BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1 - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/6792/3/Listika Yusi Risnani Bab II.pdf · bentuk sirup dan es cream dan akan terus meningkat pada waktu – waktu

8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1 Tanaman Kelapa

Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) dikenal dengan sebutan pohon kehidupan

(tree of life) karena hampir seluruh bagian tumbuhan tersebut dapat dimanfaatkan

untuk kepentingan manusia (Gambar 2.1; Adkin, 2008). Mulai dari air kelapa, bunga

kelapa, buah kelapa, sabut kelapa, batang kelapa hingga tempurung kelapa dapat

bermanfaat dan memiliki nilai ekonomi maupun sosial yang cukup tinggi (Tarigans,

2005).

Akar pohon kelapa yang masih muda dapat digunakan untuk obat sakit perut

(Warisno, 1998). Selain itu akar juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan

zat warna alami (Kristina & Syahid, 2007). Batang kelapa juga sangat bermanfaat

untuk digunakan sebagai bahan baku perabotan rumah, mebel/furniture, bahan

bangunan misalnya kaso (usuk; Gambar 2.1A), kayu bakar dan jembatan darurat. Di

daerah pedesaan batang kelapa yang masih muda sering digunakan untuk membuat

gelodog yaitu sarang lebah (Warisno, 1998).

Daun merupakan bagian kelapa yang memiliki nilai penting dalam kehidupan

masyarakat khususnya di Indonesia. Daun yang masih muda dapat dipergunakan

untuk membungkus ketupat (Gambar 2.1B) sebagai bagian penting dalam upacara

keagamaan. Daun yang masih muda (janur ; Jawa) banyak juga dimanfaatkan dalam

upacara adat dan upacara perkawinan pada masyarakat Jawa dan Bali (Putra, 2008).

8

Pengaruh Konsentrasi Asam..., Listika Yusi Risnani, FKIP UMP, 2012

9

Daun yang tua dapat digunakan untuk membuat atap dan bahan dekorasi pesta

(Warisno, 1998).

Buah kelapa merupakan bagian yang paling penting dan memiliki nilai

ekonomi paling tinggi dibandingkan dengan bagian-bagian kelapa lainnya. Buah

yang masih muda umum digunakan sebagai minuman segar seperti es kelapa muda

(Gambar 2.1C; Hutapea et al., 2007), sedangkan buah yang sudah tua dimanfaatkan

untuk berbagai keperluan.

Sabut kelapa merupakan bagian paling luar dari buah kelapa tua yang dapat

dimanfaatkan untuk membuat keset, tali ataupun tambang (Warisno, 1998).

Disamping itu juga dapat dipakai untuk keperluan jok mobil, kursi, kasur, penyaring

udara, maupun untuk peredam panas dan suara pada konstruksi bangunan (Tarigan,

2005). Di Filipina, sabut kelapa diolah menjadi produk ecomat, ecolog dan twine,

yang berguna untuk mencegah erosi tanah pada konstruksi jalan bertopografi miring

(Tarigan, 2005). Dari sabut kelapa juga dapat dihasilkan debu sabut (cocopeat) yang

dapat digunakan sebagai media tanaman (Mahmud & Ferry, 2005).

Tempurung kelapa dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai produk

olahan antara lain arang (Gambar 2.1D), arang aktif maupun barang kerajinan.

Arang aktif yang dihasilkan dari tempurung kelapa merupakan arang aktif

berkualitas tinggi yang dapat digunakan dalam industri farmasi, pertambangan,

pembersih udara ruangan karena mampu menyerap polusi dan bau tidak sedap

(Mahmud & Ferry, 2005).


10

Gambar 2.1. Berbagai produk olahan kelapa (A) bahan bangunan

(http://banyuningsari. blogspot.com/), (B) ketupat dari daun

kelapa (http://bisnisukm. com/menyambut -lebaran -selongsong-

ketupat-jadi-rebutan.html), (C) es kelapa muda (http://

marimasuk86. multiply.com/reviews/item/3) (D) arang tempurung

(http:// indonetwork. co.id/ brantastirani /3222946/arang-

tempurung.htm) (E) nata de coco sebagai produk olahan air kelapa

(http://nurfaiyah33. wordpress.com/2010/04/30/membuat-nata-de-

coco/) (F) virgin coconut oil (VCO) sebagai produk olahan dari

daging buah kelapa (http://palmanaturasanatco. indonetwork.

co.id/1418338/virgin-coconut-oil-vco-minyak-kelapa-murni.htm).

Air kelapa dapat diolah untuk menghasilkan beberapa produk bernilai ekonomi

tinggi seperti minuman ringan, jelly, ragi, alkohol, cuka, dextran, anggur, ethyl

acetate maupun nata de coco (Mahmud & Ferry, 2005). Nata de coco merupakan

makanan yang banyak mengandung air (98 %) dan berkalori rendah sehingga sangat

baik dikonsumsi untuk kesehatan terutama untuk keperluan diet (Gambar 2.1E;

Tarigans, 2005). Industri nata de coco merupakan industri yang menjanjikan karena

harga jual nata de coco yang cukup tinggi dan pemasarannya juga cukup mudah


http://palmanaturasanatco/

11

(Tarigans, 2005). Pada saat ini industri nata de coco telah berkembang mulai dari

skala rumah tangga hingga industri besar.

