KULTUR POLLEN ANGGREK CATTLEYA PADA MEDIA YANG MENGANDUNG FORMULASI 2.4-D BERBEDA

KULTUR POLLEN ANGGREK CATTLEYA PADA MEDIA YANG MENGANDUNG FORMULASI 2.4-D BERBEDA

I.                   PENDAHULUAN

A.                Latar Belakang

Cattleya merupakan salah satu genus anggrek yang cukup diminati karena pada umumnya ukuran bunganya besar dan berwarna indah. Jumlah kuntum bunga Cattleya berjumlah 1-2 kuntum bunga dan berukuran besar. Diameter bunga 5-  >15cm. Daya tahan bunga kurang dari 1 minggu bila tidak dipotong dan kurang lebih 3-4 hari bila digunakan sebagai bunga potong. Tipe bunga tunggal dengan bentuk bunga bulat.

Teknik membuat anggrek mini dengan kultur anther merupakan peluang yang sangat baik. Anggrek dengan genetik haploid (1n) yang dihasilkan melalui kultur anther, memiliki bentuk lebih kecil jika dibandingkan dengan anggrek diploid (2n). Dengan demikian sangat dimungkinkan untuk menghasilkan tanaman anggrek mini dengan bunga yang mini pula, selain itu dengan kultur anther berpeluang memunculkan sifat resesif unggul yang pada kondisi normal tidak akan muncul karena tertutup oleh yang dominan.

B.                 Tujuan

1.                  Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh beberapa formulasi ZPT yang berbeda terhadap induksi kalus pada kultur anther anggrek Cattleya.

2.                  Mengetahui takaran 2.4-D yang optimum untuk pertumbuhan kalus hasil kultur anther Cattleya.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Anggrek merupakan salah satu komoditas tanaman hias yang banyak diminati oleh masyarakat. Selain bentuk bunganya yang cantik dan begitu beragam, tanaman ini juga tahan deraan lingkungan. Permintaan pasar domestik maupun internasional akan anggrek cenderung terus meningkat dari waktu ke waktu (BPS, 2002-2006). Anggrek banyak dipergunakan untuk berbagai keperluan seperti upacara keagamaan, hiasan, dan dekorasi ruang. Meski demikian, manfaat utama anggrek adalah sebagai tanaman hias yang dinikmati keindahan bunganya.

Suku Orchidaceae (anggrek) merupakan salah satu  suku tumbuhan berbunga dengan anggota jenis terbanyak. Variasi yang ada pada tanaman ini merupakan salah satu keunggulan yang memungkinkan untuk dibuat hibrida-hibrida baru. Macam variasi yang ada pada anggrek salah satunya terletak pada bentuk bunga, jumlah kuntum, ukuran, dan warna kuntum juga terlihat keragaman yang cukup banyak (Sastrapradja et al., 1977).

Salah satu upaya untuk meningkatkan mutu bunga anggrek atau mendapatkan kultivar baru adalah dengan menyilangkan antar tetua yang mempunyai karakter-karakter tertentu. Oleh karena itu pemuliaan anggrek diupayakan untuk memperluas keragaman genetik pada bentuk dan warna yang unik, disenangi konsumen (Soedjono, 1997).

      Cattleya merupakan salah satu genus anggrek yang cukup diminati karena pada umumnya ukuran bunganya besar dan berwarna indah. Jumlah kuntum bunga Cattleya berjumlah 1-2 kuntum bunga dan berukuran besar. Bunga terdiri dari sepal, petal, labellum, dan column. Column terdiri dari anther, stigma, dan ovary. Di dalam anther terdapat kumpulan polen (pollinia). Panjang tangkai bunga termasuk pendek. Diameter bunga 5-  >15cm. Daya tahan bunga kurang dari 1 minggu bila tidak dipotong dan kurang lebih 3-4 hari bila digunakan sebagai bunga potong. Tipe bunga tunggal dengan bentuk bunga bulat (Darmono, 2008).

