Potensi Benih Kultur Jaringan Pada Kelapa Sawit

Oleh: JS ANTROMEGA PRATAMA

Wartaprima.com - Transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentu. Organisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan pindahan gen dari organisme lain. Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis (spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.

Secara ontologi tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul yang lebih baik dari tanaman sebelumnya.

Pembuatan tanaman transgenik adalah dengan cara gen yang telah diidentikfikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman. Melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut (Muladno, 2002).

Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu - disebut transgene - bisa diisolasi dari tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali.

KELAPA SAWIT TRANSGENIK

 

Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) bersumbangsih penting terhadap  ekonomi nasional, dan memiliki potensi dalam pembangunan ekonomi dan pengentasankemiskinan. Pohon penghasil minyak ini banyak dibudidayakan di Indonesia, dimana sekitar 8,04 jutahektar tersebar di hampir seluruh provinsi di Indonesia. Hal ini penting bagi industri kelapa sawit,khususnya perkebunan, untuk menjadi lebih kompetitif dengan meningkatkan produktivitas tanaman perhektar, serta memperluas nilai tambah dan kualitas minyak sawit.

kelapa sawit merupakan tanaman yang unik karena hampir  keseluruhan  bagiannya  dapat  dimanfaatkan. Pemanfaatan  utama  dari  kelapa  sawit  adalah minyaknya, yang dapat diolah menjadi berbagai produk, baik pangan maupun non pangan. Kelapa sawit memiliki kandungan  minyak  yang  tinggi.  Daging  buahnya (mesokarp)  mengandung  minyak  sekitar  45-50% (Owoyele  dan  Owolabi,  2014),  sedangkan  intinya mengandung 47% minyak (Naher et al., 2013). Saat ini, kelapa  sawit  menjadi  primadona  sebagai  penghasil minyak nabati dengan produktivitas terbesar, dengan kebutuhan area tanam yang paling sedikit (Naher et al., 2013).

Demimendukung  kebutuhan  minyak  sawit  yang diperkirakan  akan  meningkat,  diperlukan  bahan tanaman unggul yang memiliki produktivitas tinggi.Rekayasa genetika adalah metode untuk meningkatkan kualitas tanaman dalam periode waktuyang lebih singkat. Tulisan ini mengulas tantangan yang dihadapi dalam penerapan teknologi kultur jaringan kelapa  sawit  dan  usaha-usaha  pemecahannya,  serta peluang pengembangan kultur jaringan kelapa sawit.

KULTUR JARINGAN KELAPA SAWIT

kultur  jaringan  merupakan  teknik  perbanyakan vegetatif  dengan  menumbuhkan  sebagian  sel  ataujaringan  tanaman  di  dalam  media  buatan  yang dilakukan  secara  aseptik.  Kultur  jaringan  memiliki beberapa  keunggulan  dibandingkan  perbanyakan dengan biji, yakni laju multiplikasi dari bahan tanaman unggul yang cepat dan seragam (Kushairi et al., 2010).

Padateknik  kultur  jaringan,  beberapa  bagian tanaman  dapat  digunakan  sebagai  eksplan,  seperti umbut (daun muda), akar, bunga (inflorescens), bibit, dan embrio (Weckx et al., 2019).

TANTANGAN  KULTUR  JARINGAN  KELAPA SAWIT

Penerapan teknik kultur jaringan pada kelapa sawit mengalami beberapa tantangan. Tantangan berbeda dapat dialami oleh beberapa produsen kelapa sawit. Perusahaan  yang  berada  di  Malaysia  menghadapi tantangan berupa ketersediaan sumber ortet (tanaman untuk  sumber  eksplan)  yang  terbatas  dan  masalah polinasi (Kushairi et al., 2010).

Untuk mendapatkan ortet dengan kualitas yang baik diperlukan program pemuliaan dan seleksi yang panjang serta area yang luas selama proses seleksinya. Selain itu, diketahui juga bahwa tanaman klon cenderung memiliki sex ratiolebih tinggi dibandingkan tanaman hasil persilangan, sehingga  membutuhkan  suplai  polen  lebih  banyak (Ginting et  al.,  1996;  Kushairi et  al.,  2010).

