Pengaruh Sukrosa terhadap Pertumbuhan Plantlet Anggrek Vanda

August 27, 2008 by wuryan

Dok. Wuryan's Weblog

Percobaan dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Balai Penelitian Tanaman Hias Pasar Minggu-Jakarta, sejak bulan Januari 1999 sampai dengan bulan Agustus 1999. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui konsentrasi sukrosa yang baik terhadap pertumbuhan plantlet anggrek Vanda. Perlakuan disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan. Terdapat 6 perlakuan konsentrasi sukrosa : 0 (kontrol); 5; 10; 15; 20; dan 25 g/l. Media dasar untuk pertumbuhan plantlet anggrek Vanda adalah Vacin dan Went (VW) + 150 ml/l air kelapa + 50 g/l pisang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi sukrosa 10-20 g/l memperlihatkan pertumbuhan yang baik pada tinggi plantlet; panjang, lebar, dan jumlah daun; serta panjang dan jumlah akar. Implikasi dari teknologi hasil penelitian ini adalah bahwa penggunaan sukrosa yang tepat untuk pertumbuhan yang baik pada plantlet anggrek Vanda.

Kata kunci : Anggrek Vanda; Sukrosa; Plantlet; Media Vacin dan Went

ABSTRACT. Santi. A. and D. Widiastoety. 2004. Effect of sucrose on the growth of planlet of Vanda orchid. The experiment was conducted at Tissue Culture Laboratory of Research Institute for Ornamental Plant Pasar Minggu-Jakarta, from January 1999 until August 1999. The objective of the study was to find the best of sucrose concentration on the growth of plantlet of Vanda orchid. The treatments were laid a Randomized Block Design (RBD) with six treatments and four replication. There were six concentrations of sucrose : control (untreated); 5; 10; 15; 20; and 25 g/l. Plantlet of Vanda orchid were grown in in vitro with basal medium of Vacin and Went (VW) + 150 ml/l coconut water + 50 g/l banana. The results of the study indicated that 10-20 g/l sucrose can stimulate the good growth of plantlet of Vanda orchid, in terms of plant height; length, width, and number of leaves; and the length and number of roots. The implication of the resulting technology is the using of exactly sucrose concentration tend to stimulate the best growth of Vanda orchid plantlet.

Keywords : Vanda orchid; Sucrose; Plantlet; Vacin and Went medium; Plantlet;

Pada saat ini media Vacin and Went (VW) yang telah dimodifikasi banyak digunakan untuk memperbanyak tanaman anggrek. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa media yang mengandung 10 g/l sukrosa dapat merangsang tunas-tunas kecil membentuk beberapa helai daun. Demikian pula pada media yang mengandung sukrosa + 1 mg/l NAA. Hal tersebut menunjukkan bahwa sukrosa mendorong pertumbuhan dan perkembangan tunas-tunas plantlet menjadi lebih baik. Withner (1959) melaporkan bahwa Bernard pada tahun 1909 telah melakukan penelitian bahwa Bletilla dapat berkecambah dengan baik tanpa pemberian sukrosa, namun menjadi lebih baik bila diberi penambahan sukrosa.

Gula merupakan komponen yang sangat penting pada media kultur jaringan, tidak hanya berfungsi sebagai pengatur tekanan osmotik tetapi juga merupakan sumber karbohidrat yang efektif (Hu dan Zeng, 1984). Pada kultur in vitro energi yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis tidak mencukupi karena kondisi lingkungan yang tidak memadai untuk melakukan proses fotosintesis atau bahkan samasekali tidak dapat melakukan proses fotosintesis bila kultur ditumbuhkan di tempat gelap. Menurut Pierik (1987) kandungan gula dalammedia kultur pada umumnya berkisar antara 2-4%, Fonnesbech (1972) menyatakan konsentrasi sukrosa 3-4% dalam media merupakan konsentrasi terbaik bagi pertumbuhan protocorm Cymbidium, sedangkan menurut Murashige (1977) konsentrasi sukrosa yang digunakan berkisar antara 2-3%. Namun demikian untuk jenis-jenis tanaman tertentu konsentrasi gula bisa lebih tinggi. Sintesis sukrosa terjadi sewaktu atau segera setelah terjadi proses fotosintesis dalam sel-sel berklorofil. Walaupun demikian sintesis sukrosa dapat terjadi terlepas dari proses fotosintesis. Sebagai contoh sintesis sukrosa di tempat gelap dapat terjadi pada daun yang telah dipetik dan diberi glukosa atau fruktosa.

