bab ii tinjauan pustaka 2.1 biologi kelapa dan peran kelapa …repository.ump.ac.id/1117/3/bab...

12

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biologi Kelapa dan Peran Kelapa bagi Manusia (Cocos nucifera L.)

2.1.1 Deskripsi Kelapa

Kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan tanaman anggota keluarga Arecaceae

dan satu-satunya anggota genus Cocos yang diyakini memiliki asal-usul dari

daerah pesisir (zona littoral) Asia tenggara (Indonesia, Malaysia, Filipina) dan

Melanesia (Chan & Elevitch, 2006). Pada zaman prasejarah diyakini kelapa liar

(Niu kafa) menyebar ke arah timur melalui arus laut ke pulau tropis pasifik

(Melanesia, Polynesia, dan Mikronesia) dan ke barat pesisir India, Sri lanka,

Afrika Timur, dan pulau-pulau tropis (misalnya Seychelles, Andaman dan

Mauritius) di Samudera Hindia. Selain melalui arus laut, penyebaran kelapa

diyakini melalui perpindahan manusia dalam rangka perdagangan seperti

dilakukan oleh bangsa Melayu dan Arab sekitar 3000 tahun yang lalu

menyebarkan kelapa ke barat India, Sri Lanka, dan Afrika Timur. Kelapa

diperkenalkan ke Afrika Barat dan Karibia (termasuk pantai Atlantik, Amerika

Tengah) pada abad 16 oleh penjelajah Eropa (Chan & Elevitch, 2006). Saat ini

kelapa telah tumbuh di lebih 200 negara dan ditemukan didaerah antara 230

lintang utara dan 230

lintang selatan (Gomes-Copeland et al., 2015).

Selain itu, kelapa yang pada awalnya merupakan tanaman yang dekat dengan

pantai mulai menyebar ke pedalaman dan sekarang tumbuh di berbagai macam

jenis tanah sampai dengan ketinggian 600 m di khatulistiwa (Chan & Elevitch,

2006). Tanaman kelapa dapat tumbuh optimal pada suhu 28 0C, dengan

Pengaruh Lama Waktu…, Ali Masrur, FKIP UMP, 2016

13

kelembapan relatif yang lebih besar dari 60 % serta tidak ada defisit air pada

tanah ataupun kelebihan air salinitas pada tanah. Kelapa tumbuh optimal dengan

curah hujan mencapai total 2000 mm pertahun (Foale & Harries, 2011).

Gambar 2.1 Morfologi reproduksi dari kultivar Kelapa Dalam Borneo (Borneo

tall / BONT) (A) tanaman kelapa umur kurang lebih 10 tahun, (B)

tandan buah, (C) bunga dewasa kelapa karena sudah membuka, (D)

bunga betina, menghasilkan nektar untuk menarik penyerbukan, (E)

bunga jantan, menghasilkan benang sari yang mulai perkembang dari

atas ke pangkal, (F) Buah kelapa, sekitar 11-12 bulan setelah

penyerbukan (COGENT network, 2013; Ratnambal et al., 2010;

Anonim, 2016).

A

B C

F

E D


14

Kelapa (Gambar 2.1) merupakan tanaman monokotil yang memiliki sistem

perakaran serabut (Chan & Elevitch, 2006; Ohler & Magat, 2016). Setiap pohon

kelapa memiliki akar serabut sekitar 2000–4000 buah dengan diameter sekitar 1

cm. Pada umumnya akar kelapa ditemukan sampai kedalaman 5 m pada tanah

yang berpasir atau berdrainase baik. Sebagian besar akar ditemukan pada

kedalaman 1,5 m (Ohler & Magat, 2016).

Tanaman kelapa memiliki batang berbentuk silinder, tegak atau sering

melengkung atau miring, dengan diameter 20-40 cm (van Steenis, 1987). Batang

kelapa umumnya berwarna abu-abu terang tidak bercabang dan mempunyai bekas

daun berbentuk cincin serta tidak memiliki duri pada batangnya (van Steenis,

1987; Ohler & Magat, 2016).

Pada ujung batang terdapat daun kelapa yang membentuk roset batang

(mahkota). Daun kelapa tersusun pada batang dengan pola spiral pada filotaksis

2/5, yaitu daun keenam selalu berada di atas daun pertama (Foale, 2003). Jumlah

daun kelapa pada setiap mahkota sebanyak antara 20 - 30 helaian yang terbuka,

sedangkan sekitar 40 daun masih terlipat berbentuk tombak. Panjang helaian

daun antara 4,5-7 m dengan tangkai daun memiliki panjang antara 0,50-1,50 m.

Kelapa memiliki warna tangkai daun bervariasi yang mengindikasikan warna

buah. Warna tangkai daun tergantung kultivar kelapa (van Steenis, 1987; Chan &

Elevitch, 2006; Ohler & Magat, 2016). Daun kelapa merupakan daun majemuk

menyirip dengan jumlah anak daun mencapai sekitar 120 buah dengan ukuran

lebar 1,5-5 cm dan panjang 50-150 cm (van Steenis, 1987; Ohler & Magat, 2016).


15

Pada tanaman kelapa yang sudah dewasa, di setiap ketiak daun muncul satu

buah sistem perbungaan (karangan bunga atau tongkol bunga) (van Steenis,

1987). Tanaman kelapa memiliki bunga tongkol majemuk dengan bunga betina

dan jantan terletak pada kuntum bunga yang terpisah namun berada pada sistem

perbungaan yang sama (Tjitrosoepomo, 2000; Ohler & Magat, 2016). Setiap

sistem perbungaan tersusun atas 40-60 buah spikelet (cabang karangan) yang

dilindungi oleh seludang bunga (mancung/spata) (Chan & Elevitch, 2006). Setiap

spikelet (cabang karang) memiliki sekitar 200-300 bunga jantan dan beberapa

bunga betina pada bagian pangkal tergantung kultivar (Ohler & Magat, 2016).

Setiap tahun, kelapa dapat menghasilkan sistem perbungaan antara 12-15 buah

(Chan & Elevitch, 2006).

Bunga jantan memiliki panjang sekitar 9 mm, dengan 3 buah sepal kecil dan 3

buah kelopak besar serta 6 benang sari. Bunga betina berbentuk bulat dengan

diameter 2,5-3 cm. Bunga betina memiliki perhiasan bunga berdaging yang

menempel pada bakal buah, dengan bakal buah beruang 3, tidak memiliki tangkai

putik, dengan kepala putik seperti celah yang tenggelam (van Steenis, 1987).

Setelah terjadi penyerbukan, bunga betina selanjutnya berkembang

membentuk buah kelapa. Buah kelapa akan matang 11–12 bulan kemudian

sesudah terjadinya penyerbukan (Ohler & Magat, 2016). Buah kelapa berbentuk

bulat telur (Round) sampai memanjang (Angeled), tergantung kultivar

(International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI), 1995; Ohler & Magat,

2016). Buah kelapa (Gambar 2.2) memiliki panjang 20-30 cm dan berat antar

850 – 3700 grm (Chan & Elevitch, 2006; Ohler & Magat, 2016). Buah kelapa


16

memiliki kulit luar (exocarp) yang tipis (0,1 mm), keras, dan halus serta warna

yang bervariasi tergantung kultivar. Lapisan dibawah kulit luar merupakan lapisan

tebal yang berserat (mesocarp) dengan ketebalan antara 4-8 cm. Lapisan terdalam

dari kulit buah (endocarp), berupa batok yang keras dan berwarna coklat (Ohler &

Magat, 2016).

Gambar 2.2 Morfologi buah dari kultivar Kelapa Dalam Borneo (Borneo tall /

BONT) dari lapisan luar sampai ke dalam (COGENT network, 2013;

Ratnambal et al., 2010).

Di dalam endocarp ditemukan biji kelapa yang terdiri atas lapisan kulit tipis

yang keras (testa), endosperm yang padat (daging buah) serta endosperm cair (air

kelapa). Pada daging buah terdapat embrio yang berukuran bervariasi dengan

panjang sekitar 0,5 - 1 cm dan diameter sekitar 0,5 cm serta berat yang sekitar 0,1

g tergantung kulivar dan umur embrio (Foale, 2003; Sisunandar et al., 2014;

Ohler & Magat, 2016). Embrio terletak pada sisi pangkal buah yang terdapat tiga

mata lembaga. Di antara ketiga mata lembaga tersebut terdapat satu buah mata

1

2

3 4

5

6

1. Exocarp (kulit luar)

2. Mesocarp (sabut)

3. Embrio

4. Endocarp (batok)

5. Testa (lapisan kulit

tipis yang keras

6. Endosperm padat

(daging buah)

7. Endosperm cair (air

kelapa 7


17

lembaga yang lunak tempat keluarnya tunas sewaktu embrio berkecambah

(Gambar 2.3) (Ohler & Magat, 2016).

Gambar 2.3 Embrio kelapa dan perkecambahannya, (A) 3 mata lembaga, (B)

embrio pada endosperm (dilihat secara membujur / atas), (C)

embrio pada endosperm (dilihat secara melintang / samping), (D)

embrio kelapa yang sudah tumbuh ditandai munculnya tunas dan

akar dari salah satu mata lembaga, (E) houstorium membesar, (F)

penampang utuh embrio yang tumbuh terlepas dari batok

(Newton’saplle, 2016).

Buah kelapa yang telah matang mulai berkecambah segera setelah panen tanpa

diikuti masa dormansi (rekalsitrant). 2 – 4 minggu setelah panen, embrio bagian

apikal tumbuh dan muncul dari batok melalui mata lembaga yang lunak

sedangkan pada bagian dorsal akan berkembang menjadi haustorium yang lembut

dan berasa manis (Ohler & Magat, 2016). Tunas dan akar primer muncul dari

massa apikal sekitar 8 minggu setelah panen. Daun pertama muncul 5 minggu

kemudian serta menjadi bibit siap tanam setelah sekitar 1 tahun setelah panen

(Ohler & Magat, 2016).

A B C

D E F


18

2.1.2 Kultivar

Berdasarkan morfologinya (Gambar 2.4), tanaman kelapa dibedakan menjadi

dua tipe yaitu kelapa tipe dalam (tall) dan kelapa tipe genjah (dwarf; Foale &

Harries, 2011). Kelapa dalam dapat dibedakan dengan kelapa genjah secara cepat

karena kelapa dalam memiliki batang yang besar dengan pangkal yang membesar

membentuk bole, sedangkan kelapa genjah memiliki batang yang lebih kecil dan

pangkal tanpa membentuk bole. Pada umur yang sama, kelapa dalam memiliki

batang yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelapa genjah (Foale, 2003; Chan

& Elevitch, 2006). Kelapa dalam juga memiliki umur yang lebih panjang (bisa

mencapai lebih dari 100 tahun) dibandingkan dengan kelapa genjah (sekitar 60

tahun)(Ohler & Magat, 2016). Daun kelapa dalam juga lebih besar dan panjang

dibandingkan dengan kelapa genjah (Foale, 2003).

Gambar 2.4 Kultivar (A) Kelapa dalam Tenga (Tenga Tall/ TGT) dan (B) kelapa

genjah Raja coklat (Raja Brown Dwarf / RBD01), (C) pangkal

batang kelapa dalam yang memebentuk bole, (D) pangkal batang

kelapa genjah yang tidak membentuk bole (Foale, 2003; Balai

penelitian dan pengembangan perkebunan, 2007; Bourdeix R et al.,

2010; Novarianto & Bourdeix, 2010).

A B

C D


19

Perbedaan kelapa dalam dengan kelapa genjah juga dapat diamati dari

buahnya. Kelapa dalam mulai menghasilkan buah pada umur sekitar 6 - 8 tahun,

dengan buah yang memiliki ukuran relatif besar dan jumlah per tandan relatif

sedikit. Pada kelapa genjah, buah umumnya mulai dihasilkan setelah kelapa

berumur 4 -5 tahun dengan ukuran buah yang relatif kecil dibadingkan dengan

buah kelapa dalam, serta memiliki jumlah buah per tandan relatif besar (Foale &

Harries, 2011; Ohler & Magat, 2016).

Pada umumnya kelapa dalam memiliki bunga bersifat protrandris

(proterandri), yaitu bunga jantan lebih dahulu matang dibadingkan dengan bunga

betina (Tjitrosoepomo, 2000). Akibatnya, kelapa dalam pada umumnya

melakukan penyerbukan silang dan bersifat heterozigot. Hal tersebut tidak terjadi

pada kelapa genjah, dimana bunga jantan matang hampir bersamaan dengan

bunga betina sehingga mayoritas kelapa genjah melakukan penyerbukan sendiri

dan bersifat homozigot (Foale & Harries, 2011).

Kultivar kelapa dinamai dengan dua kata (Bourdeix, 2012). Kata pertama

dapat menunjukkan tempat (pulau atau negara) mereka ditemukan, nama

tradisional yang sudah dikenal, ciri-ciri yang menonjol atau kombinasi dari nama

di atas. Pada kelapa genjah ditambahkan warna buah jika warna tersebut telah

diketahui bersifat homozigot. Kata kedua menunjukkan kelapa tersebut tergolong

kelapa dalam atau kelapa genjah. Sebagai contoh kelapa dalam bali (Bali tall)

merupakan kultivar kelapa dalam yang berasal dari pulau Bali. Kelapa dalam tebu

(Tebu sweet husk tall) merupakan kelapa dalam yang memiliki sabut yang manis

seperti tebu. Contoh lain seperti genjah hijau Jombang (Jombang Green Dwarf)


20

merupakan kultivar kelapa genjah yang memiliki warna buah hijau dan berasal

dari Jombang, Jawa Timur (Chan & Elevitch, 2006; Ohler & Magat, 2016).

Demikian pula dengan genjah hijau kopyor (Kopyor green dwarf) merupakan

kelapa genjah yang memiliki buah berwarna hijau dan endosperm yang hancur

(kopyor).

Pada tahun 2012, Indonesia memiliki 105 kultivar yang terdiri dari 82 kelapa

dalam dan 23 kelapa genjah (Bourdeix, 2012). Angka tersebut hampir seperempat

dari keseluruhan kultivar kelapa yang ditemukan di dunia. Pada saat ini ditemukan

sebanyak 419 kultivar kelapa diseluruh dunia yang terdiri atas 319 kelapa dalam

dan 100 kultivar kelapa genjah (Bourdeix, 2012). Meskipun demikian, di

Indonesia diperkirakan masih banyak kultivar kelapa yang belum terpublikasi

secara resmi.

Salah satu daerah di Indonesia yang mempunyai jenis kelapa (kultivar) yang

belum terpublikasi secara resmi adalah Kabupaten Banyumas. Luas area

perkebunan kelapa di kabupaten Banyumas sekitar 18 ribu Hektar dengan jumlah

pohon kelapa sekitar 1,7 juta pohon (Husein, 2014). Di Kabupaten Bayumas

paling tidak dikenal dua jenis kelapa yang belum dilepas secara resmi oleh

pemerintah, yakni Kelapa Dalam Banyumas (KDB) dan Kelapa Genjah Entog

(KGE). KDB tersebar di kebun-kebun rakyat di desa Karang Gedang, Kemiri,

kecamatan Sumpiuh, sedangkan KGE tersebar di dua kecamatan, yakni Cilongok

dan Ajibarang (SK Direktur Jenderal Perkebunan,

Nomor:53/KB.820/SK/DJ.BUN/05-1996). Kedua wilayah tesebut telah ditetapkan

sebagai kebun blok penghasil tinggi penghasil benih guna memenuhi kebutuhan


21

benih kelapa. Namun demikian, upaya pelestarian kedua plasma nutfah terbetu

belum dilakukan, oleh karena itu langkah-langkah penelitian guna pelestariannya

perlu segera dilakukan.

2.1.3 Nilai Sosial-Ekonomi Kelapa

Kelapa merupakan tree of life (pohon kehidupan) karena hampir semua bagian

tanaman tersebut bermanfaat bagi kehidupan manusia (Foale, 2003). Akar kelapa

digunakan sebagai bahan baku kerajinan pada masyarakat Bali (Pratiwi & Sutara,

2013). Akar kelapa juga banyak digunakan untuk menurunkan suhu tubuh pada

penderita demam (antipiretik) maupun sebagai obat untuk meningkatkan produksi

urin (diuretik; Ohler & Magat, 2016).

Batang kelapa yang lurus secara umum dapat kita temui digunakan oleh

masyarakat sebagai bahan baku bangunan (Pannetier & Buffard-Morel, 1986;

Ohler & Magat, 2016). Selain itu, batang kelapa juga banyak digunakan sebagai

furniture, alat rumah tangga, maupun hiasan rumah (Foale, 2003; Ohler & Magat,

2016).

Daun kelapa digunakan oleh masyarakat sebagai atap, daun yang dianyam

menjadi tikar, keranjang, tas, topi, wadah untuk makanan, dan tulang jari daun

(lidi) dapat digunakan sebagai sapu (Foale, 2003; Ohler & Magat, 2016). Selain

itu, tangkai daun dan daun yang kering dapat digunakan sebagai bahan bakar

untuk tungku tradisional (Foale, 2003). Di samping nilai ekonominya yang tinggi,

daun kelapa juga mempunyai nilai sosial yang tinggi. Bagi masyarakat di

Indonesia, daun kelapa digunakan sebagai perlengkapan dalam upacara adat

maupun kegiatan keagamaan lainnya (Pratiwi & Sutara, 2013).


22

Bunga kelapa yang masih muda juga dapat disadap untuk menghasilkan nira.

Nira mengandung sekitar 15 % sukrosa sehingga dapat digunakan untuk

menghasilkan gula kelapa maupun gula semut (gula kristal; Ohler & Magat,

2016). Nira juga dapat diminum secara langsung atau diolah lebih lanjut untuk

menghasilkan alkohol. Dalam satu satu hari, dapat dihasilkan nira dalam sekitar 1

liter untuk setiap pohon kelapa (Foale, 2003).

Buah kelapa merupakan bagian terpenting dari tanaman kelapa yang memiliki

nilai guna yang tinggi bagi masyarakat. Sabut kelapa banyak digunakan untuk

membuat tali, karpet, tikar dan geo-tekstil, bahan pembuatan sikat, kasur, maupun

jok (Foale, 2003). Selain itu, sabut kelapa yang dihancurkan/ tepung (cocopeat)

dapat digunakan untuk campuran kompos, bahan bangunan ringan dan isolasi

termal (Foale, 2003; Ohler & Magat, 2016). Bagian buah yang paling keras

(batok) dapat dibuat menjadi peralatan rumah tangga, pot hias, dan digunakan

sebagai bahan bakar (Ohler & Magat, 2016). Batok kelapa juga merupakan bahan

baku karbon aktif yang memiliki nilai jual tinggi karena banyak dibutuhkan dunia

industri (Foale, 2003).

Daging buah atau endosperm padat merupakan bagian terpenting dari buah

kelapa disamping air kelapa yang banyak digunakan sebagai bahan baku

pembuatan nata de coco ataupun diminum secara langung. Daging buah kelapa

yang masih muda dapat dimakan langsung atau sebagai bahan utama dalam

pembuatan es kelapa muda. Daging buah kelapa yang sudah tua (matang) diparut

dan dicampur dengan air untuk selanjutnya diperas untuk menghasilkan santan

(coconut milk) yang banyak digunakan sebagai bahan tambahan dalam masakan


23

makanan atau minuman (Foale, 2003; Ohler & Magat, 2016). Selain itu daging

buah banyak dikeringkan (kadar air <50 %) menjadi kopra untuk ekstraksi minyak

dan bahan makanan. Minyak kelapa banyak digunakan dalam industri sabun,

deterjen, kosmetik, shampoo, cat, pernis dan produk farmasi (Widiyanti, 2015;

Ohler & Magat, 2016). Saat ini, daging buah juga banyak diproses untuk

menghasilkan minyak goreng berkualitas tinggi dan menyehatkan, yaitu virgin

coconut oil. Sisa pengolahan minyak kelapa (bungkil kelapa) juga banyak

digunakan sebagai pakan ternak yang mengandung protein 20 % dan 10 %

minyak sisa (Foale, 2003; Ohler & Magat, 2016).

2.1.4 Budidaya Kelapa dan Permasalahannya

Kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan salah satu komoditi perkebunan

yang sangat penting dalam perekonomian Indonesia. Pada tahun 2014,

Indonesia merupakan produsen kelapa terbesar di dunia dengan total produksi

mencapai 19,1 juta ton (FAO, 2014) yang dihasilkan dari area perkebunan kelapa

seluas sekitar 3,6 juta hektar (Nasir, 2014).

Salah satu kendala yang dihadapi pada budidaya kelapa di Indonesia adalah

berkurangnya area perkebunan kelapa. Setiap tahun, luas area perkebunan kelapa

di Indonesia menurun sekitar 0,38 % (Nasir, 2014). Beberapa faktor diduga

menjadi penyebab berkurangnya luas area perkebuan kelapa seperti serangan

hama dan penyakit, alihfungsi lahan, dan bencana alam.

Hama utama yang telah terbukti berbahaya dan menimbulkan kerugian

pada tanaman kelapa adalah kumbang badak (Oryctes rhinoceros) dan belalang

pedang (Sexava nubila; Siahaya, 2014). Kumbang badak (O.rhinoceros) merusak


24

daun muda kelapa yang belum terbuka. Hama tersebut telah mengakibatkan

kerugian sekitar 10 miliar rupiah di Jawa Tengah pada tahun 2005 (Mulyono,

2007). Selain itu pada tahun 2014, serangan hama tersebut juga telah

menyebabkan kematian lebih dari 5 ribu batang pohon kelapa di Kabupaten Blitar,

Jawa Timur (Kustantini, 2014). Hama belalang pedang (Sexava nubila) merusak

kelapa pada bagian daun kelapa yang sudah dewasa (tua) meskipun terkadang

dapat menyerang daun muda, kulit buah dan bunga. Pada serangan belalang

pedang yang cukup berat dapat mengakibatkan daun kelapa meranggas dan hanya

menyisakan lidi. Akibatnya, buah kelapa akan rontok dan tanaman tidak dapat

menghasilkan buah selama kurang lebih 2 tahun atau pada serangan hama tersebut

yang sangat parah dapat mengakibatkan kematian (Lobalohin et al., 2014). Pada

tahun 2012, di Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara serangan

hama tersebut menyebabkan kerugian ekonomi sekitar Rp. 26,3 milyar dengan

total luas serangan mencapai 16 ribu hektar (Wagiman et al., 2012).

Beberapa penyakit kelapa juga dapat menyebabkan berkurangnya luas lahan

perkebunan kelapa seperti penyakik busuk pucuk (PBP) maupun penyakit layu

Kalimantan (PLK). PBP disebakan oleh cendawan Phytophthora palmivora yang

mengakibatkan daun-daun muda mengering di tengah-tengah tajuk, daun

berwarna coklat dan patah pada pangkalnya, pangkal membusuk, yang

kemudian dapat mencapai titik tumbuh sehingga pertumbuhan tanaman terhenti

dan mati (Lolong, 2005). PBP pernah menyerang area perkebunan kelapa di

daerah Kabupaten Minahasa Selatan, Sulawesi Utara dengan total lahan mencapai

3 ribu hektar (Lolong, 2010).


25

PLK disebabkan oleh Phytoplasma yang ditandai dengan daun menguning

serta diikuti dengan pelepah bagian bawah kering layu dan menggantung di

pohon. Pada serangan penyakit tersebut yang berat dapat mengakibatkan buah

tidak normal dan banyak buah yang jatuh, maupun tangkai buah menjadi kering

(Lolong, 2014). Berdasarkan hasil survei pada Desember 1997, PLK sudah

menyerang lebih dari 100 ribu pohon, di antaranya lebih dari 47 ribu pohon mati

(Lolong, 2014).

Faktor lain yang menjadi berkurangnya luas area perkebunan kelapa adalah

adanya alihfungsi lahan. Alihfungsi dapat terjadi karena meningkatnya jumlah

populasi masyarakat di Indonesia. Alihfungsi yang selama ini telah terjadi adalah

alihfungsi menjadi perumahan (tempat tinggal), jalan, dan penggantian tanaman

menjadi tanaman yang dianggap memiliki nilai ekonomi lebih tinggi. Sebagai

contoh pada tahun 2011, antar 5-10 % dari luas area perkebunan kelapa di

Sulawesi Utara (dengan total area perkebunan kelapa sekitar 270 ribu hektar)

mengalami alihfungsi lahan menjadi perumahan dan area industri

(Republika.co.id, 2014). Selain itu, kebun plasma nutfah kelapa di Paniki,

Manado, Sulawesi Utara telah dialihfungsikan menjadi tempat pacuan kuda

karena dianggap mempunyai nilai ekonomi yang lebih tinggi (Novarianto, 2008).

Faktor terakhir yang menjadi penyebab berkurangnya luas area perkebunan

kelapa adalah bencana alam. Seperti yang terjadi di Propinsi Aceh pada tahun

2004, tsunami telah dilaporkan mengakibatkan hilangnya 10 ribu hektar (9,28 %)

perkebunan kelapa (Antaraaceh, 2014).


26

2.2 Konservasi Kelapa

Salah satu akibat yang muncul dari berkurangnya luas area perkebunan kelapa

di Indonesia adalah hilangnya plasma nutfah kelapa baik yang telah dikenal

maupun yang belum teridentifikasi. Pada saat ini diketahui terdapat 419 kultivar

kelapa di dunia dan lebih dari seperempatnya ditemukan di Indonesia. Pada tahun

2012, jumlah kultivar yang dimiliki Indonesia mencapai 105 kultivar yang terdiri

dari 82 kelapa dalam dan 23 kelapa genjah (Bourdeix, 2012). Dan diperkirakan

saat ini Indonesia masih memiliki sekitar 400 kultivar yang belum diidentifikasi

(Novarianto, 2008). Untuk itu diperlukan upaya konservasi untuk mencegah

terjadi pengikisan plasma nutfah kelapa tersebut.

2.2.1 Konservasi Kelapa secara In situ

Konservasi kelapa secara in situ merupakan upaya mempertahankan plasma

nutfah pada habitat aslinya seperti dilahan-lahan perkebunan milik petani, di

pinggir pantai ataupun pulau terpencil (Foale, 2003). Salah satu contoh

keberhasilan konservasi kelapa secara in situ adalah konservasi kelapa kopyor

yang dilakukan oleh para petani di Kabupaten Pati yang dimulai sekitar tahun

1960-an (Maskromo et al., 2007). Pada saat ini program tersebut berhasil

mengkonservasikan hampir 2000 pohon kelapa kopyor genjah (Kompas.com,

2012). Selain itu, upaya konservasi in situ juga dilakukan oleh pemerintah

kabupaten Banyumas dengan membagikan 85 ribu bibit kelapa genjah entog

kepada 85 kelompok tani di 13 kecamatan di kabupaten Banyumas

(Bupatibanyumas, 2014). Upaya tersebut selain bertujuan untuk meremajakan

tanaman kelapa khususnya tanaman kelapa deres, meningkatkan produktivitas


27

tanaman kelapa dan mengurangi resiko kecelakaan bagi penderes juga berperan

penting dalam upaya pelestarian kelapa genjah entog di Kabupaten Banyumas.

Konservasi kelapa secara in situ memiliki keuntungan tidak hanya mudah

dilakukan dan membutuhkan biaya yang murah, namun dapat juga digunakan

untuk penanggulangan kemiskinan dengan meningkatkan pendapatan serta

pengetahuan petani kelapa. Di sisi lain, teknik tersebut juga memiliki kelemahan

seperti rentan terhadap bencana alam, pengalihan fungsi lahan, membutuhkan

pengawasan yang aktif dan sulitnya pengumpulan data jika diperlukan (Dullo et

al., 2005). Oleh karena itu alternatif lain konservasi kelapa yang lebih aman

dilakukan sangat dibutuhkan guna melestarikan plasma nutfah kelapa di

Indonesia.

2.2.2 Konservasi Kelapa secara Ex Situ

Konservasi kelapa secara ex situ merupakan upaya mempertahankan plasma

nutfah di luar habitat aslinya seperti pembangunan kebun plasma nutfah,

penyimpanan pollen, maupun penyimpanan embrio zigotik (Dullo et al., 2005).

Konservasi kelapa secara ex situ memiliki banyak keunggulan dibandingkan

dengan konservasi secara in situ, seperti lebih aman terhadap upaya alih fungsi

lahan serta memiliki data yang lebih lengkap dan lebih mudah diakses

(Engelman, 2011).

2.2.2.1 Kebun Plasma Nutfah Kelapa

Salah satu teknik konservasi kelapa yang paling banyak dilakukan karena

lebih aman terhadap alih fungsi lahan maupun data yang lengkap adalah melalui

pembangunan kebun plasma nutfah. Upaya pembangunan kebun plasma nutfah


28

kelapa di Indonesia telah dilakukan sejak tahun 1911 dengan dimulainya membuat

koleksi kelapa dari berbagai wilayah di Indonesia. Pada tahun 1930, kebun

koleksi kelapa pertama di Indonesia dibangun di kebun percobaan Mapanget,

Manado oleh Dr. P.L.M. Thammes yang berhasil mengkoleksi lebih dari 40

kultivar yang berasal dari berbagai daerah di Indonesia (Balai Penelitian tanaman

Palma (Indonesia Palmae Resarch Institute), 2015). Pada saat ini, Indonesia

memiliki kebun plasma nutfah kelapa sebanyak tujuh lokasi (Tabel 2.1), yaitu

kebun plasma nutfah (KP) Mapanget (Manado, Sulawesi Utara), Pakuwon (Jawa

Barat), Sikijang Mati (Riau), Paniki (Sulawesi Utara), Pandu (Sulawesi Utara) dan

Kima Atas serta Bone-bone (Sulawesi Selatan) (Novarianto et al., 2005) dan

berhasil mengkoleksi kelapa sebanyak 97 aksesi kelapa dalam dan 40 aksesi

kelapa genjah (Novarianto et al., 2005; Novarianto, 2008).

Tabel 2.1 Lokasi kebun plasma nutfah kelapa di Indonesia beserta jumlah aksesi

(Novarianto et al., 2005; Novarianto, 2008).

NO Kebun Plasma Nutfah Aksesi

Sumber Dalam (tall) Genjah (dwarf)

1 Mapengat (Manado) 40 13 Novarianto

et al., 2005

2 Pakuwon (Jawa Barat) 12 8 Novarianto

et al., 2005

3 Sikijang Mati (Riau) 24 9 Novarianto

et al., 2005

4 Paniki (Sulut)

21 10 Novarianto,

2008

5 Bone-Bone (Sulsel) na na

6 Pandu (Sulut) na na

7 Kima Atas (Sulsel) na na

Jumlah Total 97 40

Keterangan : na = data tidak tersedia


29

Bahkan, mulai tahun 1993 Indonesia ditetapkan oleh International Coconut

Genetics Network (COGENT) sebagai salah satu negara dari 5 negara lokasi

pelestarian kelapa internasional (International Coconut Genebank/ ICG).

Indonesia ditetapkan sebagai lokasi kebun plasma nutfah kelapa untuk wilayah

Asia Tenggara dan Asia Timur yang meliputi Cina, Malaysia, Myanmar,

Philipina, Thaliand, Vietman, dan Indonesia (Novarianto, 2008). Lokasi

konservasi kelapa tersebut ditempatkan di Sikijang Mati, Riau. Namun karena

adanya okupasi tanah oleh masyarakat akibat selama era reformasi, maka lokasi

tersebut kemudian dipindahkan ke kebun Pandu dan Paniki, Sulawesi Utara pada

tahun 2002 (Tulalo et al., 2007).

Kebun plasma nutfah yang telah dibangun tersebut memberikan banyak

kemudahan seperti pengaksesan dan pengamatan data yang lebih rinci karena

terkumpul dalam satu wilayah, dimiliki oleh pemerintah sehingga relatif aman

terhadap alihfungsi lahan ataupun tanaman perkebunan lainnya serta perawatan

yang lebih baik sehingga relatif aman terhadap serangan hama dan penyakit

(Engelman, 2011). Namun demikian, pembangunan kebun plasma nutfah masih

rawan terhadap bencana alam termasuk kekeringan, disamping biaya untuk

pembangunan dan perawatan yang cukup besar (Engelman, 2011). Oleh karena

itu, ketersediaan plasma nutfah kelapa yang disimpan dalam bentuk lain sangat

dibutuhkan sebagai cadangan simpanan plasma nutfah (back up).

2.2.3 Konservasi Pollen Kelapa

Salah satu upaya konservasi ex situ kelapa yang aman, tidak mengalami

serangan hama dan penyakit serta terlindung dari bencana alam adalah konservasi


30

pollen. Konservasi pollen adalah upaya pelestarian plasma nutfah kelapa melalui

penyimpanan pollen (serbuk sari). Penyimpanan tersebut dimaksudkan untuk

memfasilitasi program pemuliaan tanaman melalui penyerbukan silang,

pendistribusian dan pertukaran plasma nutfah antar lokasi dan melestarikan gen

plasma nutfah, serta untuk studi fisiologi, biokimia, pembuahan dan bioteknologi,

yang melibatkan ekspresi gen, serta transformasi dan pembuahan in vitro (Panis

& Lambardi, 2005). Pollen dapat dikeringkan dan disimpan di bawah vakum

untuk jangka waktu yang singkat (2-6 bulan) dalam freezer domestik (Dullo et al.,

2005) atau disimpan di suhu beku (-196 0C) untuk penyimpanan yang lebih lama

(Karun et al., 2014). Keunggulan teknik tersebut adalah pollen dapat dengan

mudah dikumpulkan dan dalam jumlah besar, membutuhkan ruang penyimpanan

yang sedikit, serta mudah dalam pertukaran plasma nutfah (COGENT, 2008).

Oleh karena itu teknik penyimpanan pollen dapat digunakan sebagai back up

konservasi kelapa yang lain seperti kebun plasma ataupun teknik konservasi in

situ. Namun demikian, penerapan teknik ini masih terbatas pada proses pemuliaan

materi genetik tanaman jantan yang hanya menyimpan setengah dari informasi

genetik yang terdapat pada kelapa (haploid; Engelmann et al., 2007).

2.2.4 Konservasi Embrio Zigotik Kelapa

Alternatif konservasi ex situ yang banyak digunakan adalah penyimpanan biji.

Namun demikian biji kelapa tidak dapat disimpan karena biji kelapa merupakan

biji rekalsitaran yakni biji dengan kadar air yang tinggi tidak toleran terhadap

proses pengeringan (Engelman, 1999). Selain itu, ukuran buah kelapa yang besar

(sekitar 850 – 3000 grm; Chan & Elevitch, 2006) akan sulit untuk disimpan dalam


31

jumlah yang banyak (Engelman, 1999). Oleh karena itu, satu-satunya alternatif

yang tersedia untuk digunakan dalam konservasi kelapa secara ex situ adalah

dengan cara konservasi embrio zigotik. Teknik konservasi embrio kelapa

memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan teknik konservasi pollen

karena menyimpan informasi genetik kelapa secara utuh. Beberapa teknik telah

dikembangkan untuk konservasi embrio zigotik kelapa, baik untuk konservasi

jangka pendek sampai menengah (short to medium term conservation), maupun

untuk konservasi jangka panjang (long term conservation).

Teknik konservasi embrio kelapa untuk jangka pendek sampai menengah

bertujuan untuk menyimpan plasma nutfah embrio kelapa untuk jangka waktu 2

hingga 12 bulan (<1 tahun; Engelmann, 1990). Teknik penyimpanan yang dapat

digunakan untuk menyimpan kelapa dalam jangka pendek-menengah meliputi

teknik penyimpanan secara in vitro maupun embrio dikeringkan dan disimpan

pada suhu rendah.

