BIODIVERSITAS PLASMA NUTFAH PISANG (Musa spp.)

BERDASARKAN JUMLAH KROMOSOM DAN TIPE GENOM

DI KOTA BANDAR LAMPUNG

(Skripsi)

Oleh

Eka Nurhasanah

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

LAMPUNG

2017

BIODIVERSITAS PLASMA NUTFAH PISANG (Musa spp.)

BERDASARKAN JUMLAH KROMOSOM DAN TIPE GENOM DI KOTA

BANDAR LAMPUNG

ABSTRAK

Oleh

Eka Nurhasanah

Pisang merupakan buah tropis dari Asia Tenggara, yang banyak dikonsumsi

masyarakat di seluruh dunia, karena kandungan gizinya lengkap. Pisang memiliki

keanekaragaman yang tinggi, sehingga dapat dijadikan sumber plasma nutfah.

Kajian sitogenetika dapat digunakan sebagai informasi awal untuk program

pemuliaan tanaman. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui biodiversitas

plasma nutfah pisang (Musa spp.) di Kota Bandar Lampung berdasarkan jumlah

kromosom dan tipe genomnya. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap yaitu,

koleksi tanaman pisang yang diambil secara acak dari 12 Kecamatan di Kota

Bandar Lampung, karakterisasi morfologi untuk penentuan genom tanaman

pisang berdasarkan pada 15 karakter Simmonds dan Shepherd dengan

menggunakan skor harapan pengelompokan genom Silayoi dan Camchalow serta

perhitungan jumlah kromosom menggunakan metode squash.

Hasil yang diperoleh terdapat 27 aksesi pisang yang ada di Kota Bandar

Lampung, 26 aksesi termasuk dalam genus Musa antara lain Musa acuminata,

Musa balbisiana, Musa paradisiaca, dan 1 aksesi dari genus Rhodhoclamys yaitu

Musa ornata. Kenakearagaman jenis pisang yang ada di Kota Bandar Lampung

tergolong sedang. Variasi genom pisang yang diperoleh antara lain AA 5 aksesi,

AAA 4 aksesi, AAB 5 aksesi, ABB 3 aksesi, 1 aksesi ABBB, dan 3 aksesi BBB

serta 5 aksesi lainnya belum dapat ditentukan genomnya karena sudah melewati

fase generatifnya. Jumlah kromosom aksesi pisang adalah 22 (diploid), 33

(triploid) dan 44 (tetraploid).

Kata kunci: tanaman pisang, jumlah kromosom, tipe genom, metode squash

BIODIVERSITAS TANAMAN PISANG (Musa spp.) BERDASARKAN

JUMLAH KROMOSOM DAN TIPE GENOM

DI KOTA BANDAR LAMPUNG

Oleh

Eka Nurhasanah

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

SARJANA SAINS

pada

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ....................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

DAFTAR ISI ................................................................................................. iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... v

I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang ..................................................................................... 1

B. Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

C. Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

D. Kerangka Pemikiran ............................................................................ 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 7

A. Sejarah Penyebaran Tanaman Pisang ................................................... 7

B. Biodiversitas Pisang ............................................................................. 7

C. Produktivitas dan Produksi Pisang ....................................................... 9

D. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Pisang ....................................... 10

E. Kandungan Gizi Pisang ...................................................................... 14

F. Syarat Pertumbuhan Tanaman Pisang ................................................ 14

G. Manfaat dan Nilai Ekonomi ............................................................... 16

H. Penyakit pada Tanaman Pisang .......................................................... 17

I. Kajian Sitogenetika ............................................................................ 19

I. METODE KERJA

A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 24

B. Alat dan Bahan .................................................................................. 24

C. Prosedur Kerja ................................................................................... 26

D. Analisis Data ..................................................................................... 34

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 35

A. Koleksi Plasma Nutfah Pisang ........................................................... 35

B. Penentuan Tipe Genom dan Jumlah Kromosom Tanaman Pisang ........ 37

V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 52

A. Kesimpulan ......................................................................................... 52

B. Saran ................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 53

LAMPIRAN .................................................................................................. 57

Tabel 5 ........................................................................................................... 58

Gambar 6 – 15 ................................................................................................ 80

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Karakter morfologi yang digunakan skoring untuk membedakan

genom Musa acuminata dan Musa balbisisana .................................. 28

Tabel 2. Kelompok genom dengan range skor harapan dihitung berdasarkan

karakter morfologi tanaman pisang ................................................... 30

Tabel 3. Koleksi Plasma Nutfah Pisang di Kota Bandar Lampung................... 35

Tabel 4. Hasil pengamatan tipe genom dan jumlah kromosom tanaman pisang 37

Tabel 5. Perhitungan Nilai Indeks Keanekaragaman Pisang di Kota Bandar

Lampung ........................................................................................... 58

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Produksi buah-buahan di Indonesia menurut Badan Pusat Statistik,

2015 ............................................................................................... 9

Gambar 2. Morfologi Tanaman Pisang (IPGRI, 1996) .................................... 10

Gambar 3. Diagram evolusi dari edible bananas ..............................................23

Gambar 4. Peta Bandar Lampung dan Titik Lokasi Pengambilan Sampel

Tanaman Pisang ............................................................................ 27

Gambar 5. Morfologi Musa ornata ................................................................. 39

Gambar 6. Pengamatan jumlah kromosom a. Pisang mas (22) b. Pisang raja

sereh (33) dan c. Pisang batu (44) ................................................ 51

Gambar 6. 8-hydroxiquinoline ....................................................................... 80

Gambar 7. Orcein ........................................................................................... 80

Gambar 8. Gelas objek dan cover glass .......................................................... 80

Gambar 9. Botol flakon (6 ml) ....................................................................... 80

Gambar 10. Larutan 0.03% 8-hydroxiquinoline .............................................. 80

Gambar 11. Pembuatan orcein 2% ................................................................. 80

vi

Gambar 12. Pengamatan karakter morfologi ................................................... 80

Gambar 13. Hasil koleksi tanaman pisang ...................................................... 81

Gambar 14. Pembuatan preparat ..................................................................... 81

Gambar 15. Pengamatan dengan mikroskop ................................................... 81

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bumi Dipasena Agung, Kabupaten

Tulang Bawang, Provinsi Lampung pada tanggal 7 Juli 1995,

sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan

Bapak Bambang Rahito dan Ibu Suparti.

Penulis mulai menempuh pendidikan pertama pada tahun 2000/2001 di TK

Dharma Wanita Bumi Dipasena Sejahtera, Kabupaten Tulang Bawang.

Kemudian pada tahun 2002/2003 penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar

Negeri 1 Bumi Dipasena Sejahtera, dan melanjutkan pendidikan Sekolah

Menengah Pertama di SMP 02 Banjar Agung pada tahun 2008/2009 serta pada

tahun 2010/2011 melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA

Negeri 2 Menggala.

Pada tahun 2013, penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan ALam Universitas Lampung melalui

jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN). Penulis

memperoleh bantuan dana dari IKABI pada tahun 2014, beasiswa BBM pada

tahun 2015 dan beasiswa PGN hingga lulus. Selama menjadi mahasiswa biologi,

penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah genetika, dan ekofisiologi

tumbuhan. Penulis juga aktif di Organisasi Himpunan Mahasiswa Biologi

(HIMBIO) FMIPA Unila sebagai anggota Biro Kesekretariatan dan

Pengembanagan Diri 2014-2015 dan aktif mengikuti BEM U KBM Universitas

Lampung sebagai anggota Staff Ahli Kementrian Sekretaris Kabinet periode

2014/2015 penulis juga aktif di UKM Tapak Suci Universitas Lampung sebagai

Sekretaris Departemen II (Pengembangan Organisasi) tahun 2014-2016.

Pada tahun 2016, penulis melaksanakan kerja praktik di Pusat Penelitian Biologi

LIPI Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tumbuhan, Cibinong Science Center,

Bogor dengan judul “Analisis Jumlah Kromosom dan Tingkat Ploidi

Tanaman Pisang (Musa sp.).

MOTTO

Lakukan lah segala sesuatu sebaik mungkin agar mendapatkan hal terbaik pula

(Penulis)

Barang siapa bertakwa kepada Allah niscaya Dia akan mengadakan baginya

jalan keluar, dan memberinya rezeki dari arah yang tiada disangka-sangkanya.

Dan barang siapa yang bertawakkal kepada Allah niscaya Allah akan

mencukupkan (keperluan) nya.

