Anze Yourga Makalah ZPT Coumarin [PDF]

Citation preview

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)



“Pengaruh Coumarin Terhadap Pertumbuhan In-Vitro”



OLEH: Anze Yourga 2020242007



JURUSAN AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS ANDALAS T.A 2021



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kultur jaringan Tanaman adalah salah satu cara menumbuhkan organ tanaman dalam suatu wadah/botol yang berisi media dalam keadaan steril. Tujuannya untuk mendapatkan tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang singkat. Selain itu diperoleh tanaman yang bebas virus, membantu pemulian tanaman untuk mempercepat pencapaian tujuan penelitian pada tanaman yang biasa diperbanyak secara vegetatif. Kultur jaringan memiliki pengertian yang luas mengenai kultur in vitro berbagai bagian tanaman pada kondisi nutrisi dan lingkungan yang aseptic dan terkendali. Dibandingkan dengan perbanyakan tanaman secara konvensional perbanyakan tanaman secara kultur jaringan banyak mempunyai kelebihan seperti perbanyakan secara kultur jaringan menawarkan peluang besar untuk menghasilkan jumlah bibit tanaman yang banyak dalam relative singkat, tidak membutuhkan tempat yang luas, tidak tergantung oleh musim, bibit yang dihasilkan lebih sehat dan dapat memungkinkan dilakukannya manipulasi genetic (Fifit Yuniardi, 2019). Pengumbian in vitro dapat terjadi karena kondisi lingkungan tumbuh dan komposisi media yang digunakan mampu mendorong inisiasi umbi, terutama bila dilihat dari tingginya kecepatan tumbuh umbi. Untuk mendapatkan umbi mikro kentang yang bermutu dalam waktu yang relatif pendek perlu pemberian zat pengatur tumbuh pada media, karena pembentukan umbi mikro secara in vitro tergantung dari nisbah zat tumbuh pendorong dan penghambat pengumbian. Nisbah ini dapat dilakukan dengan pemberian pendorong, mengurangi penghambat, atau kombinasi keduanya. Zat penghambat tumbuh yang berperan dalam pengumbian diantaranya adalah coumarin dan aspirin, sedangkan zat pendorongnya adalah sitokinin (Vivi Ulfia dkk, 2014). Menurut Warnita (2008), jumlah umbi dipengaruhi oleh komposisi media yang digunakan. Tampak bahwa jumlah umbi tertinggi didapat pada media yang diberi alar. Pembentukan umbi mikro membutuhkan zat pengatur tumbuh sebagai inisiator atau



pendorong dalam pertumbuhan tanaman. Retardan (alar) mampu merangsang pengumbian dengan jalan menghambat biosintesis giberelin yang berperan dalam pertumbuhan tanaman. Terhambatnya pertumbuhan mengakibatkan akumulasi asimilat pada batang dan daun sehingga mampu menginduksi terbentuknya umbi (Iptek Hortikultura, 2015). B. Rumusan Masalah Bagaimanakah Peran Coumarin Pada Pertumbuhan In-Vitro? C. Tujuan Untuk mengetaui bagaimana peran coumarin pada pertumbuhan in-vitro



BAB II PEMBAHASAN A. Definisi Coumarin Coumarin atau 1,2-benzopyrone merupakan zat kimia yang sering ditemukan dalam bermacam-macam tanaman. Senyawa coumarin telah menunjukkan spectrum yang luas dari tumbuhan obat yang digunakan sejak dahulu dan hingga saat ini sudah ditemukan sekitar 1300 senyawa lain yang berhasil diidentifikasi. 1,2-benzopyrone merupakan suatu kelas yang penting dan besar yang dibentuk oleh oxygen heterocycles. Banyak coumarin yang teroksigenasi pada posisi C-7, yang membuatnya menjadi 7-hydroxycoumarin, atau lebih sering dikenal dengan nama umbelliferone, yang sering dianggap sebagai prekursor biogenetik dari coumarin yang lebih kompleks. Coumarin pada ekstrak tomat merupakan salah satu senyawa fenolik. Menurut Prawiranata, dkk. (1981) dikutip Nurjanah dan Nuraini (2016) menyatakan pengaruh yang paling umum dari pemberian fenolik adalah menghambat tumbuhnya sel tanaman seperti pembelahan dan pemanjangan (Gita Puspita Ningsih dkk, 2018). B. Peran Coumarin Tantangan dalam pengembangan tanaman kentang kedepan adalah merubah tanaman kentang dari high input, high ouput, dan high risk menjadi high input, high output, dan low risk melalui kultivar kentang yang toleran cekaman biotik dan abotik dan memproduksi propagul kentang elit. Saat ini penggunaan teknik kultur jaringan telah banyak dikembangkan untuk menghasilkan bibit kentang dalam jumlah banyak, waktu yang singkat, bebas hama, penyakit, dan virus, tidak tergantung musim, kebutuhan bahan awal yang sedikit, bibit yang dihasilkan bersifat seragam dan sama seperti induknya yang dapat dipakai sebagai sumber perbanyakan (true to type), dan biaya penyediaan bibitnya relatif murah dibandingkan bibit impor . Perbanyakan kentang secara in vitro dapat dilakukan melalui tunas mikro dan umbi mikro. Umbi mikro memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan tunas mikro antara lain mudah ditangani, dapat ditransportasikan dalam jarak jauh tanpa



pengurangan daya berkecambah serta lebih tahan bila dipindahkan ke media non aseptik (Rratiwi Harly, 2018). Kultur jaringan tanaman merupakan suatu metode mengisolasi bagian tanaman, seperti protoplasma, sel, sekelompok sel, jaringan dan organ ditumbuhkan dalam media yang sesuai dan kondisi aseptik, sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Suliansyah, 2013). Keuntungan dari menggunakan umbi mikro hasil kultur jaringan yaitu mampu menghasilkan umbi yang bebas penyakit, sifat seragam dan sama dengan induknya, bobot umbi per hektarnya lebih kecil atau sekitar 4-5 kg umbi sedangkan dengan bibit kentang biasanya diperlukan sekitar 1-2 ton per hektar, penyediaan bibit tidak tergantung musim dan dapat disesuaikan dengan musim tanam yang tepat, ekonomis dalam penyimpanan dan transportasi (Wattimena, 1986). Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan dalam teknik kultur jaringan. Coumarin sebagai retardan berperan menginduksi pengumbian dengan cara menghambat biosintesis giberalin dan proses pertumbuhan secara umum, terhambatnya pertumbuhan mengakibatkan akumulasi asimilat pada batang dan daun sehingga mampu menginduksi terbentuknya umbi. Hasni et al. (2014) menyatakan perlakuan konsentrasi coumarin berpengaruh nyata meningkatkan persentase planlet yang menghasilkan umbi mikro dan diameter umbi mikro per planlet, dimana konsentrasi terbaik terdapat pada pemberian 0,025 g/l (Nur Ellia Nadila dkk, 2020). Pengumbian in vitro dapat terjadi karena kondisi lingkungan tumbuh dan komposisi media yang digunakan mampu mendorong inisiasi umbi, terutama bila dilihat dari tingginya kecepatan tumbuh umbi. Zat pengatur tumbuh (ZPT) merupakan salah satu faktor yang menentukan arah perkembangan kultur selain komposisi medium, eksplan, dan lingkungan kultur seperti suhu lingkungan yang rendah (18 – 20oC), keadaan gelap pada saat pengumbian dan konsentrasi sukrosa yang tinggi. Hal ini juga dikarenakan fungsi dari inhibitor (coumarin) untuk menginduksi pengumbian dengan cara menghambat sintesis giberelin dan proses



pertumbuhan secara umum, karena inisiasi umbi mikro membutuhkan giberelin yang rendah (Iptek Hortikultura, 2015). Pembentukan umbi mikro membutuhkan zat pengatur tumbuh sebagai inisiator atau pendorong dalam pertumbuhan tanaman. Retardan (alar) mampu merangsang pengumbian dengan jalan menghambat biosintesis giberelin yang berperan dalam pertumbuhan tanaman. Terhambatnya pertumbuhan mengakibatkan akumulasi asimilat pada batang dan daun sehingga mampu menginduksi terbentuknya umbi (Warnita, 2011). Pemberian perlakuan konsentrasi dan volume coumarin berpengaruh nyata terhadap persentase planlet yang menghasilkan umbi, jumlah umbi mikro, bobot umbi mikro, dan diameter umbi mikro. Hal ini sesuai dengan cara kerja coumarin sebagai penghambat pertumbuhan ke atas seperti batang dan daun. Semakin banyak volume coumarin yang diberikan maka efek dari penghambatan tersebut semakin besar sehingga pertumbuhan dan produksi umbi mikro semakin meningkat mikro 1 – 2 BSA dan diameter umbi mikro per planlet (Ratiwi Harly, 2018). Peranan fisiologis dari retardan adalah menekan perpanjangan batang, mempertebal batang, mendorong pembungaan, mendorong pembentukan pigmen (klorofil, xantofil, antosianin), mencegah etiolasi, mendorong perakaran setek, menghambat senescen memperpanjang ketahanan masa panen bahan segar (buah, bunga, sayur), meningkatkan keberhasilan pembuahan, tahan terhadap stres dan mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh polutan udara seperti ozon dan sulfida (Wattimena, 1991). Zat penghambat tumbuh merupakan faktor yang menentukan tipe pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Zat penghambat tumbuh (retardan) merupakan senyawa organik yang dapat menghalangi perpanjangan batang (ruas) dan penghambat biosintesis GA. Pada pengumbian kentang secara in vitro, retardan berperan penting dalam mendorong pembentukan umbi mikro, terhambatnya pertumbuhan dapat meningkatkan akumulasi asimilat pada batang dan daun sehingga mampu menginduksi terbentuknya umbi (Cathey, 1975). Zat penghambat tumbuh



yang termasuk kelompok retardan adalah cycocel (CCC), ancymidol, paclobutrazol dan coumarin (Yulia Puspita Dewi, 2011). Pemberian 100 mg/l coumarin pada penelitian ini mempercepat munculnya umbi. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya penambahan konsentrasi coumarin yang semakin tinggi akan mampu menghambat pertumbuhan vegetatif tanaman, sehingga mempercepat masuknya tanaman ke fase generatif karena energi yang digunakan selama proses pertumbuhan cabang, nodus dan akar diakumulasikan untuk pembentukan umbi sehingga waktu yang dibutuhkan untuk membentuk umbi relatif lebih cepat. Penelitian yang dilakukan Rahmi (2013) menyatakan bahwa pemberian 120 mg/l coumarin pada suhu 20 °C waktu muncul umbi yaitu 9 hari setelah penambahan media pengumbian. Peningkatan pemberian coumarin pada suhu 30 °C dapat mempercepat waktu munculnya umbi yaitu 47,57 hari pada konsentrasi 0 mg/l coumarin, 28,02 hari pada pemberian 50 mg/l coumarin dan 25,68 hari pada pemberian 100 mg/l coumarin. Hal ini diduga semakin tinggi konsentrasi coumarin yang diberikan dapat mengatasi efek negatif dari suhu tinggi. Perlakuan tanpa pemberian coumarin atau konsentrasi 0 mg/l dapat dilihat membutuhkan waktu yang lama untuk membentuk umbi, karena tanaman tidak mendapatkan penghambat untuk pertumbuhan vegetatifnya, sehingga pertumbuhan cabang, nodus dan akar terus terjadi. Sedangkan pada konsentrasi 50 mg/l coumarin dan 100 mg/l coumarin terjadi proses penghambatan. Hal ini sesuai dengan cara kerja coumarin sebagai retardan yang dapat mempengaruhi sifat fisiologi tanaman. Pemberian coumarin dapat menghambat pertumbuhan ke atas seperti batang dan daun. Semakin tinggi konsentrasi coumarin yang diberikan efek dari penghambatan tersebut semakin besar sehingga pertumbuhan dan pembentukan umbi mikro juga meningkat (Nur Ellia Nadila dkk, 2020). Pada pertumbuhan tanaman pemberian rizobakteri dan coumarin meningkatkan pertumbuhan



tanaman



kentang,



dibandingkan



dengan



tanpa



rizobakteri.



Pertumbuhan vegetatif tanaman kentang nyata lebih baik (Tabel 2, 3, dan 4). Luas daun pada tanaman kentang meningkat setelah diintroduksi dengan isolate



rizobakteri dan coumarin pada interaksi BT.4.1 dan coumarin 100 mg L-1 dan BT.4.2 dan coumarin 150 mg L-1 dibanding tanpa isolat rizobakteri dan coumarin 150 mg L-1. Laju pertumbuhan relatif meningkat pada tanaman yang diintroduksi dengan isolat rizobakteri BT.4.2. dan coumarin 150 mg L-1 (0.14 g per tanaman per hari). Laju tumbuh umbi meningkat pada tanaman yang diintroduksi dengan isolat rizobakteri BT.4.2 dan coumarin 150 mg L-1. Dalam hal ini terlihat bahwa isolat rizobakteri dan coumarin mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman. Peningkatan luas daun, laju pertumbuhan relatif dan laju tumbuh umbi tanaman kentang pada umur 63 HST, diduga karena rizobakteri dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara dalam tanah terutama N, P dan memiliki kemampuan untuk menghasilkan hormon IAA dalam tanah. Ketersediaan nutrisi pada media tumbuh pada awal penanaman, berpengaruh terhadap eksudat yang dikeluarkan akar tanaman, sehingga dapat dimanfaatkan oleh rizobakteri untuk sumber nutrisi. Bakteri Bacillus sp. Mengkolonisasi perakaran tanaman dan membantu penyerapan unsur hara, pengembangan akar dan pengambilan serta metabolisme nitrogen (Henny Puspita Sari dkk, 2019). Terjadi perbedaan pengaruh pemberian konsentrasi coumarin yaitu pada umur 1 BSA pada taraf 0,075 gram/l sedangkan pada umur 2 BSA pada taraf 0,025 gram/l. Hal ini disebabkan bahwa pada umur planlet 1 BSA, coumarin belum bersifat sebagai penghambat pertumbuhan vegetative dari planlet tersebut melainkan bersifat sebagai nutrisi untuk pertumbuhan planlet tersebut. Setelah planlet berumur 2 BSA, baru terlihat dari sifat coumarin tersebut yaitu menghambat pertumbuhan vegetatif. Selain itu, perbedaan genetika pada setiap tanaman yang berpengaruh pada kemampuan metabolisme tanaman dalam mengabsorbsi zat pengatur tumbuh. Halimah, et al., (2008) mengatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan maupun produksi tanaman kentang adalah jenis tanaman yang berkaitan dengan genotipe. Perbedaan waktu pembentukan umbi pada kedua varietas dikarenakan perbedaan genotipe yang mempengaruhi proses metabolisme dalam jaringan tanaman. Cepat lambatnya pembentukan umbi dipengaruhi oleh varietas,



fotoperiode dan zat pengatur tumbuh. Hal ini sesuai dengan cara kerja coumarin sebagai penghambat pertumbuhan ke atas seperti batang dan daun. Semakin banyak volume coumarin yang diberikan maka efek dari penghambatan tersebut semakin besar sehingga pertumbuhan dan produksi umbi mikro semakin meningkat. Perlakuan konsentrasi coumarin berpengaruh nyata terhadap parameter diameter umbi mikro per planlet pada taraf 0,050 gram/l sebesar 0,519 mm. Hal tersebut dikarenakan coumarin sebagai retardan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan vegetatif. Dengan terhambatnya pertumbuhan vegetatif, maka dapat meningkatkan akumulasi asimilat pada daun sehingga dapat menginduksi terbentuknya umbi. Umbi mikro dapat tumbuh secara langsung dari ketiak tunas eksplan dan secara tidak langsung pada ketiak atau terminal tunas baru (Vivi Ulfia dkk, 2014).



BAB III PENUTUP Kesimpulan Kultur jaringan Tanaman adalah salah satu cara menumbuhkan organ tanaman dalam suatu wadah/botol yang berisi media dalam keadaan steril. Tujuannya untuk mendapatkan tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang singkat. Selain itu diperoleh tanaman yang bebas virus, membantu pemulian tanaman untuk mempercepat pencapaian tujuan penelitian pada tanaman yang biasa diperbanyak secara vegetatif. Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan dalam teknik kultur jaringan. Coumarin sebagai retardan berperan menginduksi pengumbian dengan cara menghambat biosintesis giberalin dan proses pertumbuhan secara umum, terhambatnya pertumbuhan mengakibatkan akumulasi asimilat pada batang dan daun sehingga mampu menginduksi terbentuknya umbi. Pemberian coumarin dengan konsentrasi 100 mg/l menghasilkan jumlah umbi terbanyak pada semua perlakuan suhu dibandingkan dengan 50 mg/l dan 0 mg/l. Interaksi rizobakteri dan coumarin mampu meningkatkan luas daun pada tanaman kentang pada pemberian rizobakteri BT.4.1 dengan coumarin 100 mg L-1 dan BT.4.2 dengan coumarin 150 mg L-1, laju pertumbuhan relatif meningkat pada tanaman kentang pada pemberian rizobakteri BT.4.2. dengan coumarin 150 mg L-1, Laju tumbuh umbi meningkat pada tanaman kentang pada pemberian rizobakteri BT.4.2 dengan coumarin 150 mg L-1. Dengan



demikian



dapat



disimpulkan



bahwa



pemberiancoumarin



dalam



pertumbuhan in-vitro memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan tanaman tersebut karena coumarin merupakan senyawa yang berberan dalam menghambat pertumbuhan ke atas suatu tanaman hasil in-vitro sehingga mempercepat pertumbuhan generatifnya.



Daftar Pustaka Fifit Yuniardi. 2019.



Aplikasi Dimmer Switch Pada Rak Kultur Sebagai Pengatur



Kebutuhan Intesitas Cahaya Optimum Bagi Tanaman In Vitro. Vol 2 (1) 2019, 8-13 Gita Puspita Ningsih, dkk. 2018. The Effectiveness Of Tomato Extract (Solanum lycopersicum L.) In Murashige & Skoog (Ms) Medium On Growth Of Chrysanthemum Planlet (Chrysanthemum Morifolium Ramat) Socakawani Cultivars For In Vitro. Universias Lampung Henny Puspita Sari. 2019. Pemberian Rizobakteri dan Coumarin pada Pertumbuhan dan Pembentukan Umbi Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.). ISSN 2085-2916 eISSN 2337-3652, J. Agron. Indonesia, Agustus 2019, 47(2):188-195 DOI: ://dx.doi.org/10.24831/jai.v47i2.19445 Iptek Hortikultura. 2015. Teknologi Penggunaan Coumarin Dalam Produksi Umbi Mikro No. 11 - Agustus 2015 Nur Ellia Nadila, dkk. 2020. Pemberian Beberapa Konsentrasi Coumarin Dan Suhu Ruang Inkubasi Terhadap Induksi Umbi Mikro Kentang (Solanum Tuberosum L.) Ratiwi Harli Dalimunthe. 2018. Skripsi. Pengaruh Paclobutrazol Dalam Induksi Umbi Mikro Kentang (Solanum Tuberosum L.) Kultivar Granola Kembang Dan Repita. Universitas



Sumatera Utara Vivi Ulfia Hasni, dkk. 2014. Respons Pemberian Coumarin Terhadap Produksi Mikro Tuber Planlet Kentang (Solanum tuberosum L.) Varietas Granola. Jurnal Online Agroekoteknologi . ISSN No. 2337- 6597 Vol.2, No.4 : 1552 - 1562, September 2014 Yulia Puspita Dewi. 2011. Pengaruh Pemberian Beberapa Konsentrasi Coumarin Terhadap Umbi G Universitas Andalas G1 Kentang (Solanum tuberosum). Padang: Universitas Andalas