      Klasifikasi Cattleya adalah sebagai berikut (Anonim, 2010) :

Kingdom         : Plantae

Division           : Angiosperms

Subdivision     : Monocots

Order               : Asparagales

Family             : Orchidaceae

Subfamily        : Epidendroideae

Tribe                : Epidendreae

Subtribe           : Laeliinae

Alliance           : Cattleya

Genus              : Cattleya

Dalam kultur jaringan, terdapat teori yang biasa disebut totipotensi (total genetik potensi). Teori tersebut menyatakan bahwa setiap sel mengandung rangkaian genetik yang lengkap untuk dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap. Berarti setiap sel apapun dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap dan sempurna. Berdasarkan hal tersebut maka sel gamet dapat juga dikulturkan dan dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap. Hanya bedanya karena sel gamet merupakan sel dengan genetik 1n maka tanaman yang tumbuh merupakan tanaman yang mempunyai genetik 1 n. Konsekuensinya penampakan atau ukuran tanaman anggrek tersebut akan menjadi lebih kecil (Flora, 2010).

Tanaman monohaploid dapat digandakan jumlah kelipatan kromosomnya dengan pemberian kolkisin. Kromosom yang semula n, bisa menjadi 2n, 4n, dan kelipatannya sehingga diharapkan bunganya menjadi besar dari ukuran biasanya.

Kultur anther dimulai dengan tahapan pembentukan kalus. Bila kalus telah terbentuk, dilanjutkan pada tahap untuk menumbuhkan plantet. Metode penumbuhan planlet ada 2, yaitu (Flora, 2010):

1.      Metode 0ne Step Method adalah metode dimana media tersebut sanggup menumbuhkan eksplan melalui kalus terus menjadi plantula, contohnya pada medium VW untuk kultur jaringan anggrek.

2.      Metode Two Steps Method adalah metode yang digunakan untuk menumbuhkan plantet menjadi plantula dengan pindah media , karena pada media pertama hanya terbentuk kalus, kemudian mogok tidak berkembang menjadi tunas atau akar. Setelah terbentuk kalus, kalus dipindahkan ke media baru dengan tujuan agar tejadi pertumbuhan yang sempurna.

Zat-zat tambahan yang dibutuhkan pada media induksi kalus dan media diferensiasi (menumbuhkan kalus menjadi plantula) berbeda-beda. Zat tambahan atau hormon untuk induksi kalus adalah 2,4D atau NAA pengganti 2,4D. Sedangkan untuk media diferensiasi adalah kombinasi sitokinin dan auksin, 2,4D tidak digunakan dan kadar sukrosanya dikurangi.

Kultur anther memilki kelemahan dan kelebihan, yaitu (Muslim, 2009):

1.      Keuntungan: teknik isolasinya lebih mudah, dapat menghasilkan tanaman dengan jumlah kromosom yang bervariasi (n, 2n dan 3n).

2.      Kerugian : Tanaman yang diperoleh bermacam-macam karena kemungkinan tanaman tersebut berasal dari jaringan lain seperti jaringan tapetum (3n), atau jaringan penyambung (conective tissue), sehingga masih perlu tahapan seleksi.

Tanaman monokotil menggunakan media MS sebagai media dasar kultur anther. Selain MS, dikembangkan pula beberapa media lain misalnya media N6. ZPT yang digunakan adalah 2mg/l NAA dan 0.5 mg/lkinetin. Menurut Hird et.al., (1994), kalus mulai terbentuk setelah kultur diinkubasi selama kurang lebih 3 minggu dalam ruang gelap (25+2)°C. Proses inisiasi dedifernsiasi butir sari atau mikrospora terjadi di dalam anther yang dikulturkan in vitro. Metabolit yang dihasilkan dari tapetum akan memasuki ruang anther dan memberikan nutrisi untuk perkembangann mikrospora serta melingkupi embrio atau kalus muda yang terbentuk.

Faktor-faktor yang menentukan hasil akhir kultur anther (Sandra, 2008):

1.      Kondisi tanaman donor, tanaman donor harus dalam kondisi sehat.

2.      Umur tanaman donor, sebaiknya anther berasal dari awal pembungaan atau bunga yang masih kuncup.

3.      Metode sterilisasi : Anther disterilisasi terlebih dahulu ke dalam larutan klorox 5% selama 7 menit, bilas dengan air steril. Sel jantan (serbuk sari) diisolasi dari anthernya lalu ditanam ke dalam media kultur.

4.      Kondisi ruang inkubasi : Temperatur ruang yang dibutuhkan 25⁰-28⁰C.

Media sangat berpengaruh terhadap keberhasilan budidaya jaringan tanaman. Selain sebagai tempat tumbuh, media tanam juga merupakan sumber penyedia unsur hara dan zat-zat lain yang diperlukan eksplan untuk tumbuh. Pada dasarnya, komposisi utama media terdiri dari hormon (zat pengatur tumbuh) dan sejumlah unsur yang biasanya terdapat di dalam tanah yang dikelompokkan ke dalam unsur makro dan unsur mikro.