(QS. At-Tholaq : 2-3)

Khoirun naasi ahsanuhum khulukon wa anfa'ahum linnaas Sebaik-baik manusia adalah yang terbaik budi pekertinya dan yang paling

bermanfaat bagi manusia lainnya

(HR. Ahmad, ath-Thabrani, ad-Daruqutni)

Laisal fata manyadda’i bissalifat, innamal fattah man qola’ana (Bukan seorang pemuda yang mengagung-agungkan harta kedua orang tuanya,

tapi pemuda itu adalah aku yang siap mengangkat harkat martabat keluarga

dengan keringatku sendiri)

(Penulis)

Nothing is impossible while we belive about God

PERSEMBAHAN

Rasa syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan kasih sayang-

Mu yang telah memberiku kesehatan, kekuatan, kesabaran, rezeki dan

ilmu yang berkah. Atas karunia dan kemudahan yang engkau berikan,

Alhamdulilah skripsi ini dapat terselesaikan. Sholawat serta salam

terlimpah keharipan baginda Rasulullah Muhammad saw.

Kupersembahkan karya ini kepada orang-orang terkasih dan kusayangi:

Ayahanda (Bambang) dan Ibunda (Suparti)

Sebagai tanda hormat dan terimakasihku yang tiada terhinggga atas

segala dukungan, motivasi, cinta kasih, serta do’a yang tiada henti serta

Adikku tersayang Imam Nur Wahid, keluarga besarku yang selalu

memberikan senyuman semangat dan dukungan terbaik.

Bapak/Ibu Guru dan Dosen yang telah memberiku bekal ilmu

bermanfaat, bimbingan, arahan dan motivasi kepadaku.

Sahabat dan teman baikkku atas kebersamaan, dan do’a yang teriring

selalu.

Almamaterku tercinta

SANWACANA

Assalamualaikum warohmatullahi wabarokatuh

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan salah satu syarat dalam menempuh

pendidikan strata satu atau sarjana sains yaitu skripsi yang berjudul

“BIODIVERSITAS TANAMAN PISANG (Musa spp.) BERDASARKAN

JUMLAH KROMOSOM DAN TIPE GENOM DI KOTA BANDAR

LAMPUNG” .

Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis menyadari bahwa banyak sekali bantuan

dan bimbingan yang diberikan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan

ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orangtua tercinta, Bapak (Bambang) dan Ibu (Suparti) terimakasih

yang teramat dalam atas do’a, cinta dan kasih sayang, nasehat, kesabaran

dan semangat kepada penulis.

2. Ibu Dra. Eti Ernawiati, M.P. selaku Pembimbing I yang telah sabar

memberikan arahan, bimbingan, semangat, saran, dan kritik, serta

membagi ilmu dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Ibu Rochmah Agustrina, Ph.D selaku Pembimbing II yang dengan sabar

membimbing, memberi masukan dan arahan, serta membagi ilmu dan

membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

4. Dr. Bambang Irawan, M.Sc selaku penguji skripsi terimakasih atas

bimbingan dan ketersediaanya untuk memberikan kritik dan saran dalam

penelitian ini sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

5. Bapak Dr. Sutyarso, M.Biomed selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan bimbingan, saran dan kritik kepada penulis.

6. Bapak Prof. Warsito, S.Si., DEA., Ph.D Selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

8. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Biologi FMIPA Unila terimaksih atas ilmu,

bimbingan dan bantuan kepada penulis selama ini.

9. Adikku tersayang Imam Nur Wahid, dan keluarga besarku terimakasih

atas do’a, dan kasih sayang sehingga penulis mampu menyelesaikan

perkuliahan ini.

10. Karyawan dan Staff Laboran Jurusan Biologi serta seluruh pihak yang

telah membantu.

11. Keluarga Besar Biologi, kakak tingkat dan adik tingkat teman angkatan

2013 yang tidak dapat disebutkan satu perasatu, yang bersama-sama

menemani hingga saat ini, dalam berbagi canda dan tawa, baik dalam

keadaan suka maupun duka.

12. Serta semua sahabat-sahabatku UKM Tapak Suci Unila, kerabat, dan

semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, atas semua

kebersamaan, pembelajaran, dorongan, motivasi dan dukungan kepada

penulis.

13. Teman, kerabat, dan sahabat perjuangan baik dalam kampus maupun di

luar kampus Universitas Lampung yang tidak dapat disebutkan satu

persatu. Terimakasih atas kebersamaan, bantuan, dukungan dan do’a

selama ini.

14. Almamater tercinta.

Semoga Allah membalas budi baik semua pihak yang telah mendukung dan

membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata penulis

menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,

akan tetapi besar harapan semoga tulisan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi

kita semua demi kemajuan ilmu pengetahuan.

Wassalamualaikum warohmatullahi wabarakatuh

Bandar Lampung, Agustus 2017

Penulis,

Eka Nurhasanah

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia dikenal dengan sebutan negara megabiodiversitas, karena tingkat

keanekaragaman hayati yang tinggi. Salah satu tanaman dengan

keanekaragaman genetik yang tinggi adalah pisang. Pisang merupakan buah

tropis yang berasal dari Asia Tenggara dan termasuk dalam family Musaceae.

Buah pisang sangat disukai oleh banyak masyarakat di seluruh dunia, karena

memiliki nilai gizi yang tinggi. Setiap 100 g pisang menghasilkan 90 kalori.

Pisang tidak mengandung kolesterol, kaya vitamin A, B6, C, mineral kalsium,

kalium, dan fosfor. Satu buah pisang mengandung 380 mg kalium, sehingga

dapat memenuhi kebutuhan harian orang dewasa (Simmonds, 1966). Dengan

demikian, tidak heran jika pisang menjadi salah satu bahan pangan dunia

terpenting ke empat setelah padi, gandum dan jagung (Frison et al., 2004).

Di Indonesia pisang termasuk komoditas buah unggulan, yang wilayah

produksinya mencakup hampir seluruh wilayah di Indonesia. Menurut Badan

Pusat Statistik (2015), produksi pisang di Indonesia mengalami peningkatan

setiap tahunnya. Provinsi Lampung menduduki posisi pertama sebagai sentra

produksi pisang tertinggi di Indonesia dengan produksi mencapai 1.937.349

2

ton, diikuti oleh Provinsi Jawa Timur dengan kapasitas produksi 1.629.437 ton

serta Jawa Barat dengan kapasitas produksi 1.306.288 ton, dan ke empat

adalah Provinsi Jawa Tengah dengan kapasitas produksi mencapai 581.782

ton.

Di Provinsi Lampung, produksi pisang umumnya dilakukan dalam skala

rumah tangga. Usaha hortikultura tertinggi produksi pisang di Provinsi

Lampung adalah di Kabupaten Lampung Tengah, diikuti Kabupaten Lampung

Timur, Kabupaten Tanggamus, dan Kabupaten Lampung Selatan. Kota

Bandar Lampung memiliki tingkat produksi yang lebih tinggi dari kota Metro,

meskipun bila dibandingkan dengan kabupaten lain di wilayah Lampung

masih tergolong sangat rendah (Badan Pusat Statistik, 2013). Dari data

tersebut, maka potensi plasma nutfah pisang di kota Bandar Lampung layak

dilestarikan, mengingat Kota Bandar Lampung merupakan sentra industri

rumah tangga (home industry) keripik pisang yang terpusat di sepanjang Jalan

Pagar Alam (Gang. PU), meliputi Kecamatan Kedaton, Tanjung Karang Barat,

dan Langkapura. Usaha industri rumah keripik pisang telah menjadi aset

penting yang perlu dikembangkan, karena memiliki kontribusi tinggi dalam

perekonomian masyarakat.

Pada umumnya tanaman pisang dibagi menjadi dua kelompok yaitu pisang liar

dan pisang budidaya. Pisang liar biasanya ditemukan secara liar di hutan.

Spesies liar tanaman pisang yang dikenal ada 2, yaitu Musa acuminata dan

Musa balbisiana. Kedua spesies pisang ini diduga menurunkan sifatnya

3

secara alami melalui persilangan, dan menghasilkan jenis-jenis pisang yang

saat ini dibudidayakan. Pisang budidaya ini biasa ditanam di halaman rumah

atau perkebunan (Paul dan Duarte, 2011).

Keragaman genetik tanaman pisang dapat digunakan sebagai sumber plasma

nutfah yang perlu terus dievaluasi, mengingat belum seluruh keragamannya

terungkap. Hasil evaluasi plasma nutfah pisang, selanjutnya dapat digunakan

untuk program pemuliaan tanaman melalui perbaikan karakter yang

menghasilkan varietas unggul. Sifat-sifat unggul pisang yang diharapkan

adalah memiliki produktivitas yang tinggi, berkualitas, tahan terhadap hama

penyakit serta tahan terhadap cekaman lingkungan (Damayanti, 2007).