Daging buah kelapa dapat dimanfatkan secara langsung dan dikonsumsi sebagai

buah segar maupun sebagai produk olahan. Daging kelapa tua pada umumnya

dimanfaatkan untuk membuat santan yang sangat penting sebagai bahan masakan

khususnya makanan Asia. Daging buah kelapa juga dapat dikeringkan menjadi kopra,

maupun dapat diolah menjadi minyak kelapa crude coconut oil (CCO), minyak

goreng, industri oleochemical, oleofood, ataupun kelapa parut kering (desicated

coconut) yang memiliki nilai ekonomi tinggi (Mahmud & Ferry, 2005). Pada saat ini

daging buah juga sangat menjanjikan untuk diolah menjadi minyak kelapa murni

(virgin coconut oil; Gambar 2.1F). Telah dilaporkan bahwa VCO bermanfaat

membantu mencegah beberapa penyakit, memperbaiki system percernaan,

meningkatkan kekebalan tubuh serta dapat menurunkan berat badan pada program

diet (Neiola, 2005). Di Indonesia, pembuatan VCO telah terbukti mampu

meningkatkan pendapatan dan mengurangi kemiskinan di tingkat petani kelapa

(Tarigans, 2005). Melihat beraneka macam manfaat kelapa, budidaya kelapa perlu

dikembangkan guna memenuhi kebutuhan sehari hari.

2.2 Budidaya Kelapa

Kelapa termasuk salah satu familia Arecaceae yang paling penting di kawasan

tropis (Adkins, 2008). Luas areal tanaman kelapa tersebar di lebih dari 90 negara

terutama di kawasan Asia Pasifik dengan luas area mencapai lebih dari 12 juta ha. Di


12

Indonesia, luas area tanaman kelapa mencapai lebih dari 3,8 juta ha sehingga

menempatkan Indonesia sebagai negara penghasil kelapa terbesar di dunia.

Di seluruh dunia tanaman kelapa dibudidayakan oleh lebih dari 50 juta petani

kecil yang pada umumnya memiliki sumber daya terbatas (Adkins, 2008). Di

Indonesia, hampir 20 juta jiwa menggantungkan hidupnya pada tanaman kelapa.

Menurut Tarigan (2005), lebih dari 95 % dari area kelapa di Indonesia merupakan

perkebunan rakyat (sekitar 3,59 juta ha) dengan rata – rata kepemilikan lahan hanya

sekitar 0,50 ha/keluarga petani. Dengan kondisi tersebut menyebabkan tingkat

pendapatan petani kelapa menjadi sangat rendah, diperkirakan hanya sekitar 3,75 juta

per tahun (Mahmud dan Ferry, 2005). Akibatnya, banyak petani kelapa yang hidup

masih pada garis kemiskinan.

Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk meningkatkan pendapatan

petani kelapa adalah dengan membudidayakan kelapa dengan nilai ekonomi yang

lebih tinggi seperti kelapa kopyor. Kelapa kopyor merupakan kelapa yang memiliki

endosperm (daging buah) yang tidak normal yaitu sebagian besar endospermanya

terlepas dari tempurung (Mashud, 2010). Harga per butir kelapa kopyor dapat

mencapai Rp 20.000,- s/d Rp 30.000,- (Maskromo & Novarianto, 2007) yaitu 10 kali

lebih tinggi jika dibandingkan dengan kelapa normal (Prasetyo & Rachmat, 2003).

2.3 Kelapa Kopyor

2.3.1 Biologi Kelapa Kopyor

Kelapa kopyor memiliki endosperm (daging buah) yang terlepas dari

tempurung (Gambar 2.2; Mashud, 2010). Lepasnya endosperma dari tempurung


13

disebabkan adanya defisiensi enzim α-D-Galaktosidase sebagai salah satu enzim

yang berperan dalam pembentukan endosperma kelapa (Maskromo et al., 2007).

Adanya defisiensi enzim tersebut menyebabkan putusnya hubungan jaringan

endosperm dengan embrio sehingga secara alami endosperm tidak mampu

mendukung pertumbuhan embrio (Maskromo & Novarianto, 2007)

Gambar 2.2. Perbedaan endosperm buah yang dibelah (A) pada kelapa normal dan

(B) kelapa kopyor

Kelapa kopyor dengan kelapa normal tidak dapat dibedakan secara

morfologinya, untuk membedakan antara buah kopyor dengan buah normal adalah

dengan cara menggoyang – goyang buahnya. Kelapa kopyor akan menimbulkan suara

gemericik akibat endosperma yang lepas dari tempurungnya. Suara gemericik yang

ditimbulkan berbeda dengan suara pada kelapa normal (Warisno, 1998)

Secara alami, kelapa kopyor dihasilkan dari pohon kelapa normal yang

mempunyai gen resesif sifat kopyor baik heterozigot resesif (Kk) maupun homozigot

resesif (kk). Sifat kopyor akan muncul apabila saat penyerbukan bunga betina atau


14

bakal buah yang memiliki gen resesif kopyor (k) bertemu dengan bunga jantan yang

memiliki gen resesif (k) baik dalam satu pohon maupun yang berbeda pohon,

sehingga akan membentuk embrio homozigot resesif (kk) dengan susunan genetik

endospermanya (kkk). Sifat kopyor tidak akan muncul apabila saat penyerbukan

bunga betina atau bakal buah dengan gen resesif (k) bertemu dengan gen dominan

(K) bunga jantan. Dengan demikian peluang terbentuknya buah kopyor dalam satu

pohon atau tandan tergantung pada peluang penyerbukan yang melibatkan sifat

kopyor pada bunga jantan atau betina tanaman kelapa tersebut (Maskromo &

Novarianto, 2007).

2.3.2 Manfaat dan Nilai Ekonomi Kelapa Kopyor

Kelapa kopyor memiliki daging buah dengan tekstur buah yang lunak, cita

rasa yang khas dan gurih (Mahmud, 2009). Di samping itu endosperma kelapa kopyor

memiliki nilai gizi lebih tinggi jika dibandingan dengan endosperma kelapa normal

(Sukendah, 2009). Karena sifat tersebut kelapa kopyor banyak dimanfaatkan sebagai

bahan makanan yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi.