III.             BAHAN DAN METODE

Praktikum dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta dari bulan April sampai Mei 2010. Bahan tanam yang digunakan adalah Anther steril anggrek Cattleya. Media dasar yang digunakan adalah Murashige dan Skoog (MS) dengan ZPT yang digunakan adalah 2,4-D.

Bunga Cattleya dikumpulkan dari tanaman setelah semua persiapan untuk budidaya di laboratorium dibuat. Bunga disterilkan dalam cawan petri yang mengandung agen mensterilkan klorox 5% selama 7 menit, kemudian dibilas dengan air steril. Bunga disterilkan kembali dalam klorox 10% selama 10 menit kemudian dibilas kembali dengan air steril. Sel jantan (pollinia) diisolasi dari anther lalu ditanam ke dalam media kultur. Terdapat 5 perlakuan dengan takaran 2.4 yang berbeda, yaitu: 0mg/l, 0.5mg/l, 1mg/l, 1.5mg/l, dan 2mg/l. Masing-masing perlakuan dibuat 3 ulangan. Satu polinia untuk masing-masing botol kultur. Kultur ditempatkan pada medium yang sesuai dan diinkubasi pada 25 ° C dalam kegelapan untuk menginduksi kalus dari anther. Setelah berumur  sekitar 2 minggu, kultur dialihkan ke cahaya (intensitas dari sekitar 300 lux). Pengamatan dilakukan terhadap jumlah polinia yang membentuk kalus serta waktu yang dibutuhkan untuk membentuk kalus, sturktur, dan warna kalus.

IV.             HASIL DAN PENGAMATAN

Cattleya merupakan salah satu genus anggrek yang cukup diminati karena pada umumnya ukuran bunganya besar dan berwarna indah. Kuntum bunga Cattleya berjumlah 1-2 kuntum bunga dan berukuran besar. Bunga terdiri dari sepal, petal, labellum, dan column. Column terdiri dari anther, stigma, dan ovary. Di dalam anther terdapat kumpulan polen (pollinia). Diameter bunga 5-  >15cm. Tipe bunga tunggal dengan bentuk bunga bulat. Variasi yang ada pada tanaman ini merupakan salah satu keunggulan yang memungkinkan untuk dibuat hibrida-hibrida baru. Macam variasi yang ada pada anggrek salah satunya terletak pada bentuk bunga, jumlah kuntum, ukuran, dan warna yang cukup beragam.

Perakitan tanaman baru dalam kegiatan pemuliaan tanaman Anggrek umumnya memerlukan waktu beberapa tahun. Pemuliaan secara konvensional dimulai dengan penyerbukan silang untuk mengkombinasikan sifat-sifat tetua yang diinginkan hingga bersifat seragam. Cara ini tergolong sangat lama dilakukan, sehingga untuk mempercepat perakitan tanaman baru, dapat dilakukan secara in vitro dengan kultur pollen. Pollen biasa juga disebut kepala sari, pada hakekatnya, pada kultur pollen yang diharapkan perkembangannya adalah kultur pollennya. Pada anggrek, polen merupakan sekumpulan massa polen (polinia) yang terdapat di dalam anther, dan anther terdapat di dalam column. Dengan kultur anther, akan dapat dihasilkan tanaman monohaploid.

Dalam kultur jaringan, terdapat teori yang biasa disebut totipotensi (total genetik potensi). Teori tersebut menyatakan bahwa setiap sel mengandung rangkaian genetik yang lengkap untuk dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap. Berarti setiap sel apapun dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap dan sempurna. Berdasarkan hal tersebut maka sel gamet Anggrek (pollen) dapat juga dikulturkan dan dapat tumbuh menjadi tanaman yang lengkap. Hanya bedanya karena sel gamet merupakan sel dengan genetik 1n maka tanaman yang tumbuh merupakan tanaman yang mempunyai genetik 1 n. Konsekuensinya, penampakan atau ukuran tanaman anggrek tersebut akan menjadi lebih kecil. Teknik membuat anggrek mini dengan kultur anther merupakan peluang yang sangat baik. Anggrek dengan genetik haploid (1n) yang dihasilkan melalui kultur pollen, memiliki bentuk lebih kecil jika dibandingkan dengan anggrek diploid (2n). Dengan demikian sangat dimungkinkan untuk menghasilkan tanaman anggrek mini dengan bunga yang mini pula, selain itu kultur pollen juga berpeluang memunculkan sifat resesif unggul yang pada kondisi normal tidak akan muncul karena tertutup oleh yang dominan. Keuntungan dari kultur pollen adalah teknik isolasinya lebih mudah dan dapat menghasilkan tanaman dengan jumlah kromosom yang bervariasi (n, 2n dan 3n).