Peloqin (1981) dalam Parjanto et al., 2003 mengemukakan bahwa temuan-

temuan baru pada kajian sitogenetika dapat berguna untuk mendukung

program pemuliaan tanaman, baik secara tidak langsung yaitu berupa

peningkatan pengetahuan susunan genetik suatu jenis tanaman, maupun secara

langsung yang berupa penerapan teknik sitogenetika untuk perbaikan sifat

tanaman.

Kajian sitogenetika dalam pemuliaan tanaman sangat penting dilakukan, baik

untuk keperluan taksonomi ataupun sebagai dasar pertimbangan dalam

persilangan. Kajian sitogenetika meliputi jumlah kromosom dan tipe genom

pisang. Informasi tentang jumlah kromosom dapat digunakan untuk tujuan

pemuliaan tanaman, karena jumlah kromosom konstan, sehingga penting

4

dalam mempertahankan karakter suatu tanaman dari waktu ke waktu.

Penentuan tipe genom tanaman pisang dapat dilakukan dengan sistem skoring

berdasarkan karakteristik morfologi Musa acuminata Colla dan Musa

balbisiana Colla. Dengan demikian, penentuan jumlah kromosom dan tipe

genom tanaman pisang akan saling melengkapi dalam kajian sitologi. Oleh

karena itu hasil penelitian ini dapat mengungkap biodiversitas plasma nutfah

pisang di Kota Bandar Lampung berdasarkan jumlah kromosom dan tipe

genom.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui biodiversitas plasma nutfah

pisang (Musa sp.) yang ada di Kota Bandar Lampung berdasarkan analisis

jumlah kromosom dan tipe genomnya.

C. Manfaat Penelitian

Manfaat hasil penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. memperoleh informasi ilmiah mengenai biodiversitas tanaman pisang

yang ada di Bandar Lampung.

2. memperoleh model pelestarian sumber daya plasma nutfah pisang untuk

kepentingan taksonomi pada tingkatan genetika.

5

3. memperoleh model pelestarian plasma nutfah pisang yang dapat

diterapkan berdasarkan hasil kajian biodiversitas tanaman pisang di tempat

lain.

D. Kerangka Pemikiran

Pisang merupakan buah yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat luas,

bahkan di dunia. Selain karena pertumbuhannya yang relatif mudah, pisang

memiliki kandungan gizi yang tinggi dan baik bagi tubuh.

Provinsi Lampung merupakan salah satu sentra produksi pisang nasional.

Kota Bandar Lampung sebagai salah satu kota yang ada di Provinsi Lampung

juga berperan dalam produksi pisang, meskipun produksinya tergolong rendah

dibandingkan kabupaten lain di Provinsi Lampung. Keragaman tanaman

pisang di Kota Bandar Lampung diduga sangat dipengaruhi oleh adanya

masyarakat pendatang dari daerah yang menetap di Kota Bandar Lampung,

membawa bibit pisang untuk ditanam di pekarangan rumahnya.

Potensi plasma nutfah pisang di Kota Bandar Lampung belum banyak

diidentifikasi, baik secara morfologi, anatomi, maupun sitogenetik. Dalam

kajian sitogenentika, biodiversitas plasma nutfah pisang yang didasarkan pada

jumlah kromosom dan tipe genom belum banyak dilakukan. Informasi

tentang jumlah kromosom pisang dapat digunakan untuk tujuan pemuliaan

6

tanaman, karena jumlah kromosom cenderung tetap, sehingga penting dalam

mempertahankan karakter suatu tanaman dari waktu ke waktu.

Dengan demikian, evaluasi plasma nutfah pisang perlu dilakukan untuk

menunjang perakitan varietas unggul. Hasil evaluasi plasma nutfah

diperlukan untuk memperoleh informasi awal dalam upaya perbaikan karakter

tanaman, diantaranya informasi tentang hubungan ploidi dan morfologi

tanaman pisang pada spesies tertentu. Informasi ini penting dalam program

pemuliaan tanaman.

7

II.TINJAUAN PUSTAKA

A. Sejarah Penyebaran Tanaman Pisang

Genus Musa merupakan salah satu dari 2 genera (Musa dan Ensete) yang

masuk ke dalam Family Musaceae. Menurut beberapa pakar botani nama

Musa diambil dari nama Antonius Musa, seorang dokter Kaisar Agustus

yang berasal dari Roma, tetapi beberapa pakar lainnya mengatakan bahwa

Musa berasal dari bahasa Arab “mouz” yang berarti pisang (Nasution dan

Isamu, 2001).

Tanaman pisang tersebar merata hampir ke seluruh wilayah di dunia baik

di daerah tropis dan subtropis, mulai dari Asia Tenggara ke timur melewati

Lautan Teduh sampai Hawai dan menyebar ke barat melalui Samudra

Atlantik, Kepulauan Kanari hingga Benua Amerika. Selanjutnya tanaman

pisang menyebar ke wilayah Afrika (Madagaskar), Amerika Selatan dan

Amerika Tengah (Suyanti dan Supriyadi, 2008).

B. Biodiversitas Pisang

Pisang berasal dari ordo Scitaminae yang terdiri dari dua genus, yaitu genus

Musa dan Ensete. Genus Musa terbagi dalam empat kelompok, yaitu

8

Australimusa, Callimusa, Rhodochlamys dan Eumusa. Kelompok

Australimusa dengan jumlah kromosom dasar x = 10 adalah jenis pisang

yang dimanfaatkan sebagai buah segar yang tersebar di kawasan

Queensland hingga Philipina. Kelompok Callimusa dengan jumlah

kromosom dasar x = 10 adalah jenis pisang yang juga dimanfaatkan sebagai

tanaman hias, dengan penyebaran di kawasan Indochina dan Indonesia.

Kelompok Rhodochlamys dengan jumlah kromosom dasar x = 11 adalah

jenis pisang yang digunakan sebagai tanaman hias. Jenis ini tersebar di

India hingga Indochina. Sedangkan kelompok Eumusa dengan jumlah

kromosom dasar x = 11 adalah jenis pisang yang juga dapat dimakan

sebagai buah dan sayur. Jenis kelompok Eumusa banyak tersebar di

kawasan India Selatan hingga Jepang dan Samoa.

Buah pisang yang dimakan segar sebagian besar berasal dari kelompok

Eumusa, yaitu Musa acuminata dan Musa balbisiana (Simmonds, 1959).

Simmonds (1959) menambahkan selain ke empat kelompok diatas masih

ada satu lagi kelompok baru dengan nama Ingentimusa, dengan penemuan

spesies baru yaitu Musa ingens Simmonds dari New Guinea yang memiliki

jumlah kromosom dasar x = 7. Anonim (2015) menambahkan Musa ingens

merupakan jenis pisang liar terbesar di dunia, tinggi pohon hingga

mencapai 15 m dan diameter mencapai 2 m. Jenis pisang ini tumbuh baik

pada ketinggian 1350 m – 1800 m diatas permukaan laut. Panjang daun

mencapai 5 m dengan lebar 1 m. Pisang ini memiliki biji dengan rata-rata

diameter biji 4-10 mm, sehingga tidak dapat dikonsumsi.

9

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

Alp

ukat

Bel

imbin

g

Duku/L

angsa

t

Duri

an

Jam

bu b

iji

Jam

bu a

ir

Jeru

k…

Jeru

k b

esar

Man

gga

Man

gg

is

Nan

gka/

cem

ped

ak

Nen

as

Pep

aya

Pis

ang

Ram

buta

n

Sal

ak

Saw

o

Mar

kis

a

Sir

sak

Sukun

Mel

on

Sem

angka

Ble

wah

Apel

Anggur

Str

ober

i

Produksi Buah (Ton)

C. Produktivitas dan Produksi Pisang

Pisang termasuk bahan pangan dunia ke empat setelah padi, gandum dan

jagung. Pisang menduduki posisi pertama dalam produksi buah segar

nasional. Produksi pisang menyebar di hampir seluruh provinsi di

Indonesia. Menurut Badan Pusat Statistik (2015), produksi pisang

tertinggi di Indonesia adalah Provinsi Lampung dengan kapasitas produksi

sebesar 1.937.349 ton, diikuti Provinsi Jawa Timur, Jawa Barat dan Jawa

Tengah dengan kapasitas produksi secara berurutan adalah 1.629.437 ton,

1.306.288 ton, dan 581.782 ton. Kapasitas produksi buah-buahan di

Indonesia pada tahun 2015 dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Produksi buah-buahan di Indonesia (Badan Pusat Statistik,

2015)

7.299.275 ton

10

D. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Pisang

Klasifikasi pisang (Musa spp.) secara taksonomi adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Monocotyledonae

Keluarga : Musaceae

Genus : Musa

Spesies : Musa spp. (Purseglove, 1972).

