PENENTUAN VIABILITAS POLEN DAN RESEPTIF STIGMA PADA MELON ( Cucumis melo L.) SERTA HUBUNGANNYA DENGAN PENYERBUKAN DAN PRODUKSI BUAH (Determination of pollen viability and stigma receptive in melon (C ucumis melo L.) and its relation with pollination and fruit production)
Hasanuddin
Dosen Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Banda Aceh E-mail: hasjaf@yahoo.co.id

## Abstract
The research aims are (1) to know the duration of stigma receptive and pollen viability maximally as  guidance  in  artificial  pollination  process  in  Melon;  (2)  to  know  the  degree  of  success  of artificial pollination and its relation with production (quantity) and quality (weight) of Melon, has been conducted. The research  method is used to determine pollen  viability and receptive stigma. Therefore,  experimental  method  is  used  to  test  the  success  of  artificial  pollination  toward production and fruit quality. The obtained data was analyzed by Anava and regression. The result indicated  that  (1)  Receptive  stigma  maximum  occurred  by  the  time  the  flower  opens;  (2)  Pollen viability  maximum  occurred  a  day  after  the  flower  opens;  (3)  Quantity  and  quality  fruit  through the process of artificial pollination increase 35,51 % compared to natural pollination.
Key Words: Melon, Pollen viability, Stigma receptive

## PENDAHULUAN
Melon ( Cucumis melo L.)
merupakan  produk  komoditi  hortikultura yang  kaya  zat  gizi.  Setiap  100  gram  daging buah  segar  mengandung  92,1  %  air,  0,5  % protein, 0,3 % lemak, 6,2 % karbohidrat, 0,5 %  serat,  dan  350  IU  vitamin  A.  Namun, buah melon belum banyak diminati masyarakat,  karena  selain  harganya  mahal juga  belum  banyak  dibudidayakan  (Ashari, 1995; Anonimus, 1990).
Permintaan  pasar  domestik  dan ekspor terhadap hasil buah-buahan termasuk melon  terus  meningkat,  baik  dalam  bentuk segar maupun olahannya (Anonimus, 1995). Oleh  karena  itu  usaha  budidaya  melon dalam skala besar sebagai komoditi alternatif  perlu  mendapat  perhatian  serius. Selain  kuantitasnya,  kualitas  juga  perlu dipertimbangkan  dalam  memproduksi  buah melon.  Salah  satu  cara  dalam  peningkatan kuantitas  dan  kualitas  adalah  melalui  sistem pemangkasan cabang. Hasil penelitian
Agustina (1995) menunjukkan bahwa
dengan  sistem  pemangkasan  cabang  dapat meningkatkan bobot buah, tetapi mengalami penurunan    produksi  buah  per  tanaman. Sehubungan  dengan  itu,  Ashari  (1995) mengemukakan,
peningkatan bobot (kualitas)  dan  kuantitas  buah  per  tanaman tanpa  pemangkasan  dapat  ditempuh  melalui “hibridisasi  silang”.  Namun,  kendala  yang dihadapi adalah belum diketahui  saat proses hibridisasi  yang  tepat.  Hal  itu  sangat
tergantung  pada  sifat  kematangan  bunga selama  perkembangannya.  Sifat  tersebut antara  lain,  kapan  polen  memiliki  viabilitas maksimum,  kapan  stigma  mencapai  masa reseptif  dan  siap  menampung  polen  dalam proses  penyerbukan.  Dengan  demikian diperlukan sejumlah informasi untuk keperluan  itu.  Menurut  Bhojwani  dan Bhatnagar (1974), serta  Johri (1984), stigma yang  telah  mencapai  tahap  reseptif  apabila telah  menyediakan  media  yang  cocok  untuk penyerbukan  dan  perkecambahan  polen. Selanjutnya, polen dikatakan matang apabila telah terbentuk  sel generatif atau sel sperma di  dalamnya  dan  polen  itu  telah  memiliki daya viabilitas.