Menurut Hutapea et al. (2007), kelapa kopyor biasa dipasarkan dalam bentuk

buah segar dan siap saji seperti es kopyor dan es campur. Selain itu, kelapa kopyor

juga dapat diolah terlebih dahulu untuk menghasilkan produk dengan nilai ekonomis

lebih tinggi yaitu diolah menjadi es cream kopyor, selai kopyor, permen kopyor

(coconut candy), buah kaleng (pure makapuno preserve), kue tart kopyor (bokupai)

dan bahan campuran roti (buko pie). Lebih 20 perusahaan di Filipina mengolah


15

kelapa kopyor menjadi sirup dan mengemasnya dalam botol (Maskromo et al.,

2007).

Di Filipina, permintaan kelapa kopyor dilaporkan sangat tinggi terutama dalam

bentuk sirup dan es cream dan akan terus meningkat pada waktu – waktu tertentu

seperti hari Natal (Maskromo et al., 2007). Hal yang serupa juga terjadi di Indonesia

saat bulan puasa dan menjelang lebaran yang menyebabkan harga kelapa kopyor juga

meningkat hingga dua sampai tiga kali lipat dari harga biasa (Mahmud, 2009).

Walaupun sampai saat ini belum pernah dilakukan survei untuk mengetahui secara

pasti keseluruhan kebutuhan kelapa kopyor, tetapi survei pada beberapa daerah sentra

kelapa kopyor seperti Lampung dan Sumenep menunjukan bahwa kebutuhan kelapa

kopyor di Indonesia terutama kota besar di Jawa seperti Jakarta sangat tinggi

sedangkan kelapa kopyor yang dihasilkan jumlahnya terbatas.

2.3.3 Budidaya Kelapa Kopyor

Di Indonesia terdapat dua tipe kelapa kopyor yaitu tipe Dalam dan tipe Genjah.

Berdasarkan warna buahnya kelapa kopyor tipe Dalam terdiri atas tiga jenis yaitu

hijau, hijau kekuningan dan cokelat kemerahan (reddish brown) sedangkan kelapa

kopyor tipe Genjah terdiri atas lima jenis yaitu hijau, hijau kekuningan, kuning,

cokelat kemerahan dan gading atau orange (Mashud, 2009). Kelapa kopyor tipe

Dalam menghasilkan buah kopyor yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan

kelapa kopyor tipe Genjah. Hal ini disebabkan karena kelapa kopyor tipe Dalam

melakukan penyerbukan silang sehingga peluang untuk gen resesif bunga betina dan

gen resesif bunga jantan relatif kecil sedangkan pada tipe Genjah melakukan


16

penyerbukan sendiri sehingga peluang untuk bertemunya gen resesif antara bunga

jantan dan bunga betina lebih besar (Mashud & Manaroinsong, 2007).

Secara alami, penyediaan bibit kelapa kopyor dilakukan dengan cara

konvensional yaitu menyemaikan buah kelapa normal yang diperoleh dari pohon dan

tandan yang menghasilkan kelapa kopyor. Hal ini dilakukan karena embrio kelapa

kopyor apabila disemai tidak akan berkecambah, endosperma yang seharusnya dapat

digunakan sebagai nutrisi untuk pertumbuhan embrio akan segera membusuk

(Prasetyo & Rachmat, 2003).

Walaupun dapat dihasilkan dengan cara alami, namun penyediaan bibit dengan

cara ini kurang efektif dalam menghasil buah kelapa kopyor dalam jumlah banyak,

buah yang diperoleh tidak semuanya menghasilkan buah kelapa kopyor. Tanaman

kelapa kopyor tipe dalam yang diperoleh melalui bibit alami hanya akan

menghasilkan buah kopyor dalam jumlah yang rendah hanya sekitar 3 - 25 %

(Maskomo et al., 2007), sedangkan pada tipe Genjah dapat mencapai 30 - 50%

(Mashud, 2008).

Salah satu teknik untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan

menggunakan teknik kultur embrio. Tanaman kelapa kopyor hasil kultur embrio

berpotensi sangat besar dalam menghasilkan buah kopyor yaitu mencapai 90 – 100%

(Hutapea et al., 2007).


17

2.4 Kultur Embrio

Kultur embrio merupakan suatu teknik menumbuhkan embrio zigotik yang

berasal dari biji pada kondisi aseptis dalam medium tertentu yang telah diketahui

komposisi kimianya untuk pertumbuhan, diferensiasi dan morfogenesis embrio

(Raghavan, 2003). Kultur embrio biasa dilakukan untuk menyediakan bibit suatu

tanaman dengan alasan tertentu, seperti penyelamatan spesies tanaman budidaya hasil

persilangan yang tidak dapat bertahan hidup apabila ditumbuhkan secara alami

(Burun & Poyrazoglu, 2002) maupun dapat digunakan untuk menyelamatkan dan

menumbuhkan embrio yang memiliki kebutuhan khusus (Raghavan, 2003).

Embrio tanaman yang diperoleh dari persilangan Phaseolus polyanthus Greenm

X Phaseolus vulgaris L. tidak dapat tumbuh secara alami, sehingga memerlukan

kultur embryo untuk menumbuhkan embrio hasil persilangan tersebut (Geerts et al.,

1999). Kosmiatin & Mariska (2005) juga berhasil menggunakan teknik kultur embrio

untuk mengecambahkan embrio steril hasil persilangan antara kacang hijau (Vigna

radiata L. Wilczek) X kacang hitam (Vigna mungo). Kultur embrio juga berhasil

digunakan untuk menyediakan bibit hasil persilangan Oryza sativa dengan beberapa

spesies liarnya, seperti persilangan dengan O. Australiensis (tahan kering), O.

puntata, O. Minuta (tahan wereng), O. officinalis (tahan hawar daun) ataupun dengan

O. rufipogon (cekaman biotik) yang secara konvensional sulit dilakukan karena

tanaman hasil persilangan tersebut mudah rontok dan menghasilkan polen steril

(Suhartini, 2002).


