10

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Anggrek Cattleya

Famili Orchidaceae yang lebih dikenal dengan nama anggrek adalah salah

satu famili terbesar dalam angiospermae. Orchidaceae terdiri dari sekitar

700 genus dan 35 000 spesies yang tersebar di seluruh dunia, dimana anggrek

dipergunakan untuk berbagai keperluan sebagai tanaman hias, bunga potong,

diekstrak untuk bahan parfum, dan koleksi terutama untuk jenis anggrek spesies

yang unik dan langka (Oliveira dan Faria, 2005).

Anggrek Cattleya merupakan salah satu jenis anggrek yang bervariasi dan

meliputi sekitar 113 spesies, varietas dan forma yang tak terhitung jumlahnya

serta ribuan hibrid baik alami maupun buatan termasuk salah satunya Cattleya

‘Blc. Mount Hood Mary’ (Hawkes, 1965). Habitat asli Cattleya berasal dari

daerah Amerika Tengah dan Selatan, termasuk Venezuela, Brasil, Peru, Meksiko,

Guyana dan Argentina dan Cattleya merupakan tanaman epifit dan memiliki

pseudobulb tebal yang dapat menyimpan banyak air dan cadangan makanan

(Sessler, 1978).

Cattleya diambil dari nama William Cattley, seorang hortikulturis dari

Inggris yang mengimpor tanaman dari Brasil. Pada saat pengiriman

tanaman-tanamannya, di antara daun-daun yang digunakan sebagai bahan

pengemas terdapat semacam umbi (bulb) yang tidak dikenalnya, lalu Cattley

menanam bulb ini di dalam pot dan menyimpannya di tempat yang panas. Pada

November 1818, tanaman dari Brasil ini berbunga sangat indah dengan warna

11

ungu. Dr. John Lindley, seorang botanis terkenal pada waktu itu kemudian

memberi nama Cattleya labiata autummalis yang berarti bunga Cattley dengan

labelum yang bagus dan berbunga pada musim gugur (Gunawan, 1989).

2.1.1. Taksonomi

Klasifikasi anggrek Cattleya (Dressler, 1993) adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Asparagales

Famili : Orchidaceae

Subfamili : Epidendroideae

Suku : Epidendrea

Subsuku : Laeliinae

Genus : Cattleya Lindl.

2.1.2. Morfologi

Memahami bagian-bagian tanaman serta karakteristiknya merupakan salah

satu cara mudah untuk menentukan habitatnya. Secara morfologi, tanaman

anggrek terdiri atas beberapa bagian yakni bunga, daun, batang, akar, dan buah

(Purwanto dan Semiarti, 2009).

2.1.2.1. Bunga

Bunga anggrek tersusun dalam karangan bunga dan jumlah kuntum bunga

pada satu karangan dapat terdiri dari satu sampai banyak kuntum. Karangan bunga

12

pada beberapa spesies letaknya terminal, sedangkan pada sebagian besar spesies

lain letaknnya lateral. Bunga anggrek memiliki lima bagian utama yaitu sepal

(daun kelopak), petal (daun mahkota), stamen (benang sari), pistil (putik), ovari

(bakal buah), dan labellum (bibir bunga) (Widiastoety, 2005).

Menurut Hidayani (2007), setiap bunga anggrek terdiri dari tiga sepal luar

dan tiga petal dalam, namun tipe sepal dan petal dari masing-masing jenis bunga

anggrek berbeda-beda berdasarkan bentuk, warna, dan ukurannya. Sepal tengah

disebut dengan sepallum dorsalis atau kelopak punggung, sementara sepal

samping disebut dengan sepallum lateralis atau kelopak samping. Petal atau daun

mahkota bunga pada umumnya berukuran lebih besar serta bertekstur halus

dibandingkan dengan sepal dan labellum merupakan perkembangan dari salah

satu petal. Column (tugu bunga) yang merupakan tempat kumpulan alat-alat

kelamin bunga anggrek mempunyai serbuk sari yang disebut polinia

(Gunawan, 2005). Di bagian tengah bunga terdapat alat reproduksi jantan dan

betina, serbuk sari (alat reproduksi jantan) berwarna kuning dan tertutup oleh

anther cap, sementara putik (alat reproduksi betina) terletak di bawah cap dan

polinia serta menghadap ke labellum (Purwanto dan Semiarti, 2009).