Sumber karbon dalam media mempengaruhi proliferasi (Enakasha et al., 1993) dan morfogenesis dalam kultur kalus (Eapen dan George, 1993). Menurut Lou et al. (1996) kombinasi IAA dengan sukrosa konsentrasi tinggi dapat digunakan untuk menginduksi embriogenesis somatik. Menurut Pierik (1987) gula yang sering digunakan antara lain sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Keller et al. (1975) menyatakan bahwa sukrosa merupakan sumber gula terbaik bila dibandingkan dengan glukosa, maltosa atau rafinosa.

Pada kultur jaringan anggrek Vanda pertumbuhannya paling baik dalam media tanpa pemberian sukrosa, tetapi diberi penambahan air kelapa.

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap pertumbuhan plantlet anggrek Vanda, sehingga luaran penelitian yang diharapkan adalah konsentrasi sukrosa yang tepat dalam media tumbuh anggrek Vanda.

Hipotesis dari penelitian ini adalah penggunaan konsentrasi sukrosa yang tepat akan berpengaruh terhadap pertumbuhan plantlet anggrek Vanda.

BAHAN DAN METODE

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Balai Penelitian Tanaman Hias Pasar Minggu-Jakarta. Penelitian dilakukan sejak bulan Januari 1999 sampai dengan bulan Agustus 1999.

Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan. Perlakuan media dasar yang digunakan adalah media Vacin dan Went dengan diberi penambahan air kelapa 150 ml/l + pisang 50 g/l.

Perlakuan yang diberikan adalah sebagai berikut ini :

1. Sukrosa 0 g/l

2. Sukrosa 5 g/l

3. Sukrosa 10 g/l

4. Sukrosa 15 g/l

5. Sukrosa 20 g/l

6. Sukrosa 25 g/l

Bahan penelitian yang digunakan dalam percobaan ini adalah bibit anggrek dalam botol (plantlet dalam keadaan steril) yang berukuran kurang lebih 1 cm. Plantlet tersebut ditumbuhkan secara aseptik ke dalam botol kultur berisi media yang telah diberi perlakuan sukrosa.

Botol-botol kultur yang telah berisi bibit (plantlet) kemudian diletakkan di atas rak-rak yang diberi penerangan cahaya lampu dalam ruangan dengan suhu berkisar antara 25-27 ^oC.

Pengamatan dilakukan dengan mencatat dan menghitung tinggi plantlet, panjang daun, lebar daun, jumlah daun, panjang akar, dan jumlah akar.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Tinggi plantlet.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian sukrosa dalam media tumbuh berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi planlet Vanda bila dibandingkan dengan kontrol (Tabel 1.).

Perlakuan 20 g/l sukrosa memberikan hasil pertumbuhan terbaik bila dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Keadaan ini berhubungan dengan mekanisme dari elektro osmosis yang menyebabkan mengalirnya ion-ion kalium (K⁺) melewati pori-pori pada lempeng tapis. Di antara molekul-molekul air yang menyelubungi ion-ion K di dalam larutan dalam tabung tapis terdapat molekul-molekul gula terlarut, dengan demikian molekul-molekul gula akan terbawa ion-ion K. Ukuran dari pori-pori pada lempeng tapis dipengaruhi oleh bahan penyusun sitoplasma yang bentuknya seperti filamen, celah-celahnya cukup memungkinkan molekul-molekul gula dapat melewatinya.

Konsentrasi sukrosa yang tinggi dalam media kultur dapat menghambat pertumbuhan sel-sel somatik. Hal ini diduga akibat tekanan osmotik yang terlalu tinggi, sehingga menyebabkan kematian sel-sel akibat terjadinya lisis atau pecahnya dinding sel (Gandawidjaya, 1998).