Perbedaan morfologi jenis pisang memberikan variasi dalam kultivar

pisang sehingga dari karakter tersebut dapat dibedakan masing-masing

jenis pisang dari beberapa kultivar, meskipun pada tanaman pisang yang

belum dewasa dan berbuah (UNCST, 2007).

Gambar 2. Morfologi Tanaman Pisang (IPGRI, 1996)

11

Secara morfologi, bagian bagian tanaman pisang adalah sebagai berikut:

a. Akar

Akar digunakan untuk menyerap air dan unsur hara dalam tanah.

Menurut Cahyono (2002) akar tanaman pisang berupa akar serabut,

yang tumbuh dari umbi batang bagian bawah. Akar-akar yang tumbuh

ada yang tumbuh menuju pusat bumi secara vertikal (75-150 cm) dan

ada yang ke arah samping secara horizontal (hingga > 4m).

b. Batang

Batang pohon pisang yang sering kita lihat merupakan batang semu,

yang terdiri atas pelepah-pelepah daun yang saling membungkus satu

sama lain, sehingga kedudukannya kompak seperti batang. Batang

semu memiliki struktur yang lunak karena banyak mengandung air.

Sedangkan batang sejati tanaman pisang membentuk umbi (bulb) atau

dikenal dengan bonggol yang berada didalam tanah. Batang sejati

memiliki struktur yang keras dan terdapat mata tunas yang akan

berkembang menjadi pohon pisang dewasa (Cahyono, 2009).

c. Daun

Pisang memiliki daun berbentuk lanset memanjang. Posisi daun pada

batang membentuk pola secara spiral. Daun pertama yang dihasilkan

oleh meristem tengah dari perkembangan anakan yang disebut scale

leaves, diikuti oleh daun pedang yang ramping dan daun yang lebih

lebar dengan lamina yang semakin lebar secara bertahap hingga

12

tanaman dewasa. Daun-daun terbesar dihasilkan saat akan berbunga.

Pisang dengan genom triploid memiliki daun yang lebih besar dan tebal

daripada tanaman pisang yang bergenom diploid (Robinson, 1999).

Espino et al (1997) menambahkan, pisang memiliki daun yang lebar,

panjang, dengan tulang daun besar, tersusun sejajar dan meyirip dengan

tepi daun tidak memiliki ikatan yang kompak, sehingga daun mudah

robek ketika tertiup angin kencang. Daun-daun yang robek biasanya

sudah tidak optimal lagi untuk proses fotosintesis.

d. Bunga

Menurut Ashari, (1995) bunga tanaman pisang hanya sekali berbunga

selama hidupnya (monokarpik). Bunga pisang termasuk bunga

majemuk, tiap kuncup bunganya dibungkus oleh seludang (braktea)

berwarna merah kecokelatan. Bunga betina berkembang secara normal,

sedangkan bunga jantan yang berada di ujung tandan tidak berkembang

dan tetap tertutup oleh seludang (braktea). Sunarjono (1998)

menambahkan bahwa penyerbukan pada bunga tanaman pisang dibantu

oleh serangga. Namun, karena polen yang tidak terlalu fertil

menyebabkan umumnya buah pisang tidak berbiji.

e. Buah

Bentuk, warna, rasa, tekstur dan aroma buah pisang sangat bervariasi.

Buah pisang umumnya tidak berbiji atau bersifat partenokarpi. Buah

pisang tersusun dalam tandan. Tiap tandan terdiri atas beberapa sisir,

dan tiap sisir terdiri dari 6-22 buah pisang atau tergantung pada

13

varietasnya. Buah pisang pada umumnya tidak berbiji dan memiliki 3

set kromosom yang disebut triploid (3n), kecuali pada pisang batu

(klutuk) yang memiliki genom diploid (2n) (Rukmana, 1999). Daging

buah (mesokarp) pisang tebal dan lunak. Kulit buah (epikarp) pisang

yang masih muda berwarna hijau, namun setelah tua (matang) berubah

menjadi kuning dan strukturnya tebal sampai tipis (Cahyono, 2002).

Menurut Suyanti dan Supariyadi, (2008) buah pisang dapat dipanen

setelah 4-6 bulan setelah berbunga, tergantung pada varietasnya. Buah

pisang yang dipanen pada saat tingkat ketuaannya belum memadai

akan menyebabkan kualitas buah yang kurang baik. Rasa yang kurang

manis dengan aroma buah alami yang kurang kuat.

Tanaman pisang berkembang biak dengan melalui anakan yang merupakan

perkembangan dari tunas vegetatif pada rhizoma selama pembentukan

daun. Secara morfologi terdapat dua tipe anakan, yaitu tunasanakan

pedang (sword sucker) dan tunas anakan air (water sucker). Tipe anakan

pedang yang memiliki daun yang sempit dan dasar rhizoma yang lebar,

sedangkan tipe anakan air memiliki daun yang lebar dan dasar rhizoma

yang sempit. Anakan bertipe pedang memiliki hubungan yang kuat dengan

tanaman induk dan biasanya terbentuk dari tunas aksilar bagian bawah

rhizoma induk. Anakan tipe pedanglah yang biasa digunakan dalam

pembibitan. Anakan tipe air berkembang dari tunas yang dangkal dekat

dengan permukaan tanah atau bahkan di atas permukaan tanah, berasal dari

rhizome yang sudah tua. Anakan air ini memiliki hubungan yang lemah

14

dengan tanaman induk sehingga tidak dapat berkembang menjadi tanaman

yang kuat dan vigor (Robinson, 1999).

E. Kandungan Gizi Buah Pisang

Sebagai bahan pangan keempat yang diperdagangkan di dunia setelah padi,

gandum, dan jagung (Frison et al., 2004) kandungan gizi pisang berbeda-

beda tergantung jenisnya. Secara umum, buah pisang memiliki nilai gizi

tinggi. Setiap 100 g pisang menghasilkan 90 kalori, tidak berkolesterol,

kaya vitamin A, C, B6, mineral kalsium, kalium, dan fosfor. Pada satu

buah pisang diketahui mengandung 380 mg kalium. Jumlah tersebut lebih

dari cukup untuk memenuhi kebutuhan harian orang dewasa (Simmonds,

1966).

F. Syarat Pertumbuhan Tanaman Pisang

Penyebaran tanaman pisang dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya:

1. Iklim

Pertumbuhan pisang dipengaruhi oleh iklim tropis meskipun masih

dapat tumbuh di daerah subtropis. Tanaman pisang tumbuh optimal

pada curah hujan 2000–3000 mm/tahun dengan 2 bulan masa kering.

Pisang tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 25°C-38°C, dengan suhu

optimumnya adalah sekitar 27°C dan suhu maksimumnya 38°C

15

(Cahyono, 2002). Pisang akan tumbuhdengan baik pada lahan terbuka,

tetapi jika memperoleh penyinaran yang berlebihan maka akan

menyebabkannya terbakar sinar matahari (sunburn) (Rukmana, 1999).

Cahyono (2002) menambahkan,daun pisang tidak tahan terhadap angin

kencang karena dapat menyebabkan daun pisang menjadi sobek

sehingga proses fotosintesis tidak optimal. Pisang membutuhkan

cukup banyak air dalam pertumbuhanya. Pada daerah yang kurang air,

pisang memperoleh pasokan air dari batangnya, tetapi tingkat

produktivitas buahnya menjadi rendah (Satuhu dan Supriyadi, 1990).

2. Edafik

Tanah merupakan salah satu faktor yang penting karena berfungsi

sebagai media tanam yang menyediakan unsur hara dan mineral yang

diperlukan dalam pertumbuhan tanaman. Suyanti dan Supriyadi (2008)

mengatakan bahwa besar dan panjangnya tandan pisang dipengaruhi

oleh kesuburan tanah. Tanah yang tidak subur akan mengakibatkan

pisang menghasilkan tandan yang kecil dan pedek.

3. Ketinggian tempat

Tanaman pisang dapat tumbuh di dataran rendah sampai pegunungan

dengan ketinggian 1000 m dpl. Produktivitas pisang yang optimum

akan dihasilkan bila pisang ditanam pada tanah datar dengan ketinggian

dibawah 500 m (Cahyono, 2002).

