Sabtu, 15 Januari 2011

KULTUR JARINGAN BAWANG MERAH

PERBANYAKAN BAWANG MERAH SECARA KULTUR JARINGAN

I. PENGANTAR
Bawang Merah merupakan salah satu komoditas sayuran yang mempunyai arti penting bagi masyarakat, baik dilihat dari nilai ekonominya yang tinggi maupun dari kandungan gizinya. Meskipun disadari bahwa bawang merah bukan merupakan kebutuhan pokok, akan tetapi kebutuhannya hampir tidak dapat dihindari oleh konsumen rumah tangga sebagai pelengkap bumbu masak sehari-hari. Kegunaan lain dari bawang merah adalah sebagai obat tradisional yang manfaatnya telah banyak dirasakan oleh masyarakat. Demikian pula pesatnya pertumbuhan industri pengolahn makanan akhir-akhir ini juga cenderung meningkatkan kebutuhan akan bawang merah.
Produktivitas nasional masih rendah. Sementara itu, perkembangan konsumsi bawang merah per kapita per tahun memperlihatkan kenaikan 0,03 persen, yaitu 1,65 kg per kapita per tahun pada tahun 1981. estimasi permintaan komoditas bawang merah untuk tahun 2000 akan meningkat 5 persen pertahunnya. Hal tersebut mengisyaratkan bahwa peningkatan hasil produksi harus segera diupayakan melalui penerapan teknologi maju (seperti kultur jaringan), sehingga produksi bawang merah dapat mengimbangi permintaan yang terus meningkat baik secara kuantitas maupun kualitas.

A. Bawang Merah (Allium ascalonicum L.)

1. Sejarah Bawang Merah
Tanaman bawang merah diduga berasal dari Asia Tengah yaitu disekitar Palestina. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989). Tanaman ini merupakan tanaman tertua dari silsilah budidaya tanaman oleh manusia. Hal ini antara lain ditunjukan pada zaman I dan II (3200-2700 sebelum masehi) bangsa Mesir sering melukiskan bawang merah pada patung dan tugu-tugu mereka. Di Israel tanaman bawang merah dikenal tahun 1500 sebelum masehi. ( Rukman Rahmat, 1994). Pada tahun 2100 sebelum masehi bawang merah telah dikembangkan di Yunani Kuno sebagai sarana pengobatan. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989).

2. Klasifikasi dan Morfologi Bawang Merah
Bawang merah merupakan tanaman semusim yang diklasifikasikan (menurut Robnowitch and Brewster, 1990 dalam Nani dan Etty, 1995), sebagai berikut:
Divisio : Spermatophyta
Sub Divisio : Angiospermae
Kasis : Monocotyledonae
Ordo : Asparagales (Lilliiflorae)
Famili : Alliacea ( Amaryllidaceae)
Genus : Alllium
Spesies : Allium cepa group Aggregatum
Ciri-ciri morfologis bawang merah adalah berumbi lapis, berakar serabut dan berdaun silindris seperti pipa memiliki batang sejati yang disebut “diskus” yang bentuknya seperti cakram, tipis dan pendek sebagai tempat melekatnya perakaran dan tunas perakaran serta mata tunas (titik tumbuh). Pangkal daun bersatu membentuk batang semu. Batang semu yang berada didalam tanah akan berubah bentuk dan fungsinya menjadi umbi lapis atau bulbus. ( nani Sumarni dan Etty Sumiati, 1995)
Pada cakram diantara lapisan kelopak daunterdapat mata tunas yang mampu tumbuh menjadi tanaman baru yang disebut tunas lateral atau anakan. Tunas lateral tersebut akan membentuk cakram baru, hingga dapat membentuk umbi lapis. Bawang merah mempunyai sifat merumpun, dimana tiap umbi dapat menjadi beberapa umbi. pada dasar cakram tumbuh akar serabut dan dibagian tengah terdapat mata tunas utama yang kelak tumbuh paling dulu dan dapat dianggap sebagai tunas apical. ( Sunarjono H dan Soedarmo P, 1998)
Bagian-bagian umbi bawang merah (Syamsudin, 1981), terdiri dari:
- Sisik daun, merupakan bagian umbi yang berisi cadangan makanan bagi tumbuhan sejak mulai bertunas sampai keluar akar.
- Kumcup (gemma bulbi) merupakan bagian umbi yang menghasilkan titik tumbuh baru yang akan membentuk umbi-umbi baru.
- Subang ( diskus) merupakan batang yang rundameter berfungsi sebagai tempat duduknya sisik daun
- Akar adventif, yaitu akar serabut berupa benang-benang (radix fibiosa) yang terdapat dibawah subang.