Tabel 1. Tinggi planlet anggrek Vanda setelah 6 bulan (The height of a Vanda planlet after six month)

Perlakuan (Treatments)

(g/l)

Tinggi planlet (Plantlet height) *)

(cm)

Kontrol (untreated)

Sukrosa 5

Sukrosa 10

Sukrosa 15

Sukrosa 20

Sukrosa 25

4,40 ad

5,10 ab

5,00 ab

5,80 bc

6,00 c

5,70 bc

*) Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 % uji Duncan (Means followed by the same letters in the same column are not significantly different at 5 % Duncan level)

2. Panjang, lebar, dan jumlah daun

Pemberian sukrosa dalam media tumbuh berpengaruh terhadap pertumbuhan panjang, lebar, dan jumlah daun plantlet anggrek Vanda bila dibandingkan dengan kontrol (Tabel 2.).

Senyawa gula yang dihasilkan dari proses fotosintesis dalam daun bergerak longitudinal di dalam jaringan phloem petiol dan batang ke bagian-bagian lain dari tumbuhan. Arahnya pada umumnya ke bawah yaitu dari daun ke akar, tetapi dapat pula ke atas yaitu dari daun ke pucuk di atasnya.

Hasil penelitian memperlihatkan bahwa perlakuan sukrosa 15-20 g/l memberikan hasil yang baik terhadap pertumbuhan panjang, lebar, dan jumlah daun plantlet anggrek Vanda dibandingkan dengan kontrol. Sukrosa sebagai sumber karbon dan energi untuk kegiatan proses metabolisme akan mengalami hidrolisis menjadi 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Adanya konsentrasi gula yang tinggi menekan transformasi pati menjadi gula. Hal ini terjadi dalam sel-sel daun pada siang hari. Terjadinya gula hasil proses fotosintesis pada siang hari menekan hidrolisis pati, sedangkan pada malam hari bila tidak terjadi pembentukan gula lagi dari proses fotosintesis, maka pati mulai dirombak.

Tabel 2. Panjang, lebar, dan jumlah daun setelah 6 bulan pertumbuhan (Leaf length, leaf width, and number of leaves after six months growth)

Perlakuaan (Treatments)

G/l

Panjang daun *)

(Leaf length)

(cm)

Lebar daun *)

(leaf width)

(cm)

Jumlah daun *)

(leaf number)

Kontrol (Untreated)

Sukrosa 5

Sukrosa 10

Sukrosa 15

Sukrosa 20

Sukrosa 25

3, 30 a

3, 59 a

3, 79 a

4, 12 b

4, 45 c

4, 40 c

0, 39 a

0, 49 b

0, 59 c

0, 64 c

0, 60 c

3, 10 a

3, 80 b

4, 20 c

4, 40 c

4, 80 d

4, 85 d

*) Lihat Tabel 1. (See Table 1.)

3. Panjang dan jumlah akar

Dari hasil penelitian memperlihatkan bahwa perlakuan sukrosa berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan panjang dan jumlah akar plantlet anggrek Vanda (Tabel 3.). Menurut Krisnamoorthy (1981) pertumbuhan panjang dan lebar daun disebabkan oleh pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel baru, pemanjangan atau pembesaran sel.

Sumber energi yang dibutuhkan pada umumnya dalam bentuk gula, sukrosa, fruktosa, dan glukosa. Senyawa-senyawa organik tersebut selain sebagai bahan baku yang menghasilkan energi untuk proses respirasi juga sebagai bahan baku pembentuk sel-sel baru yang dalam konsentrasi yang cukup tinggi dapat merangsang perakaran, sedangkan pada konsentrasi yang rendah baik bagi pertumbuhan tunas (Withner, 1959). Sebagian besar kultur yang dilakukan secara aseptik belum mampu untuk melakukan proses fotosintesis, sehingga diperlukan sumber karbon atau energi baik dalam bentuk sukrosa maupun glukosa. Adanya perlakuan pemberian sukrosa dalam media kultur akan diikuti dengan meningkatnya sumber karbon bagi pertumbuhan akar. Penambahan sukrosa ke dalam media kultur diketahui memperlihatkan pengaruh dalam merangsang embriogenesis somatik (Lou dan Kako, 1995).