18

Di samping itu, kultur embrio dapat pula diaplikasikan untuk menyelamatkan

embrio tanaman yang memerlukan kebutuhan khusus untuk tumbuh. Embrio anggrek

yang secara alami hanya dapat berkecambah jika bersimbiosis dengan jamur, namun

dengan menumbuhkannya pada media yang mengandung sukrosa, anggrek tersebut

dapat berkecambah walaupun tidak ada jamur simbiosis (Raghavan, 2003). Hal

serupa juga terjadi pada kelapa kopyor dimana embrionya tidak dapat ditumbuhkan

secara alami. Dengan teknik ini, embryo dari buah kopyor dapat ditumbuhkan secara

in vitro dan dihasilkan bibit kelapa kopyor true-to-type (Mashud, 2008).

2.4.1 Kultur Embrio Kelapa

Pada tanaman kelapa, teknik kultur embrio telah banyak dilakukan dengan

berbagai macam tujuan antara lain untuk koleksi dan pengiriman plasma nutfah

kelapa (Mashud, 2008). Hal tersebut karena kelapa merupakan buah yang cukup

besar dan beratnya dapat mencapai 1,5 – 4 kg per butir (Sidik, 2010). Akibatnya jika

koleksi dan transportasi dilakukan dalam bentuk buah yang utuh akan sangat tidak

praktis dan tidak aman (Adkin, 2008). Di Indonesia kegiatan koleksi dan pengiriman

plasma nutfah kelapa menjadi suatu hal yang penting karena Indonesia merupakan

salah satu lokasi untuk International Coconut Genebank For South and East Asia

(ICG-SEA) tepatnya di Sulawesi Utara (Mashud, 2008).

Selain untuk pengiriman plasma nutfah kelapa, kultur embrio juga digunakan

sebagai penyelamatan plasma nutfah serta perbaikan bibit tanaman kelapa (Mashud &


19

Manaroinsong, 2007) khususnya kelapa spesifik dan unggul seperti kelapa kopyor

dan kelapa kenari (Mashud, 2008).

Aplikasi kultur embrio untuk menghasilkan bibit kelapa telah banyak dilakukan

di beberapa negara seperti Sri Lanka, Perancis, Filipina, India termasuk Indonesia.

Tingkat keberhasilan kultur embryo di setiap negara bervariasi, seperti di Sri Lanka

dan Filipina sangat tinggi (94 -98 %; Weerakoon, 2002; Rillo et al., 2002) namun di

Indonesia dan India memiliki keberhasilan yang lebih rendah (61 – 67 %; Karun et

al., 2002; Mashud, 2002).

Pelaksanaan kultur embryo kelapa pada umumnya dilakukan melalui 4 tahap,

yaitu (1) koleksi embrio dari lapang (2) persiapan media (3) teknik aseptik (4)

aklimatisasi (Mashud & Manaroinsong, 2007). Tahap koleksi embrio dari lapang

terdiri atas tahap pemanenan buah kelapa sebagai sumber embryo, pengupasan dan

pengambilan silinder endosperma, pemisahan embryo dari endosperma (Gambar 2.3;

Mashud et al., 2003). Pengambilan silinder endosperma dilakukan dengan

menggunakan pipa besi dengan diameter 1,6 cm pada mata aktif (eye active; Pech-y-

Ake et al., 2002). Mata aktif yaitu salah satu mata dari tiga mata yang ada pada buah

kelapa (Mashud et al., 2004).

Buah kelapa yang digunakan sebagai sumber embryo adalah buah yang sudah

tua (Warisno, 1998). Buah kelapa berumur 10 – 12 bulan memiliki daya kecambah

yang tinggi yaitu mencapai 90 - 100 % (Sukartiningrum & Sukendah, 2008; Sriyanti,

2010). Pada buah kelapa yang lebih tua yaitu 12 – 14 bulan daya kecambah lebih


20

rendah yaitu 0 – 100% (Pech-y-Ake et al., 2002), sedangkan pada buah yang lebih

muda berumur 9 - 11 bulan daya kecambahnya hanya 58,33 - 96,67 % (Mashud,

2002). Buah kelapa dengan umur yang lebih muda lagi (8 bulan) juga dapat

digunakan akan tetapi selain sulit berkecambah, embrio juga sulit diisolasi dari

endospermanya (Mashud et al., 2004)

Gambar 2.3. Pengupasan buah kelapa (A) dilanjutkan dengan pengambilan silinder

endospema (B) kemudian embrio di isolasi dari silinder endosperma

(C) (Mashud et al., 2004)

Tahap persiapan media merupakan kegiatan untuk membuat media yang

diformulasikan khusus untuk jaringan kelapa serta dapat pula dimodifikasi dengan

menambahkan zat pengatur tumbuh (ZPT) pada kosentrasi yang berbeda sesuai

dengan kebutuhan embrio maupun tahapan kultur (Mashud et al., 2004). Media

tanam yang umum digunakan terdiri atas unsur hara makro, mikro, vitamin, zat

pengatur tumbuh, arang aktif dan sukrosa sebagai sumber energi (Mashud, 2010).

Beberapa protokol media telah diaplikasikan untuk menyediakan bibit kelapa

pada berbagai kultivar. Pada tahap perkecambahan, protokol Central Plantation Crops

Research Institute (CPCRI) mampu menginduksi perkecambahan dengan tingkat


21

keberhasilan rata – rata mencapai 83 - 88 % (Damasco, 2002; Karun et al., 2002;

Mashud, 2002; Rillo et al., 2002). Embrio yang ditanam dengan menggunakan

protokol University of Phillipine Los Banos (UPLB) menunjukan induksi

perkecambahan rata –rata yang tidak jauh berbeda yaitu 82 - 87 % (Karun et al.,

2002; Mashud, 2002; Rillo, 2002; Weerakon et al., 2002). Keberhasilan induksi

perkecambahan yang lebih baik ditunjukkan pada embrio yang ditanam pada media

Phillipine Coconut Authority (PCA) dan protokol Institut Francais de Recherche

Scientifique pour le Developpement (IRD) dengan tingkat keberhasilan mencapai 89

% (Karun et al., 2002).