Bunga anggrek Cattleya terbentuk pada pucuk/ujung tanaman

(Gunawan, 1989). Jumlah kuntum bunga untuk jenis Cattleya berdaun satu

berjumlah 1-2 kuntum bunga dan berukuran besar, sementara jenis Cattleya

berdaun 2-3 mempunyai bunga 3-8 kuntum dan berukuran kecil. Panjang tangkai

bunga termasuk pendek, diameter bunga 5 hingga lebih dari 16 cm, dan daya

tahan bunga bertahan 1-2 minggu bila tidak dipotong dan kurang lebih 3-4 hari

bila digunakan sebagai bunga potong (Widiastoety, 2005). Struktur bunga pada

13

genus Cattleya pada dasarnya agak sederhana, mekar secara khusus, sepal lebar,

petal yang menjuntai diatas bibir (labelum) yang besar, indah dan biasanya

labellum berwarna berbeda (Hawkes, 1965).

Gambar 1. Bunga Cattleya ‘Blc. Mount Hood Mary’

(Sumber: www.orchidsamore.com Brassolaeliocattleya Mount Hood Mary Flower)

2.1.2.2. Daun

Bentuk daun anggrek terdiri dari berbagai macam bentuk seperti agak

bulat, lonjong, sampai lanset. Tebal daun beragam, dari tipis sampai berdaging,

dan kaku serta permukaannya rata. Daun tidak bertangkai, sepenuhnya duduk

pada batang, bagian tepi bergerigi ataupun rata, tulang daun sejajar dengan tepi

daun dan berakhir di ujung daun serta daun anggrek muncul pada ruas-ruas batang

dengan posisi berhadapan atau berpasangan (Widiastoety, 2005).

Berdasarkan pertumbuhannya anggrek Cattleya termasuk golongan

evergreen yaitu daun tetap segar/hijau dan tidak gugur secara serentak. Daun

anggrek Cattleya berbentuk lanset ataupun lebar, tebal dan berdaging

(Widiastoety, 2005). Sandra (2003), menyebutkan bahwa anggrek Cattleya

termasuk anggrek berdaun lebar, bentuk daunnya sederhana, bertulang daun lurus

serta jumlahnya satu atau dua helai tiap batang. Anggrek berdaun lebar biasanya

lebih gampang berbunga dibandingkan yang berdaun sempit karena proses

14

fotosintesis dan transpirasi juga semakin cepat sehingga makanan yang dihasilkan

lebih banyak.

2.1.2.3. Batang

Bentuk batang anggrek beraneka ragam, ada yang ramping, gemuk

berdaging seluruhnya atau menebal di bagian tertentu saja, dengan atau tanpa

umbi semu (pseudobulb). Pseudobulb berfungsi sebagai tempat cadangan

makanan untuk pertumbuhan dan perkembangan generatif atau pembungaan.

Ukuran bervariasi mulai dari yang sangat besar, sangat pendek, ataupun sangat

panjang (Widiastoety, 2004).

Berdasarkan pertumbuhannya, batang anggrek dapat dibagi menjadi dua

golongan, yaitu tipe simpodial dan tipe monopodial. Anggrek Cattleya termasuk

golongan anggrek tipe simpodial yakni mempunyai batang yang berumbi semu

(pseudobulb) dengan pertumbuhan ujung batang terbatas, dimana tangkai bunga

keluar dari ujung pseudobulb. Pertumbuhan batang akan terhenti bila telah

mencapai maksimal. Pertumbuhan baru dilanjutkan oleh tunas anakan yang

tumbuh di sampingnya. Tunas anakan tersebut tumbuh dari rhizoma

(batang di bawah media) yang menghubungkannya dengan tanaman induk

(Widiastoety, 2005).

2.1.2.4. Akar

Pada umumnya, akar anggrek berbentuk silindris, berdaging lunak, dan

mudah patah. Bagian ujung akar meruncing, licin, dan sedikit lengket. Dalam

keadaan kering, akar tampak berwarna putih keperak-perakan dan hanya bagian

ujung akar saja yang berwarna hijau atau tampak agak keunguan. Akar yang

sudah tua akan berwarna cokelat dan kering. Akar anggrek bervelamen, yaitu

15

lapisan luar yang terdiri dari beberapa lapis sel berongga dan transparan, serta

merupakan lapisan pelindung pada sistem saluran akar. Velamen ini berfungsi

melindungi akar dari kehilangan air selama proses transpirasi dan evaporasi,

menyerap air, melindungi bagian dalam akar, serta membantu melekatnya akar

pada benda yang ditumpanginya (Widiastoety, 2004).

Akar anggrek Cattleya yang merupakan anggrek simpodial, diproduksi

pada bagian dasar pseudobulb atau sepanjang rhizoma yang menghubungkan

pseudobulb satu dengan lainnya (Gunawan, 2005). Anggrek Cattleya memiliki

akar lekat dan akar udara. Fungsi akar lekat diduga hanya untuk menahan tanaman

tetap pada posisisnya, sedangkan akar udara lebih berperan dalam proses

pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikarenakan akar udara mampu

menyerap unsur-unsur hara (Gunadi, 1977).