Penambahan sukrosa 10 – 20 g/l ke dalam media kultur dapat merangsang pertumbuhan panjang dan jumlah akar plantlet Vanda dibandingkan dengan tanpa penambahan sukrosa (kontrol). Hal ini sesuai dengan pendapat Widiastoety dan Bahar (1995) menyatakan bahwa penggunaan sumber karbohidrat secara terpisah untuk sukrosa, fruktosa, dan glukosa masing-masing 10 g/l cukup efektif untuk mempercepat pertumbuhan batang, daun, dan akar plantlet anggrek Dendrobium.

Tabel 3. Panjang dan jumlah akar setelah 6 bulan (Root length and root number after six months)

Perlakuan (Treatment)

G/l

Panjang akar (Root length)

(cm)

Jumlah akar (Root number)

(cm)

Kontrol (untreated)

Sukrosa 5

Sukrosa 10

Sukrosa 15

Sukrosa 20

Sukrosa 25

2, 56 a

2, 48 a

3, 27 b

3, 96 c

4, 34 c

4, 00 c

4, 20 a

5, 10 b

5, 50 b

5, 10 b

5, 80 b

*) Lihat Tabel 1. (See Table 1.)

KESIMPULAN

Pemberian sukrosa di dalam media kultur ternyata efektif untuk merangsang pertumbuhan dan perkembangan vegetatif plantlet anggrek Vanda. Penambahan sukrosa 10 – 20 g/l dalam media kultur berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tinggi plantlet, panjang, lebar, dan jumlah daun, serta panjang dan jumlah akar. Pemberian sukrosa di atas 20 g/l tidak perlu dilakukan dalam hal ini.

PUSTAKA

1. Eapen, S., and L. George. 1993. Somatic embryogenesis in peanut: influence of growth regulators and sugars. Plant Cell Tissue and Organ Culture 35: 151 – 156

2. Enaskasha, R.M., E.R.M. Wiekermesinhe, and R.N. Artega. 1993. Taxus callus culture: Initiation, growth optimization, characterization and taxol production. Plant Cell Tissue and Organ Culture 35: 181 – 193

3. Declerck, V., and S.S. Korban. 1996. Influence of growth regulators and carbon sources on callus induction, growth, and morphogenesis from leaf tissues of peach (Prunus persica L. Batsch). J. Hort. Science . 71 (1): 49 – 55

4. Fonnesbech, M. 1972. Organic nutrients in the media for propagation of Cymbidium in vitro. Physiol. Plant 27: 360 – 364

5. Gandawidjaya, D. 1998. Pengaruh sukrosa dan glutamin pada kultur anter Solanum khasianum Clarke. J. Ilmiah Biologi 4: 98 – 102

6. Hu, H., and J.Z. Zeng. 1984. Development of new varieties via anther culture In : Handbook of Plant Cell Culture 3 : 65 – 90

7. Keller, W.A., T. Rajhathy, and J. Lacapra. 1975. In vitro production of plant from pollen in Brassica campetris. Can. J. Genet. Cytol. 17: 655- 666

8. Krishnamoorthy, H.N. 1981. Plant Growth Substances. Tata McGraw Hill Publishing Co. Ltd. New Delhi

9. Lou, H., P. Obara-Okeyo, M. Tamaki, and S. Kako. 1996. Influence of sucrose concentration on in vitro morphogenesis in cultured cucumber cotyledone explants. J. Hort. Science. 77 (1): 497 – 502

10. Lou, H., and S. Kako. 1995. Hole of high sugar concentration in inducing somatic embryogenesis from cucumber cotyledones. Scientia Horticulturae 64: 11 – 20

11. Murashige, T. 1977. Manipulation of organ initiation in plant tissue culture. Bot. Bull. Acad. Sinica. 18:1

12. Pierik, R.L.M. 1987. In vitro culture of higher plants. Martinus Nijnhoff Publishers. Dordrecht

13. Widiastoety, D., dan F. A. Bahar. 1995. Pengaruh berbagai sumber dan kadar karbohidrat terhadap pertumbuhan plantlet anggrek Dendrobium. J. Hort. 5 (3) : 76 – 80