BEBERAPA ZAT TUMBUH YANG MEMPERCEPAT PEMBENTUKAN KALUS

Naskah Tugas Penunjang Skripsi Mata Kuliah Fitohormon

Disusun oleh :
Nama : Agung Surono
N.I.M : 90/74941/Bi/05555

UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
1995

Daftar Istilah :
2,4-D : 2,4 dichlorophenoxy acetic acid
2,4,5-T : 2,4,5 trichlorophenoxy acetic acid
2Cl-4PU : 2 chloro 4 phenylurea
2,6Cl-4PU : 2,6 chloro 4 phenylurea
BA : Benzyl adenin
BAP : Benzyl amino purin
GA3 : Gibberellic Acid 3
IAA : Indole Acetic Acid
IBA : Indole Butiric Acid
IPA : Isopentenyl adenosine
NAA : Naphtalene acetic acid
pCPA : p- chlorophenoxy acetic acid

BAB. I.
PENDAHULUAN

Budidaya in vitro ( Kultur Jaringan ) merupakan salah satu tehnik perbanyakan tanaman yang menggunakan sel atau organ atau jaringan tanaman dan dikulturkan pada medium tertentu dalam kondisi aseptik. Potongan jaringan atau organ yang dikulturkan ini dinamakan eksplan. Oleh karena kecilnya potongan ini maka tehnik perbanyakan tanaman cara ini dinamakan mikropropagasi ( Katuuk, 1989 ).
Ide memperbanyak tanaman melalui tehnik budidaya aseptik ini didasarkan pada prinsip teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, bahwa tiap-tiap sel mempunyai kemampuan totipotensi dan melakukan seluruh proses hidup. Dari manapun asal sel tersebut jika diletakkan pada lingkungan yang sesuai, akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna ( Suryowinoto dan Suryowinoto, 1977 ).
Salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan budidaya in vitro adalah pemberian zat pengatur tumbuh ke dalam medium. Katuuk ( 1989 ) menuliskan bahwa pertumbuhan serta morfogenesis jaringan yang dikulturkan diatur oleh interaksi serta keseimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan ke dalam medium ( eksogenous ), serta hormon endogenous.
George and Sherington ( 1984 ) mengenal zat tumbuh ke dalam beberapa kelas, yaitu : auksin, sitokinin, gibberellin, etilen, dan absisin.
Dua kelas pertama dari penyusun di atas sangat penting untuk mengatur pertumbuhan dan morfogenesis pada jaringan tanaman dan kultur organ (George and Sherington, 1984 ).
Auksin, sitokinin, dan gibberellin, menurut Wetherell ( 1988 ) sering digunakan dalam budidaya in vitro, karena mempunyai kemampuan untuk merangsang pertumbuhan eksplan dan mempengaruhi pertumbuhan akar.

BAB. II
TINJAUAN PUSTAKA

II. 1. KALUS

Kerapkali dijumpai bahwa kulit batang yang masih muda, kalau dilukai akan terjadi jaringan penutup luka. Jaringan yang meristematis ini dikenal dengan nama kalus. Kalau merupakan salah satu wujud dari dediferensiasi ( Suryowinoto, 1990 ).
Menurut Katuuk ( 1989 ), kalus adalah jaringan yang tidak berbentuk serta tidak terorganisasi. Jaringan ini adalah hasil pembelahan sel yang berpotensi tinggi untuk terus menerus membelah diri. Sedangkan Wetherell ( 1988 ) mendefinisikan kalus sebagai pertumbuhan sel yang belum terdiferensiasi, membentuk tumor sebagai akibat pengaruh auksin dan sitokinin yang tinggi.
Dalam kultur jaringan, kalus terbentuk disebabkan oleh luka atau irisan eksplan sebagai respon terhadap hormon baik eksogen maupun endogen ( Katuuk, 1989 ).
Dalam budidaya in vitro atau kultur jaringan, menginduksi terbentuknya kalus merupakan salah satu langkah yang penting. Setelah itu diusahakan merangsang agar terjasi diferensiasi, terjadi akar dan tunas ( Suryowinoto, 1990 ).