Bunga bawang merah adalah sempurna ( hermaproditus) yang pada umumnya terdiri dari 5-6 helai benag sari, sebuah putik dengan daun bunga yang berwarna putih. Bakal buah duduk diatas membentuk bangunan bersegi tiga hingga tampak jelas seperti kubah. Bakal buah ini sebenarnya terbentuk dari tiga buah ruang dan dalam tiap ruang terdapat dua calon biji. Benang sarinya sendiri tersusun membentuk dua lingkaran yaitu lingkaran dalam dan luar. Pada lingkaran luar terdapat 3 benag sari, demikian pula pada lingkaran dalam. Dalam 2-3 hari semua benang sari menjadi dewasa, tetapi pada umumnya benang sari yang terletak pada lingkaran dalam lebih cepat dewasa. ( Sunarjono dan Soedarmo, 1989)

3. Pertumbuhan Bawang Merah
Tanaman bawang merah memiliki kemampuan untuk berkembang biak secara generatif maupun vegetatif.pembiakan generatif dilakukan melalui pembentukan bunga yang akhirnya akan menghasilkan biji. Perbanyakan secara vegetatif dilakukan melalui perbanyakan umbi. pada umumnya perbanyakan umbi dilakukan dengan menanam umbi bawang merah secara utuh atau dengan memotong sepertiga bagian atas umbi.( Sunarjono dan Soedarmo, 1989).
Pembiakan vegetatif lebih mudah dan lebih cepat dibandingkan dengan pembiakan generatif. Fase vegetatif pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan dengan 3 proses penting yaitu pembelahan sel, perpanjangan sel serta diferensiasi sel. Pembelahan sel terjadi pada proses pembuatan sel-sel baru yang terdapat didalam jaringan meristematik yaitu pada titik tumbuh batang, ujung akar dan kambium. ( Wibowo Singgih, 1991)
Pertumbuhan pada fase vegetatif terutama terjadi pada perkembangan akar, daun dan batang baru. Pertumbuhan tanaman didukung oleh peran hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat , protein dan lemak. Fotosintesis yang merupakan proses perubahan CO2, dan H2O dibawah pengaruh cahaya kedalam persenyawaan organic yang berisi karbon dan kaya energi, dapat mengakibatkan pertambahan ukuran dan berat kering tanaman. Dengan bertambahnya jumlah dan ukuran luas daun pada masa vegetatif yang disertai kemampuan akar dalam menyerap unsure hara dan air dari dalam tanah, akan sema3. Pertumbuhan Bawang Merah
Tanaman bawang merah memiliki kemampuan untuk berkembang biak secara generatif maupun vegetatif.pembiakan generatif dilakukan melalui pembentukan bunga yang akhirnya akan menghasilkan biji. Perbanyakan secara vegetatif dilakukan melalui perbanyakan umbi. pada umumnya perbanyakan umbi dilakukan dengan menanam umbi bawang merah secara utuh atau dengan memotong sepertiga bagian atas umbi.( Sunarjono dan Soedarmo, 1989).
Pembiakan vegetatif lebih mudah dan lebih cepat dibandingkan dengan pembiakan generatif. Fase vegetatif pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan dengan 3 proses penting yaitu pembelahan sel, perpanjangan sel serta diferensiasi sel. Pembelahan sel terjadi pada proses pembuatan sel-sel baru yang terdapat didalam jaringan meristematik yaitu pada titik tumbuh batang, ujung akar dan kambium. ( Wibowo Singgih, 1991)
Pertumbuhan pada fase vegetatif terutama terjadi pada perkembangan akar, daun dan batang baru. Pertumbuhan tanaman didukung oleh peran hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat , protein dan lemak. Fotosintesis yang merupakan proses perubahan CO2, dan H2O dibawah pengaruh cahaya kedalam persenyawaan organic yang berisi karbon dan kaya energi, dapat mengakibatkan pertambahan ukuran dan berat kering tanaman. Dengan bertambahnya jumlah dan ukuran luas daun pada masa vegetatif yang disertai kemampuan akar dalam menyerap unsure hara dan air dari dalam tanah, akan semakin meningkat kemampuan tanaman untuk berfotosintesis. Hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat berperan dalam mendorong pertumbuhan tanaman. ( Nani Sumarni dan Etty Sumiati, 1995)II. ALAT, BAHAN DAN METODE PELAKSANAAN

A. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan sebagai eksplant pada penelitian kultur jaringan ini adalah meristem bawang merah varietas kramat 1 dan kramat 2. Media dasar yang dipakai adalah MS (Murasige and Skoog) dan B5, dengan penambahan ZPT auksin (NAA), BAP, Kinetin, 2-ip dengan konsentrasi tertentu. Untuk mensterilisasi eksplant digunakan alkohol, natrium hipoklorit/ chlorox dengan konsentrasi 5 %, 10 %, 15 %. Jumlah perlakuan terdiri dari 14 media dengan pengulangan 15 kali. Jadi volume media untuk satu perlakuan adalah 100 ml dengan volume 3,5 ml tiap test tube.

No Media dasar Kinetin (mg/l) BAP (mg/l) 2-ip (mg/l) Agar (mg)
1 MS 0 500
2 MS 1 500
3 MS 5 500
4 MS 1 500
5 MS 5 500
6 MS 1 500
7 MS 5 500
8 B5 0 500
9 B5 1 500
10 B5 5 500
11 B5 1 500
12 B5 5 500
13 B5 1 500
14 B5 5 500

B. Alat penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan terbagi-bagi sesuai dengan tahapan kerja dalam kultur jaringan.
1. Peralatan pembuatan media
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan media ini terdiri dari neraca analitikdengan beberapa ukuran spatula untuk mengambil bahan baku media, lemari pendingin untuk menyimpan larutan stok garam-garam anorganik, vitamin, dan hormon, hot plate, magnetik stirer, pH meter, agar injector, auto clave, alat-alat gelas yang terdiri dari gelas ukur, beaker glass, pipet, tabung reaksi atau test tube sebagai wadah kultur serta alumunium foil.
2. Peralatan isolasi bahan eksplant
Peralatan ini digunakan untuk mengupas bawang, mengambil pucuknya dan sterilisasi pucuk setelah diisolasi. Peralatannya terdiri dari scalpel, pisau, pinset serta beaker glass sebagai wadah eksplant.
3. Peralatan penanaman atau inisiasi
Alat yang digunakan dalam pelaksanaan inisiasi atau penanaman adalah Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) sebagai tempat penanaman, mikroskop binokuler stereo dan alat-alat diseksi ( scalpel, pinset, gunting).4. Inkubasi
Dalam ruang inkubasi terdapat beberapa rak sebagai tempat penyimpanan kultur dengan photo periode 16 jam terang, 8 jam gelap dengan suhu 20-22o C.

C. Metode Pelaksanaan
Dalam penelitian ini terdiri dari empat tahap utama dalam pelaksanaannya, yaitu pembuatan media, persiapan eksplant yang akan ditanam, inisiasi dan inkubasi serta pengamatan.
1. Pembuatan media
Langkah awal dalam pembuatan media adalah pembuatan larutan stok. Larutan stok yang dibuat adalah larutan stok MS dan B5 yang terdiri dari stok makro, mikro, vitamin, dan stok ZPT seperti BAP, NAA, Kinetin, dan 2-ip, stok myo inusitol, dan stok Cap.
Semua komponen dicampur dalam gelas ukur sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan, ditambah dengan sukrose 30 gr/l, dan ditambah aguadest hingga mencapai 350 ml. Larutan tersebut dibagai dalam 7 perlakuan masing-masing 50 ml, ditambah ZPT BAP, kinetin, 2-ip (Tabel 1), dan diukur pH nya dengan pemberian HCl atau NaOH sampai pH larutan mencapai 5,07. Larutan ditambah agar 500 mgtiap perlakuan dan dipanaskan dengan hot plate sampai mendidih dan dimasukan dalam test tube @ 3,5 ml kemudian ditutup. Media disterilisasi dengan autoclave pada suhu 121o C, tekanan 15 psi dan waktu 15 menit.
2. Persiapan eksplant
Eksplant atau bahan tanaman yang berasal dari lapangan dijemur sampai kering, untuk memperkecil pertumbuhan bakteri serta hama penyakit lainnya. Lapisan bawang merah dikupas sampai pada lapisan umbi yang kecil. Umbi-umbi ini dibilas dengan alkohol 96 % dan disterilisasi dengan larutan chlorox 10 % selama 10 menit dan larutan chlorox 1 % selama 1 menit, kemudian dibilas dengan air steril.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kontaminasi Pada Kultur
Kontaminasi ini merupakan salah satu factor yang menyebabkan ganguan pertumbuhan dan perkembangan, bahkan kematian planlet. Persentase kontaminasi yang diakibatkan oleh bakteri yang terbawa dari materi eksplan atau teknik penanaman yang kurang baik dan lingkungan diruang kultur, umumnya kecil. Karena telah dilakuakn proses sterilisasi baik pada meteri eksplan maupun alat-alat yang digunakan dalam proses kultur jaringan. Eksplant yang digunakan juga sudah diisolasi terlebih dahulu pada screen house atau rumah kassa,yang dapat memperkecil terjadinya kontaminasi pada kultur. Jumlah eksplan yang tumbuh mencapai 99 %.

