## PENGARUH FOTOAUTOTROFIK TERHADAP PERTUMBUHAN TUNAS KRISAN DALAM PROSES KULTUR IN VITRO SERTA PERBEDAAN STOMATA INVITRO DAN EXVITRO KRISAN
Siti Hartati Yusida Saragih, Khairul Rizal, Kamsia Dorliana Sitanggang
Program Studi Agroteknologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Labuhanbatu Jl. SM. Raja No. 126A Rantauprapat, Sumatera Utara Email : yusida90.shys@gmail.com

## ABSTRACT
Chrysanthemum (Chrysanthemum indicum L.) is an ornamental plant that is included in an important  contribution  in  the  ornamental  plant  business.  Related  to  chrysanthemum  buds grown in vitro in culture tubes or bottles with a tightly closed to avoid bacterial and fungal contamination and to protect the humidity of the culture environment. However, this tight cap often  affects  the  composition  of  the  gas  in  a  jar  or  bottle,  which inhibits  plant  growth.  The purpose  of  this  study  was  to  study  the  effect  of  photoautotrophic  on  the  growth  of chrysanthemum buds in the in vitro culture process and the differences in invitro and exvitro chrysanthemum  stomata.  This  research  was  conducted  in  March  2016  to  May  2016  in  the Microtechnical Laboratory, IPB University. Research results obtained from research on the position  given  to  research  conducted  on  the  number  of  roots,  the  number  of  books  and  the number  of  shoots.  The  influence  of  the  environment  of  exvitro  also  significantly  affects  the number of stomata, stomata width and stomata density.
Keywords :ex vitro,  in vitro, photoautotrophic