II. 2. AUKSIN

Auksin merupakan hormon yang diproduksi secara alamiah dalam tumbuh tanaman ( Katuuk, 1989 ). Auksin banyak digunakan dalam kerja mikropropagasi dan bekerja sama dengan medium makanan ( nutrien ) untuk memelihara pertumbuhan kalus, suspensi sel atau organ ( seperti meristem, tunas dan ujung akar ) dan mengatur morfogenesis terutama berkonjugasi dengan sitokinin. Auksin juga mengontrol proses variasi khusus seperti pertumbuhan sel dan pembentangan sel (George and Sherington, 1984 ).
Menurut Koeffli, Thimann, dan Went ( 1966 ), aktivitas auksin ditentukan oleh :
a. Adanya struktur cincin yang tidak jenuh.
b. Adanya rantai keasaman.
c. Pemisahan carboxyl group ( - COOH ) dari struktur cincin.
d. Adanya pengaturan ruangan antara struktur cincin dengan rantai keasaman.
( Abidin, 1985 ).
Peran auksin dalam kultur jaringan menurut Katuuk ( 1989 ), Abidin ( 1985 ), dan George and Sherington (1984 ) adalah sebagai berikut :
a. Merangsang pertumbuhan kalus.
b. Merangsang pembesaran sel.
c. Merangsang pertumbuhan akar.
d. Mengatur morfogenesis.
Auksin alamiah yang ditemukan di dalam eksplan tergantung dari tanaman induk sumber eksplan ( Cassels, 1975 dalam George and Sherington, 1984 ).
Auksin digunakan untuk menginduksi pembelahan sel dan pembentukan kalus. Senyawa yang sangat sering digunakan serta sangat efektik adalah 2,4 D. Auksin yang lain yang digunakan meliputi NAA, IAA, IBA, dan pCPA, MCPA, 2,4,5-T, dicamba, dan picloram ( Thorpe, 1981; George and Sherington, 1984 ).
IAA meninduksi pembelahan sel, tetapi senyawa ini tidak stabil dan dapat diuraikan oleh enzim yang dibebaskan oleh sel. IBA juga merupakan auksin yang ampuh untuk kultur jaringan. Baik 2,4-D maupun NAA amat lambat diuraikan oleh sel tumbuhan, dan stabil pada pemanasan dengan autoklaf ( Wetter dan Constabel, 1991 ).
Untuk menginduksi kalus dari tanaman yang berdaun lebar, 2,4-D yang sering digunakan adalah pada konsentrasi 4,5 – 13,6 μM ( 1,0 – 3,0 mg/l ). Tetapi Mok dan Mok ( 1977 ) mendapatkan bahwa laju pertumbuhan dari kalus pada beberapa spesies dan varietas dari Phaseolus lebih besar bila menggunakan picloram daripada 2,4-D. Picloram aktif pada konsentrasi rendah dengan perbedaan konsentrasi yang besar ( George and Sherington, 1984 ).
Menginduksi kalus dari tanaman monokotil lebih sulit ( sebagian rumput-rumputan dan sereal ), konsentrasi 2,4-D yang sering digunakan adalah 9,0 – 45,2 μM ( 2,0 – 10,0 mg/l ) (George and Sherington, 1984 ).

II. 3. SITOKININ

Bentuk dasar dari sitokinin adalah ” adenin” ( 6-amino purine ) seperti yang digambarkan dalam bentuk rumus bangun seperti di bawah ini :

Adenin merupakan bentuk dasar yang menentukan terhadap aktivitas sitokinin. Di dalam senyawa sitokinin, panjang rantai dan hadirnya suatu ikatan rangkap dalam rantai tersebut, akan meningkatkan aktivitas zat pengatur tumbuh ini ( Wereing dan Phillipe, 1970 dalam Abidin, 1985 ).
Beberapa sitokinin terjadi di dalam sel-sel dari semua organisma, tetapi aktivitas hormon diketahui hanya pada tumbuhan ( Thorpe, 1981 ).
Kinetin telah secara luas digunakan untuk inisiasi dan memelihara pertumbuhan dalam kultur tunas tembakau ( Street, 1972 ). Kinetin atau benzil adenin kadang-kadang dibutuhkan bersama 2,4-D dan NAA untuk mendapatkan pembentukkan kalus yang baik ( Wetter dan Constabel, 1991 ).
Urea seperti 1,3-diphenylurea tidak umum digunakan untuk pengatur tumbuh pada kultur jaringan, tetapi Butenko et al ( 1972 ) menemukan 2 mg/l 1,3-diphenylurea memudahkan organogenesis pada kultur kalus gula bit. Baru-baru ini beberapa N-pyridyl-N'-phenylurea telah ditemukan lebih aktif daripada purin seperti BAP atau zeatin dalam memacu pertumbuhan kalus dan morfogenesis pada tembakau dan beberapa macam tumbuhan yang lain ( George and Sherington, 1984 ).
Dua senyawa yang lebih aktif pada seri ini adalah :
2Cl-4PU dan 2,6Cl-4PU. Phenylurea yang berguna yang lain adalah thidiazuron yang mempunyai persamaan dilaporkan lebih aktif dalam memacu pertumbuhan dari kalus Phaseolus lunatum ( George and Sherington, 1984 ).

 Efek perbandingan pemberian auksin dan sitokinin pada eksplan

 yang ditanam secara kultur jaringan tumbuhan

II. 3. GIBERELLIN
Rove dan Weaver dalam Abidin ( 1985 ) menyatakan bahwa gibberellin merupakan senyawa yang mengandung ”Gibban skeleton” dan perbedaan utama pada gibberellin adalah :
a. Beberapa Gibberellin mempunyai 19 buah atom karbon dan lainnya mempunyai 20 buah atom karbon .
b. Hydroxyl group berada dalam posisi 3 dan 13.
Semua gibberellin dengan 19 atom karbon adalah asam monokarbonat yang mempunyai gugus –COOH pada posisi 7 ( Abidin, 1985 ).
Kultur jaringan tanaman umumnya dapat menyebabkan pertumbuhan dan diferensiasi tanpa gibberellin, walaupun asam gibberellik mungkin menjadi bahan penting dari medium untuk budidaya sel-sel pada kepadatan yang rendah ( Stuart dan Street, 1971 ). Ketika GA3 ditambahkan ke medium kultur, sering menhasilkan akibat yang sama alamiahnya dengan auksin ( George and Sherington, 1984 ).
Konsentrasi tinggi dari GA3 ( lebih dari 5 x 10-6 M; 1 – 8 mg/l ) menyebabkan pertumbuhan dari sel-sel kalus dalam kombinasi dengan auksin dan ukuran sitokinin yang rendah ( Engelke et al, 1973 dalam George and Sherington, 1984 ).
Semua faktor pertumbuhan yang mungkin gibberellin, dihasilkan oleh embrio yang sedang berkembang dari beberapa spesies dan harus dipindahkan ke jaringan endosperm sebelum jaringan endosperm mengalami poliferasi untuk membentuk kalus pada kultur ( George and Sherington, 1984 ).


BAB. III
KESIMPULAN

Berdasarkan dari uraian di depan, maka dapat disimpulkan bahwa :
a. Golongan zat pengatur tumbuh yang dapat memacu pembentukkan kalus secara in vitro

    adalah auksin, sitokinin, dan gibberellin.
b. Dari masing-masing golongan zat pengatur tumbuh di atas, yang paling sering digunakan

    untuk memacu pembentukkan kalus secara in vitro adalah 2,4-D, kinetin dan GA3.


DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Z., 1985, Dasar-dasar Pengetahuan tentang Zat Pengatur Tumbuh, Penerbit Angkasa, Bandung, hal : 11 – 56.

George, E. F. And Sherrington, P. D., 1984, Plant Propagation by Tissue Culture, Exergetice Ltd, England, pp. 284 – 309.

Katuuk, R. P. J., 1989, Tehnik Kultur Jaringan dalam Mikropropagasi Tanaman, Departemen P dan K,  Jakarta, hal : 45 -64.

Suryowinoto, S. M., dan M. Suryowinoto, 1977, Perbanyakan Vegetatif pada anggrek, Penerbit Yayasan Kanisius, Yogyakarta, hal : 57.

Suryowinoto, M., 1990, Petunjuk Laboratorium Pemuliaan Tanaman secara In Vitro, Yogyakarta, hal : 38.

Thorpe, A. T., 1981, Plant Tissue Culture Methode and Application in Agriculture, Academic Press Inc, Orlando Florida, pp. 25.

Wetherell, D. F., 1988, Pengantar Propagasi Tanaman secara In Vitro, terjemahan oleh Dra. Koen Sumardiyah, S. U., Apt., IKIP Semarang Press, Semarang, hal : 15, 48-49.

Wetter, L. R., and Constabel, F., 1991, Metode Kultur Jaringan Tanaman, Penerbit ITB, Bandung, hal : 3.