Pada tahap induksi akar, media tanam juga menentukan keberhasilan induksi

akar. Persentase keberhasilan induksi akar paling tinggi diperoleh pada tunas yang

ditanam pada media IRD yaitu sekitar 71 %, sedangkan pada medium UPLB dan

PCA hanya berkisar 55 – 60 % dan pada media CPCRI hanya mencapai 26 % (Karun

et al., 2002). Pada penelitian yang lain, media UPLB mampu menginduksi akar

paling baik (64 - 85,89 %) dibandingkan medium IRD dan PCA yaitu sekitar 10 – 70

%, maupun medium CPCRI (0 - 60 %; Capote et al., 2002; Rillo et al., 2002).

Komposisi media tanam embrio kelapa yang banyak digunakan adalah Hybrid

Embryo Culture (HEC) medium (Rillo, 2004). Media ini tersusun atas Y3 makro dan

mikro nutrien (Eeuwen, 1976) yang dikombinasikan dengan Fe-EDTA yang disusun

UPLB dengan vitamin yang disusun PCA (Rillo, 2004). Dengan menggunakan media

ini induksi perkecambahan dapat mencapai 81 – 100 % (Rillo et al., 2002; Sriyanti,

2010 ; Sidik, 2011).


22

Tahap selanjutnya merupakan tahap yang paling penting dalam kultur jaringan

yaitu tahap teknik aseptik. Teknik aseptik terdiri dari persiapan embrio steril dan

pemeliharaan embrio secara in vitro (Mashud et al., 2003). Persiapan embrio steril

dilakukan dengan cara yang berbeda – beda pada setiap penelitian dengan tingkat

kontaminasi yang bervariasi. Embrio kelapa disterilkan dengan menggunakan 3 %

larutan hipoklorit selama 5 menit lalu mencucinya selama beberapa saat dengan

menggunakan akuades. Metode sterilisasi ini kurang efektif karena tingkat

kontaminasi yang terjadi cukup tinggi yaitu mencapai 67 % (Weerakon et al., 2002).

Pada penelitian lain, tingkat kontaminasi lebih rendah yaitu 22,5 – 40 % dengan

cara merendam silinder embrio dalam detergent kemudian dicuci dengan air mengalir

dan disterilisasi dalam 100 % pemutih selama 20 menit, embrio hasil isolasi

disterilisasi kembali dengan menggunakan 10 % pemutih selama 1 menit dan dicuci

dengan akuades selama 3 – 4 menit (Damasco, 2002). Penelitian di Tanzania,

sterilisasi dilakukan dengan cara merendam silinder endosperma dalam 100 %

pemutih selama 20 menit, embrio yang telah dipisahkan dari endosperma di

desinfektan dengan mengguakan 10 % pemutih selama 1 menit, kemudian dicuci

dengan menggunakan akuades steril sebanyak 3 kali, sterilisasi dengan cara demikian

menghasilkan tingkat kontaminasi yang masih cukup tinggi yaitu 9,8 – 36 %

(Mkumbo et al., 2002)

Tingkat kontaminasi lebih rendah hanya mencapai 2 – 5 % dilakukan

menggunakan sterilisasi dengan cara mencuci silinder endosperma dengan air

mengalir dan 95 % alkohol dengan cepat kemudian direndam dalam 100 % pemutih


23

selama 20 menit lalu mencucinya dengan menggunakan akuades steril sebanyak 3

kali, setelah embrio di isolasi lalu didesinfeksi kembali dengan 10 % pemutih selama

1 menit dan dicuci dengan menggunakan akuades steril sebanyak 3-5 kali (Rillo et

al., 2002).

Tahap selanjutnya setelah sterilisasi embrio adalah kultur embrio. Kultur

embrio dilaksanakan dengan cara menanam embrio yang telah disterilisasi pada

media tanam secara aseptis (Mashud, 2008). Embrio yang sudah ditanam ke dalam

media tumbuh di inkubasi secara aseptik pada temperatur 28 - 30 ºC dalam kondisi

terang dengan periode 14 jam cahaya, 10 jam tanpa cahaya (Adkins, 2008). Pada

penelitian lain menggunakan pencahayaan 9 jam terang dan 15 jam gelap (Mashud et

al., 2004). Sub kultur ke dalam medium baru dilakukan setiap 4 – 6 minggu sekali

(Mashud et al., 2004; Prasetyo & Rachmat, 2003)

Tahap terakhir dalam penyediaan bibit kelapa adalah tahap aklimatisasi.

Aklimatisasi adalah tahap penyesuaian bibit dari kondisi kultur (in vitro) ke kondisi

lingkungan luar (ex vitro) di screen house atau lapang yang mengharuskan bibit

tumbuh secara autotrofik (Mashud et al., 2004). Tingkat keberhasilan pada tahap ini

masih rendah yaitu ≤ 50 % (Mashud, 2010; Sukendah, 2005). Hal ini disebabkan

karena bibit mengalami shock dan tidak mampu beradaptasi dengan lingkungan luar

(Mashud et al., 2004). Salah satu cara untuk mengatasinya adalah dengan memindah

bibit pada sistem fotoautotrofik dalam kondisi kaya CO2 dengan menggunakan media

mineral Y3 dengan Fe-EDTA tanpa sukrosa selama 4 minggu (Adkin, 2008).