B. Pembentukan Tunas Aksiler (Daun)
Berdasarkan Pengamatan yang dilakukan selama 27 hari, secara visual terdapat perbedaan akibat penambahan zat pengatur tumbuh BAP, Kinetin dan 2-ip. Perbedaan ini meliputi jumlah daun, pertambahan panjang daun, jumlah akar, dan kualitas pertumbuhan. Kombinasi auksin dan sitokinin tidak selamanya akan merangsang terjadinya organogenesis pada tumbuhan. Bahkan rasio antara keduanya pun akan berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.
Rata-rata jumlah daun pada perlakuan 2,4,6, lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan 1,3,5,7. Pada perlakuan 3,5,7 mengandung konsentrasi sitokinin lebih tinggi dibandingkan konsentrasi auksin, pada perlakuan 2,4,6 hanya mengandung sedikit sitokinin, dan perlakuan 1 tidak mengandung sitokinin. Biasanya untuk merangsang pembentukan tunas aksilar dibutuhkan sitokinin yang cukup besar. Berarti pada planlet terkandung hormon sitokinin endogen yang mampu merangsang pembentukan daun dari tunas aksilar tanpa atau sedikit pengaruh tambahan hormon dari luar. Hal ini ditegaskan dengan penelitian yang dilakukan oleh Thorpe (1982), bahwa ketepatan zat pengatur tumbuh yang ditambahkan sangat penting dalam organogenesis dan hal ini berkaitan dengan interaksi zat pengatur tumbuh yang digunakan dengan zat-zat endogen yang terdapat dalam jaringan tumbuhan.III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kontaminasi Pada Kultur
Kontaminasi ini merupakan salah satu factor yang menyebabkan ganguan pertumbuhan dan perkembangan, bahkan kematian planlet. Persentase kontaminasi yang diakibatkan oleh bakteri yang terbawa dari materi eksplan atau teknik penanaman yang kurang baik dan lingkungan diruang kultur, umumnya kecil. Karena telah dilakuakn proses sterilisasi baik pada meteri eksplan maupun alat-alat yang digunakan dalam proses kultur jaringan. Eksplant yang digunakan juga sudah diisolasi terlebih dahulu pada screen house atau rumah kassa,yang dapat memperkecil terjadinya kontaminasi pada kultur. Jumlah eksplan yang tumbuh mencapai 99 %.