Teknik penyimpanan embrio secara in vitro dapat dilakukan dengan cara

mengubah menurunkan periode subkultur melalui modifikasi lingkungan kultur

seperti penurunan temperatur ruang kultur (Karunaratne, 1988), intensitas cahaya

maupun kuat penyinaran sehingga menurunkan tingkat metabolisme tanaman

(Muhammed et al., 2013). Penurunan periode subkultur juga dapat dilakukan

dengan cara menurunkan konsentrasi medium tanam (Karunaratne, 1988),

penambahan zat penghambat pertumbuhan ataupun penambahan senyawa yang

mampu menurunkan penyerapan nutrisi seperti penambahan mannitol (Sukendah

& Cedo, 2005; Ledo et al, 2014).


32

Teknik penyimpanan in vitro tersebut mudah dilakukan dan cepat untuk

mendapatkan tanaman baru jika dibutuhkan serta memiliki persentase

keberhasilan yang tinggi (Sukendah & Cedo, 2005). Namun demikian, lama

penyimpanan yang terbatas, tingginya resiko kontaminasi, membutuhkan

pemeliharaan yang intensif dengan skill yang tinggi sehingga membutuhkan biaya

yang mahal guna mengaplikasikan teknik tersebut (Tambunan & Mariska, 2003;

Sukendah & Cedo, 2005).

Teknik lain yang lebih mudah dan aman untuk digunakan dalam konservasi

embrio kelapa dalam jangka pendek sampai menengah adalah dengan cara embrio

dikeringkan sampai kadar air sekitar 29 %, kemudian embrio dapat disimpan

sampai 3 minggu pada -20 0C atau selama 26 minggu pada -80

0C (Sisunandar et

al., 2012). Teknik tersebut tidak membutuhkan tenaga kerja yang banyak serta

murah untuk dilakukan, namun teknik penyimpanan tersebut masih terbatas untuk

jangka waktu yang menengah (maksimal 26 minggu) dengan tingkat keberhasilan

yang relatif rendah untuk menumbuhkan kembali tanaman dari embrio yang

disimpan (12 %; Sisunandar et al., 2012). Oleh karena itu diperlukan alternatif

lain teknik yang dapat digunakan untuk menyimpan embrio kelapa dalam jangka

waktu yang panjang (>1 tahun; long term conservation).

Penyimpanan embrio kelapa sebagai konservasi jangka panjang (long term

conservation) dapat dicapai dengan menyimpanan embrio pada suhu ultra rendah

(-196 0C) dengan menggunakan nitrogen cair (kriopreservasi; Engelmann, 2004).

Pada suhu tersebut proses aktifitas metabolisme sel akan berjalan lambat atau


33

bahkan terhenti, sehingga memungkinkan embrio disimpan dalam jangka waktu

yang lama bahkan tidak terbatas (Engelman, 1990).

2.3.Teknik Kriopreservasi untuk Penyimpanan Plasma Nutfah

Teknik kriopreservasi telah banyak diaplikasikan untuk menyimpan plasma

nutfah berbagai tanaman untuk jangka waktu yang panjang, seperti rambutan

(Nephelium lappaceum L; Zebua, 1998); damar (Agathis damare Salisb.; Djam’an

et al., 2006) ataupun purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk; Roostika et al.,

2013). Teknik tersebut juga banyak direkomendasikan sebagai teknik

penyimpanan plasma nutfah paling aman di berbagai laboratorium ternama seperti

United States Departement of Agriculture- Agricultural Research Service (USDA-

ARS) National Clonal Germplasm Repository (NCGR) di Corvalis, Amerika

Serikat (Reed et al., 2001) dan Centro Internacional de Agricultura Tropical

(CIAT di Columbia; Gonzalez-Benito et al., 2004).

Secara umum, untuk melakukan penyimpanan plasma nutfah pada suhu ultra

rendah tersebut dilakukan dengan 4 tahap, yaitu tahapan pengeringan (dehidrasi),

pembekuan (freezing), pencairan (thawing), dan pemulihan kembali (recovery).

2.3.1 Pengeringan (Dehidrasi)

Pengeringan (dehidrasi) adalah usaha penurunan kadar air pada sampel yang

akan disimpan. Air di dalam sel yang tinggi dapat menyebabkan terbentukanya

kristal es dalam sel sewaktu dilakukan pembekuan. Akibatnya sel akan rusak dan

menyebabkan kematian dari sampel yang akan disimpan (Panis & Lambardi,

2005). Oleh karena itu, semakin rendah kadar air di dalam sel akan diperoleh

sampel yang mampu bertahan pada suhu beku semakin banyak. Banyak sampel


34

tumbuhan yang digolongkan di dalam kelompok ortodoks yang mampu

dikeringkan sampai kadar air yang sangat rendah (sekitar 5 %) seperti tumbuhan

gandum (Triticum aestivum L; Fabian et al., 2008), ceri liar (Prunus avium L;

Chmielarz, 2008) dan jagung (Zea mays L; Usman & Abdulmalik, 2010). Namun

demikian, banyak sampel tanaman yang digolongkan di dalam kelompok

rekalsitran, yaitu tanaman yang hanya mampu dikeringkan sampai kadar air relatif

tinggi (sekitar 20 – 30 %), seperti tanaman araucaria (Araucaria husteinii K.

Schum; Pritchard & Prendergast, 1986), karet (Hevea brasiliensis; Yen yen,

1999), melur (Podocarpus neriifolius; Syamsuwida & Aminah, 2008) maupun

kelapa (Cocos nucifera L.; Engelmann, 2011).

Sampai saat ini berbagai metode dehidrasi telah banyak dikembangkan, secara

umum metode tersebut dapat dikelompokan menjadi dua, yakni dehidrasi secara

fisik dan dehidrasi secara kimia atau gabungan dari kedua teknik tersebut.

Dehidrasi secara fisik merupakan pengeringan menggunakan aliran udara, seperti

laminar air flow (LAF) maupun silica gel, (Panis & Lambardi, 2005). Teknik

dehidrasi dengan menggunakan LAF selama hampir 5 jam digunakan pada embrio

zigotik labu siam (Sechium edule Jacq.Sw) dengan dengan keberhasilan 30 %

(Abdelnour-Esquivel & Engelmann, 2002). Teknik yang sama dilakukan selama

0,5 jam juga berhasil digunakan pada embrio zigotik kopi robusta (Coffea

canephora) dengan tingkat keberhasilan 41 % maupun kopi arabika (C. Arabica

L) dengan tingkat keberhasilan mencapai 95,8 % (Abdelnour-Esquivel et al.,

1992).


35

Teknik dehidrasi dengan cara mengeringkan sampel di dalam wadah tertutup

berisi silika gel selama 9 jam juga berhasil dilakukan pada biji tanaman palem

kipas cina (Livistona chinensis) dengan tingkat keberhasilan mencapai 80 %

(Wen, 2009). Selain itu, Benmahioul et al., (2015) juga menggunakan silica gel

selama 2 jam untuk mengeringkan bakal tunas kacang piscatio (Pistacia vera)

sebelum disimpan di dalam nitrogen cair dengan tingkat keberhasilan mencapai

100 %.

Dehidrasi secara kimia pada umumnya dilakukan dengan menggunakan

senyawa kimia konsentrasi tinggi seperti sukrosa, glukosa, maupun polietilen

glikol (PEG) yang mampu menyebabkan air di dalam sel keluar sehingga

menurunkan kadar air di dalam sel (Panis & Lambardi, 2005). Sebagai contoh,

dehidrasi dengan menggunakan larutan 0,75 M sukrosa selama 3 hari berhasil

digunakan untuk mengeringkan embrio zigotik tanaman hantap (Sterculia

cordata) dengan tingkat keberhasilan mencapai 80 % (Nadarajan et al., 2007).