 

KENDALA KULTUR JARINGAN KELAPA SAWIT

 

Dari bervariasinya kendala yang dihadapi oleh produsen klon kelapa sawit, terdapat dua tantangan utama yakni abnormalitas dan efisiensi proses dalam kultur jaringan. Berikut uraian mengenai tantangan kultur jaringan kelapa sawit yang secara umum dihadapi dan usaha pemecahan masalahnya.

 

1.  Abnormalitas

 

Di laboratorium, abnormalitas ini sudah dapat dijumpai sejak tahapan embrio. Ciri-ciri embrio yang abnormal dapat dideteksi dari morfologi baik itu pada tahapan globular,  heart  scutellar,  dan  kotiledon,  yaitu bentuknya tidak beraturan serta polarisasinya asimetri (Sianipar   et  al.,  2007).

 

Abnormalitas  yang  terjadi  dapat  disebabkan  akibat adanya  perubahaan  genetik  berupa  perubahan kariotip,  translokasi-inversi  kromosom,  mutasi, pengurangan dan penambahan gen, serta epigenetik (Abass et al., 2017).

 

Epigenetik merupakan fenomena modifikasi  dari  ekspresi  gen,  namun  tidak  sampai mengubah sekuens DNA dan fenomena epigenetik ini sifatnya  tidak  stabil  sehingga  dapat  pulih  kembali (Corley  dan  Tinker,  2016).

 

2.  Efisiensi Proses Kultur Jaringan

 

Keseluruhan proses kultur jaringan kelapa sawit membutuhkan  waktu  dua  hingga  lima  tahun  dari induksi  kalus  hingga  menjadi  bibit  di pre-nursery(Kushairi et al., 2010).

 

Secara umum, diperlukan waktu 1-15  bulan  untuk  inisiasi  kalus,  5-36  bulan  untuk embriogenesis, 6 bulan untuk proliferasi embrio, dan 2-4 bulan untuk induksi perakaran (Corley dan Tinker, 2016).

 

Laporan lain menyebutkan bahwa induksi kalus pada kelapa sawit hibrida OG memerlukan waktu 4-8 bulan hingga muncul kalus primer (Sumaryono et al., 2018).

Efisiensi  proses  kultur  jaringan  perlu ditingkatkan  karena  selain  memerlukan  waktu  yang lama,  tingkat  pembentukan  kalus  dan  embrio  jugasangat rendah.

 

Salah  satu  cara  mengefisiensikan  proses  kultur jaringan  adalah  melalui  penggantian  medium  padat dengan medium cair. Dengan cara ini, dapat dilakukan pengurangan biaya untuk pengadaan bahan pemadat media (agar), serta diperoleh peningkatan proliferasi kalus dan embrio.

 

 

KEUNGGULAN PERBANYAKAN KULTUR JARINGAN

 

Tujuan pokok penerapan perbanyakan dengan teknik kultur jaringan adalah produksi tanaman dalam jumlah besar pada waktu singkat, terutama untuk varietas-varietas unggul yang baru dihasilkan. Ada beberapa kelebihan dari penerapan perbanyakan dengan teknik kultur jaringan diantaranya adalah dapat memperbanyak tanaman tertentu yang sangat sulit dan lambat diperbanyak secara konvensional, dalam waktu singkat dapat menghasilkan jumlah benih yang lebih besar, perbanyakannya tidak membutuhkan tempat yang luas, dapat dilakukan sepanjang tahun tanpa mengenal musim, bibit yang dihasilkan lebih sehat dan dapat memanipulasi genetik dan biaya pengangkutan bibit lebih murah. Penerapan teknik kultur jaringan bukannya tanpa kelemahan. Beberapa kelemahan dari penerapan perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan antara lain dibutuhkannya biaya yang relatif lebih besar untuk pengadaan laboratorium, dibutuhkan keahlian khusus untuk mengerjakannya dan tanaman yang dihasilkan berukuran kecil dengan kondisi aseptik, terbiasa dilingkungan hidup dengan kelembaban tinggi dan relatif stabil sehingga perlu perlakuaan khusus setelah aklimatisasi dan perlu penyesuaian lagi untuk kelingkungan eksternal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sel pada metode kultur jaringan adalah sumber eksplan, media, hormon, zat pengatur tumbuh (ZPT), dan lingkungan fisik kultur jaringan.  Teknik kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukkan kalus, penggunaan medium yang cocok, keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti: daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila menggunakan embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.