Masa kematangan stigma dan polen pada sebagian besar tumbuhan bunga terjadi dalam  waktu  singkat,  yaitu  antara  1-3  hari. Bahkan ada beberapa jenis tumbuhan , masa kematangan  stigma  dan  polen  hanya  terjadi dalam  beberapa  jam  saja  (Heslop-Harrison dan  Heslop-Harrison,  1970).  Pada  beberapa jenis  tumbuhan  lain,  seperti Azadiracta indica, Averhoa carombala, Durio zibethinus, kematangan  stigma  dan  polen terjadi  dalam  waktu  yang  berbeda,  yaitu polen  lebih  dahulu  mencapai  viabilitas sementara  stigma  belum  mencapai  tahap matang  (Soepadmo,  1989).  Gejala  itu merupakan  suatu  kendala  yang  dapat menyebabkan kegagalan dalam penyerbukan dan  pembuahan  baik  alami  maupun  buatan, dan akhirnya dapat mengakibatkan gagalnya produksi buah (Garwood & Horvitz, 1985).
Pada melon, kegagalan pembentukan  buah  dari  sejumlah  bunga diduga  akibat  adanya  perbedaan  masa kematangan  polen  dengan  masa  reseptif stigma. Hal itu memberi peluang yang besar terhadap gagalnya penyerbukan dan pembuahan, yang berakibat terhadap gagalnya terbentuk buah.
Mengingat  proses  pembentukan buah  dan  biji  pada  melon  tergantung  pada masa  reseptif  stigma  dan  viabilitas  polen, serta ketetapan waktu terjadinya
penyerbukan, maka muncul sejumlah pertanyaan yang memerlukan jawaban, serta berguna  dalam  budidaya  dan  pengadaan bibit  unggul  melon  melalui  hibridisasi silang.  Tujuan  yang  ingin  dicapai  dalam penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui masa reseptif stigma secara tepat.
2. Untuk mengetahui saat polen mencapai viabilitas maksimum.
3. Untuk  mengetahui  saat  yang  tepat untuk penyerbukan buatan.
4. Mengetahui
hubungan antara
penyerbukan  buatan  dengan  kualitas (bobot)  dan  kuantitas  (jumlah)  buah melon.

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  adalah metode  deskriptif  dan  eksperimen.  Metode deskriptif digunakan untuk penentuan viabilitas  polen  dan  kematangan  stigma. Metode eksperimen digunakan untuk menguji  keberhasilan  penyerbukan  buatan terhadap bobot dan jumlah buah.
1. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan  yang  akan  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah:  benih  melon  yang diperoleh di Balai
Benih Tanaman Hortikultura Saree Aceh Besar; pupuk NPK, alkohol  70  %,  asam  laktat  70  %,  kalium fosfat,  anilin  blue,  aseton,  alfa  naftil  asetat,
larutan sukrosa 15%.
Alat yang digunakan adalah mikroskop  flourescens,  petridisk,  kaca benda,  kaca  penutup,  cangkul,  parang,  alat- alat ukur dan alat tulis menulis.
2. Prosedur Kerja
Benih  yang  telah  dipilih,  ditanam  untuk dikecambahkan  pada  tanah  yang  telah dipersiapkan sebelumnya. Penanaman dilakukan  secara  berderetan  dengan  jarak tanam 1 x 1 m.
Pada  fase  awal  pertumbuhannya  dilakukan penyiraman  pagi  dan  sore.  Pemupukan
dilakukan  dengan  menggunakan  pupuk NPK. Sedangkan pupuk  kandang digunakan sebagai pupuk dasar yang diberikan sebelum benih disemaikan.
Pohon yang akan diamati dipertahankan 4 pohon. Pohon ke-1 dipergunakan  untuk  koleksi  bunga  guna mempelajari  viabilitas  polen.  Pohon  ke-2 untuk penentuan reseptif stigma. Pohon ke-3 untuk  penyerbukan  buatan.  Pohon  ke-4 untuk  penyerbukan  alami.  Masing-masing dilakukan pengulangan 5 kali.
3. Pengujian Viabilitas Polen Pengujian viabilitas polen menggunakan  metode  Heslop-Harrison  dan Heslop-Harrison (1970).
4. Pengujian Reseptif Stigma
Pengujian  untuk  mengetahui  masa reseptif  (kematangan)  stigma  dilakukan dengan  metode  yang  dikemukakan  oleh Mattsson et  al .  (1974)  dan  Lord  &  Kohorn (1986).