2.1.2.5. Buah

Buah anggrek merupakan buah kapsular yang berwarna hijau, berbelah

enam, jika masak mengering dan terbuka dari samping. Bijinya sangat kecil dan

ringan sehingga mudah terbawa angin. Biji anggrek tidak memiliki jaringan

penyimpan cadangan makanan (endosperm). Oleh karena itu, untuk

perkecambahan dan pertumbuhan awal biji anggrek dibutuhkan gula dan

persenyawaan-persenyawaan lain dari luar atau dari lingkungan sekelilingnya

(Gunawan, 2005).

Bentuk buah anggrek umumnya berbeda-beda, bergantung pada jenisnya.

Biasanya, setelah bunga diserbuki dan dibuahi, 3-9 bulan kemudian muncul buah

yang sudah tua. Kematangan buah sangat bergantung pada jenis anggreknya.

Buah pada anggrek Cattleya baru matang setelah sembilan bulan. Bagian awal

16

yang terbuka adalah tengahnya bukan di ujung atau pangkal buah. Di dalam buah

terdapat biji yang dapat mencapai 5 juta biji (Iswanto, 2010).

2.1.3. Lingkungan Tumbuh Anggrek

Anggrek hidup epifit pada pohon dan ranting-ranting tanaman lain, tetapi

dalam pertumbuhannya anggrek dapat ditumbuhkan dalam pot yang diisi media

tertentu. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman anggrek yaitu suhu,

kelembaban, dan cahaya serta pemeliharaan seperti pemupukan dan penyiraman

(Hidayani, 2007).

Anggrek Cattleya merupakan anggrek yang tumbuh di daerah yang

mempunyai ketinggian antara 750-2 000 m dpl. Anggrek Cattleya akan tumbuh

dengan baik bila lingkungan tempat tumbuhnya mempunyai suhu siang antara

21-32ºC dan suhu malam 13-18ºC. Intensitas cahaya yang dibutuhkan berkisar

2000-4000 fc atau 30% cahaya matahari penuh, kelembaban sekitar 60-80%,

selain itu juga perlu sirkulasi udara dan pengairan yang cukup baik

(Soeryowinoto, 1974).

2.1.4. Kelebihan Anggrek Cattleya

Cattleya adalah anggrek berbunga tunggal yang keindahan bunganya

sangat sempurna karena keindahan bunganya dan ukuran bunganya yang pada

umumnya besar maka Cattleya dijuluki sebagai The Queen of Orchid. Spesies

yang ukuran bunganya paling besar adalah Cattleya gigas, namun spesies yang

paling terkenal adalah Cattleya skinneri yang dijadikan sebagai bunga nasional

negara Brasil (Sarwono, 2002).

17

Anggrek Cattleya memiliki keanekaragaman bentuk dan warna bunga

seperti pink, ungu, putih, dan oranye, memiliki lidah bunga yang besar dengan

bermacam-macam warna dan ada yang berbeda dengan warna mahkotanya

(Widiastoety, 2005). Cattleya ‘Blc. Mount Hood Mary’ merupakan salah satu

jenis anggrek Cattleya hibrida yang memiliki ukuran diameter bunga sebesar

± 20 cm dan berwarna putih. Dalam pertumbuhannya, Cattleya tidak

membutuhkan banyak air dan termasuk anggrek yang mudah untuk ditumbuhkan

(Hawkes, 1965). Cattleya memiliki nilai jual yang tinggi dengan harga yang

relatif mahal dan umumnya digunakan sebagai aksen pemanis dalam rangkaian

bunga untuk pernikahan dan acara-acara penting lainnya karena memiliki

kesegaran yang relatif lama (Sarwono, 2002).

2.2. Perbanyakan In Vitro

Perbanyakan in vitro adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari

tanaman seperti protoplasma sel, sekelompok sel, jaringan dan organ, serta

menumbuhkannya dalam keadaan aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat

memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman utuh kembali

(Sandra, 2004). Dasar teori kultur jaringan adalah konsep totipotensi

(total potensi genetik) sel yang artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti

zigotnya yaitu mampu memperbanyak diri dan berdiferensiasi menjadi tanaman

lengkap (George dan Sherrington, 1984).

Menurut Gunawan (1995), perbanyakan melalui kultur jaringan atau

in vitro sangat diperlukan pada tanaman-tanaman yang memiliki persentase

perkecambahan biji rendah, tanaman hibrida yang berasal dari tetua yang

menunjukkan male sterility, serta tanaman yang selalu diperbanyak secara

18

vegetatif. Semua pekerjaan dalam kultur in vitro dilakukan dalam laboratorium

sehingga pelaksanaannya tidak bergantung dari musim dan faktor lingkungan lain

serta tidak memerlukan daerah pembibitan yang luas.