 

Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) sebagai lembaga riset dibawah PT Riset Perkebunan Nusantara yang melakukan penelitian dan pengembangan perkebunan kelapa sawit di Indonesia memulai penelitian perbanyakan tanaman kelapa sawit melalui teknik kultur jaringan sejak pertengahan tahun 1985 di Balai Penelitian Marihat Pematang Siantar atas kerjasama dengan CIRAP-CP Perancis. Tanaman klon yang pertama ditanam adalah di kebun Bah Jambi PTP Nusantara IV pada tahun 1987, kebun Cot Girek PTP Nusantara I pada tahun 1988 dan kebun Sawit Seberang PTP Nusantara II pada tahun 1989.

Dari uji lapang yang dilakukan di kebun Cot Girek dan Sawit Seberang menunjukkan bahwa produksi tandan buah segar (TBS) tanaman klonal dengan teknik kultur jaringan secara umum cukup tinggi sepanjang tanaman menunjukkan pertumbuhan yang normal. Produksi TBS pada tahun pertama menghasilkan (TM 1) telah mencapai 17 ton/ha/th dan produksi TBS tertinggi yang pernah dicapai adalah 43 ton/ha/th pada 1995. Hal serupa juga diperoleh dari uji lapang di kebun Sawit Seberang dimana klon ditanam pada 1989, produksi TBS mencapai 39 – 41 ton/ha/th. Bila dibandingkan dengan tanaman asal benih (seedling) dimana rata-rata produksi TBS 25 ton/ha/th, maka produksi TBS dari tanaman klon lebih tinggi 20 – 30%.

 

Hasil observasi dari uji lapangan yang dilakukan di Afdeling III Block BJ 26-S, kebun Bah Jambi PTP Nusantara IV menggunakan 14 klon dan 2 jenis persilangan DxP sebagai pembanding menunjukkan bahwa 3 dari 14 klon menunjukkan pembungaan abnormal yang agak tinggi yaitu MK-15 (15%), MK-33 (26%) dan MK-59 (23%). Pengujian ini menggunakan 4 ulangan dan  setiap ulangan terdiri dari 100 tanaman. Total tanaman yang diamati sebanyak 1.600 tanaman. Pada kebanyakan tanaman yang abnormal, produksi TBS lebih rendah. Makin tinggi persentase abnormalitas maka semakin rendah produksi TBS. Ini disebabkan rendahnya pembentukan buah (fruitset), rendahnya berat tandan serta kegagalan buah.

 

Keunggulan teknik kultur jaringan adalah mampu menghasilkan bibit secara massal dalam waktu yang relatif singkat, seragam, sifatnya identik dengan induknya, masa non produktif lebih singkat dan produktivitasnya lebih tinggi. Namun, timbulnya masalah abnormalitas pada organ reproduktif yang diketahui setelah tanaman berbunga dan berbuah (2-3 tahun setelah tanam), merupakan kendala yang harus diatasi.

 

Timbulnya abnormalitas tersebut diduga disebabkan penggunaan 2,4-D yang tinggi untuk menginduksi pembentukan kalus, dan dilakukannya sub kultur berulang kali untuk mendapatkan embrio somatic dalam jumlah banyak. Abnormalitas pembuahan pada tanaman kelapa sawit asal kultur jaringan dikenal dengan istilah mantled, yaitu mesokarp tidak berkembang. Dapat juga terjadi bunga jantan steril. Abnormalitas terjadi pada rata-rata 5-10 % dari populasi bibit asal kultur jaringan dan bersifat epigenetik.

