KULTUR JARINGAN VANILI (Vanilla planifolia Andrews) DENGAN MODIFIKASI MEDIA MS

Vanilla planifolia Andrews - Tanaman vanili (Vanilla planifolia Andrews) adalah tanaman yang termasuk famili Orchidaceae (anggrek-anggrekan). Aroma khas vanili berasal dari buahnya yang dihasilkan dari proses penyerbukan bunga vanili. Tanaman vanili merupakan salah satu tanaman rempah yang bernilai ekonomi cukup tinggi. Polong tanaman ini digunakan untuk bahan penyegar, penyedap dan pengharum makanan, gula-gula, ice cream, minuman, serta bahan obat-obatan. Polong vanili kering ini dapat diolah lebih lanjut menjadi ekstrak oleoresin, yang penggunaannya cukup banyak di luar negeri. 

Vanili Indonesia sangat digemari para konsumen karena memiliki kadar bahan vanilin cukup tinggi, sehingga menjadi salah satu tanaman industri yang banyak memberikan sumbangan pendapatan bagi petani maupun sumber devisa negara. Kadar vanilin dalam vanili mencapai 2,75%. Kadar vanilin dalam vanili olahan ditentukan selain oleh varietas vanili, cara bertanam, dan daerah geografi vanili itu ditanam, serta tergantung pada cara pengolahan pasca panennya. Secara umum, fluktuasi harga vanili relatif stabil jika dibandingkan dengan tanaman perkebunan lainnya. Namun pada kenyataannya, meskipun kualitas vanili Indonesia menduduki posisi paling tinggi di dunia, tetapi secara kuantitas Indonesia baru dapat memasok sekitar 10 persen dari total kebutuhan pasar dunia. 

Permintaan Pasar Dunia

Permintaan dunia atas vanili Indonesia pada tahun 2004 mencapai 6.500.000 ton. Namun pada kenyataannya, Indonesia baru mampu memenuhi sekitar 650.000-1.000.000 ton. Rendahnya produktivitas vanili di Indonesia disebabkan oleh besarnya pengaruh musim, sehingga tanaman vanili tidak dapat berbuah sepanjang tahun. Kecenderungannya, hampir di seluruh Indonesia vanili berbuah dalam waktu yang hampir bersamaan. Akibatnya, pasokan ke pasar pun bersifat musiman. Keadaan tersebut terus berulang dari tahun ke tahun, karena tidak diimbangi dengan rekayasa wilayah, rekayasa teknologi, dan inovasi dalam budidaya dan penanganan hasil. Masalah utama usaha tani vanili Indonesia adalah rendahnya produksi dan mutu hasil, sehingga produk yang dihasilkan kurang mampu bersaing di pasar internasional. 

Saat ini produksi polong kering baru mencapai 0,1-0,4 kg/tanaman/tahun. Pengembangan tanaman vanili di Indonesia menghadapi kendala sulitnya mendapatkan bibit yang tahan terhadap penyakit serta bermutu tinggi, yaitu ukuran buah besar dan kadar vanilinnya tinggi. Salah satu penyakit penting pada vanili adalah penyakit busuk pangkal batang yang disebabkan oleh Fusarium oxysporum. Penyakit tersebut dapat menggagalkan panen sampai 85%. Oleh karena itu, diperlukan penguasaan teknis budidaya vanili yang baik agar dapat meningkatkan pendapatan para petani serta meningkatkan ekspor non migas. 

Teknik Kultur JaringanVanili

Teknik kultur jaringan telah dapat diaplikasikan pada vanili untuk mendapatkan tanaman yang bebas dari penyakit bawaan. Manfaat utama teknik kultur jaringan adalah menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yang besar dengan jangka waktu yang relatif singkat dengan sifat dan kualitas yang diharapkan sama. Perbanyakan in vitro ini memberikan harapan untuk dikembangkan jika menginginkan hasil yang baik dan berkualitas. Teknik kultur jaringan dapat digunakan untuk memperbanyak tanaman anggrek secara cepat, dengan mengambil beberapa tunas untuk diperbanyak. Tunas tersebut dapat digandakan dengan menggunakan hormon yang tepat. Hormon yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah auksin dan sitokinin yang mempengaruhi pertumbuhan dalam kultur sel, jaringan dan organ. 