16

G. Nilai Ekonomi

Menurut Suyanti dan Supriyadi (2008) selain buahnya yang dikonsumsi,

seluruh bagian tanaman pisang dapat dimanfaatkan untuk berbagai

keperluan, yaitu sebagai bahan pangan, obat, kerajinan, pupuk organik

serta upacara keagamaaan mulai dari batang, daun, bunga, kulit buah dan

bonggol. Batang dari kultivar pisang Manila, diambil seratnya untuk

dijadikan bahan baku pembuatan kertas. Air yang terkandung dalam

bonggol pisang klutuk dan kepok dapat digunakan sebagai obat disentri

dan perdarahan usus besar. Selain itu, bonggol pisang muda juga dapat

digunakan sebagai sayuran dan dapat diolah menjadi keripik. Kulit buah

pisang dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan juga campuran cream

antinyamuk. Daun pisang dimanfaatkan sebagai pembungkus makanan

dan barang-barang lainnya, untuk daun yang sudah tua dapat digunakan

sebagai pakan hijauan ternak seperti sapi, kambing, kerbau dan lainnya.

Untuk daun yang kering juga dapat digunakan sebagai kompos. Bunga

pisang (jantung pisang) memiliki kandungan lemak, protein, karbohidrat,

dan vitamin yang tinggi sehingga cocok sebagai bahan sayuran sehari-hari.

Selain sebagai buah segar, buah pisang juga dapat dimanfaatkan sebagai

olahan pangan lainnya. Buah pisang dapat diolah menjadi makanan olahan

lainnya yang memiliki nilai ekonomi tinggi seperti sale pisang, sari buah,

keripik pisang, tepung pisang untuk makanan bayi, pisang goreng, pisang

bakar, pie pisang dan makanan lainnya. Selain itu, buah pisang juga dapat

digunakan sebagai obat luka lambung, menurunkan kolesterol, mencegah

17

kanker usus, menjaga kesehatan jantung, menghaluskan kulit dan lain

sebagainya (Cahyono, 2009).

H. Penyakit pada Tanaman Pisang

Kualitas pisang, sangat dipegaruhi oleh faktor lingkungan, salah satu

penyebab penurunan kualitas hasil panen adalah adanya hama dan

penyakit. Hama dan penyakit pada tanaman pisang, dapat disebabkan oleh

ulat dan uret (hama) ataupun virus, bakteri, jamur, nematoda, jamur dan

gangguan lainnya (penyakit). Namun, hama dan penyakit yang sering

menyerang tanaman pisang adalah sebagai berikut :

a. Hama Tanaman Pisang

Ulat

Bagian yang diserang adalah buah pisang, sehingga menurunkan

kualitas buah. Pada buah yang tua, akan terlihat buah yang keras

dan terdapat bercak hitam.

Uret

Bagian tanaman yang diserang adalah bagian batang hingga ke

bonggol yang menyebabkan berlubang (Cahyono, 2009).

b. Penyakit Tanaman Pisang

Penyakit Layu Fusarium/Panama

Penyakit layu fusarium/Panama disebabkan oleh Fusarium

oxysporum Schlecht f.sp. cubense. Gejala penyakit layu

fusarium/Panama pada tanaman pisang adalah adanya warna

18

kekuningan pada tepi daun. Daun yang terserang lebih dahulu

adalah daun-daun yang lebih tua kemudian diikuti dengan daun

yang muda. Daun-daun yang terserang secara berangsur-angsur

layu dan pada akhirnya tanaman akan mati.

Penyakit Darah (Blood Disease)

Penyakit darah (blood disease) disebabkan oleh Blood Disease

Bacterium (BDB). Gejala penyakit darah pada tanaman adalah

daun menguning dan terkulai, buah busuk dan bila disayat tampak

bercak cokelat kemerahan pada daging buah atau buah membusuk

dan berlendir. Serangan pada tanaman muda menyebabkan

kelayuan menyeluruh. Serangan pada tanaman yang telah

membentuk buah menyebabkan pembusukan pada buah. Gejala

luar penyakit layu bakteri ini hampir sama dengan layu fusarium.

Perbedaannya pada penyakit darah, yakni bila batang dipotong akan

mengeluarkan lendir kemerahan dan terjadi perubahan warna pada

bagian dalam buah.

Penyakit Sigatoka

Penyakit sigatoka disebabkan oleh jamur Mycospaerella musicola

Mulder. Gejala penyakit sigatoka pada tanaman adalah timbul

bintik-bintik kuning atau hijau kecokelatan (yang sejajar dengan

tulang daun) pada daun ke-3 dan ke-4. Pada umumnya penyakit ini

tidak mematikan tanaman, tetapi menyebabkan daun pisang lebih

19

cepat mengering, sehingga jumlah daun kurang dari kebutuhan

tanaman pisang agar dapat berkembang dengan baik.

Penyakit Kerdil Pisang

Penyakit kerdil pisang disebabkan oleh virus Bunchy Top (Banana

Bunchy Top Virus (BBTV). Vektor pembawa virus ini adalah kutu

Pentalonia nigronervosa. Gejala penyakit kerdil pisang adalah

daun muda tampak lebih tegak, pendek, lebih sempit dan lamina

daun mengecil dan menggulung. Daun menguning dan menjadi

rapuh sehingga mudah patah. Tanaman yang terserang akan

terhambat pertumbuhannya dan daun-daun membentuk roset pada

ujung batang semunya (Cahyono, 2009).

I. Kajian Sitogenetika

Sitogenetika merupakan campuran ilmu biologi yang berkembang dari

sitologi dan genetika, ilmu ini mempelajari peristiwa seluler yang terjadi

pada kromosom (tingkat gen). Suatu unit pembawa sifat keturunan

(herediter), dalam genetika dikenal dengan istilah gen. Gen ini terletak di

dalam molekul DNA (deoxyribonucleic acid) sel. Kromosom merupakan

struktur nukleoprotein yang terdapat dalam nukelus suatu sel. Setiap

makhluk hidup memiliki jumlah kromosom yang berbeda dan khas untuk

setiap individunya, meskipun beberapa dari spesies memiliki jumlah

kromosom yang sama (Elfrod dan Stanfield, 2007).

20

Menurut Emery (1983), kromosom dapat dilihat dengan teknik pengecatan

khusus, selama waktu inti sel sedang membelah. Karena kromosom pada

saat sel membelah, menebal dan memendek serta lebih banyak menyerap

zat warna dibanding dengan inti sel yang sedang dalam keadaan tidak

membelah.

Kromosom yang berada pada tahap interfase, belum terlihat jelas. Pada

saat memasuki fase pembelahan mitosis, benang-benang halus akan

memendek dan menebal. Pada tahap metaphase kromom akan terlihat

sangat jelas. Pengamatan kromosom menggunakan mikroskop cahaya

akan memperlihatkan bentuk kromosom yang berupa batang lurus atau

bengkok. Salah satu bagian kromosom adalah sentromer. Sentromer

merupakan lekukan ke arah dalam dan warnanya lebih tipis dibandingkan

dengan lengan kromosom. Pada kromosom juga terdapat satelit, yaitu

berupa lekukan ke arah dalam yang memisahkan bagian kecil lengan

kromosom.

Bahan genetik setiap individu makhluk hidup, bersifat stabil (tidak

berubah). Namun, adanya pengaruh lingkungan maupun dari dalam sel itu

sendiri, bahan genetik dapat berubah, yang disebut dengan mutasi (Suryo,

1995). Pada tumbuhan dan hewan setiap sel somatik mengandung satu set

kromosom dari induk betina dan satu set kromosom dari induk jantan.

Umumnya jumlah kromosom dalam sel-sel somatik adalah terdiri dari dua

set kromosom (2n) diploid. Namun, jumlah set kromosom (ploidi) yang

21

ditemukan di alam biasanya bervariasi. Terdapat 2 keadaan jumlah set

kromosom yaitu euploidi dan aneuploidi. Euploidi merupakan keadaan

dimana jumlah kromosom mengalami kelipatan dari kromosom haploidnya

(kelipatan dari angka dasar n). Keadaan euploidi sering dijumpai pada

tumbuhan. Sedangkan aneuploidi adalah keadaan dimana kromosom

mengalami kekurangan atau kelebihan kromosom normal diploid dan

bukan kelipatan bulat dari angka dasar n (haploid) (Elrod dan Stanfield,

2007).

Keadaan euploidi pada individu, ditandai dengan set kromosom yang

sempurna. Variasi euploidi antara lain, monoploid, diploid dan triploid dan

seterusnya. Karakter tanaman monoploid memiliki ciri-ciri antara lain

terlihat lebih kerdil, kurang resisten terhadap hama dan penyakit, tidak

tahan terhadap cekaman lingkungan, serta bersifat steril. Pada tanaman

poliploidi karakter tanaman antara lain tanaman terlihat lebih kekar, organ

tanaman seperti akar, batang, bunga dan buah lebih besar dari tanaman

diploidnya, sel epidermis terlihat lebih besar, memiliki stomata yang lebih

besar. Tangkai dan helaian daun lebih tebal dibandingkan tanaman diploid,

dengan warna daun yang lebih tua, ukuran bunga lebih besar meskipun

waktu berbunga menjadi lebih panjang. Meskipun begitu, tanaman

poliploid memiliki tingkat kesuburan (fertilitas) yang rendah, sehingga

penggandaan jumlah kromosom lebih tepat dikembangkan pada tanaman

yang tidak diharapkan bijinya. Poliploidi tanaman dapat terjadi akibat

proses secara alami maupun yang sengaja dibuat (induksi) dengan

penambahan zat-zat kimia (Suryo, 1995).