 

Marmey et al. (1991) menyatakan bahwa kalus remah yang disebut sebagai kalus sekunder menyebabkan terjadinya kalus embrioid yang abnormal. Menurut Jones (1991) abnormalitas yang terjadi pada klon kelapa sawit hasil kultur jaringan disebabkan terhambatnya ekspresi gen yang mengatur pembungaan, sebagai akibat penambahan zat pengatur tumbuh tertentu ke dalam media.

 

Terdapat berbagai cara untuk mengetahui keabnormalitasan pada tanaman kelapa sawit, diantaranya ialah :

 

1.    Menggunakan teknik atau metode pengamatan langsung pada tiap fase dan tahap perkembangan yang dimulai dari bunga atau membandingkan tumbuhan normal dengan abnormal secara visual,

 

2.     Analisis abnormalitas tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) hasil kultur jaringan dengan teknik Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) dimana dengan teknik ini DNA diekstraksi dari daun muda sebanyak 0,3 g dari tiap klon percobaan, berdasarkan jurnal terdapat klon enam MK normal dan abnormal.  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kesamaan genetik serta pengelompokan antar genotipe normal dan abnormal dalam klon yang sama maupun antar klon, serta menetapkan pita DNA penciri untuk abnormalitas dengan RAPD. Mencegah penguapan pada saat reaksi berlangsung maka contoh dilapisi dengan 25mL mineral oil,

 

3.    Metode Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) yaitu suatu metode untuk menganalisis normal dan abnormal pada klon kelapa sawit. AFLP merupakan kombinasi dari metode RAPD dengan RFLP yang dapat digunakan untuk menganalisis keragaman genetik melalui penggandaan fragmen DNA yang dihasilkan dari pemotongan enzim restriksi dengan menggunakan primer spesifik. Berbeda halnya dengan metode RAPD yang mengekstraksi daun muda dari kelapa sawit, pada metode AFLP DNA diisolasi dari buah muda dan juga daun muda klon MK 152, MK 209, dan MK 212 yang masing masing terdiri atas genotip normal, berbuah abnormal, dan berbunga jantan steril. Percobaan mencakup (i) seleksi primer AFLP yang mampu menghasilkan pita yang polimorfis, (ii) analisis kemiripan genetik, UPGMA, komponen utama dan pita pembeda antar genotip normal dan abnormal.

 

Banyak hal yang dapat menyebabkan terjadinya abnormalitas hasil dari kultur jaringan. Hal yang sangat ekstrim dari abnormalitas ini adalah tidak terbentuknya buah karena tandan buah dipenuhi oleh bunga jantan atau buah bermantel berat yang menyebabkan hilangnya produksi. Tidak adanya kualitas kontrol yang efektif untuk abnormalitas pada produksi, dan belum lengkapnya pemahaman mengenai penyebab abnormalitas di dalam perkembangan kultur in vitro berakibat pada tertundanya upaya untuk memproduksi bibit unggul kelapa sawit secara klonal.

 

Dari jurnal dan penelitian yang telah dilakukan, beberapa usaha dalam mengatasi abnormalitas tanaman kelapa sawit antara lain dengan kultur tunas apikal. Kultur tunas apikal adalah teknik mikropropagasi yang dilakukan dengan cara mengkulturkan eksplan yang mengandung meristem pucuk (apikal dan lateral) dengan tujuan merangsang dan perbanyakan kalus. Kelebihan kultur meristem adalah mampu menghasilkan bibit tanaman yang identik dengan induknya dan bebas virus. Selain itu, dari Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia, Kultur jaringan kelapa sawit melalui embriogenesis somatik dilakukan menggunakan sistem perendaman sesaat (SPS) yang berdasar pada perendaman singkat propagul dalam medium cair. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SPS meningkatkan produksi dan keseragaman embrio somatik kelapa sawit. Di samping itu, paparan yang singkat propagul ke medium diperkirakan akan menurunkan terjadinya abnormalitas tanaman di lapang. Uji lapang menunjukkan bahwa tingkat abnormalitas pembungaan dan pembuahan tanaman kelapa sawit sangat rendah, kurang dari 1%.

 

Penulis adalah mahasiswa Program S2 Jurusan Agroteknologi UNIB.