5. Percobaan Penyerbukan Buatan Percobaan penyerbukan secara
buatan  dilakukan  terhadap  bunga  betina dengan  sumber  polen  dari  bunga  jantan. Setiap ginesium bunga betina yang berkembang  dan  telah  mencapai  tahap matang,  diserbuki  dengan  polen  dari  bunga jantan  yang  telah  mencapai  viabilitas maksimum. Caranya dengan menaburi polen pada stigma bunga betina.
6. Pengumpulan Data
Jenis  data  yang  akan  dikumpulkan dapat dibedakan atas data kualitatif dan data kuantitatif.  Data  kualitatif  berupa  reseptif stigma  yang  ditandai  adanya  aktifitas  enzim esterase,  viabilitas  polen  maksimum,  dan waktu  yang  tepat  untuk  penyerbukan.  Data kuantitatif berupa jumlah polen yang viable, bobot dan jumlah buah  yang  terbentuk hasil penyerbukan alami dan buatan per tanaman.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Penentuan Masa Reseptif Stigma Penentuan  masa  reseptif  stigma dilakukan dengan cara menetesi bunga segar dengan  larutan  penguji  enzim  esterase.  Jika terbentuk  warna  merah  kecoklatan  pada permukaan  stigma,  menunjukkan  stigma tersebut  dalam  keadaan  reseptif  (matang). Hasil  pengujian  tersebut  disajikan  pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Pengamatan Reseptif Stigma Umur Bunga Kehadiran Esterase Keterangan M - 2 + Esterase belum merata M - 1 + + s.d.a. M + + + + Esterase merata M + 1 + + + + s.d.a. M + 2 + + + + Stigma mengering (tidak reseptif) Keterangan: M - 2 = Bunga 2 hari sebelum mekar M - 1 = Bunga 1 hari sebelum mekar M = Bunga mekar penuh M + 1 = Bunga 1 hari setelah mekar M + 2 = Bunga 2 hari setelah mekar
Aktivitas  enzim  esterase  pada stigma sudah terlihat pada hari ke-2 sebelum bunga  mekar.  Namun,  pada  usia  tersebut aktifitas  enzim  esterase  hanya  terlihat sebagian  kecil  permukaan  stigma.  Pada bunga mekar penuh, aktifitas enzim esterase terdapat  pada  seluruh  permukaan  stigma. Demikian  juga  pada  bunga  1  hari  setelah mekar.  Menurut  Lord  dan  Kohorn  (1986) adanya  aktifitas  enzim  esterase  pada permukaan  stigma  menunjukkan  stigma mulai efektif yaitu siap menerima polen.
Pada  bunga  1  hari  sebelum  mekar menunjukkan aktifitas enzim esterase belum merata.  Akan  tetapi  pada  pengamatan pertumbuhan  tabung  polen,  sudah  ada  yang berkecambah.  Hal  itu  menunjukkan  bahwa polen sudah mampu berkecambah walaupun kehadiran  enzim  esterase  belum  mencapai puncaknya. Disamping itu polen yang viabel sudah  mencapai  rata-rata  63,17  %  sehingga sudah dapat terjadi penyerbukan.
Pada  bunga  2  hari  setelah  mekar, keadaan  enzim  esterase  masih  merata, namun  polen  yang  dapat  berkecambah semakin  menurun  (37,55  %).  Hal  itu disebabkan  eksudat  stigma  yang  dibentuk semakin  berkurang  (kering),  sehingga  tidak
mendukung
perkecambahan polen (Pramesti, 1991). Jika tidak terjadi penyerbukan,  maka  bunga  tersebut  akan rontok.  Tjahyadi  (1989)  menyatakan  bahwa bunga betina  melon akan rontok setelah 2-3 hari mekar jika tidak sempat dibuahi.