22

Tanaman pisang memiliki tingkat ploidi yang beragam. Keragaman

tingkat ploidi terjadi secara alami akibat persilangan-persilangan antar

jenis-jenis tanaman pisang liar, yang berlangsung secara terus menerus,

serta dipengaruhi oleh lingkungannya. Akibat persilangan kultivar jenis

pisang, saat ini terdapat berbagai tanaman pisang dengan tingkat ploidi

berbeda, ada yang diploid seperti tetuanya, ada yang triploid, dan juga

tetraploid. Pisang budidaya biasanya triploid (beberapa diploid dan

tetraploid). Pisang ini berasal dari persilangan antara pisang liar yaitu

Musa acuminata, bergenom A dan Musa babisiana bergenom B. Evolusi

dari keduanya membentuk pisang-pisang bergenom AA, AB, BB, AAB,

ABB, AAA, BBB, AAAA, AAAB, AABB, ABBB, yang saat ini banyak

ragamnya (Valmayor et al., 2000). Simmonds dan Shepherd (1955)

menambahkan poliploidi pada pisang ada yang bersifat autoploid (AAA),

ada pula yang alloploid (AAB dan ABB). Perkembangan tanaman pisang

dari pisang liar Musa acuminata dan pisang liar Musa balbisiana

membentuk kultivar pisang. Persilangan antara kedua spesies pisang liar

dimasukkan ke dalam klasifikasi Musa x paradisiaca. Evolusi tersebut

seperti terlihat pada Gambar 3.

Musa acuminata

(wild, diploid

AAw)

X

Musa x paradisiaca

Musa balbisiana

(wild, diploid

BBw)

23

Musa acuminata

(edible, diploids

AAcv)

Musa x paradisiaca

(edible, diploids hybrids AB)

x x

Musa balbisiana (edible, diploids

BBcv)

Musa acuminata

(edible, triploids

AAA)

Musa x paradisiaca

(edible, triploid

hybrids AAB)

Musa x paradisiaca

(edible, triploid

hybrids ABB)

Musa balbisiana

(edible, triploids

BBB)

Musa x paradisiaca

(edible, tetraploid

hybrid AABB)

Musa x paradisiaca

(edible, tetraploid

hybrid ABBB)

Gambar 3. Diagram evolusi dari edible bananas

Keanekaragaman pisang yang tinggi, membuat Musa digunakan sebagai

model genom untuk mempelajari peran hibridisasi poliploidi tanaman

pisang. Genom merupakan suatu keseluruhan informasi genetik yang

terdapat dalam suatu makhluk hidup ukuran genom pisang relatif kecil.

Pada umumnya, tanaman pisang memiliki jumlah kromosom dasar x = 11

dengan ukuran genom haploid berkisar 500-600 Mb. Ukuran genom

pisang, satu seperempat kali lebih besar dari genom padi (INIBAP, 2002).

Sagi et al., (1994 ) menambahakan bahwa Musa dapat digunakan sebagai

model pembelajaran yaag sempurna dalam mempelajari evolusi tanaman

pada tingkat genom. Megia (2005), menambahkan bahwa ukuran genom

yang kecil, memiliki potensi memberikan gambaran fungsi dan struktur

genomik yang lebih baik. Hal ini, bermanfaat untuk keperluan pemuliaan

tanaman pisang.

24

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukankan pada Februari sampai dengan Mei 2017 di

Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

Penelitian dilakukan dalam tiga tahap yaitu, koleksi plasma nutfah pisang,

karakterisasi morfologi untuk penentuan genom tanaman pisang, serta

penentuan jumlah kromosom. Alat yang akan digunakan dari masing-masing

tahap tersebut adalah sebagai berikut.

1. Koleksi Plasma Nutfah Pisang

Pada tahap koleksi pisang, alat yang digunakan adalah polybag untuk

menanam pisang, linggis untuk mengambil sampel pisang, pisau,

penggaris, kertas label, pena, spidol.

25

2. Karakterisasi morfologi dan penentuan genom tanaman pisang

Alat yang digunakan pada tahap karakterisasi morfologi dan penentuan

genom tanaman pisang adalah panduan 15 karakter Simmonds dan

Shepherd (1955), alat tulis untuk mencatat hasil karakterisasi terhadap

morfologi tanaman pisang, penggaris untuk mengukur panjang rasio

braktea, pisau untuk memotong bagian tanaman yang diamati yaitu organ

vegetatif dan generatifnya, serta alat dokumentasi.

3. Penentuan jumlah kromosom

Pada tahap penentuan jumlah kromosom alat yang digunakan adalah

pinset untuk mengambil sel akar agar tidak mudah rusak, botol flakon

ukuran 4 mL untuk merendam sel akar tanaman, refrigerator digunakan

pada tahap pra perlakuan analisis jumlah kromosom, mikroskop untuk

mengamati jumlah kromosom sel akar pisang, spatula, timbangan digital,

erlenmeyer 1 L, gelas piala 100 mL, botol reagen ukuran 1 L, botol

reagen 100 mL, alumunium foil, gelas objek, gelas penutup, kertas label,

hot plate untuk melunakkan sel akar tanaman, pipet tetes 5 buah, pensil

berpenghapus digunakan pada tahap squashing sel akar, alat tulis dan

kamera untuk dokumentasi saat pemotretan jumlah kromosom.

Sedangkan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah

sebagai media tanam, akar tanaman pisang, larutan HCL 1 N, asam asetat

glasial 45%, 8-hydroxiquinolin, aquades, larutan aceto-orcein 2%,

immersion oil, kutek bening, tisu.

26

C. Prosedur Kerja

Prosedur kerja pada penelitian ini meliputi tiga tahap yaitu koleksi tanaman

pisang, karakterisasi morfologi tanaman pisang,dan penentuan jumlah

kromosom. Tahap-tahap prosedur kerja secara detail dijelaskan sebagai

berikut.

1. Koleksi tanaman pisang

Pengambilan sampel tanaman pisang dilakukan secara acak, diambil dari

wilayah di sekitar Bandar Lampung yang cakupan wilayahnya mancapai

60% dari luas total Bandar Lampung yang meliputi 12 Kecamatan yang

ada di Kota Bandar Lampung. Lokasi pengambilan sampel dapat dilihat

pada (Gambar 4) peta Bandar Lampung.

Alasan pengambilan sampel di beberapa kecamatan di atas antara lain

didasarkan pada luas daerah dengan anggapan bahwa daerah dengan luas

area yang sempit memiliki jumlah jenis tanaman pisang yang sama

dengan jumlah jenis pisang di daerah yang memiliki area yang luas.

Informasi tentang jenis pisang yang digunakan sebagai sampel digali

melalui wawancara secara langsung dengan masyarakat di lokasi

pengambilan sampel tanaman pisang. Tanaman pisang yang dijadikan

sampel adalah tanaman pisang yang telah memasuki fase generatif..

27

II

VI

I

III XII VII

IV V

VIII

X

XI IX

Gambar 4. Peta Bandar Lampung dan Lokasi Pengambilan Sampel

Tanaman Pisang

Keterangan :

I. Labuhan Ratu II. Rajabasa

III. Langkapura

IV. Kemiling V. Tanjung Karang Barat

VI. Tanjung Seneng

VII. Sukarame VIII. Sukabumi

IX. Panjang

X. Teluk Betung Barat XI. Teluk Betung Timur

XII. Way Halim

Pengumpulan sampel dari setiap lokasi dilakukan secara bertahap, dan

setiap tahapan diselingi dengan kegiatan pemeriksaaan jumlah kromosom

di laboratorium. Tanaman yang diambil dari lokasi berbeda diberi label.

28

Di dalam label berisi kode lokasi pengambilan sampel, dan jenis tanaman

pisang. Selain itu, juga dilakukan pengambilan dokumentasi karakteristik

morfologi tanaman pisang yang diamati.

Hasil koleksi tanaman pisang dihitung indeks keanekaragaman Shannon-

Wiener (Bengen, 2000), untuk mengetahui nilai keanekaragaman pisang

di Kota Bandar Lampung. Nilai Indeks Keanekaragaman Shannon-

Wiener dihitung dengan persamaan sebagai berikut.

