TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman

Menurut Jones dan Luchsinger (1979), tumbuhan anggrek termasuk ke

dalam kelas Liliopsida yang merupakan salah satu tumbuhan berbunga lidah dari

sekian banyak tumbuhan berbunga yang terdapat di alam ini. Adapun

klasifikasinya adalah sebagai berikut:

Divisi : Magnoliophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Liliopsida

Subkelas : Lilidae

Ordo : Orchidales

Famili : Orchidaceae

Genus : Coelogyne

Spesies : Coelogyne pandurata Lindl.

Anggrek hitam termasuk dalam anggrek golongan simpodial. Anggrek tipe

ini membentuk rumpun, dimana tiap satuan tanaman saling terhubung dengan akar

tinggal (rhizome). Tunas baru yang tumbuh muncul dari tanaman sebelumnya

secara mendatar dan tumbuh ke atas. Tunas baru tersebut akan tumbuh lebih besar

dan akan terlihat menggelembung pada batangnya. Disini terbentuk apa yang

disebut sebagai umbi semu (pseudobulbs). Umbi semu berfungsi menyimpan air

dan cadangan makanan dan jika tanaman ini kekurangan air ia tidak akan segera

kekeringan (Kartohardiprodjo dan Gandhi, 2009).

Universitas Sumatera Utara

Batangnya membentuk umbi semu, bundar panjang, pipih dengan panjang

10-15 cm. daunnya berbentuk lonjong, belipat-lipat panjang mencapai 40 cm dan

lebar 10 cm. Bunganya berbentuk rangkaian tandan dengan panjang 15-20 cm dan

jumlah bunganya mencapai 14 kuntum per tandan. Kelopak bunga berbentuk

lanset, lancip dan berwarna hijau muda. Mahkota bunga lancip dan berwarna hijau

muda. Sementara itu, bibir bunganya berbentuk biola dan di tengahnya terdapat

satu alur, tepi mengeriting dan berwarna hitam kelam (Parnata, 2005).

Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan teknik menumbuhkembangkan bagian

tanaman, baik berupa sel, jaringan atau organ dalam kondisi aseptik secara

in vitro. Yang dicirikan oleh kondisi kultur yang aseptik, penggunaan media

kultur buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan zat pengatur tumbuh, serta

kondisi ruang kultur yang suhu dan pencahayaannya terkontrol (Yusnita, 2003).

Teknik kultur jaringan dimulai ketika Schwan dan Schleiden

mengemukakan teori totipotensi yang menyatakan bahwa sel-sel bersifat otonom,

dan pada prinsinya mampu beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Jaringan

tanaman dapat diisolasi dan di kultur hingga berkembang menjadi tanaman

normal dengan melakukan manipulasi terhadap kondisi lingkungan dan nutrisinya

(Zulkarnain, 2009).

Teknik kultur jaringan akan dapat berhasil dengan baik apabila

syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan

eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus, penggunaan medium

yang cocok, keadaan yang aseptik dengan pengaturan udara yang baik

(Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Universitas Sumatera Utara

Teknik kultur jaringan ini pada mulanya ditujukan untuk membuktikan

kebenaran teori totepotensi, yang selanjutnya berkembang untuk penelitian di

bidang fisiologi tanaman dan biokimia. Perbanyakan tanaman dengan teknik ini

memiliki kelebihan yaitu: tanaman dapat diperbayak setiap saat tanpa tergantung

musim karena dilakukan di ruang tertutup, daya multiplikasinya tinggi dari bahan

tanaman yang kecil, tanaman dihasilkan seragam dan bebas penyakit terutama

bakteri dan cendawan (Armini,dkk, 1992).

Pada dasarnya kultur in vitro merupakan suatu proses perbanyakan sel,

jaringan, organ atau protoplas dengan teknik steril. Keberhasilan teknologi in vitro

masih terbatas pada beberapa tanaman tertentu saja. Kultur in vitro juga

memberikan pengertian tentang studi fisiologi, biokimia, genetika, pertumbuhan

dan perkembangan spesies tanaman pada tingkat molekuler (Nasir, 2000).