POTENSI BENIH KULTUR JARINGAN PADA KELAPA SAWIT

Oleh: JS ANTROMEGA PRATAMA

 

Transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentu. Organisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan pindahan gen dari organisme lain. Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis (spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.

 

Secara ontologi tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul yang lebih baik dari tanaman sebelumnya.

 

Pembuatan tanaman transgenik adalah dengan cara gen yang telah diidentikfikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman. Melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut (Muladno, 2002).

 

Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu - disebut transgene - bisa diisolasi dari tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali.

 

KELAPA SAWIT TRANSGENIK

 

Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) bersumbangsih penting terhadap  ekonomi nasional, dan memiliki potensi dalam pembangunan ekonomi dan pengentasankemiskinan. Pohon penghasil minyak ini banyak dibudidayakan di Indonesia, dimana sekitar 8,04 jutahektar tersebar di hampir seluruh provinsi di Indonesia. Hal ini penting bagi industri kelapa sawit,khususnya perkebunan, untuk menjadi lebih kompetitif dengan meningkatkan produktivitas tanaman perhektar, serta memperluas nilai tambah dan kualitas minyak sawit.

 

kelapa sawit merupakan tanaman yang unik karena hampir  keseluruhan  bagiannya  dapat  dimanfaatkan. Pemanfaatan  utama  dari  kelapa  sawit  adalah minyaknya, yang dapat diolah menjadi berbagai produk, baik pangan maupun non pangan. Kelapa sawit memiliki kandungan  minyak  yang  tinggi.  Daging  buahnya (mesokarp)  mengandung  minyak  sekitar  45-50% (Owoyele  dan  Owolabi,  2014),  sedangkan  intinya mengandung 47% minyak (Naher et al., 2013). Saat ini, kelapa  sawit  menjadi  primadona  sebagai  penghasil minyak nabati dengan produktivitas terbesar, dengan kebutuhan area tanam yang paling sedikit (Naher et al., 2013).

 

Demimendukung  kebutuhan  minyak  sawit  yang diperkirakan  akan  meningkat,  diperlukan  bahan tanaman unggul yang memiliki produktivitas tinggi.Rekayasa genetika adalah metode untuk meningkatkan kualitas tanaman dalam periode waktuyang lebih singkat. Tulisan ini mengulas tantangan yang dihadapi dalam penerapan teknologi kultur jaringan kelapa  sawit  dan  usaha-usaha  pemecahannya,  serta peluang pengembangan kultur jaringan kelapa sawit.

 

KULTUR JARINGAN KELAPA SAWIT

 

kultur  jaringan  merupakan  teknik  perbanyakan vegetatif  dengan  menumbuhkan  sebagian  sel  ataujaringan  tanaman  di  dalam  media  buatan  yang dilakukan  secara  aseptik.  Kultur  jaringan  memiliki beberapa  keunggulan  dibandingkan  perbanyakan dengan biji, yakni laju multiplikasi dari bahan tanaman unggul yang cepat dan seragam (Kushairi et al., 2010).

Padateknik  kultur  jaringan,  beberapa  bagian tanaman  dapat  digunakan  sebagai  eksplan,  seperti umbut (daun muda), akar, bunga (inflorescens), bibit, dan embrio (Weckx et al., 2019).

 

TANTANGAN  KULTUR  JARINGAN  KELAPA SAWIT

 

Penerapan teknik kultur jaringan pada kelapa sawit mengalami beberapa tantangan. Tantangan berbeda dapat dialami oleh beberapa produsen kelapa sawit. Perusahaan  yang  berada  di  Malaysia  menghadapi tantangan berupa ketersediaan sumber ortet (tanaman untuk  sumber  eksplan)  yang  terbatas  dan  masalah polinasi (Kushairi et al., 2010).

 

Untuk mendapatkan ortet dengan kualitas yang baik diperlukan program pemuliaan dan seleksi yang panjang serta area yang luas selama proses seleksinya. Selain itu, diketahui juga bahwa tanaman klon cenderung memiliki sex ratiolebih tinggi dibandingkan tanaman hasil persilangan, sehingga  membutuhkan  suplai  polen  lebih  banyak (Ginting et  al.,  1996;  Kushairi et  al.,  2010).