Gunawan (1992), menyebutkan pemanfaatan teknik kultur jaringan dalam

bidang agronomi diantaranya adalah :

1. Membantu perbanyakan vegetatif tanaman dalam rangka penyediaan bibit dari

induk superior

2. Membersihkan bahan tanaman/bibit dari virus yang ada dalam tubuh induk

3. Membantu program pemuliaan tanaman untuk menghasilkan tanaman yang

lebih baik

4. Membantu proses konservasi dan preservasi plasma nuftah tanaman

5. Produksi persenyawaan kimia untuk keperluan farmasi dan pewarna untuk

industri makanan dan kosmetik di dalam kultur sel

2.3. Faktor Penentu Keberhasilan Perbanyakan In Vitro

Keberhasilan teknik kultur jaringan bergantung pada syarat-syarat tertentu.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi diantaranya adalah pemilihan eksplan yang

tepat, penggunaan media yang cocok, teknik sterilisasi eksplan, keadaan

penanaman yang aseptik, kondisi fisik lingkungan tumbuh serta keterlibatan zat

pengatur tumbuh terutama auksin dan sitokinin (Zulkarnain, 2009).

2.3.1. Eksplan

Eksplan adalah bagian tanaman yang digunakan sebagai bahan untuk

inisiasi suatu kultur. Secara teoritis, hampir semua bagian tanaman dapat

digunakan sebagai eksplan, namun pertumbuhannya bergantung dari sumber dan

19

ukuran eksplan (Gunawan, 1992). Eksplan yang digunakan dapat berasal dari

jaringan meristmem tunas, kepala sari atau tepung sari, cadangan makanan

(endosperm) atau embrio, kalus, dan organ tanaman yang meliputi pucuk, bunga,

daun, dan akar (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Aspek-aspek yang harus diperhatikan dalam pemilihan eksplan yakni

genotip atau varietas, umur, kondisi fisiologis, dan ukuran ekpslan

(Zulkarnain, 2009). Penggunaan jaringan muda dan jaringan yang sedang aktif

pertumbuhannnya, seperti tunas, daun, mata tunas, tangkai tunas dan ujung akar

dapat meningkatkan keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro karena

memiliki daya regenerasi yang tinggi, lebih mudah berproliferasi dan relatif lebih

bersih (mengandung lebih sedikit kontaminan) (Yusnita, 2003). Dalam hal ini

maka tunas mikro dapat dimanfaatkan sebagai bahan perbanyakan yang dapat

tumbuh dan berkembang.

2.3.2. Komposisi Media

Media kultur merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan

perbanyakan tanaman secara kultur in vitro. Spesies tanaman, jaringan atau organ

yang akan ditumbuhkan, dan tujuan penggunaan teknik kultur jaringan

menentukan pemilihan media tertentu dalam kutur jaringan. Pemilihan media

yang tepat pada metode kultur in vitro bergantung pada pemahaman yang baik

pada kebutuhan nutrisi yang dibutuhkan. Anggrek mempunyai cakupan biokimia,

fisiologi, dan keanekaragaman genetik yang sangat luas maka diperlukan media

kultur spesifik untuk pertumbuhannya (Oliviera dan Faria, 2005).

Media pada umumnya mengandung lima komposisi dasar yaitu mineral

(garam-garam anorganik) yang terdiri dari unsur hara makro dan mikro, sebagai

20

contoh unsur N, P, K, Ca, Mg, Na, S, Fe, Mn, Co dan Zn, sumber karbon dan

energi seperti glukosa dan sukrosa, vitamin, bahan tambahan organik, asam

amino, dan zat pengatur tumbuh (fitohormon) seperti kelompok auksin dan

sitokinin (Hartman et al., 1990).

Masing-masing unsur anorganik mempunyai peranan penting dalam

pembentukan klorofil dan protein, pertumbuhan vegetatif, pemanjangan sel

tanaman, meningkatkan aktivitas enzim, mengaktifkan pembentukan jaringan

meristematik, dan translokasi karbohidrat (George et al., 2008).

Media kultur in vitro juga mengandung karbohidrat sebagai sumber energi

yang didapat dari penggunaan gula. Gula yang terbaik adalah sukrosa, walaupun

glukosa dan fruktosa dapat juga digunakan. Konsentrasi gula yang digunakan

dalam media kultur jaringan bergantung pada tipe dan umur bahan tanaman

(Pierik, 1987). Karbohidrat ini digunakan untuk menggantikan karbon yang

biasanya didapat dari atmosfer melalui fotosintesis (Gunawan, 1995).