24

2.4.2 Kultur Embrio Kelapa Kopyor

Aplikasi teknik kultur embryo untuk menyediakan bibit kelapa kopyor mulai

dikembangkan dalam rangka meningkatkan persentase buah kopyor yang diproduksi

(Mashud & Manaroinsong, 2007). Telah diketahui bahwa jumlah buah kopyor yang

dihasilkan oleh tanaman yang ditumbuhkan dari bibit yang diperoleh secara

konvensional hanya akan menghasilkan buah kopyor sekitar 10 - 50 % (Mashud dan

Manaroinsong, 2007). Dengan menggunakan kultur embrio, keberhasilannya tanaman

untuk menghasilkan buah kopyor menjadi jauh lebih tinggi yaitu mencapai antara 90

- 100 % (Hutapea et al., 2007; Mashud & Manaroinsong, 2007; Mashud, 2010).

Penelitian perbanyakan kelapa kopyor dengan menggunakan teknik kultur

embrio sudah cukup lama dikembangkan yaitu sekitar 35 tahun namun persentase

keberhasilannya masih cukup rendah (Sukendah, 2009). Pada tahap perkecambahan,

tingkat keberhasilan induksi tunas sangat beragam namun sudah cukup tinggi.

Mashud & Manaroinsong (2007) berhasil mengecambahkan embrio kelapa kopyor

dengan tingkat keberhasilan mencapai 63 % pada media Eeuwen (Y3). Tingkat

keberhasilan perkecambahan yang sedikit lebih tinggi (70%) dilakukan juga dengan

menggunakan medium yang sama (Prasetyo & Rachmat, 2003). Persentase

perkecambahan yang lebih tinggi (81%) dilaporkan pada kultur embryo dengan

menggunakan media hybrid embrio culture (HEC; Sidik, 2011). Tingkat keberhasilan

induksi perkecambahan yang cukup tinggi, antara 90 – 100 %, dilaporkan pada

embryo yang ditanam pada medium Eeuwen (Sukartiningrum & Sukendah, 2008;

Sukendah et al., 2008) maupun medium HEC (Sriyanti, 2010).


25

Namun demikian, tahapan selanjutnya setelah embrio berkecambah, yaitu tahap

induksi akar memiliki tingkat keberhasilan yang masih rendah, antara 11 – 53 %

(Tabel 2.1). Prasetyo dan Rachmat (2003) melaporkan bahwa induksi akar dengan

menggunakan medium dasar Murashige dan Skoog (MS, 1962) hanya mampu

menginduksi akar sekitar 11 %. Penambahan bahan adiktif ke dalam medium tanam

seperti air kelapa, sari buah tomat, sari taoge kacang hijau dan ekstrak ragi juga tidak

efektif untuk meningkatkan induksi akar.

Tabel 2.1. Beberapa penelitian tentang induksi akar kelapa kopyor

No Tahun Peneliti Media Persentase keberhasilan

1

1.

2003 Prasetyo &

Rachmat

MS cair, Y3 padat dan

Y3 cair

11 %

Penambahan bahan

adiktif seperti air

kelapa, sari buah

tomat, sari taoge kacang hijau dan

ekstrak ragi.

Tidak

dilaporkan

2. 2008 Sukendah et al., Eeuwens cair dengan penambahan air kelapa

(0 – 200 ml/l

45 %

Eeuwens pada dengan

berbagai periode subkultur (1, 2, 3, 4

bulan)

47 %

3. 2008 Sukartiningrum

& Sukendah

Eeuwens dengan

penambahan berbagai zat pengatur tumbuh

(IAA. NAA, Kinetin,

GA3)

53,3 %

4. 2010 Mashud Media tanam ex vitro

dengan penambahan

pupuk anorganik dan

organik

Tidak

dilaporkan


26

Sukendah et al., (2008) melaporkan tingkat keberhasilan induksi akar yang

lebih tinggi (45 %) dengan menggunakan medium Eeuwen yang ditambahkan air

kelapa dengan kosentrasi 100 ml/l. Keberhasilan induksi akar yang lebih baik (53,3

%) dilaporkan oleh Sukartiningrum & Sukendah (2008) dengan menggunakan

medium Eeuwen dengan penambahan 2 µM asam gibberellat (GA3)

Kendala berikutnya yang dihadapi pada kultur embryo kelapa kopyor setelah

berhasil diperoleh bibit tanaman lengkap dengan akar secara in vitro adalah tahap

aklimatisasi. Keberhasilan pada tahap aklimatisasi hanya sekitar 20 - 30 % (Mashud

& Manaroinsong, 2007; Sukendah et al., 2008; Mashud, 2010).

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor yang

menghambat keberhasilan kultur embrio kelapa kopyor adalah pada tahapan induksi

akar dan aklimatisasi yang memiliki tingkat keberhasilan cukup rendah.

2.5 Induksi Akar

Induksi akar merupakan salah satu tahap yang kritis dan penting dalam

perbanyakan secara in vitro (Sharma et al., 2007; Al - Malki & Elmeer, 2009).

Induksi akar merupakan proses perangsangan atau proses menumbuhkan akar pada

tanaman. Menurut Riyadi & Sumaryono (2010), induksi akar yang baik merupakan

salah satu persyaratan penting bagi planlet sebelum aklimatisasi. Permasalahan dalam

induksi akar dapat menjadi faktor penghambat keberhasilan pada tahap aklimatisasi

karena hanya planlet yang telah memiliki sistem perakaran yang baik akan lebih cepat

tumbuh dan berkembang saat aklimatisasi (Riyadi & Sumaryono, 2010).