𝑯′ = − ∑( 𝐏𝐢 𝐋𝐧 𝐏𝐢 )

dengan, Pi = Jumlah individu per spesies

Jumlah individu seluruh spesies

Jika nilai indeks (H’) kurang dari 1, maka keanekaragaman rendah, jika

nilai indeks berkisar 1 – 3, maka keanekaragamannya sedang dan jika

nilai indeks lebih dari 3, maka keanekaragamannya tinggi.

2. Karakterisasi morfologi dan penentuan genom tanaman pisang

Karakterisasi morfologi untuk penentuan genom tanaman pisang

dilakukan dengan melihat tabel karakterisasi morfologi yang mengacu

morfologi pada 15 karakter tanaman pisang menurut Simmonds dan

Shepherd (1955) dengan menggunakan skor harapan Silayoi dan

Camchalow (1987) yang merupakan hasil modifikasi skor penentuan

genom pisang oleh Simmonds dan Shepherd. Lima belas karakter

morfologi tersebut meliputi sebelas karakter generatif dan empat karakter

vegetatif. Hasil skor akan menunjukkan genom dan tingkat ploidi

29

masing-masing kultivar. Tabel pengamatan karakterisasi morfologi

tanaman pisang dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Karakter morfologi tanaman pisang yang digunakan dalam

skoring untuk membedakan genom Musa acuminata dan

Musa balbisisana (Simmonds dan Shepherd, 1955)

No. Karakter

morfologi

Musa acuminata

(genom A) skor 1

Musa balbisiana

(genom B) skor 5

Fase vegetatif

1 Warna

batang semu

Terdapat bercak

berwarana cokelat tua

atau hitam dan

tampak jelas

Bercak tidak jelas

bahkan tidak ada

2 Tangkai

daun

Tepi tangkai daun

tegak atau mendatar,

bersayap, bagian

bawah tidak memeluk

batang semu

Tepi tangkai daun

berlekatan membentuk

kanal, tidak bersyaap,

bagian bawah

memeluk batang semu

3 Tangkai

tandan

Biasanya terdapat

rambut halus

(berbulu)

Licin, tidak berbulu

4 Tangkai

buah

Pendek Panjang

Fase generatif

5 Bakal biji

perlokus

Dua baris teratur

dalam setiap lokus

Empat baris tidak

teratur dalam setiap

lokus

6 Ratio

(panjang/leb

ar) braktea

Biasanya tinggi ≤

0.28

Biasanya rendah ≥

0.30

7 Keadaan

braktea

Braktea menggulung

kebelakang setelah

terbuka

Braktea terangkat

tetapi tidak

menggulung

8 Bentuk

braktea

Lanset, oval, sempit

meruncing tajam

Oval, lebar, tidak

meruncing tumpul

9 Ujung

braktea

Runcing Tumpul/membulat

10 Warna

braktea

Merah, ungu kusam

atau kuning bagian

luar ; pink, ungu

kusam atau kuning

bagian dalam

Ungu kecokelatan

bagian luar ; merah tua

atau terang bagian

dalam

11 Laju warna

(pemudaran

Braktea bagian dalam

memucat menguning

Braktea bagian dalam

berwarna seraga mulai

30

warna)

braktea

ke arah pangkalnya ujung sampai pangkal

12 Bekas

braktea

Jelas Kurang jelas

13 Tepal bebas

dari bunga

jantan

Bergerigi kasar

sampai halus di

bawah ujung (apeks)

Jarang bergerigi di

bawah ujung

14 Warna

bunga

jantan

Putih gading Bersemu merah

hingga merah jambu

15 Warna

stigma

Jingga atau kuning

terang

Gading, kuning pucat

atau pink pucat

Langkah perhitungan metode skoring adalah sebagai berikut.

a. Perhitungan dilakukan dengan pemberian skor 1 jika menunjukkan

karakteristik yang sama dengan Musa acuminata dan pemberikan skor

5 jika karakteristik menunjukkan karakter Musa balbisiana.

b. Karakteristik yang berada dari keduanya diberi skor 2, 3 dan 4 sesuai

dengan tingkat kemiripannya. Jika karakteristik lebih mirip dengan

Musa acuminata diberi skor 2, jika karakter menunjukkan sifat yang

ada diantara karakter keduanya diberi skor 3, dan jika lebih mirip

dengan karakter Musa balbisiana diberi skor 4.

c. Genom pisang Musa acuminata dilambangkan dengan huruf A dan

untuk genom pisang Musa balbisiana dilambangkan dengan huruf B.

Analisis pendugaan genom dan ploidi dilakukan berdasarkan skor

penentu kelompok genom pisang. Skor dari masing-masing kultivar

kemudian dijumlahkan dan disesuaikan dengan skor harapan kelompok

genom, seperti pada Tabel 2.

31

Tabel 2. Kelompok genom dengan range skor harapan dihitung

berdasarkan karakter morfologi tanaman pisang (Silayoi

dan Camchalow, 1987)

Kelompok genom

Jumlah skor berdasarkan

kemiripan karakter

morfologi tanaman pisang

AA/AAA

AAB

AB/AABB

ABB

ABBB

BB/BBB

15 – 25

26 – 46

47 – 49

59 – 63

67 – 69

70 – 75

3. Penentuan jumlah kromosom

Penentuan jumlah kromosom dilakukan dengan menanam bibit tanaman

pisang yaitu anakan pedang (sword suckers) yang tingginya kira-kira 40-

70 cm dalam polybag yang telah berisi media tanam. Akar yang tumbuh

pada tanaman pisang digunakan dalam analisis jumlah kromosom dengan

menggunakan mikroskop. Penentuan jumlah kromosom menggunakan

metode squash (Darnaedi, 1991), dengan tahapan sebagai berikut.

a. Penyiapan bahan tanaman

Sel akar tanaman pisang diperoleh dari akar umbi tanaman pisang

yang ditumbuhkan dalam polybag dengan penyiraman tanaman setiap

hari. Satu jam sebelum pengambilan akar tanaman disiram terlebih

dahulu. Tujuannya adalah untuk memacu proses mitosis pada

tumbuhan sehingga memudahkan pengamatan. Jaringan meristematis

32

ujung akar tanaman pisang akan digunakan sebagai bahan pembuatan

preparat dalam pengamatan kromosom.

b. Pembuatan preparat

1. Pengambilan bahan

Bagian meristematis ujung akar diambil dari tanaman pisang yaitu

± 1 cm dari ujung akar. Pemotongan akar dilakukan menggunakan

pinset. Ujung akar merupakan organ paling meristem yang

berkaitan dengan fungsinya sebagai alat pencari unsur hara yang

selalu membelah untuk bergerak mencari unsur hara (Setyawan

dan Sutikno, 2000). Pemotongan akar tanaman pisang dilakukan

antara pukul 08.30 - 10.00 WIB.

2. Pra perlakuan

Pra perlakuan dilakukan untuk pemisahan dan penguraian

kepadatan kromosom, penjernihan sitoplasma dan melunakkan

jaringan (Gunarso, 1988). Pra perlakuan dilakukan dengan

merendam sel akar dalam larutan 8-hydroksiquinolin 0,03% dalam

botol flakon selama 3-5 jam pada suhu 18-200C dalam refrigerator.

Untuk membuat larutan 8-hydroksiquinolin 0,03 % yaitu dengan

menimbang 0,3 gram 8- hydroksiquinolin, kemudian masukkan

dalam erlenmeyer ukuran 1 L tambahkan aquades 1 L, dan

panaskan di atas hot plate pada suhu 600C. Setiap 15 menit

33

kemudian preparat digojok, setelah larut, di dinginkan pada suhu

ruang dan pindahkan pada botol ukuran 1L.

3. Fiksasi

Fiksasi dilakukan untuk mematikan jaringan tanpa menyebabkan

terjadinya perubahan pada komponen sel (Gunarso, 1988). Fiksasi

dilakukan dengan merendam potongan akar pada larutan asam

asetat 45% selama 10 menit.

4. Hidrolisis

Hidrolisis dilakukan untuk mendapatkan sel-sel yang menyebar

dalam pengamatan kromosom. Hidrolisis dilakukan dengan

memasukkan potongan akar pisang ke dalam gelas beaker kecil

berisi larutan 3 : 1 (HCL1N : asam asetat 45%). Kemudian

panaskan di atas hot plate dengan suhu 600C, tunggu 3-5 menit

hingga sel akar lunak.