      ZPT 2.4-D merupakan auxin kuat yang sering digunakan secara tunggal untuk menginduksi kalus dari berbagai jaringan tanaman. Dengan adanya perlakuan formulasi ZPT yang berbeda terhadap induksi kalus, maka hasil induksi kalus juga akan berbeda. Dengan demikian, dapat diketahui takaran 2.4-D yang optimum untuk pertumbuhan kalus hasil kultur anther Cattleya.

Tabel1. Hasil Pengamatan Pertumbuhan Kalus

No	Perlakuan 2,4-D (mg/l)	Pertumbuhan Kalus/ Minggu
		1	2	3	4	5
1.	0	-	-	-	-	-
2.	0.5	-	-	-	-	-
3.	1.0	-	-	-	-	-
4.	1.5	-	-	-	-	-
5.	2.0	-	-	-	-	-

            Berdasarkan tabel1 hasil pengamatan pertumbuhan kalus di atas, dapat dilihat bahwa sampai akhir pengamatan yaitu 5 mingu setelah inokulasi, eksplan belum menunjukkan respon pertumbuhan kalus. Eksplan masih tetap seperti kondisi saat awal penanaman. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor yang di antaranya adalah: kondisi tanaman donor yang kurang sehat, umur bunga yang terlalu muda atau terlalu tua, dan kemungkinan pertumbuhan kalus dari pollen Anggrek memerlukan waktu lebih dari 5 minggu.

                                 

                          

Tabel2. Hasil Pengamatan Kontaminasi

No	Perlakuan 2,4-D (mg/l)	Jumlah Botol		Persentase kontaminasi (%)
		Awal	Akhir
1.	0	3	3	0
2.	0.5	3	3	0
3.	1.0	3	2	33.33
4.	1.5	3	3	0
5.	2.0	3	2	33.33

            Berdasarkan table 2 hasil pengamatan kontaminasi, tingkat kontaminasi rendah. Untuk perlakuan 2.4-D (0, 0.5, dan 1.5) mg/l, persentase kontaminasi 0%, sedangkan untuk perlakuan (1.0 dan 2.0) mg/l, persentase kontaminasi 33.33%. Kontaminasi disebabkan oleh proses sterilisasi pollen yang kurang baik sehingga eksplan masih dapat ditumbuhi jamur dan bakteri gambar3 dan gambar4.

V.                KESIMPULAN

1.      Eksplan pollen Anggrek belum menunjukkan respon pada minggu ke-5 setelah inokulasi.

2.      Tingkat kontaminasi rendah dengan persentase kontaminasi sebagai berikut:

-          0% untuk perlakuan 2.4-D (0, 0.5, dan 1.5) mg/l dan

-          33.33% untuk perlakuan (1.0 dan 2.0) mg/l.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Kultur Anther. <http://kultur-anther.html>. Diakses tanggal 6 April 2010.

Flower, E. 2010. Kultur Anther. <http://kultur-jaringan.htm>. Diakses tanggal 6 April 2010.

Hird, D.L., D. Worral, R. Hodge, S. Smartt, W. Paul, and R. Scoot. 1994. Characterisation of Arabidopsis thaliana anther specific gene which shares sequence similary with ß-1,3-glucanases. Cambride Univercity, UK

Muslim. 2009. Teknik Mendapatkan Tanaman Haploid secara In Vitro. <teknik-mendapatkan-tanaman-haploid.html>. Diakses tanggal 6 April 2010.

Sandra. 2008. Teknik Persilangan. <http://index.php.htm>. Diakses tanggal 6 April 2010.Sastrapradja, S., Irawati, dan R.E. Nasution. 1977. Evaluasi dan Pemanfaatan Anggrek-Anggrek Alam Indonesia. Buletin Kebun Raya 3: 17-20.

Soedjono, S. 1997. Pemuliaan Tanaman Anggrek. Buku Komoditas No. 3, Balai Penelitian Tanaman Hias, Puslit Hortikultura. Badan Litbang Pertanian, Jakarta.