2. Viabilitas Polen Viabilitas  polen  dilakukan  dengan
cara  polen  yang  sudah  dikeluarkan  dari anthera  ditetesi  dengan  larutan  sukrosa  5  % +  fluorescein  diacetate.  Indikator  yang digunakan  adalah  warna  yang  terbentuk. Jika setelah ditetesi larutan tersebut menghasilkan  warna  cerah  (terjadi  reaksi fluorokromatik) menunjukkan polen tersebut telah  memiliki  viabiltas.  Sebaliknya  jika berwarna  gelap,  maka  polen  tersebut  tidak viabel.  Reaksi  fluorokromatik  adalah  reaksi hidrolisis “fluorencen diacetate” yang masuk ke dalam polen oleh enzim esterase menjadi senyawa fluorescein yang selanjutnya berintegrasi  dengan  membran  plasma  sel vegetatif  polen,  sehingga  memberi  warna cerah.  Hasil  pengamatan  terhadap  viabilitas untuk 100 butir polen disajikan   pada  Tabel 2.
Tabel 2. Persentase Polen yang Viabel Pada Bunga Melon *)
Umur Bunga Polen Yang Viabel (%) M - 2 42,33 M - 1 63,17 M 72,03 M + 1 74,57 M + 2 37,55 Keterangan: M - 2 = Bunga 2 hari sebelum mekar M - 1 = Bunga 1 hari sebelum mekar M = Bunga mekar penuh M + 1 = Bunga 1 hari setelah mekar M + 2 = Bunga 2 hari setelah mekar *) = Hasil rata-rata dari 5 kali perhitungan masing-masing dihitung dari 100 butir polen
Dari  tabel  2  tersebut  dapat  diketahui  bahwa anthera  bunga  sejak  2  hari  sebelum berkembang  telah  menghasilkan  polen  yang viabel,  namun  masih  sedikit  (42,33  %).
Jumlah polen yang viabel semakin meningkat  hingga  mencapai  maksimum (74,57%)  pada  bunga  2  hari  setelah  mekar.
Selanjutnya viabilitas polen semakin menurun  menjadi  37,55%.  Berkurangnya viabilitas  polen  tersebut  diduga  disebabkan polen  mulai  mengering.  Heslop-Harrison dan  Heslop-Harrison  (1970)  menyatakan bahwa  polen  dalam  keadaan  kering  akan kehilangan kemampuan reaksi “fluorokromatik”  (masuknya  subtrat  non
polen  ke  dalam  sel  vegetatif  yang  akan dihidrolisis  oleh  enzim  esterase  menjadi senyawa  polar  dan  tertahan  oleh  membran plasma), yang diasosiasikan dengan kehilangan  viabilitas.  Selain  itu,  viabilitas polen  juga  tergantung  pada  faktor  genetik tumbuhan  induk  dan  juga  lingkungan tumbuhnya  sampai  menghasilkan  bunga (Knox dalam Johri,  1984).  Hasil  uji  anava terhadap  viabilitas  polen  menunjukkan  nilai F-hitung  77,99  dan  F-tabel  (  =  0,05)  2,87. Hal  itu  berarti  terdapat  perbedaan  yang sangat  nyata  diantara  perlakuan.  Hasil  uji lanjut dengan BNJ disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji BNJ Terhadap Viabilitas Polen
Rerata Perlakuan M + 2 M – 2 M - 1 M M + 1 M - 2 - M - 1 4,79 ns - M 25,62  * 20,83  * - M + 1 34,48  * 29,69  * 8,86  * - M + 2 37,02  * 32,23  * 11,39  * 2,54 ns - Keterangan: ns = Tidak beda nyata * = Beda nyata
3. Evaluasi  Keberhasilan  Penyerbukan Alami dan Buatan
3.1. Jumlah buah dan biji Hasil  uji  penyerbukan  buatan  yang dibandingkan  dengan  penyerbukan  alami terhadap sejumlah bunga menunjukkan hasil yang  mencolok  terhadap  jumlah  buah  yang terbentuk.  Pada  penyerbukan  buatan  yang dilakukan  terhadap  8  kuntum  bunga, berhasil membentuk buah 85,85 %,
sedangkan  pada  penyerbukan  alami  jumlah buah  yang  terbentuk  hanya  52,34  %  dari jumlah bunga yang diamati. Berarti menunjukkan  penurunan  sekitar  35,51  % dari  hasil  penyerbukan  buatan.  Keadaan tersebut  juga  didukung  oleh  hasil  uji  Anava yang  menghasilkan  nilai  F-hitung  49,313 dengan nilai F-tabel (  = 0,05) 5,32. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penyerbukan
secara buatan
dapat mempengaruhi jumlah buah yang terbentuk.