 

KENDALA KULTUR JARINGAN KELAPA SAWIT

 

Dari bervariasinya kendala yang dihadapi oleh produsen klon kelapa sawit, terdapat dua tantangan utama yakni abnormalitas dan efisiensi proses dalam kultur jaringan. Berikut uraian mengenai tantangan kultur jaringan kelapa sawit yang secara umum dihadapi dan usaha pemecahan masalahnya.

 

1.  Abnormalitas

 

Di laboratorium, abnormalitas ini sudah dapat dijumpai sejak tahapan embrio. Ciri-ciri embrio yang abnormal dapat dideteksi dari morfologi baik itu pada tahapan globular,  heart  scutellar,  dan  kotiledon,  yaitu bentuknya tidak beraturan serta polarisasinya asimetri (Sianipar   et  al.,  2007).

 

Abnormalitas  yang  terjadi  dapat  disebabkan  akibat adanya  perubahaan  genetik  berupa  perubahan kariotip,  translokasi-inversi  kromosom,  mutasi, pengurangan dan penambahan gen, serta epigenetik (Abass et al., 2017).

 

Epigenetik merupakan fenomena modifikasi  dari  ekspresi  gen,  namun  tidak  sampai mengubah sekuens DNA dan fenomena epigenetik ini sifatnya  tidak  stabil  sehingga  dapat  pulih  kembali (Corley  dan  Tinker,  2016).

 

2.  Efisiensi Proses Kultur Jaringan

 

Keseluruhan proses kultur jaringan kelapa sawit membutuhkan  waktu  dua  hingga  lima  tahun  dari induksi  kalus  hingga  menjadi  bibit  di pre-nursery(Kushairi et al., 2010).

 

Secara umum, diperlukan waktu 1-15  bulan  untuk  inisiasi  kalus,  5-36  bulan  untuk embriogenesis, 6 bulan untuk proliferasi embrio, dan 2-4 bulan untuk induksi perakaran (Corley dan Tinker, 2016).

 

Laporan lain menyebutkan bahwa induksi kalus pada kelapa sawit hibrida OG memerlukan waktu 4-8 bulan hingga muncul kalus primer (Sumaryono et al., 2018).

Efisiensi  proses  kultur  jaringan  perlu ditingkatkan  karena  selain  memerlukan  waktu  yang lama,  tingkat  pembentukan  kalus  dan  embrio  jugasangat rendah.

 

Salah  satu  cara  mengefisiensikan  proses  kultur jaringan  adalah  melalui  penggantian  medium  padat dengan medium cair. Dengan cara ini, dapat dilakukan pengurangan biaya untuk pengadaan bahan pemadat media (agar), serta diperoleh peningkatan proliferasi kalus dan embrio.

 

 

KEUNGGULAN PERBANYAKAN KULTUR JARINGAN

 

Tujuan pokok penerapan perbanyakan dengan teknik kultur jaringan adalah produksi tanaman dalam jumlah besar pada waktu singkat, terutama untuk varietas-varietas unggul yang baru dihasilkan. Ada beberapa kelebihan dari penerapan perbanyakan dengan teknik kultur jaringan diantaranya adalah dapat memperbanyak tanaman tertentu yang sangat sulit dan lambat diperbanyak secara konvensional, dalam waktu singkat dapat menghasilkan jumlah benih yang lebih besar, perbanyakannya tidak membutuhkan tempat yang luas, dapat dilakukan sepanjang tahun tanpa mengenal musim, bibit yang dihasilkan lebih sehat dan dapat memanipulasi genetik dan biaya pengangkutan bibit lebih murah. Penerapan teknik kultur jaringan bukannya tanpa kelemahan. Beberapa kelemahan dari penerapan perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan antara lain dibutuhkannya biaya yang relatif lebih besar untuk pengadaan laboratorium, dibutuhkan keahlian khusus untuk mengerjakannya dan tanaman yang dihasilkan berukuran kecil dengan kondisi aseptik, terbiasa dilingkungan hidup dengan kelembaban tinggi dan relatif stabil sehingga perlu perlakuaan khusus setelah aklimatisasi dan perlu penyesuaian lagi untuk kelingkungan eksternal.