5. Pewarnaan

Pewarnaan kromosom dilakukan dengan merendam potongan akar

dengan larutan aceto-orcein2% dalam cawan petri pada suhu ruang

selama 15 menit. Aceto-orcein sangat cocok untuk ujung akar

karena penetrasinya cepat dan tahan lama dalam penyimpanan.

Larutan orcein 2% dibuat dengan menambahkan asam asetat

glasial 45 mL dalam gelas piala, kemudian diletakkan di atas hot

34

plate, dan ditunggu hingga menguap, tapi jangan sampai mendidih.

Kemudian ditambahkan orcein 2 gram ke dalam gelas piala sambil

digoyang setiap 15 menit selama 1 jam. Larutan kemudian

ditambah aquades 55 mL dan didinginkan pada suhu ruang

sebelum dipindahkan ke dalam botol reagen 100 mL.

6. Squashing (Pemencetan)

Akar meristematis dipotong ±1 mm dari bagian ujung akar,

kemudian diletakkan pada gelas objek. Sampel ditetesi dengan

aceto-orcein 2% lalu ditutup dengan gelas penutup kemudian

diketuk-ketuk dengan pensil berpenghapus hingga sel akar

menyebar dan tidak ada gelembung udara. Squashing dilakukan

dengan ibu jari pada sampel. Preparat ini selanjutnya diamati

dengan mikroskop hingga perbesaran 1000 kali, dengan bantuan

immersion oil. Jumlah kromosom tanaman pisang pada preparat

dihitung dan dilakukan pemotretan dengan menggunakan kamera.

D. Analisis Data

Data hasil pengamatan morfologi tanaman pisang digunakan untuk

menentukan tipe genom tanaman pisang yang didasarkan pada hasil

skoring (Tabel 2) serta menghitung jumlah kromosom berdasarkan

pengamatan mikroskopis dan hasil pemotretan menggunakan kamera.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Terdapat 27 aksesi pisang di kota Bandar Lampung, dengan Nilai Indeks

Keanekaragaman pisang di Kota Bandar Lampung adalah 2,83 dengan

keanekaragaman tergolong sedang.

2. Tipe genom pisang yang diperoleh antara lain Musa acuminata (A) yaitu

AA, AAA, Musa paradisiaca (AB) AAB, ABB, ABBB, dan Musa

balbisiana (B) yaitu BBB, serta dan 1 aksesi pisang liar dari kelompok

genus Rhodhoclamys.

3. Aksesi pisang memiliki jumlah kromosom 22 (diploid), 33 (triploid), dan

44 (tetraploid).

B. SARAN

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dari segi sitotaksonomi dan

biomolekuler.

DAFTAR PUSTAKA

Ashari, S. 1995. Hortikultura Aspek Budidaya. UI Press. Jakarta.

Badan Pusat Statistik Indonesia. 2013. Sensus Pertanian, Jumlah Rumah Tangga

Usaha Hortikultura Menurut Jenis Tanaman Hortikultura Strategis yang

Diusahakan dan Wilayah Provinsi Lampung. Diakses dari www.bps.go.id,

pada tanggal 22 November 2016.

Badan Pusat Statistik. 2015. Produksi Tanaman Pisang Seluruh Provinsi.

Diakses dari www.bps.go.id pada tanggal 24 Desember 2016.

Cahyono, B. 2009. Pisang, Usaha Tani dan Penanganan Pascapanen Revisi

Kedua. Kanisus. Yogyakarta.

Cahyono, B. 2002. Pisang Budidaya dan Analisis Usaha Tani. Kanisius.

Yogyakarta.

Damayanti, F. 2007. Analisis Jumlah Kromosom dan Anatomi Stomata pada

Beberapa Plasma Nutfah Pisang (Musa sp.) Asal Kalimantan Timur.

J. Bioscientiae Vol 4 (2).

Darnaedi, D. 1991. Informasi Kromosom. Pelatihan Sitogenetika. PAU Ilmu

Hayat, IPB. 5 November 1991. Bogor. 15 pp.

Elfrod, S. dan Stansfield, W. 2007. Genetika, Edisi Keempat. Penerjemah:

Damaring, T. W. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Emery, A. E. H. 1983. Dasar-Dasar Genetika Kedokteran. Yayasan Essentia

Medica. Yogyakarta.

54

Espino, R.C., S.H. Jamaludin, B. Silayoi dan R.E. Nasution. 1997. Musa L.

(Kultivar yang dapat dimakan). In : E W M Verheij dan Recoronel (Eds).

Sumberdaya Nabati Asia Tenggara 2: Buah-buahan yang dapat dimakan.

Prosea. PT. Gramedia Pustaka utama. Jakarta.

Frison EA, Escalant JV, Sharrock S. 2004. The global Musa genomic

consortium: A boost for banana improvement. Di dalam: Jain SM,

Swennen R (ed). Banana Improvement: Cellular, Molecular Biology and

Induced Mutations. Enfield: Science Publishers Inc. 341-350 pp.

Gunarso, W. 1988. Sitogenetika. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

[INIBAP] International Network for the Improvement of Banana and Plantain.

2002. A Strategy for the Global Musa Genomics Consortium. Report of a

meeting held in Arlington, USA, Montpellier (17-20) 2001: 1-43

IPGRI. 1996. Descriptors for Banana (Musa spp.). International Plant Genetic

Resources Institute: INIBAP.

Irawan, B. 2011. Karakterisasi dan Potensi Pisang (Musa spp.) di Bandar

Lampung. Skripsi. Jurusan Biologi. Universitas Lampung.

Megia, R. 2005. Musa Sebagai Model Genom. Hayati. 12 (4) : 167-170.

Nasution, R. E. dan Y. Isamu. 2001. Pisang-pisang liar di Indonesia. Puslibang

Biologi –LIPI. Bogor.

Parjanto, S., Moeljopawiro, W.T., Artama dan A. Purwantoro. 2003. Karyotipe

Kromosom Salak. Zuriat. 14(2): 21-28.

Paull, R.E. and Duarte, O. 2011. Tropical Fruits. Vol. 2. (Crop production

Science in horticulture series: No. 24). 2 nd Ed. The British Library

London, U.K.

Purseglove, JW. 1972. Tropical Crops Monocotyledons 1. Longman Inc. New

York

55

Puspitasari, R. 2011. Keanekaragaman dan karakterisasi tanaman pisang (Musa

spp.) di Kabupaten Pesawaran Provinsi Lampung. Skripsi. Jurusan

Biologi. Universitas Lampung.

Robinson, J. C. 1999. Bananas and Plantains. CABI Publishing. New York.

238.

Rukmana, R. 1999. Usaha Tani Pisang. Kanisius. Yogyakarta.

Satuhu, S. dan A, Supriyadi. 1990. Pisang Budidaya, Pengolahan, dan Prospek

Pasar. Penebar Swadaya. Jakarta.

Setyawan, A.D. dan Sutikno. 2000. Karyotipe Kromosom pada Allium sativum

L. (Bawang putih) dan Pisum sativum L. Kacang Kapri. Jurnal bio Smart.

Vol 2 nomor 1.

Siddiqah, M. 2000. Biodiversitas dan Hubungan Kekerabatan berdasarkan

Karakter Morfologi Berbagai Plasma Nutfah Pisang. Skripsi. Jurusan

Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut

Pertanian Bogor. Bogor. 21pp.

Silayoi, B. and Chomchalow. 1987. Cytotaxonomic and morphological studies

of Thai banana cultivars. In: Persley, G.J. and De Langhe, E.A., Eds.,

Proc. Banana and Plantain Breeding Strategies. ACIAR Proc. No. 21.

Canberra.

.

Simmonds, N.W. 1959. Bananas. Longmands. London

Simmonds, N.W. and K. Shepherd. 1955. Bananas. Longmans. London.

Simmonds, N.W. 1966. Bananas. Longmands. London

Sobri, Rozyandhra, C., dan Darma, K. 2006. Studi Keragaman Morfologi Aksesi

Pisang Koleksi dari Kabupaten Lampung Selatan. Journal Floribunda (3)

1 : 19-27.

Sunarjono. 1998. Prospek Berkebun Buah. Penebar Swadaya. Jakarta.

56

Sunarjono, H. 2006. Berkebun 21 Jenis Tanaman Buah. Penebar Swadaya.

Jakarta.

Suryo, H. 1995. Sitogenetika. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Suyanti dan A. Supriyadi. 2008. Pisang Budidaya, Pengolahan dan Prospek

Dasar. Penebar Swadaya. Jakarta

Valmayor, R.V., S.H. Jamaluddin, Silayoi, B., Kusumo, S., Danh, L.D., Pascua,

O.C., and Espino, R.R.C. 2000. Banana Cultivar Names and Synonyms

in Southeast Asia. INIBAP. 24 pp.