Eksplan

Eksplan yaitu bagian tanaman yang dijadikan bahan inokulum awal yang

ditanam dalam media, akan menunjukkan pertumbuhan dan perkembangan

tertentu. Arah pertumbuhan dan perkembangan ditentukan oleh komposisi media

dan zat pengatur tumbuh yang digunakan (dalam hal jenis zat pengatur tumbuh

dan konsentrasinya), bagian tanaman yang dijadikan eksplan, lingkungan

tumbuhnya (Gunawan, 1995).

Bahan tanaman yang dikulturkan lazim disebut eksplan. Dalam hal

perbanyakan tanaman secara kultur jaringan, eksplan merupakan faktor penting

penentu keberhasilan. Umur fisiologis, umur otogenetik, ukuran eksplan, serta

bagian tanaman yang diambil merupakan hal-hal yang harus dipertimbangkan

dalam memilih eksplan yang akan digunakan sebagai bahan awal kultur

(Yusnita, 2003).

Universitas Sumatera Utara

Sumber asal eksplan dapat mempengaruhi pertumbuhan dan potensial

morfogenetiknya. Eksplan yang berasal dari satu jenis organ misalnya, juga

diketemukan adanya keragaman dalam regenerasinya. Ukuran eksplan untuk

dikulturkan juga mempengaruhi keberhasilannya. Ukuran yang terlampau kecil

akan kurang daya tahannya bila dikulturkan, sementara bila terlampau besar akan

sulit mendapatkan eksplan yang steril. Setiap jenis tanaman maupun organ

memiliki ukuran eksplan yang optimum untuk dikulturkan (Armini,dkk, 1992).

Media Kultur

Media yang digunakan secara luas adalah media Murashige & Skoog (MS)

yang dikembangkan pada tahun 1962. Dari berbagai komposisi dasar ini

kadang-kadang dibuat modifikasi, misalnya hanya menggunakan dari

konsentrasi dari garam-garam makro yang digunakan (1/2 MS) atau menggunakan

komposisi garam makro berdasarkan MS tetapi mikro dan vitamin berdasarkan

komposisi Heller. Zat pengatur tumbuh yang akan digunakan disesuaikan dengan

tujuan inisiasi kultur (Gunawan, 1995).

Media tanam dalam kultur jaringan adalah tempat untuk tumbuh eksplan.

Media tanam harus berisi semua zat yang diperlukan untuk menjamin

pertumbuhan eksplan. Bahan-bahan yang diramu berisi campuran garam mineral,

sumber unsur makro dan mikro, gula, protein, vitamin dan hormon tumbuh.

Dengan demikian keberhasilan kultur jaringan jelas ditentukan oleh media tanam

dan jenis tanaman. Campuran media yang satu mungkin cocok untuk jenis-jenis

tanaman tertentu, tetapi tidak cocok untuk jenis-jenis tanaman lainnya

(Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Universitas Sumatera Utara

Lingkungan in Vitro

Lingkungan tumbuh yang dapat mempengaruhi regenerasi tanaman

meliput i temperatur, penyinaran, kualitas panjang penyinaran, intensitas

penyinaran, serta ukuran wadah kultur (Gunawan, 1995).

PH adalah kondisi asam dan basa yang harus diatur sedemikian rupa

sehingga tidak mengganggu fungsi membran sel dan pH dari sitoplasma.

Pengaturan pH selain memperhatikan kepentingan fisiologis sel, juga harus

mempertimbangkan faktor-faktor:

1. Kelarutan dari garam-garam penyusun media

2. Pengambilan dari zat pengatur tumbuh dan garam-garam lain.

3. Efisiensi pembekuan agar-agar

Sel-sel tanamaan membutuhkan pH sedikit asam barkisar antara 5,5 5,8.

Pengaturan pH biasa dilakukan dengan menggunakan NaOH atau HCl

(Gunawan, 1995).