Hal  yang  sama  juga  terjadi  terhdap jumlah  biji  yang  terbentuk  dalam  buah. Buah  yang  terbentuk  hasil  penyerbukan buatan  memiliki  jumlah  biji  yang  lebih banyak  dibandingkan  dengan  buah  hasil penyerbukan alami. Rata-rata jumlah biji per buah  hasil  penyerbukan  buatan  mencapai 282,60,  sedangkan  hasil  penyerbukan  alami hanya mencapai 186,80
Kurang  berhasilnya  penyerbukan alami  dapat  disebabkan  singkatnya  masa kematangan  stigma  dan  polen  serta  ada tidaknya  polinator.  Pada  beberapa  bunga, masa  kematangan  stigma  dan  polen  hanya beberapa  jam  saja  (Heslop-Harrison  dan Heslop-Harrison, 1970).  Namun, pada beberapa  jenis  seperti  pada Avorhoa carombala ,  kematangan  stigma  dan  polen terjadi  dalam  waktu  yang  berbeda,  yaitu polen  lebih  dahulu  mencapai  tahap  matang sementara  stigma  belum  mencapai  tahap tersebut  (Supadmo,  1989).  Ini  merupakan suatu  kendala  yang  dapat  menyebabkan gagalnya  penyerbukan  dan  pembuahan alami. Pada Melon,
gagalnya pembentukan  buah  secara  alamiah  juga diakibatkan  perbedaan  masa  reseptif  stigma dengan  viabilitas  polen,  sehingga  memberi peluang terhadap gagalnya penyerbukan dan pembuahan,  yang  akhirnya  menyebabkan kegagalan pembentukan buah.
3.2. Bobot  buah  dan  hubungannya  dengan jumlah biji
Rata-rata bobot buah yang dihasilkan  pada  penyerbukan  alami  adalah 1930,22 gram, sedangkan pada penyerbukan buatan  diperoleh  bobot  buah  2910,22  gram. Uji  anava  menghasilkan  F-hitung  83,421 dengan  F-tabel  (  =  0,05)  5,32.  Hal  itu
menunjukkan  bahwa  bobot  buah  yang dihasilkan  antara  yang  diserbuki  secara alami  dengan  buatan  berbeda  sangat  nyata. Dimana  bobot  buah  pada  penyerbukan buatan lebih tinggi.
Selanjutnya bobot buah erat
kaitannya dengan jumlah biji yang terbentuk.  Jumlah  biji  berhubungan  dengan keberhasilan  penyerbukan  dan  pembuahan. Dengan  demikian,  jika  penyerbukan  dan pembuahan berhasil dengan baik, maka akan banyak  menghasilkan  biji,  yang  selanjutnya akan meningkatkan bobot buah.
Melon sebagai tanaman yang berbiji  banyak,  keberhasilan  produksi  dan peningkatkan  bobot  buah  sangat  tergantung pada  keberhasilan  penyerbukan  dan  jumlah bakal  biji  yang  mengalami  pembuahan. Menurut  Ashari  (1995)  bahwa  semakin banyak jumlah biji yang mengalami pembuahan  akan  berpengaruh  terhadap produksi  dan  bobot  buah  yang  berkembang. Hasil  penelitian  pada Sesbania  grandiflora ,
menunjukkan  bahwa  pada  penyerbukan alami,  dalam  setiap  buah  dijumpai  biji-biji yang  tidak berkembang sebanyak 20 % dari total bakal biji. Sedangkan pada penyerbukan  buatan,  hampir  seluruh  bakal biji  berkembang  membentuk  biji  dan  hanya 2  %  yang  gagal  berkembang  menjadi  biji (Pramesti, 1991).
Hasil  analisis  regresi  terhadap hubungan  jumlah  biji  dengan  bobot  buah pada  penyerbukan  alami  diperoleh  r  = 0,9842 atau 98,4 %. Untuk hubungan jumlah biji  dengan  bobot  buah  pada  penyerbukan buatan  diperoleh  r  =  0,9952  atau  99,5  %, dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa semakin  banyak  jumlah  biji  yang  terbentuk akibat pembuahan maka akan semakin besar bobot buahnya. Hubungan antara jumlah biji dan  bobot  buah  baik  pada  penyerbukan alami  maupun  buatan  disajikan  pada Gambar 1.