Auksin memiliki peran merangsang pembesaran sel yang terdapat pada pucuk tanaman, dan menyebabkan pertumbuhan pucuk-pucuk baru. Secara alami beberapa eksplan memproduksi auksin dalam jumlah yang cukup, tetapi kebanyakan membutuhkan tambahan, seperti IAA dalam jumlah yang kecil. IAA dapat memacu pemanjangan akar pada konsentrasi yang sangat rendah. IAA berperan dalam aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Namun, pada konsentrasi tinggi IAA menghambat pembesaran sel-sel akar dan pertumbuhan mata tunas. Terdapat interaksi antara auksin dan sitokinin, pada konsentrasi rendah auksin mendorong pertumbuhan tunas sehingga mendukung kerja sitokinin, sebaliknya sitokinin pada konsentrasi rendah mendukung kerja auksin yaitu mendorong pertumbuhan akar. 

Sitokinin juga mempunyai peran penting dalam propagasi secara in vitro, yaitu merupakan perangsang pembelahan sel dalam jaringan yang dibuat eksplan, dan merangsang pertumbuhan tunas daun. Namun demikian, kadar sitokinin yang optimal untuk pertumbuhan tunas, dapat menghambat pertumbuhan dan pembentukan akar. Sitokinin yang paling aktif berdasarkan hasil pengujian oleh D. S. Letham pada tahun 1974 adalah senyawa yang sebelumnya diberi nama umum zeatin dan zeatin ribosida. Zeatin pertama kali dicirikan oleh Letham dan Carlos Miller pada saat yang hampir bersamaan pada tahun 1964, keduanya menggunakan endosperma cair biji jagung muda (Zea mays) sebagai sumbernya. Zeatin ditemukan sebagai bahan aktif yang telah diketahui mampu mendorong pertumbuhan tanaman. Zeatin yang semula diduga hanya terdapat pada air kelapa muda dan ragi, ternyata juga banyak terdapat pada air tomat, biji jagung muda, pada kecambah berbagai biji, dan jaringan berbagai organ (akar, daun, bunga, buah) dari bermacam-macam jenis tumbuhan. 

Biji jagung memiliki endosperm yang berfungsi sebagai cadangan makanan dan mencapai 75% dari bobot biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya. Pati endosperm sebagian besar terdiri atas dua molekul, yaitu amilosa dan amilopektin. Penggunaan jagung sebagai hormon sitokinin alami diharapkan dapat menghemat biaya dalam usaha peningkatan pertumbuhan tanaman vanili. Selain itu, tanaman jagung juga mudah didapatkan karena mudah dibudidaya dan dapat ditanam di hampir semua jenis tanah. Resiko kegagalan bertanam jagung umumnya sangat kecil dibandingkan tanaman palawija lainnya. Tanaman vanili bukanlah tanaman asli Indonesia. Secara historis, tanaman tahunan ini baru masuk ke Indonesia pada tahun 1819. Namun demikian, tanaman vanili tumbuh lebih subur dan lebih produktif di Indonesia yang beriklim tropis, dibandingkan dengan negara asalnya (Mexico) dan negara produsen vanili lainnya. Bahkan, vanili Indonesia yang dikenal dengan “Java Vanili” memiliki kualitas terbaik di dunia. Hal ini didasarkan atas kadar vanilinnya yang cukup tinggi, yakni sekitar 2,75 persen. 

Batang tanaman vanili memiliki diameter ± 1,5 cm, berwarna hijau, agak lunak, beruas dan berbuku, panjang ruas rata-rata 15 cm. Tanaman ini tumbuh melekat pada pohon atau tonggak yang telah disediakan. Daun vanili merupakan daun tunggal, letaknya berselang-seling pada masing-masing buku, warnanya hijau terang, dengan panjang 10-25 cm serta lebar 5-7 cm. Bentuk daun pipih, berdaging, bulat telur, jorong atau lanset dengan ujung lancip. Tulang daun sejajar, tampak setelah daun tersebut tua atau mengering, sedangkan pada waktu daun masih muda tidak jelas kelihatan. Rangkaian bunga vanili adalah bunga tandan yang terdiri dari 15-20 bunga. Bunga keluar dari ketiak daun bagian pucuk batang. Bentuk bunganya duduk, berwarna hijau-biru agak pucat, panjang 4-8 cm dan berbau agak harum. Bunga vanili terdiri dari 6 daun bunga (3 sepal, 3 petal) yang terletak dalam dua lingkaran. Daun bunga bagian luar (sepal) sedikit lebih besar daripada bagian dalam (petal). Satu dari petalnya berubah bentuk, menggulung seperti corong yang disebut bibir (rostelum). 