Komponen vitamin seperti vitamin B1 (tiamin) mutlak diperlukan

walaupun dalam jumlah sedikit, konsentrasi yang digunakan berkisar antara

0.1-20 mg L-1

. Selain tiamin, vitamin yang biasa digunakan adalah Piridoksin

HCl, Asam nikotinat, Niasin, Glisin, Mio-inositol. Vitamin-vitamin ini umumnya

berperan dalam reaksi-reaksi enzimatik, mempercepat pembelahan sel, dan

sebagai koenzim dalam reaksi yang menghasilkan energi

(Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Asam-asam amino seperti kasein hidrolisat, sistein, asparagin, pepton serta

glutamin. Asam amino berperan penting untuk pertumbuhan dan diferensiasi

kalus, berperan dalam metabolisme amino (Hendaryono dan Wijayani, 1994),

21

sebagai kofaktor dalam pembentukan enzim, menstimulir proliferasi jaringan dan

memperlancar respirasi (Gunawan, 1995).

Bahan tambahan organik yang biasa digunakan diantaranya air kelapa,

ekstrak ragi, pisang, tomat, ekstrak wortel, taoge, ekstrak kentang, alpokat,

pepaya, dan apel. Ditinjau dari sudut pandang ilmiah, penggunaan ekstrak-ekstrak

alami masih dapat dianjurkan dan kehadiran senyawa-senyawa tersebut tidak

dapat diabaikan begitu saja apabila ternyata senyawa-senyawa murni tidak dapat

memenuhi kebutuhan yang diharapkan (Zulkarnain, 2009).

Hendaryono dan Wijayani (1994), menyebutkan bahwa zat pengatur

tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah

sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologi

tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari lima kelompok yaitu

auksin, sitokinin, giberelin, etilen dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh

yang berlainan terhadap proses fisiologis.

2.3.3. Teknik Sterilisasi

Keberhasilan perbanyakan tanaman secara in vitro, salah satunya

dipengaruhi oleh teknik sterilisasi. Chawla (2002), menyebutkan bahwa prosedur

sterilisasi secara umum dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu :

1. Sterilisasi media serta alat-alat biasanya dengan menggunakan autoclave.

Beberapa cara dalam pelaksanaan sterilisasi media serta alat-alat yaitu

sterilisasi uap, sterilisasi kering, sterilisasi filter, dan sterilisasi ultra violet.

2. Pemeliharaan kondisi aseptik laboratorium. Kondisi aseptik perlu dijaga

terutama ketika proses penanaman sedang berlangsung. Pemeliharaan kondisi

aseptik dapat dilakukan dengan cara membersihkan tangan dan

22

Laminar Air Flow Cabinet menggunakan alkohol atau dengan melakukan

sterilisasi api yaitu membakar alat-alat yang akan digunakan untuk menanam

setelah sebelumnya disemprot dengan alkohol.

3. Sterilisasi bahan tanaman atau eksplan. Bahan tanaman disterilisasi dengan

menggunakan bahan kimia. Jenis dan konsentrasi dari bahan kimia yang akan

digunakan dan lama waktu sterilisasi harus diputuskan secara empiris.

2.3.4. Kondisi Fisik Lingkungan Tumbuh

Kondisi fisik lingkungan tumbuh yang meliputi cahaya, suhu, dan

kelembaban merupakan faktor lain yang menentukan keberhasilan dalam kultur

jaringan. Peran cahaya terhadap pertumbuhan eksplan ditentukan oleh intensitas

cahaya, kualitas cahaya dan lama penyinaran (George et al., 2008). Peranan

cahaya tidak terlalu penting pada fotosintesis in vitro dibandingkan dengan

fotosintesis in vivo. Pentingnya cahaya dalam kultur jaringan terletak pada

pengaruhnya lebih terhadap fotomorfogenesis dibandingkan terhadap fotosintesis.

Hal ini disebabkan laju fotosintesis tanaman dalam kultur jaringan sangat rendah

karena eksplan sebagian besar bergantung pada ketersediaan sukrosa yang

terkandung di dalam media (George dan Sherrington, 1984).

Suhu yang diperlukan untuk pertumbuhan jaringan pada umumnya

berkisar antar 20-28ºC. Penggunaan suhu yang terlalu rendah dapat mengurangi

aktivitas enzim terutama peroksidase dan oksidase yang bertindak sebagai

katalisator dalam proses oksidasi senyawa fenol dan dapat menyebabkan

penghambatan pertumbuhan eksplan karena terjadi pembekuan, sebaliknya suhu

yang terlalu tinggi dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme penyebab

kontaminasi (Pierik, 1987).

23

Kelembaban merupakan faktor penting yang sangat menentukan

keberhasilan kultur in vitro berbagai spesies tanaman. Kelembaban relatif di

dalam ruang kultur sekitar 70%, namun kebutuhan kelembaban di dalam wadah

kultur mendekati 90% (Zulkarnain, 2009). Kelembaban relatif yang

direkomendasikan untuk ruang pertumbuhan adalah 70% (George et al., 2008).