27

Menurut Fitriani (2001) secara garis besar ada 3 faktor yang

mempengaruhikeberhasilan induksi akar yaitu faktor biologi, faktor fisik dan faktor

kimia. Faktor biologi meliputi faktor genetik tanaman, umur tanaman induk, musim

ketika eksplan diambil, tipe dan ukuran eksplan serta ada tidaknya pucuk maupun

daun vegetatif (Fitriani, 2001). Faktor fisik merupakan faktor lingkungan fisik

meliputi suhu, intensitas cahaya, pH, dan kelembaban (Fitriani, 2001).Sedangkan

faktor kimia yaitu faktor yang berkaitan dengan medium tanam meliputi kandungan

garam mineral, karbon, ZPT dan vitamin (Sharma et al., 2007; Fitriani 2001). Di

antara ketiga faktor tersebut, faktor kimia banyak diteliti karena memegang peran

yang penting dalam induksi akar suatu tumbuhan.

Salah satu faktor kimia yang paling berpengaruh terhadap induksi akar adalah

ZPT (Riyadi & Sumaryono, 2010). ZPT (plant growth regulator) adalah senyawa

organik yang bukan hara (selain vitamin dan unsur mikro) , yang dalam jumlah

sedikit dapat merangsang, menghambat, dan dapat mengubah proses fisiologi

tumbuhan (Gardner et al., 1991). Secara umum ada lima kelompok ZPT pada

tanaman yaitu auksin, giberalin, sitokinin, etilen dan asam absisat (Salisbury & Ross,

1995). Setiap ZPT mempunyai ciri khas dan pengaruh yang berlainan terhadap proses

fisiologis tanaman (Salisbury & Ross, 1995). Di antara kelima ZPT tersebut, menurut

Riyadi & Sumaryono (2010) auksin memiliki peran yang paling penting dalam

induksi akar suatu tumbuhan.

Auksin merupakan istilah untuk bahan kimia yang mampu memacu

pertumbuhan dan memiliki fungsi khusus merangsang pemanjangan sel (Gardner et


28

al., 1991). Selain untuk merangsang pemanjangan sel, auksin juga berfungsi untuk

pembelahan sel dan diferensiasi sel (Gardner, 1991; Riyadi & Sumaryono, 2010).

Secara fisiologi, auksin berpengaruh terhadap induksi akar dan perkembangan tunas

(Gardner et al., 1991; Nababan, 2009). Keberhasilan induksi akar suatu tumbuhan

sangat dipengaruhi oleh interaksi antara auksin endogen (dibuat oleh tumbuhan itu

sendiri) dengan auksin eksogen yang ditambahkan pada media (Farid, 2003).

ZPT yang termasuk dalam golongan auksin adalah asam indol asetat (IAA),

asam kloro indol asetat (4-kloro IAA), asam α-naftalenaasetat (NAA), asam indol

butirat (IBA), asam pikolinat, asam benzoate, asam fenilasetat (PAA), asam 2,4-

diklorofenoksiasetat (2,4-D) dan asam 2-metil-4-klorofenoksiasetat (MCPA;

Salisbury & Ross, 1995). Di antara beberapa golongan auksin, asam indol butirat

(IBA) merupakan auksin yang sering digunakan untuk menginduksi akar (Sharma et

al.,2007; Gardner et al., 1991; Salisbury & Ross, 1995).

2.6 Asam Indole Butirat (IBA)

2.6.1 Pengertian

Asam indol butirat (IBA) merupakan salah satu auksin sintetik berupa senyawa

indole yang terbukti aktif dan digunakan untuk induksi perakaran (Heddy,1986).

Selain untuk induksi akar IBA juga dapat menambah daya kecambah, mencegah

kerontokan tunas, pendorong kegiatan kambium, dan merangsang pertumbuhan

batang dan daun (Irwanto, 2001; Nababan, 2009).

IBA mempunyai struktur kimia berupa gugus karboksil yang menempel pada

gugus lain yang mengandung 3 atom karbon (-CH2), yang akhirnya berhubungan


29

dengan cincin aromatik yang mengandung ikatan rangkap sebagai inti (Gambar 2.2;

Salisbury & Ross, 1995). Asam indol butirat (IBA) berbentuk serbuk berwarna putih

atau kristal-kristal yang bersatu, dimana IBA menunjukan suatu reaksi yang

mempunyai karakteristik khusus dari senyawa anorganik lain (Nababan, 2009). IBA

tidak bisa dilarutkan dengan menggunakan air biasa tetapi dapat dilarutkan dengan

menggunakan larutan alkali dan karbon (Nababan, 2009).

CH-CH2-CH2-COOH

NH

Gambar 2.4. Rumus bangun asam indol butirat (Salisbury & Ross, 1995).

2.6.2 Peran IBA dalam Induksi Akar

IBA mempunyai sifat yang lebih baik dan efektif untuk induksi akar daripada

senyawa auksin yang lain seperti IAA dan NAA (Salisbury & Ross, 1995; Irwanto,

2001; Hung et al., 2006; Hasanah & Setiari, 2007). Hal tersebut dikarenakan

kandungan kimianya yang lebih stabil (Irwanto, 2001). Selain itu IBA memiliki sifat

yang lambat ditranslokasikan oleh tumbuhan dan dapat disimpan dalam bentuk

konjugat dengan protein sehingga penambahan IBA ke dalam medium tidak akan

mengganggu pertumbuhan bagian lain seperti tunas (Fitriani, 2001). Di samping itu

IBA dapat dilepaskan secara bertahap sehingga memiliki daya kerja yang lebih lama

dengan kosentrasi yang tepat (Salisbury & Ross, 1995).