Syarat-Syarat Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. Pelaksanaan teknik kultur jaringan berdasarkan teori sel seperti yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, yaitu sel mempunyai kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan setiap sel, dari mana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman yang sempurna. Teknik kultur jaringan dapat berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus, penggunaan medium yang cocok, keadaan yang aseptik, dan pengaturan udara yang baik. 

Media kultur yang memenuhi syarat adalah media yang mengandung nutrien makro dan mikro dalam kadar dan perbandingan tertentu, serta sumber tenaga (umumnya digunakan sukrosa). Seringkali juga mengandung satu atau dua macam vitamin dan zat perangsang pertumbuhan (hormon tanaman) untuk merangsang terjadinya pertumbuhan dan atau pengaturan jenis pertumbuhan. Agar perlu ditambah sebagai materi penyangga sehingga dapat terjadi kontak antara jaringan tanaman dengan media dan juga dengan udara. Terdapat banyak formulasi media yang ada, masing-masing berbeda dalam hal kuantitas maupun kualitas komponennya. Formulasi dasar mineral dari media MS telah diketahui dapat digunakan untuk sejumlah besar spesies tanaman. Modifikasi formula media lebih lanjut dari kadar makro nutrien juga menguntungkan, misalnya kadar senyawa fosfat dapat dinaikkan sampai kira-kira 50-150% dalam media untuk tujuan perbanyakan kuncup daun.

Media kultur jaringan dibedakan menjadi media dasar dan media tambahan. Komposisi media dasar mengandung hara esensial baik makro maupun mikro, sumber energi dan vitamin yang jumlah dan macamnya tergantung dari penemunya. Komposisi media perlakuan merupakan komposisi media tambahan yang dapat berupa vitamin, senyawa organik komplek atau zat pengatur tumbuh. Zat pengatur tumbuh khususnya auksin dan sitokinin adalah suatu zat organik utama yang mengendalikan proses morfogenesis di dalam teknik kultur jaringan. Keseimbangan antara sitokinin dan auksin sangat penting karena masing-masing zat pengatur tumbuh tersebut mempunyai peran yang berbeda dalam pembentukan tunas. Zat pengatur tumbuh sitokinin berperan dalam pembelahan sel dan morfogenesis, sedangkan auksin berperan dalam mengatur pertumbuhan dan pemanjangan sel. Pemanjangan sel, pembelahan sel, morfogenesis dan pengaturan pertumbuhan merupakan proses yang sangat penting dalam pembentukan tunas. 

Jaringan yang masih perlu dipacu dengan zat hormon sering ditambahkan ekstrak zat-zat organik yang memberikan zat tumbuh, misalnya 0,5% ekstrak yeast, 5-10% jus tomat, air kelapa 15% mempunyai efek yang baik sekali, ekstrak tauge 200 g/l, juga sering digunakan kecambah jagung. Ekstrak kedelai sebanyak 150 g/l dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan kalus yang ditambah dengan kacang panjang atau kecambah jagung. Hasil penelitian pada eksplan nodus mikro vanili yang diberi konsentrasi IAA dan kinetin masing-masing sebesar 0; 0,25; 0,5; 0,75; dan 1 ppm menunjukkan bahwa hasil terbaik untuk jumlah dan panjang tunas dicapai pada perlakuan dengan 0 ppm IAA dan 0,75 ppm kinetin dengan jumlah tunas rata-rata sebesar 1,63 tunas per eksplan dengan rataan panjang tiap tunas 1,01 cm. Sementara untuk jumlah dan panjang akar terbaik dicapai pada perlakuan dengan 0,5 ppm IAA dan 0 ppm kinetin, dengan jumlah akar rata-rata sebesar 0,8 akar per eksplan dengan rataan panjang tiap akar 0,66 cm. 

Sementara itu pada penelitian terhadap pertumbuhan kecambah angrek bulan yang ditanam secara in vitro pada media Vacin and Went yang ditambah ekstrak kecambah kacang hijau (taoge) dan ekstrak biji kacang hijau menunjukkan bahwa perlakuan ekstrak taoge 150 g/l memberikan hasil tinggi plantlet tertinggi yaitu sebesar 2,42 cm, panjang daun tertinggi yaitu 1,27 cm, rata-rata jumlah daun terbanyak yaitu 2,15 helai setelah umur 16 minggu setelah tanam, panjang akar tertinggi yaitu 2,38 cm, dan rata-rata jumlah akar terbanyak yaitu 1,89 buah setelah umur 16 minggu setelah tanam.

Tweet