170 180 190 200 210 Jumlah Biji (dalam ratusan)
Gambar 1. Regresi hubungan jumlah biji dengan bobot buah pada polinasi alami
2200 2100 2000 1900 1800 1700 Y X
270 280 290 300 310 Jumlah Biji (dalam ratusan)
Gambar 2. Regresi hubungan jumlah biji dengan bobot buah pada polinasi buatan

## SIMPULAN
1. Pematangan  stigma  maksimum  terjadi pada  saat  bunga  mekar  dan  satu  hari setelah mekar.
2. Viabilitas  polen  maksimum  terjadi pada  saat  bunga  berumur  satu  hari setelah mekar.
3. Penyerbukan  buatan  yang  paling  baik dilakukan pada saat bunga mekar.
4. Bobot  buah  yang  dihasilkan  pada penyerbukan  buatan  meningkat  35,51 %  dibandingkan  dengan  bobot  buah hasil penyerbukan alami.
5. Jumlah biji yang dibentuk berhubungan erat dengan bobot buah yang dihasilkan.  Semakin  banyak  biji  yang terbentuk, semakin tinggi bobot buahnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Agustina,  R.  1995.  Pengaruh  Pemangkasan Cabang Terhadap Peningkatan Bobot  Buah  Pada  Melon. Skripsi. FMIPA Unsyiah, Banda Aceh. Anonimus. 1990. Anjuran/Rekomendasi
Hortikultura.  Dirjen  Pertanian
Tanaman Pangan, Jakarta.
Anonimus.  1995. Statistik .  Biro  Pusat Statistik Indonesia, Jakarta.
Ashari.  1995. Hortikultura  dan  Aspek
Budidaya . UI Press, Jakarta.
Bhojwani,  S.S.  and  S.P.  Bhatnagar.  1974.
The Embryology of Angiosperms . Vikas Publishing  House  PVT  Ltd, New Delhi. Garwood,  N.C.  and  C.C.  Horvits.  1985. Factors  Limiting  Fruits  and Seed Production of a
Temperate  Shrub, Staphylea Trifolia L.  (Staphyleaceae). Amer. J. Scien . 50: 91-96.
Heslop-Harrison, J. and Y. Heslop-Harrison. 1970.  Evaluation  of  Pollen Viability  by  Enzymatically Induced Fluorescence; Intracellular  Hydrolysis  of Florescein  Diacetate. Stain Technology . 45 (1): 115-120. Johri, B.M. 1984. Embryology of Angiosperms . Springer-
Verlag, New York.
3100 3000 2900 2800 2700 X Y
Lord,  E.M.  and  L.U.  Kohorn.  1986. Gynoecial Development, Pollination,  and  The  Path  of Pollen  Tube  Growth  in  The Tepary Bean, Phaseolus acustifolius .  Amer.  J.  Bot.  73 (1): 70-78. Mattsson.  O;  R.B.  Knox;  J.  Heslop- Harrison,  and  Y.  Heslop- Harrison.1974. Protein Pellicle  of  Stigmatic  Papillae as a Probable Recognition Site in  Incompatibility  Reactions. Nature . 274: 298-300. Pramesti, H.T. 1991. Perkembangan Ginesium, Polinasi, dan Pertumbuhan  Tabung  Polen Pada Turi ( Sesbania grandiflora (Linn.) Poir.). Tesis Pascasarjana  FMIPA- Biologi ITB, Bandung. Soepadmo,  E.  1989.  Contribution  of Reproductive Biological Studies Towards the Conservation and Development  of  Malaysian Plant Genetic Resources. dalam A.H. zakri (ed.) Genetic  Resources  of  Under- utilized  Plants  in  Malaysia.
Proceeding  of  The  National Workshop  on  Plant  Genetic Resources . Subang Jaya, Malaysia 23 Nov. 1988. Malaysia  National  Committee on  Plant  Genetic  Resources. Malaysia. p: 1-41.
Tjahjadi,  N.  1995. Bertanam  Melon . Kanisius, Yogyakarta.