Dalam teknik kultur jaringan tanaman, cahaya dinyatakan dengan dimensi

lama penyinaran, intensitas dan kualitasnya. Prof. Murashige menyarankan untuk

mengasumsikan kebutuhan lama penyinaran pada kultur jaringan tanaman

merupakan pencerminan dari kebutuhan periodisitas tanaman yang

bersangkutan di lapangan. Kualitas cahaya mempengaruhi arah diferensiasi

jaringan (Yusnita, 2003).

Temperatur yang dibutuhkan untuk dapat terjadi pertumbuhan yang

optimal umumnya adalah berkisar di antara 200-300C. Sedangkan temperatur

optimum untuk pertumbuhan kalus endosperm adalah sekitar 250C. Faktor

lingkungan, disamping faktor makanan (media tanam) yang cocok, dapat

mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Universitas Sumatera Utara

Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh memegang peranan penting dalam pertumbuhan dan

perkembangan kultur. Faktor yang perlu mendapat perhatian dalam penggunaan

zat pengatur tumbuh antara lain jenis zat pengatur tumbuh yang akan digunakan,

konsentrasi, urutan penggunaan, dan periode masa induksi dalam kultur tertentu

(Gunawan, 1995).

Zat pengatur tumbuh eksogen tidak selalu sama dengan zat pengatur

tumbuh endogen tetapi kebanyakan zat pengatur tumbuh eksogen mempunyai

peran yang sama dengan zat pengatur tumbuh endogen. Pada beberapa jenis

tanaman atau pada tingkat selular kebutuhan akan zat pengatur tumbuh eksogen

sangat spesifik (Armini,dkk, 1992).

Auksin adalah sekelompok senyawa yang fungsinya merangsang

pemanjangan sel-sel pucuk yang spektrum aktivitasnya menyerupai

IAA (indole-3-acetic-acid). Auksin berpengaruh pula untuk menghambat

pembentukan tunas adventif dan tunas aksilar, namun kehadirannya dalam

medium kultur dibutuhkan untuk meningkatkan embriogenesis somatik pada

kultur suspensi sel. Konsentrasi auksin yang rendah akan meningkatkan

pembentukan akar adventif, sedangkan auksin konsentrasi tinggi akan

merangsang pembentukan kalus dan menekan morfogenesis (Zulkarnain, 2009).

Sitokinin merupakan nama kelompok hormon tumbuh yang sangat penting

sebagai pemacu pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur jaringan seperti

halnya pada auksin, selain sitokinin alami juga terdapat sintetisnya yang tergolong

dalam zat pengatur tumbuh (Santoso dan Fatimah, 2005).

Sifat paling karakteristik yang berkaitan dengan sitokinin adalah

perangsangan mereka terhadap pembelahan sel pada kultur jaringan tanaman. Satu

Universitas Sumatera Utara

dari reaksi yang benar-benar dramatis terhadap sitokinin adalah pembentukan

organ-organ yang terjadi di bawah kondisi yang tepat dalam berbagai kultur

jaringan. Dengan pemrosesan sitokinin dapat mengeluarkan pembentukan tunas

yang melimpah (Wilkins, 1989).

Naftalen Asam Asetat umumnya digunakan pada konsentrasi yang rendah

berbeda dengan auksin jenis lain. Seperti pada percobaan Gerbera jamesonii yang

meningkat pertumbuhan akarnya dengan pemberian NAA 1 mg/l dibandingkan

dengan pemberian IAA 5 mg/l (Perik, 1987).

Interaksi sitokinin dengan auksin juga terjadi dalam menentukan

pembentukan bakal batang dan akar pada kultur jaringan. Kalau perbandingan

antara auksin dan sitokinin tinggi akan terjadi diferensiasi beberapa (tidak semua)

sel kalus menjadi bakal akar. Jika kadar sitokinin lebih tinggi daripada auksin

maka sel kalus berdiferensiasi menjadi meristem pucuk batang. Jadi apabila

terjadi perubahan sedikit dalam perbandingan auksin-sitokinin dapat berakibat

pembentukan akar atau batang (Kusumo, 1984).

Universitas Sumatera Utara