Kelembaban relatif ruang kultur yang berada dibawah 70% dapat mengakibatkan

media dalam botol kultur (yang tidak tertutup rapat) akan cepat menguap dan

mengering sehingga eksplan dan planlet yang dikulturkan akan cepat kehabisan

media, sebaliknya kelembaban yang terlalu tinggi menyebabkan tanaman tumbuh

abnormal yakni daun lemah, mudah patah, dan tanaman berukuran kecil yang

dikenal dengan kondisi vitrifikasi (George et al., 2008).

2.3.5. Zat Pengatur Tumbuh

Konsep zat pengatur tumbuh diawali dengan konsep hormon tanaman.

Hormon tanaman adalah senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam

konsentrasi rendah dapat mempengaruhi proses-proses fisiologi. Proses-proses

fisiologi ini terutama berkenaan dengan proses pertumbuhan dan perkembangan

tanaman (Wattimena, 1992). Dengan ditemukannya zat pengatur tumbuh yang

dapat merangsang pertumbuhan vegetatif, maka penggunaan zat pengatur tumbuh

tersebut sangat penting pada media tanam kultur jaringan.

Zat pengatur tumbuh yang banyak dipergunakan dalam kultur jaringan

adalah jenis auksin dan sitokinin. Keseimbangan auksin dan sitokinin menentukan

arah pertumbuhan dan perkembangan tanaman dalam kultur in vitro.

Perbandingan konsentrasi yang seimbang antara auksin dan sitokinin akan

menstimulasi pembentukan kalus. Bila konsentrasi auksin lebih tinggi

24

dibandingkan sitokinin akan menstimulasi pembentukan akar, sedangkan bila

konsentrasi sitokinin lebih tinggi dibandingkan auksin akan menstimulasi

pembentukan tunas (George dan Sherrington, 1984).

Auksin berperan pada berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan

antara lain pembesaran sel, penghambatan mata tunas samping, aktivitas pada

kambium, dan pertumbuhan akar. Peran fisiologis sitokinin secara umum adalah

mendorong pembelahan sel, morfogenesis, pertunasan, pembentukan kloroplas,

pembentukan umbi pada kentang, pemecahan dormansi, pembukaan stomata,

pembungaan dan pembentukan buah partenokapri, serta menghambat senessen

dan absisi (Wattimena, 1992).

2.4. Perbanyakan In Vitro pada Anggrek

Arditti (2008), menyebutkan perbanyakan anggrek secara in vitro telah

dimulai sejak tahun 1874 dimana Noel dan Bernard merupakan orang yang

pertama kali menemukan formulasi metode perkecambahan simbiotik benih

anggrek secara in vitro. Melalui teknik kultur jaringan dimungkinkan untuk

memproduksi ribuan planlet dalam satu tahun dari satu eksplan tanaman dengan

melakukan berulang kali sub kultur.

Hasil perkembangan kultur in vitro pada tanaman anggrek telah dirasakan

manfaatnya. Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan metode

tersebut antara lain perbanyakan vegetatif dan generatif yang cepat dan efisien,

mempermudah seleksi mutan, menghindari sterilitas yang menghambat program

hibridisasi, produksi tanaman bebas patogen dan pelestarian plasma nuftah

(Arditti dan Ernst, 1993).

25

Pada tahun 1960, dilaporkan secara luas tentang pembiakan vegetatif

tanaman anggrek dimana pada saat itu Morel mencoba mendapatkan tanaman

Cymbidium yang bebas virus dengan kultur apikal meristem. Kultur meristem ini

kemudian tumbuh dan berkembang menjadi tanaman-tanaman kecil dalam jumlah

banyak dan bebas dari virus (Gunawan, 1989). Maka sejak saat itu, berbagai

percobaan kultur jaringan berbagai macam anggrek telah dilakukan.

2.4.1. Jenis-jenis Eksplan pada Perbanyakan Anggrek secara In Vitro

Bahan-bahan tanaman atau eksplan yang digunakan dalam perbanyakan

seara in vitro diambil dari jaringan yang diperkirakan dapat tumbuh dan

berkembang menjadi tanaman. Anggrek dapat diperbanyak melalui organ

generatif biji maupun organ vegetatif yang dikulturkan secara steril pada medium

dalam botol. Menurut Arditti dan Ernst (1993), hampir seluruh bagian jaringan

atau organ dapat digunakan sebagai eksplan, namun tingkat keberhasilan yang

ditunjukkan bergantung dari sistem kultur yang digunakan, spesies yang

dikulturkan, dan sterilisasi eskplan.

Eksplan yang digunakan pada perbanyakan secara in vitro tidak semua

mudah ditumbuhkan, ada beberapa bagian tanaman yang sukar ditumbuhkan.