Teknik dehidrasi dengan cara eksplan direndam dalam larutan 0,5 M sukrosa

selama 3 hari juga berhasil digunakan untuk mendehidrasi ujung pucuk tanaman

jeruk ponsil (Poncirus trifoliata) dengan tingkat keberhasilan mencapai 50 %

(Gonzalez-Arnao et al., 1998). Selain itu, dehidrasi menggunakan larutan 1 M

glukosa selama 1 jam berhasil digunakan untuk mendehidrasi embrio tanaman

kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) dengan tingkat keberhasilan sekitar 28 %

(Chabrillange et al., 2000).

Beberapa penelitian menggunakan senyawa yang mampu melindungi sel

selama suhu ultra rendah dengan cara menjaga stabilitas keutuhan membran


36

plasma (Kaviani, 2011), senyawa tersebut digolongkan ke dalam krioprotektan

seperti dimetilsulfoksida (DMSO) gliserol, dan metanol (Day & McLellan, 1995).

Sebagai contoh, dehidrasi menggunakan larutan 1,5 M gliserol yang

dikombinasikan dengan 0,3 M sukrosa selama 30 menit berhasil digunakan untuk

mendehidrasi embrio somatik tanaman tebu (Sacharrum sp) dengan tingkat

kelulushidupan mencapai 55 % (Martinez-Montero et al, 2008). Contoh lain,

penggunaan larutan 10 % DMSO dengan dikombinasi larutan 1 M sukrosa selama

30 menit berhasil mendehidrasi tanaman karet (Hevea brasiliensis) dengan tingkat

kelulushidupan 49 % (Engelmann et al., 1997).

2.3.2 Pembekuan (Freezing)

Suhu penyimpanan sampel merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan

penyimpanan plasma nutfah. Semakin rendah suhu penyimpanan akan

mengakibatkan sampel yang disimpan semakin tahan lama. Sebagai contoh biji

Lactuca sativa yang telah dikeringkan hanya disimpan selama 13 tahun pada suhu

5 0C, sedangkan pada suhu yang lebih rendah (-18

0C) dapat disimpan sampai 150

tahun, bahkan pada suhu ultra rendah (-196 0C), biji dapat disimpan lebih dari

3000 tahun (Walter et al., 2004).

Pada umumnya, sel akan mengalami kerusakan apabila dimasukkan ke dalam

suhu rendah karena adanya pembentukan kristal es di dalam sel (Cruz-cruz et al.,

2013), namun apabila pembekuan dilakukan secara benar maka pembentukan

kristal es dapat dihindari. Berdasarkan kecepatan proses pembekuan,

kriopreservasi dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu teknik pembekuan

lambat dan pembekuan cepat. Pembekuan lambat merupakan proses penurunan


37

suhu secara perlahan-lahan dan terkontrol dengan kecepatan rendah (0,5-2,0 0C

per menit) sampai suhu sekitar -40 0C atau -80

0C dan dilanjutkan dengan

perendaman ke dalam nitrogen cair (-196 0C; Engelmann, 2004). Pada proses

pembukan lambat ini, pada awalnya kristal es terbentuk di cairan ekstraseluler,

kristalisasi es ini mendorong air dari sitoplasma dan vakuola ke luar dari sel,

sehingga pembentukan kristal es pada bagian dalam sel dapat dihindari

(Engelmann, 2004; Cruz-cruz et al., 2013). Teknik tersebut berhasil digunakan

pada tanaman singkong (Manihot esculenta Crantz) dengan tingkat

kelulushidupan 55 % (Danso & Ford-Lioyr, 2011). Namun demikian, pembekuan

secara lambat membutuhkan alat pendingin yang dapat diprogram kecepatan

penurunan suhunya. Oleh karena itu teknik tersebut kurang banyak digunakan

(Engelmann, 2004). Teknik pembekuan paling umum dilakukan secara cepat

dengan memasukkan sampel secara langsung ke dalam nitrogen cair (-196 0C),

sehingga faktor pembentukan kristal es dapat dihindari (Engelmann, 2004).

Teknik tersebut berhasil diaplikasikan pada embrio tanaman hantap (Sterculia

cordata) dengan tingkat keberhasilan 80 % berkecambah (Nadarajan et al.,

2007), dan tunas apel (Malus domestica) dengan tingkat keberhasilan 68 % untuk

kultivar Romus4 dan 62 % untuk kultivar rootstock M16 (Halmagyi et al., 2010).

2.3.3 Pencairan (Thawing)

Pencairan (thawing) adalah proses pengeluaran sampel dari fase pendinginan

(dalam nitrogen; -196 0C) ke suhu kamar atau suhu awal (sekitar 25

0C). Thawing

bertujuan untuk menghindari kerusakan sel embrio akibat terbentuknya kembali

kristal es (Engelmaan, 2004; Panis & Lambardi, 2005). Thawing dapat dibagi


38

menjadi dua macam, yakni slow thawing (pencairan lambat) dan rapid thawing

(pencairan cepat). Slow thawing adalah dengan cara membiarkan cryotube dalam

suhu ruang (sekitar 25 0C) selama beberapa saat (Engelmann, 1990). Teknik slow

thawing berhasil dilakukan pada quina (Strychnos pseudoquina) dengan cara

sampel dibiarkan di temperatur ruangan selama 2 jam dan memiliki tingkat

keberhasilan mencapai 80 % (Silva et al., 2012). Namun demikian, teknik slow

thawing berpotensi menimbulkan kerusakan jaringan. Oleh karena itu teknik rapid

thawing merupakan teknik yang sering digunakan. Teknik tersebut dilakukan

dengan cara mencelupkan cryotube (tabung kriopreservasi) yang berisi embrio ke

dalam air yang bersuhu sekitar 40 0C selama kurang lebih 3 menit (Engelmann,

1990). Teknik rapid thawing tersebut berhasil digunakan pada kotiledon embrio

tanaman teh (Camellia sinensis L) dengan tingkat kebehasilan antara 75-80 %

bibit (Kim et al., 2002) maupun pada sumbu embrio nangka (Artocarpus

heterophyllus L) dengan tingkat kelangsunghidupan 30 % (Chandel et al., 1995).

2.3.4 Pemulihan (Recovery)

Penamaman kembali (recovery) sampel yang telah disimpan pada medium

tanam merupakan tahapan terakhir dalam proses kriopreservasi. Pada tahapan ini

sampel yang sudah melewati tahap thawing selanjutnya ditanam pada medium

pemulihan secara in vitro. Pemilihan medium recovery tersebut sangat

mempengaruhi keberhasilan sampel untuk berkecambah. Beberapa media yang

dasar yang sering digunakan diantaranya medium MS (Murashige dan Skoog,

1962; Assy-bah & Engelman, 1992, 1993; N’Nan et al., 2012), Eeuwens Y3


39

(Euwen, 1976; Gomes-Copeland et al., 2015), dan HEC (Hibrid Embrio Culture

medium; Rillo, 2004).