30

Terdapat dua fungsi utama IBA dalam perakaran suatu tumbuhan, yaitu IBA

dapat merangsang induksi akar dan merangsang pemanjangan akar. Menurut

Salisbury & Ross (1995), IBA mampu merangsang induksi akar melalui tahapan

pengendalian aktivitas gen yang mengontrol perakaran. Seperti halnya ZPT lainnya,

setelah IBA diterima oleh reseptor pada sel target, rangsang tersebut akan diteruskan

ke sitosol dan berkombinasi dengan protein reseptor. Selanjutnya kompleks protein

reseptor tersebut bergerak ke dalam inti dan mempengaruhi aktivitas gen. Aktivitas

gen tersebut akan mengontrol perkembangan tumbuhan termasuk menginduksi

munculnya akar (Salisbury & Ross, 1995).

Seperti halnya senyawa auksin yang lain, IBA bekerja untuk pemanjangan akar

berdasarkan hipotesis pertumbuhan asam (Salisbury & Ross, 1995), yaitu

penambahan IBA akan menyebabkan sel reseptor mensekresikan ion H+ ke dinding

sel primer yang mengelilinginya. Ion H+ ini akan menurunkan pH dinding sel

sehingga dapat mengaktifkan beberapa enzim hidrolisis untuk memutuskan ikatan

polisakarida dinding sel. Akibatnya, dinding sel primer menjadi lebih kendur dan sel

akar menjadi lebih panjang (Salisbury & Ross, 1995).

Penelitian induksi akar dengan menggunakan IBA telah banyak dilakukan pada

berbagai spesies tanaman. Pada tumbuhan hasil persilangan Prunus persica x P.

amygdalus, penambahan 25 µM IBA dapat meningkatkan induksi akar dari 0 hingga

100% (Fotopoulos & Sotiropoulos, 2005). Hasil yang sama juga ditunjukkan pada

tanaman akasia (Acacia mangium L.) dimana penambahan 5 µM IBA ke dalam media

tanam mampu meningkatkan induksi akar dari 46 % menjadi 100% (Nguyen &


31

Kozai, 2005). Hal yang sama juga dilaporkan pada tumbuhan Pisum sativum L.,

dimana penambahan 2,5 µM IBA ke dalam media tanam dapat meningkatkan

keberhasilan induksi akar dari 17 % menjadi 83 % (Nordstrom, 1991). Keberhasilan

induksi akar tumbuhan Vitis vinifera L. cv. Perlette juga berhasil ditingkatkan dari 0

menjadi 80 % pada medium dengan penambahan 10 µM IBA (Jaskani et al., 2008).

IBA banyak digunakan untuk meninduksi akar pada kultur jaringan karena

memiliki tingkat keberhasilan yang lebih baik dibandingkan dengan senywa auksin

yang lain. Pada tanaman Wasabia janopinca Miq. Matsumura, penambahan IBA ke

dalam medium tanam dapat meningkatkan induksi akar sampai 100 % sedangkan

penambahan auksin lain seperti IAA dan NAA memiliki tingkat keberhasilan yang

lebih rendah, yaitu hanya 72 – 88 % (Hung et al., 2006). Hasil yang serupa juga

ditunjukkan pada tanaman Dendrobium chrysotoxum Lindl.cv. Golden Boy dimana

penambahan IBA sebesar 0,1 µM dapat menginduksi akar sampai 97 %, sedangkan

dengan menggunakan NAA hanya mampu menginduksi akar sekitar 85 % (Gantait et

al., 2009). Induksi akar pada tanaman Ficus sp. mencapai tingkat keberhasilan 58 %

dengan penambahan IBA dalam medium, sedangkan pada penambahan NAA tingkat

keberhasilan induksi akar lebih rendah yaitu 42% (Malki & Elmeer, 2009)

Seperti halnya zat pengatur tumbuh lainnya, kemampuan IBA dalam

menginduksi akar suatu tumbuhan sangat bergantung kepada konsentrasi optimum

ZPT tersebut. Sebagai contoh pada tumbuhan Cicer arietinum L., induksi akar paling

baik (90 %) dilakukan pada medium dengan penambahan IBA pada konsentrasi

3,75µM. Sebaliknya pada konsentrasi yang lebih rendah (1,25 µM) ataupun lebih


32

tinggi (5 µM), tidak mampu diinduksi akar (Islam et al., 2005). Pada tanaman

Eucalyptus erythronema Turcz. x Eucalyptus stricklandii Maiden cv. ‘Urrbrae Gem,

konsentrasi optimum untuk menginduksi akar adalah 20 µM IBA. Pada konsentrasi

tersebut jumlah akar yang berhasil diinduksi sebanyak 3,3 akar dengan panjang

mencapai 10 cm, sedangkan pada konsentrasi yang lebih rendah (10 µM) ataupun

lebih tinggi (40 µM), jumlah akar dan panjang yang berhasil diinduksi juga lebih

rendah (Glocke et al., 2006).

2.6.3 Peran IBA pada Kultur Embrio Kelapa

Pada kelapa, hanya ada beberapa peneliti yang melaporkan pengunaan IBA

untuk menginduksi akar dan hasilnya pun beragam. Penambahan 34 µM IBA pada

medium PCA berhasil meningkatkan induksi akar kelapa, namun persentase

keberhasilannya tidak dilaporkan (Lien, 2002). Sedangkan penelitian lain melaporkan

bahwa penambahan IBA ke dalam medium tanam ternyata tidak berhasil

meningkatkan perakaran. Penambahan 25 µM IBA ke dalam medium tanam ternyata

justru menurunkan pembentukan akar primer dari 86 % menjadi 70 % (Rillo, 2002).

Pada kelapa kopyor, penelitian induksi akar pada embrio kelapa kopyor dengan

menggunakan IBA belum pernah dilaporkan. Sehingga pada penelitian ini akan

dilaporkan kosentrasi IBA yang tepat untuk induksi akar paling baik pada tunas

kelapa normal dan kelapa kopyor.


Documents

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1 - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/6792/3/Listika Yusi Risnani Bab II.pdf · bentuk sirup dan es cream dan akan terus meningkat pada waktu – waktu