B. Pembentukan Tunas Aksiler (Daun)
Berdasarkan Pengamatan yang dilakukan selama 27 hari, secara visual terdapat perbedaan akibat penambahan zat pengatur tumbuh BAP, Kinetin dan 2-ip. Perbedaan ini meliputi jumlah daun, pertambahan panjang daun, jumlah akar, dan kualitas pertumbuhan. Kombinasi auksin dan sitokinin tidak selamanya akan merangsang terjadinya organogenesis pada tumbuhan. Bahkan rasio antara keduanya pun akan berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.
Rata-rata jumlah daun pada perlakuan 2,4,6, lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan 1,3,5,7. Pada perlakuan 3,5,7 mengandung konsentrasi sitokinin lebih tinggi dibandingkan konsentrasi auksin, pada perlakuan 2,4,6 hanya mengandung sedikit sitokinin, dan perlakuan 1 tidak mengandung sitokinin. Biasanya untuk merangsang pembentukan tunas aksilar dibutuhkan sitokinin yang cukup besar. Berarti pada planlet terkandung hormon sitokinin endogen yang mampu merangsang pembentukan daun dari tunas aksilar tanpa atau sedikit pengaruh tambahan hormon dari luar. Hal ini ditegaskan dengan penelitian yang dilakukan oleh Thorpe (1982), bahwa ketepatan zat pengatur tumbuh yang ditambahkan sangat penting dalam organogenesis dan hal ini berkaitan dengan interaksi zat pengatur tumbuh yang digunakan dengan zat-zat endogen yang terdapat dalam jaringan tumbuhan.D. Pertumbuhan Akar
Pertumbuhan akar pada tanaman sangat dipengaruhi oleh kehadiran zat pengatur tumbuh auksin yang relatif tinggi. Kombinasi zat pengatur tumbuh biasanya diatur dengan perbandingan auksin yang lebih tinggi dari pada sitokinin atau hanya auksin saja.
Perlakuan 1,dengan penambahan zat pengatur tumbuh auksin NAA 2,5 mg/l tanpa zat pangatur tumbuh sitokinin memiliki rata-rata jumlah akar paling bagus dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Perlakuan 2,4,dan 6 yang mengandung NAA 2,5 mg/l dan sitokinin 1 mg/l, juga menujukan respon yang bagus terhadap pertumbuhan akar. Sedangkan pada perlakuan 3,5, dan 7 yang mengandung NAA 2,5 mg/l dan sitokinin 5 mg/l, hanya memiliki akar sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali, karena kemungkinan didalam eksplan tidak terdapat hormon endogen auksin. Pada media MS, pertumbuhan akar lebih bagus dibandingkan dengan media B5, karena kandungan unsur hara anorganiknya lebih tinggi.E. Kualitas Pertumbuhan
Pertumbuhan meristem bawang merah, menunjukan peningkatan setiap minggunya. Berdasarkan hasil Pengamatan, secara statistik antar perlakuan tidak berbeda nyata, tetapi secara visual berbeda. Perlakuan ke-2 dengan zat pengatur tumbuh NAA 2,5 mg/l dan kinetin 1 mg/l memiliki respon lebih bagus dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini karena pengaruh hormon endogen sitokinin yang terdapat dalam tumbuhan atau eksplant tersebut.
Pada perlakuan 3,5 dan 7 yang mengandung auksin 2,5 mg/l dan sitokinin 5 mg/l, terjadi pembentukan kalus pada beberapa ulangan. Biasanya kalus terbentuk bila dikondisikan pada media yang mengandung auksin tinggi dengan konsentrasi sitokinin yang lebih kecil. Kemungkinan hormon auksin endogen yang lebih berperan dalam pembentukan kalus.
Pertumbuhan kultur meristem bawang merah, terdapat beberapa ketidaknormalan yang menyebabkan pertumbuhannya tidak sempurna. Misalnya, pertumbuhan daun tidak lurus keatas, melainkan mendatar, kebawah , bahkan ada yang melilit satu sama lain. Ada pula yang bonggolnya berada diatas akibat pertumbuhan daun yang terlalu cepat serta posisi penanaman yang kurang tepat.E. Kualitas Pertumbuhan
Pertumbuhan meristem bawang merah, menunjukan peningkatan setiap minggunya. Berdasarkan hasil Pengamatan, secara statistik antar perlakuan tidak berbeda nyata, tetapi secara visual berbeda. Perlakuan ke-2 dengan zat pengatur tumbuh NAA 2,5 mg/l dan kinetin 1 mg/l memiliki respon lebih bagus dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini karena pengaruh hormon endogen sitokinin yang terdapat dalam tumbuhan atau eksplant tersebut.
Pada perlakuan 3,5 dan 7 yang mengandung auksin 2,5 mg/l dan sitokinin 5 mg/l, terjadi pembentukan kalus pada beberapa ulangan. Biasanya kalus terbentuk bila dikondisikan pada media yang mengandung auksin tinggi dengan konsentrasi sitokinin yang lebih kecil. Kemungkinan hormon auksin endogen yang lebih berperan dalam pembentukan kalus.
Pertumbuhan kultur meristem bawang merah, terdapat beberapa ketidaknormalan yang menyebabkan pertumbuhannya tidak sempurna. Misalnya, pertumbuhan daun tidak lurus keatas, melainkan mendatar, kebawah , bahkan ada yang melilit satu sama lain. Ada pula yang bonggolnya berada diatas akibat pertumbuhan daun yang terlalu cepat serta posisi penanaman yang kurang tepat.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar