisiasi dan perbanyakan tunas aksilar yang dihasilkan umumnya dirangsang dengan cara menambahkan hormon pertumbuhan (umumnya sitokinin) ke dalam media pertumbuhannya. Perlakuan ini dapat merangsang pertumbuhan tunas samping dan mematahkan dominasi apikal dari pucuk yang dikulturkan. Selain itu, dominasi apikal juga dapat dihilangkan dengan perlakuan-perlakuan lain misalnya pemangkasan daun-daun yang terdapat pada buku-buku tunas atau meletakkan eskpan dalam posisi horizontal (Dodds, 1993).
Penambahan sitokinin menginduksi pembentukan tunas secara nyata. Peningkatan jumlah tunas akibat penambahan BAP ternyata berpengaruh buruk pada penampilan tunas yang terbentuk, yaitu roset dengan ruas pendek-pendek. Ada kemungkinan ini adalah pengaruh buruk dari BAP konsentrasi tinggi (Hoesen, 1996).
Auksin sangat diperlukan dalam pertumbuhan organogenesis termasuk dalam pembentukan akar. Kombinasi auksin dengan konsentrasi yang tepat dapat meningkatkan inisiasi dan induksi akar pada kultur
(Gaspar et al., 1996).
Umur eksplan sangat berpengaruh terhadap kemampuan eksplan tersebut untuk tumbuh dan beregenerasi. Umumnya eksplan yang berasal dari jaringan tanaman yang masih muda (juvenil) lebih mudah tumbuh dan beregenerasi dibandingkan dengan jaringan yang telah terdiferensiasi lanjut. Jaringan muda umumnya memiliki sel-sel yang aktif membelah dengan dinding sel yang belum kompleks sehingga lebih mudah dimodifikasi dalam kultur dibandingkan jaringan tua. Oleh karena itu, inisiasi kultur biasanya dilakukan dengan menggunakan pucuk-pucuk muda, kuncup-kuncup muda, hipokotil, inflorescence yang belum dewasa (Winarsih, 1998)
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
1. Alat
a. LAFC (Laminar Air Flow Cabinet) lengkap dengan lampu bunsen
b. Petridish dan botol-botol Kultur
c. Peralatan diseksi, yaitu : pisau pemes, pinset besar dan kecil
2. Bahan
a. Eksplan : Anggur d. Aquadest steril
b. Media kultur e. Spirtus
c. Alcohol 96% f. Chlorox (Sunclin)
3. Cara Kerja
a. Persiapan eksplan
b. Sterilisasi eksplan (dilakukan dalam LAFC)
 Merendam eksplan dalam larutan Dithane M-45 3 mg/l selama ± 12 jam, dilanjutkan dengan klorox 5,25% (sunclin 100%) selama 3 menit
 Membilas eksplan dengan aquadest steril
c. Penanaman eksplan
 Membuka plastic botol media kultur
 Mengambil eksplan dan menanamnya di media kultur dengan pinset. Setelah digunakan, pinset harus selalu dibakar di atas api
 Selama penanaman, mulut botol harus selalu dekat dengan api untuk menghindari kontaminasi
d. Pemeliharaan
 Botol-botol media berisi eksplan ditempatkan di rak-rak kultur
 Lingkungan di luar botol harus di jaga suhu, kelembaban dan cahayanya
 Penyemprotan botol-botol kultur dengan spirtus dilakukan 2 hari sekali untuk mencegah kontaminasi
e. Pengamatan selama 5 minggu, variabel yang diamati adalah :
 Saat muncul akar, tunas, daun dan kalus (HST), diamati setiap hari
 Jumlah akar, tunas dan daun diamati 1 minggu sekali
 Deskripsi kalus (stuktur dan warna kalus), dilakukan pada akhir pengamatan
 Prosentase keberhasilan dilakukan pada akhir pengamatan

D. Hasil dan Pembahasan
1. Hasil Pengamatan
Tabel 2.1 Pertumbuhan Tunas, Daun, dan Akar pada Eksplan Anggur (Vitis vinifera L)
Macam eksplan Ulangan Saat muncul tunas
(MST) Saat muncul daun
(MST) Saat muncul akar
(MST) Jumlah tunas Jumlah daun Jumlah akar
Anggur
(Vitis vinifera L) 1 - - - - - -
2 - - - - - -
3 3 1 3 2 1 3
4 - - - - - -
5 - 1 3 2 1 2
6 - - - - - -
7 3 3 3 1 1 4
8 - - - - - -
9 - - - - - -
10 - - - - - -
11 - - - - - -
12 - - - - - -
13 - - - - - -
14 - - - - - -
15 - - - - - -
Sumber : Laporan Sementara
2. Pembahasan
Berdasarkan table 2.1 dapat diketahui bahwa pada eksplan anggur sudah terdapat beberapa ulangan yang menunjukkan pertumbuhan tunas, daun, dan akar walaupun dalam jumlah yang sedikit. Hal ini dapat disebabkan oleh ketidakseimbangan jumlah perbandingan ZPT yang digunakan, faktor genetik dari tanaman itu sendiri maupun mati akibat terkontaminasi oleh bakteri maupun jamur yang berasal dari faktor luar (eksplan, alat, serta media yang tidak steril, dan lain-lain).
Dalam aktivitas kultur jaringan, auksin sangat dikenal sebagai hormon yang mampu berperan menginduksi terjadinya kalus, menghambat kerja sitokinin, membentuk klorofil dalam kalus, mendorong morfogenesis kalus, membentuk akar atau tunas, mendorong proses embryogenesis, serta dapat mempengaruhi kestabilan genetic tanaman (Moore, 1990).
Berdasarkan pengamatan terdapat beberapa ulangan yang membentuk akar, yaitu pada ulangan 3, 5, dan 7. Akar-akar tersebut terbentuk setelah 3minggu setelah tanam dengan jumlah masing-masing 3, 2 da 4 akar. ZPT seperti Indolebutiric Acid (IBA), Naphaleneasetic Acid (NAA), memiliki potensi didalam mengadakan perangsangan pembentukan akar baru. Dari beberapa pustaka telah diketahui bahwa IBA dan NAA adalah ZPT yang termasuk dalam grup Auxin dengan fungsiologis antara lain ekskresi ion H+ dari sitoplasma ke dinding sel (pembentukan sel), mengaktifkan RNA untuk sintesis protein Diribosan (pembesaran sel), merangsang pembentukan kalus yang selanjutnya menjadi akar baru.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, didapati bahwa pada beberapa eksplan didapati beberapa tunas yang terbentuk. Kemunculan tunas terdapat pada ulangan 3 dan 7, saat 3 minggu setelah tanam dengan jumlah tunas yang muncul masing-masing 2, 2 dan 1 tunas. Banyaknya tunas yang tidak muncul mungkin selain disebabkan eksplan yang mati akibat terkontaminasi oleh jamur dan bakteri, adalah kurang banyaknya waktu pengamatan sehingga pada pengamatan terakhir hanya sedikit didapati eksplan yang menghasilkan tunas.
Fungsi sitokinin (BAP) terhadap tanaman antara lain adalah memacu terbentuknya organogenesis dan morfogenesis, memacu terjadinya pembelahan sel dan kombinasi antara auxin dan sitokinin akan memacu pertumbuhan kalus.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, didapati bahwa pada eksplan ulangan ke 3, 5, dan 7 sudah terbentuk daun pada saat masing-masing 1 minggu setelah tanam dan 3 minggu setelah tanam. Terlihat bahwa kemunculan daun di sini disertai kemunculan akar. Hal ini karena energi yang digunakan untuk pertumbuhan daun dipengaruhi oleh penyerapan unsur nhara yang diserap oleh akar. Hal lain yang mungkin menyebabkan daun tidak tumbuh yaitu eksplan mati akibat terkontaminasi oleh jamur dan bakteri, serta kurang banyaknya waktu pengamatan.
Tabel 2.2 Persentase Keberhasilan Kultur Anggur
Macam Eksplan Jumlah Eksplan Persentase Keberhasilan
(%)
Hidup Mati

Anggur
(Vitis vinifera L)
3
12

Sumber : Lapran Sementara
Berdasarkan tabel 2.2 dapat diketahui bahwa keberhasilan kultur pucuk anggur adalah 20%. Artinya, 3 diantara 15 eksplan yang ditanam mati. Kematian tersebut terjadi karena beberapa sebab, diantaranya 6 eksplan mati karena terkontaminasi jamur, 3 eksplan mati karena terkontaminasi bakteri, dan 3 eksplan mati akibat browning. Browning terjadi oleh karena sebab enzimatik. Enzimatik ini berperan dalam proses polifenol oksidasi, suatu enzim komplek. Enzim komplek ini diantaranya adalah fenol hidroksilase, krosolase, dan katekolase.


E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a. Pertumbuhan eksplan anggur dipengaruhi oleh ketersediaan zat pengatur tumbuh seperti IBA.
b. Pada pengamatan terlihat bahwa eksplan yang telah membentuk akar juga terbentuk daun, hal tersebut dapat terjadi karena penyerapan unsur hara yang baik oleh akar dapat membantu pembentukan daun.
c. Persentase keberhasilan kultur anggur adalah 20%.
d. Kegagalan dalam kultur pucuk anggur ini dapat terjadi karena media kurang steril, terjadi kontaminasi oleh jamur dan bakteri, serta adanya peristiwa browning.
2. Saran
a. Pengamatan hendaknya dilakukan secara intensif setiap hari untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal.
b. Sterilisasi alat, bahan dan kebersihan laboratorium perlu diperhatikan untuk mencegah resiko kontaminasi.
c. Pemeliharaan eksplan yang ditanam hendaknya lebih intensif untuk mencegah resiko kontaminasi.

 
DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Metode Perbanyakan Mikro. e-learning.unram.ac.id. Diakses pada tanggal 23 November 2009.
Dodds, B., 1993. Plant tissue culture for horticulture. Queensland University of Technology Printing Unit Garden's Point Campus. Queensland.
Gaspar, T., C. Kevers, C. Penel, H. Greppin, D.M. Reid, and T.A. Thorpe. 1996. Plant Hormones and Plant Growth Regulators in Plant Tissue Culture. In Vitro Cell Dev. Biol. Plant 32: 272-289.
Hoesen, D.S.H. 1996. Pembentukan Tunas Kencur Secara In-Vitro. Warta Tumbuhan Obat Indonesia Vol.3 No.2 : 21 – 27. Kel. Kerja Nas. Tumb. Obat Indonesia. Jakarta.
Marlina, N. 2004. Teknik Modifikasi Media Murashige dan Skoog (MS) untuk Konservasi In Vitro Mawar (Rossa spp.). J. Teknik Pertanian. 9 (1): 4-6.
Moore, T.C. 1989. Biochemistry and Physiology of Plant Hormone. Springer-Verlag. Berlin.
Winarsih, S. 1998. Induksi Perakaran pada Tanaman Mawar (Vitis vinifera L.) Secara In-vitro. J. Hortikultura. 8(3): 6-11Wuryaningsih, S. 1995. Kultur Teknik Anggur. BALITHI. Jakarta