Penambahan zat pengatur tumbuh ke dalam medium tanam juga sering

digunakan selama proses penanaman kembali tersebut. Proses penanaman

kembali tumbuhan hantap (Sterculia cordata; Nadarajan et al., 2007) dilakukan

dengan menggunakan medium MS dengan penambahan benzyadenosine (BA) 0,5

mg/L. Selain itu, pada tumbuhan krisan (Chysanthemum sp) juga telah dilakukan

dengan menanam pada medium pemulihan MS dengan penambahan 0,25 mg dm-3

kinetin. Perlakuan tersebut memiliki tingkat keberhasilan pemulihan 40 %

(Zalewska & Kulus, 2014).

2.4 Perkembangan Penelitian Kriopreservasi Kelapa dan Permasalahannya

Penelitian tentang kriopreservasi kelapa telah banyak dilakukan. Sampai saat

ini terdapat tiga buah jenis eksplan yang telah digunakan dalam kriopreservasi

kelapa, yaitu plumular (Bandupriya et al., 2010; N’Nan, 2014), embrio muda

(Bajaj, 1984) dan embrio matang (Tabel 2.2). Namun demikian, teknik

kriopreservasi kelapa dengan menggunakan eksplan embrio yang matang

merupakan teknik yang paling banyak digunakan dan memiliki tingkat

keberhasilan yang lebih baik dibandingkan dengan eksplan yang lain (Sisunandar

et al., 2014).


40

Tabel 2.2 Perkembangan penelitian kriopreservasi embrio matang kelapa

Pra-

perlakuan

dan waktu

(jam)

Dehidras

i dan

waktu

(jam)

Pembe

kuan

Pencaira

n (0C)

dan

waktu

(menit)

Kelulush

idupan

(%)

Berkec

ambah

(%)

Berkeca

mbah

normal

(%)

Aklim

atisasi

(%)

Tanaman

siap tanam

Sumber

Glukosa + Gliserol

(11-20)

LAF (4)

Cepat 40 (2)

33-93 na na na na Assy-bah & Engelmann,

1992

Silika gel (18)

Cepat 40 (2)

na 80 70 60 na

Karun et al.,

2005 LAF

(24)

Cepat 40

(2)

na 90 70 60 na

Sukrosa 2 M 24

Silika gel (7)

Cepat 40 (2)

na 68,8 na 20,8 na

Sajini et al.,

2006 Sukrosa 3 M

24

Silika gel

(7)

Cepat 40

(2)

na 47,9 na 29 na

Silika gel (8)

Cepat 40 (3)

70 61 43 20-40 na Sisunandar et al., 2010b

Glukosa Silika gel

80 g (48)

Cepat 40

(2)

na 74,7 na na na N’nan et al.,

2012

Glukosa LAF (24)

Cepat 40 (2)

na 82,75 na na na N’nan et al., 2012

n.a. = data tidak dilaporkan

Penelitian kriopreservasi kelapa dengan menggunakan eksplan embrio matang

dimulai pada tahun 1992 oleh Assy-bah & Engelmann dengan menggunakan

eksplan embrio matang empat kultivar kelapa (hybrid PB 121, Genjah merah

kamerun, Dalam India, Dalam Rene11) yang berumur 10-12 bulan setelah

penyerbukan. Embrio tersebut dikeringkan dalam LAF (laminar air flow) selama

4 jam dan didehidrasi pada medium (MS makro dan mikro, vitamin Morel &

Wetmore, 41 mg/L, Fe-EDTA, 100 mg/L natrium askorbat) dengan penambahan

600 g/Lsukrosa dan 15 % gliserol, dengan pH 5,5 selama 20 jam sebelum

disimpan pada suhu -196 0C. Setelah dilakukan rapid thawing dan recovery,

jumlah embrio yang masih bertahan hidup masih sangat tinggi (93 %), namun

demikian, persentase kecambah yang berhasil tumbuh setelah disimpan serta

jumlah bibit yang dihasilkan dari embrio yang telah disimpan belum dilaporkan.

Karun et al., (2005) juga melaporkan kriopreservasi embrio kelapa dari

kultivar West Coast Tall yang dikeringkan dalam gel silika (50 g) selama 18 Jam


41

untuk selanjutnya disimpan pada temperatur -196 0C (Tabel 2.2). Setelah

dilakukan rapid thawing dan penanaman kembali pada medium tanam, perlakuan

tersebut menghasilkan persentase embrio yang berkecambah mencapai sekitar 80

% dan perssentase perkecambahan normal mencapai 70 % serta 60 % bibit hasil

aklimatisasi. Namun demikian persentase bibit siap tanam yang dihasilkan dari

embrio yang telah disimpan di dalam nitrogen cair juga belum dilaporkan.

Perlakuan 2 M sukrosa selama 24 jam dengan pengeringan menggunakan

silika gel selama 7 jam juga berhasil digunakan untuk dehidrasi embrio kelapa

West Coast Tall sebelum disimpan di dalam nitrogen cair (Tabel 2.2). Perlakuan

tersebut menghasilkan persentase embrio yang mampu berkecambah sebesar 68,8

% dan bibit aklimatisasi sebesar 20,8 %. Namun teknik tersebut belum

menghasilkan bibit siap tanam (Sajini et al., 2006).

Pendekatan dehidrasi yang lebih sederhana dengan cara embrio kelapa

dikeringkan dengan menggunakan silika gel (680 g) selama 8 jam sebelum

disimpan di dalam nitrogen cair berhasil digunakan untuk menyimpan embrio

kelapa dengan tingkat keberhasilan menghasilkan bibit yang berhasil

diaklimatisasi mencapai sekitar 20-40 % bergantung kultivar yang digunakan

(Sisunandar et al., 2010b). Pada penelitian tersebut digunakan 10 kultivar kelapa

dalam dan 10 kultivar kelapa genjah asli Indonesia. Berdasarkan penelitian

tersebut, kultivar kelapa digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu mudah, sedang

dan sukar berdasarkan tingkat keberhasilan perkecambahan sesudah

kriopreservasi dan aklimatisasi (Sisunandar et al., 2010b).


42

Teknik dehidrasi dengan menggunakan larutan 3,2 M glukosa dan

ditempatkan dalam laminar air flow (LAF) selama 24 jam juga telah digunakan

untuk mengeringkan embrio kelapa sebelum disimpan dalam nitrogen cair. Teknik

tersebut mampu menghasilkan embrio yang berhasil berkecambah setelah

penyimpanan di dalam nitrogen cair dengan tingkat keberhasilan mencapai 82,75

% (N’Nan, 2012). Namun demikian persentase bibit hasil aklimatisasi dan bibit

siap tanam yang dihasilkan dari embrio yang telah disimpan di dalam nitrogen

cair juga belum dilaporkan.

Dari hasil penelitian yang telah dilaporkan tersebut menunjukkan bahwa

meskipun tingkat keberhasilan kriopreservasi pada embrio kelapa masih relatif

rendah, namun teknik tersebut memberikan harapan untuk digunakan sebagai

back-up konservasi plasma nutfah kelapa. Salah satu daerah dengan potensi

plasma nutfah kelapa yang cukup tinggi, namun belum diteliti dengan baik adalah

Kabupaten Banyumas. Kultivar-kultivar kelapa yang ditemukan di Kabupaten

Banyumas belum dikenal dan dilestarikan dengan baik. Oleh karena itu pada

penelitian ini dilaporkan upaya penyimpanan plasma nutfah kelapa yang

ditemukan di Kabupaten Banyumas melalui teknik kriopreservasi.


bab ii tinjauan pustaka 2.1 biologi kelapa dan peran kelapa …repository.ump.ac.id/1117/3/bab...

Documents