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sel pada metode kultur jaringan adalah sumber eksplan, media, hormon, zat pengatur tumbuh (ZPT), dan lingkungan fisik kultur jaringan.  Teknik kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai bahan dasar untuk pembentukkan kalus, penggunaan medium yang cocok, keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih bagian tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti: daun muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila menggunakan embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu diperhatikan adalah kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.

 

Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) sebagai lembaga riset dibawah PT Riset Perkebunan Nusantara yang melakukan penelitian dan pengembangan perkebunan kelapa sawit di Indonesia memulai penelitian perbanyakan tanaman kelapa sawit melalui teknik kultur jaringan sejak pertengahan tahun 1985 di Balai Penelitian Marihat Pematang Siantar atas kerjasama dengan CIRAP-CP Perancis. Tanaman klon yang pertama ditanam adalah di kebun Bah Jambi PTP Nusantara IV pada tahun 1987, kebun Cot Girek PTP Nusantara I pada tahun 1988 dan kebun Sawit Seberang PTP Nusantara II pada tahun 1989.

 

Dari uji lapang yang dilakukan di kebun Cot Girek dan Sawit Seberang menunjukkan bahwa produksi tandan buah segar (TBS) tanaman klonal dengan teknik kultur jaringan secara umum cukup tinggi sepanjang tanaman menunjukkan pertumbuhan yang normal. Produksi TBS pada tahun pertama menghasilkan (TM 1) telah mencapai 17 ton/ha/th dan produksi TBS tertinggi yang pernah dicapai adalah 43 ton/ha/th pada 1995. Hal serupa juga diperoleh dari uji lapang di kebun Sawit Seberang dimana klon ditanam pada 1989, produksi TBS mencapai 39 – 41 ton/ha/th. Bila dibandingkan dengan tanaman asal benih (seedling) dimana rata-rata produksi TBS 25 ton/ha/th, maka produksi TBS dari tanaman klon lebih tinggi 20 – 30%.

 

 

Hasil observasi dari uji lapangan yang dilakukan di Afdeling III Block BJ 26-S, kebun Bah Jambi PTP Nusantara IV menggunakan 14 klon dan 2 jenis persilangan DxP sebagai pembanding menunjukkan bahwa 3 dari 14 klon menunjukkan pembungaan abnormal yang agak tinggi yaitu MK-15 (15%), MK-33 (26%) dan MK-59 (23%). Pengujian ini menggunakan 4 ulangan dan  setiap ulangan terdiri dari 100 tanaman. Total tanaman yang diamati sebanyak 1.600 tanaman. Pada kebanyakan tanaman yang abnormal, produksi TBS lebih rendah. Makin tinggi persentase abnormalitas maka semakin rendah produksi TBS. Ini disebabkan rendahnya pembentukan buah (fruitset), rendahnya berat tandan serta kegagalan buah.

 

Keunggulan teknik kultur jaringan adalah mampu menghasilkan bibit secara massal dalam waktu yang relatif singkat, seragam, sifatnya identik dengan induknya, masa non produktif lebih singkat dan produktivitasnya lebih tinggi. Namun, timbulnya masalah abnormalitas pada organ reproduktif yang diketahui setelah tanaman berbunga dan berbuah (2-3 tahun setelah tanam), merupakan kendala yang harus diatasi.

 

Timbulnya abnormalitas tersebut diduga disebabkan penggunaan 2,4-D yang tinggi untuk menginduksi pembentukan kalus, dan dilakukannya sub kultur berulang kali untuk mendapatkan embrio somatic dalam jumlah banyak. Abnormalitas pembuahan pada tanaman kelapa sawit asal kultur jaringan dikenal dengan istilah mantled, yaitu mesokarp tidak berkembang. Dapat juga terjadi bunga jantan steril. Abnormalitas terjadi pada rata-rata 5-10 % dari populasi bibit asal kultur jaringan dan bersifat epigenetik.