Bagian-bagian tanaman yang mudah ditumbuhkan adalah pucuk tanaman,

meristem, tunas aksilar, daun muda pada beberapa jenis Cattleya, dan tunas muda

yang baru tumbuh (Gunawan, 2005). Eksplan yang juga sering digunakan pada

perbanyakan angrek secara in vitro adalah protocorm dan protocorm like bodies

(plb). Protocorm merupakan biji yang berisi embrio yang belum terorganisir,

terdiri dari beberapa ratus sel yang selama masa perkecambahan biji membentuk

struktur berupa umbi (Zulkarnain, 2009). Protocorm like bodies (plb) merupakan

26

struktur yang menyerupai protocorm yang terbentuk dari jaringan eksplan dan

atau kalus in vitro (Arditti, 2008).

2.4.2. Media Kultur pada Perbanyakan Anggrek

Media dalam kultur jaringan merupakan campuran air dan hara yang

mengandung garam-garam anorganik, zat pengatur tumbuh dan senyawa

kompleks alami. Beberapa media dasar dalam kultur jaringan yang banyak

digunakan diantaranya adalah media dasar Murashige dan Skoog, B5, White,

Vacin dan Went, Nitsch dan Nitsch, Schenk dan Hildebrant, WPM, dan N6

(Gunawan, 1992). Sarwono (2002), menyebutkan bahwa media Vacin dan Went

merupakan media yang dianggap terbaik untuk budidaya anggrek secara in vitro

dimana media ini terdiri dari elemen makro, elemen mikro, sukrosa, agar, dan air

destilasi. Meskipun demikian, media MS juga dapat digunakan untuk

perbanyakan anggrek secara in vitro karena media MS merupakan media dasar

yang paling luas penggunaannya. Hal itu dikarenakan medium MS memiliki

kandungan garam-garam yang lebih tinggi daripada media lain, disamping

kandungan nitratnya juga tinggi (Zulkarnain, 2009).

2.4.3. Penggunaan Pupuk Daun pada Media Kultur In Vitro

Pada teknik kultur jaringan anggrek, pupuk daun dapat dipakai pada media

sebagai sumber unsur hara. Pupuk daun mengandung unsur hara atau elemen

makro dan mikro yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan

tanaman, termasuk oleh tanaman anggrek. Beberapa jenis pupuk daun yang telah

digunakan sebagai media bagi pertumbuhan protocorm dan planlet anggrek yaitu

Pokon, Peter Special, Gaviota, Hyponex, Greenzit Super, Bayfolan, Gandasil D,

27

Florint, Vitabloom, Metalik, Uteka, Orgasol, Cytozym, Kumbayah dan Molifert

(Soedjono dan Kamidjono, 1992).

Media dasar pupuk Growmore dan Hyponex dapat dijadikan media

alternatif pengganti media Vacin dan Went atau ½ MS dalam perbesaran seedling

anggrek Dendrobium hibrida (Lingga dan Marsono, 2008). Pupuk daun juga dapat

dijadikan pengganti media Knudson pada penanaman biji anggrek

(Gunawan, 2005). Soedjono dan Kamidjono (1992), menyebutkan bahwa

beberapa penelitian medium sapih dengan bahan dasar pupuk daun telah

menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan medium

Vacin dan Went. Maka dari itu, pada saat ini pupuk daun tidak hanya digunakan

dengan cara penyemprotan pupuk ke tanaman tetapi digunakan sebagai bahan

dasar media dalam kultur jaringan anggrek karena pupuk daun merupakan pupuk

majemuk yang lengkap dengan kandungan unsur hara makro dan mikro.

Pupuk daun mengandung berbagai unsur makro dan mikro. Hara makro

dan mikro yang terdapat dalam pupuk daun Growmore adalah N 32%, P 10%,

K 10%, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Sulfur (S), Boron (B), Copper (Cu),

Manganese (Mn), Molybdenum (Mo), Zinc (Zn), Iron (Fe).

2.4.4. Penggunaan Bahan Organik Kompleks pada Media Kultur In Vitro

Bahan organik yang ditambahkan pada media dasar dalam perbanyakan

secara in vitro digunakan pada produksi anggrek secara massal untuk

mendapatkan planlet yang baik. Bahan organik alami yang digunakan dalam

kultur jaringan sebagai suatu suplemen dimaksudkan untuk memantapkan

pertumbuhan dan perkembangan kultur (Hartman et al., 1990). Bahan organik

28

yang biasa digunakan dalam kultur jaringan anggrek adalah ekstrak wortel

(Puchooa dan Ramburn, 2004) dan air kelapa (Gunawan, 1995).

2.4.4.1. Ekstrak Wortel

Wortel merupakan salah satu sayuran dengan umbi berwarna kuning

hingga kemerah-merahan karena mengandung pigmen karotenoid dengan kadar

yang cukup tinggi. Kadar karoten dalam wortel yang berwarna kuning muda

berkisar antara 7-12 µg per gram, sedangkan wortel yang berwarna kuning tua

sampai 100-170 µg per gram (Paul dan Palmer, 1975).

Menurut Paul dan Palmer (1975), karotenoid di dalam buah-buahan dan

sayur-sayuran pada umumnya stabil pada pemasakan biasa. Demikian pula

Luh dan Woodroof (1988) menyatakan bahwa pada umumnya pemasakan hanya

memberikan pengaruh yang tidak berarti terhadap karotenoid.

Umbi wortel mengandung nilai gizi yang tinggi yaitu sangat kaya akan

vitamin A, umbi wortel juga mengandung zat lain antara lain alkaloida akonitina

atau asetbencilakonin, benzoilakonina, akonina dan neupelina. Umbi wortel

mengandung senyawa karoten (pro-vitamin A), β-karoten yang sangat tinggi dan

zat pengatur tumbuh IAA atau yang dikenal dengan auksin (Cahyono, 2002).

2.4.4.2. Air Kelapa

Air kelapa merupakan salah satu diantara beberapa bahan organik alami

yang dapat digunakan dalam kultur jaringan dan telah lama diketahui sebagai

sumber yang kaya akan zat-zat aktif yang diperlukan untuk perkembangan

embrio. Hendaryono dan Wijayani (1994), menyebutkan air kelapa merupakan

endosperm cair yang mengandung zat makanan, dimana pada buah kelapa

perubahan endosperm bagian pinggir menjadi daging buah, sedangkan bagian

29

tengahnya menjadi air kelapa. Pada air kelapa ini dapat dilihat suatu interaksi

antara sitokinin dengan fitohormon lainnya di dalam proses perkembangan embrio

(Wattimena, 1992). Gunawan (1995), menyatakan bahwa efek air kelapa pada

pertumbuhan menjadi lebih baik bila dalam media juga ditambahkan pemberian

auksin.

Van Overbeck pada tahun 1944 menemukan bahwa air kelapa memiliki

kemampuan untuk menyokong pertumbuhan embrio Datura stramonium sehingga

potongan embrio tersebut dapat menjadi tanaman lengkap (Gunawan, 1995). Air

kelapa yang baik untuk campuran media kultur jaringan anggrek yaitu air kelapa

pada tingkat ketuaan kelapa muda dan sedang yang manis rasanya dengan daging

buah yang tidak terlalu lunak tetapi juga belum terlalu keras (umur 210-240 hari)

(Hendaryono dan Wijayani, 1994), serta daging buah berwarna putih dan masih

dapat dikerok dengan sendok (Soeryowinoto, 1974).

George dan Sherrington (1984), menyebutkan senyawa-senyawa yang

terkandung dalam air kelapa diantaranya gula dan meliputi sukrosa, glukosa,

fruktosa dan manitol yang berfungsi sebagai sumber energi bagi pertumbuhan dan

perkembangan jaringan, Diphenyl urea yang mempunyai aktivitas seperti

sitokinin dan juga mengandung zat-zat seperti vitamin, asam-asam amino, fosfor,

zat pengatur tumbuh yang berfungsi sebagai kofaktor pembentuk enzim, memacu

diferensiasi tunas, menstimulir proliferasi jaringan, memperlancar metabolisme,

dan respirasi. Pada prinsipnya sitokinin dapat digantikan dengan air kelapa,

karena itu air kelapa pada media kultur jaringan yang dimodifikasi telah banyak

dilakukan dan berhasil pada beberapa jenis tanaman.

30

2.5. Kontaminasi

Salah satu faktor pembatas yang mempengaruhi keberhasilan kultur

jaringan adalah kontaminasi. Kontaminasi terjadi karena adanya mikroorganisme

pada kultur baik pada media kultur atau eksplan yang dapat menghambat

pertumbuhan eksplan ataupun menyebabkan kematian eksplan. Jenis kontaminasi

ada dua yaitu kontaminasi eksternal dan kontaminasi internal. Kontaminasi

eksternal dapat disebabkan oleh bakteri maupun jamur, sedangkan kontaminasi

internal terdapat dalam bahan eksplan itu sendiri. Kontaminasi oleh bakteri

ditandai oleh perubahan warna media menjadi putih keruh seperti susu dan berbau

busuk, sedangkan kontaminasi yang disebabkan oleh jamur ditandai dengan

adanya spora pada eksplan maupun pada media kultur

(Susilowati dan Listyawati, 2001). Sumber kontaminasi lainnya dapat berasal dari

organisme kecil yang masuk ke dalam media, penggunaan alat-alat yang kurang

steril, sterilisasi media yang tidak sempurna, penanaman yang kurang hati-hati,

dan lingkungan kerja yang kotor (Gunawan, 1995).