 

Marmey et al. (1991) menyatakan bahwa kalus remah yang disebut sebagai kalus sekunder menyebabkan terjadinya kalus embrioid yang abnormal. Menurut Jones (1991) abnormalitas yang terjadi pada klon kelapa sawit hasil kultur jaringan disebabkan terhambatnya ekspresi gen yang mengatur pembungaan, sebagai akibat penambahan zat pengatur tumbuh tertentu ke dalam media.

 

Terdapat berbagai cara untuk mengetahui keabnormalitasan pada tanaman kelapa sawit, diantaranya ialah :

 

1.    Menggunakan teknik atau metode pengamatan langsung pada tiap fase dan tahap perkembangan yang dimulai dari bunga atau membandingkan tumbuhan normal dengan abnormal secara visual,

 

2.     Analisis abnormalitas tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) hasil kultur jaringan dengan teknik Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) dimana dengan teknik ini DNA diekstraksi dari daun muda sebanyak 0,3 g dari tiap klon percobaan, berdasarkan jurnal terdapat klon enam MK normal dan abnormal.  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kesamaan genetik serta pengelompokan antar genotipe normal dan abnormal dalam klon yang sama maupun antar klon, serta menetapkan pita DNA penciri untuk abnormalitas dengan RAPD. Mencegah penguapan pada saat reaksi berlangsung maka contoh dilapisi dengan 25mL mineral oil,

 

3.    Metode Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) yaitu suatu metode untuk menganalisis normal dan abnormal pada klon kelapa sawit. AFLP merupakan kombinasi dari metode RAPD dengan RFLP yang dapat digunakan untuk menganalisis keragaman genetik melalui penggandaan fragmen DNA yang dihasilkan dari pemotongan enzim restriksi dengan menggunakan primer spesifik. Berbeda halnya dengan metode RAPD yang mengekstraksi daun muda dari kelapa sawit, pada metode AFLP DNA diisolasi dari buah muda dan juga daun muda klon MK 152, MK 209, dan MK 212 yang masing masing terdiri atas genotip normal, berbuah abnormal, dan berbunga jantan steril. Percobaan mencakup (i) seleksi primer AFLP yang mampu menghasilkan pita yang polimorfis, (ii) analisis kemiripan genetik, UPGMA, komponen utama dan pita pembeda antar genotip normal dan abnormal.

 

Banyak hal yang dapat menyebabkan terjadinya abnormalitas hasil dari kultur jaringan. Hal yang sangat ekstrim dari abnormalitas ini adalah tidak terbentuknya buah karena tandan buah dipenuhi oleh bunga jantan atau buah bermantel berat yang menyebabkan hilangnya produksi. Tidak adanya kualitas kontrol yang efektif untuk abnormalitas pada produksi, dan belum lengkapnya pemahaman mengenai penyebab abnormalitas di dalam perkembangan kultur in vitro berakibat pada tertundanya upaya untuk memproduksi bibit unggul kelapa sawit secara klonal.

Dari jurnal dan penelitian yang telah dilakukan, beberapa usaha dalam mengatasi abnormalitas tanaman kelapa sawit antara lain dengan kultur tunas apikal. Kultur tunas apikal adalah teknik mikropropagasi yang dilakukan dengan cara mengkulturkan eksplan yang mengandung meristem pucuk (apikal dan lateral) dengan tujuan merangsang dan perbanyakan kalus. Kelebihan kultur meristem adalah mampu menghasilkan bibit tanaman yang identik dengan induknya dan bebas virus. Selain itu, dari Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia, Kultur jaringan kelapa sawit melalui embriogenesis somatik dilakukan menggunakan sistem perendaman sesaat (SPS) yang berdasar pada perendaman singkat propagul dalam medium cair. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SPS meningkatkan produksi dan keseragaman embrio somatik kelapa sawit. Di samping itu, paparan yang singkat propagul ke medium diperkirakan akan menurunkan terjadinya abnormalitas tanaman di lapang. Uji lapang menunjukkan bahwa tingkat abnormalitas pembungaan dan pembuahan tanaman kelapa sawit sangat rendah, kurang dari 1%.

Penulis adalah mahasiswa Program S2 Jurusan Agroteknologi UNIB.