## PENDAHULUAN

## 1.1.Latar Belakang
Krisan  ( Chrysanthemum  indicum
L.) merupakan tumbuhan yang dimanfaatkan sebagai tanaman hias maupun  bahan  baku  obat.  Tanaman  hias ini  termasuk  kedalam  komoditas  penting dalam bisnis tanaman hias. Pengembangan krisan perlu terus diupayakan dalam upaya pemenuhan  selera  konsumen  (Rukmana dan  Mulyana,  1997).  Salah  satu  metode perbanyakan masal  yang digunakan dalam budidaya krisan adalah secara in vitro .
Tanaman yang ditumbuhkan secara in  vitro biasanya  diletakkan  dalam  tabung atau botol kultur dengan tutup rapat untuk menghindari  kontaminasi  bakteri  dan jamur  serta  untuk  menjaga  kelembaban lingkungan  kultur.  Akan  tetapi  tutup  yang rapat tersebut sering mempengaruhi komposisi  gas  di  dalam  tabung  atau  botol sehingga menghambat pertumbuhan
tanaman.  Oleh  karena  itu  udara  di  dalam tabung atau botol berbeda dengan udara ex
vitro sehingga sering menyebabkan malfungsi  stomata,  rendahnya  kandungan klorofil, memanjangnya daun serta hiperhidrasi. Kondisi yang  demikian
mengakibatkan  laju  multiplikasi  dan  daya hidup  tanaman  menjadi  rendah    (Kitaya,
2005).
Untuk meningkatkan kualitas udara dan  meminimalkan  perbedaan  udara  di dalam  dan  di luar  lingkungan  kultur  dapat digunakan  wadah  kultur  yang  dilengkapi dengan  ventilasi.  Penggunaan  ventilasi biasanya merupakan bagian dari mikropropagasi  fotoautropik,  yaitu  suatu sistem mikropropagasi yang memanfaatkan  bahan  anorganik  endogen untuk  memenuhi  kebutuhan  tanaman dengan  menggunakan  cahaya  sebagai sumber energi. Namun sering terjadi resiko kontaminasi  dan  menghasilkan  plantlet dengan persentase hidup yang rendah pada tahap  aklimatisasi  (Kozai  &  Kubota, 2005).  Oleh  karena itu  penggunaan  teknik in vitro untuk perbanyakan tanaman krisan masih perlu dioptimalkan.
Autotrof  adalah  organisme  yang mampu  menyediakan  atau  mensintesis makanan  sendiri  yang  berupa  bahan organik  dari  bahan  anorganik  dengan bantuan energi seperti matahari dan kimia.
Komponen  autotrof  berfungsi  sebagai produsen.  Bila  sumber  energi  berasal  dari matahari maka disebut fotoautotrof. Hal ini terjadi  pada  tanaman  yang  dikulturkan secara in-vitro ,  karena  semua  bahan  yang menunjang  kehidupan  tanaman  tersebut tersedia sehingga tanaman dapat melakukan  proses  kehidupannya  sama
seperti  halnya  bila  tanaman  tumbuh  di tanah (Kozai, et al 1992).
Dalam teknik fotoautotrofik, tanaman mampu mengendalikan
transpirasi sehingga tidak terjadi kehilangan  air  dan  kelayuan  saat  dipindah ke  lingkungan ex  vitro walaupun  tanpa aklimatisasi  secara  khusus  (Kozai  & Zobayed,  2000,  Lucchesini et  al .,  2001).
Hal  ini  diduga  karena  pada  teknik fotoautotrofik:  1)  tingkat  fotosintesis bersih  lebih  tinggi  sehingga  akumulasi karbohidrat lebih besar, 2) tingkat transpirasi  dan  penyerapan  mineral  dalam medium  lebih  tinggi,  dan  3)  porositas udara  dari  bahan  pengisi  memberikan konsentrasi oksigen terlarut lebih tinggi di sekitar  dasar  tunas  sehingga  pertumbuhan akar lebih optimal (Rahayu, 2015).
Stomata  atau  mulut  daun  adalah komponen  sel  epidermis  daun  yang berperan sebagai lintasan masuk keluarnya CO 2 ,  O 2 dan  H 2 O  selama  berlangsungnya fotosíntesis  dan  respirasi  (Woelanningsih, 1984). Oleh karena itu, aktivitas fotosintesis  sangat  bergantung  antara  lain pada  pembukaan  dan  penutupan  stomata. Selain  melalui  stomata,  transpirasi  juga dapat berlangsung melalui kutikula.
Namun, transpirasi  melalui  stomata  lebih banyak daripada melalui kutikula epidermis (Palit, 2008).
Pengamatan stomata dapat
digunakan  sebagai  seleksi  secara  genetika
untuk produksi ataupun ketahanan tanaman  terhadap  hama  dan  penyakit.
Selain dipengaruhi secara genétika,
perkembangan dan jumlah stomata dipengaruhi  oleh  lingkungan  (Noggle  dan Fritz,  1983).  Tanaman  yang  tumbuh  pada lingkungan kering dengan intensitas cahaya  yang  tinggi  cenderung  memiliki stomata  yang  banyak,  tetapi  ukurannya kecil  dibanding  dengan  tanaman  yang tumbuh  pada  lingkungan  basah  dan terlindung (Prawiranata et al., 1981).

## 1.2.Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh fotoautotrofik terhadap  pertumbuhan  tunas  krisan  dalam proses  kultur in  vitro serta  perbedaan
stomata invitro dan exvitro krisan.

## METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1.Lokasi dan Waktu
Penelitian  ini  dilakukan  dan  di Laboratorium Mikroteknik pada tanggal 12 Mei 2016.

## 2.2.Metode Fotoautotropik
Bahan  tanaman  yang  digunakan adalah  eksplan  krisan.  Media  yang digunakan yaitu media MS 2 , MS 2a (MS 2 + 20 g/l gula) dan MS 2b ( MS 2 + 10 g/l gula).
Alat  yang  digunakan  adalah  botol  kultur,
scapel,  pinset,  gunting,  petridish  dan bunsen.
Penanaman  dilakukan  di  Laminar Air  Flow  dengan  menanam  satu  pucuk krisan  dan  dua  mata  tunas  aksilar  pada masing-masing  media  yang  digunakan. Pemberian ventilasi dilakukan pada plastik berlubang dan diberikan filter warna putih. Perlakuan    yang  dilakukan  antara  lain: kontrol,ventilasi  satu  lubang  dan  ventilasi dua lubang kemudian lubang diberi selotip filter.
Pengamatan  dilakukan  pada  setiap botol  yang  kontrol,  berlubang  satu  dan berlubang.  Peubah-peubah  yang  diamati pada  praktikum  ini  adalah  jumlah  buku, jumlah tunas dan jumlah akar.

## 2.3.Analisis Data
Percobaan menggunakan
Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  tiga faktor  dengan  dengan  7  perlakuan  dan  3 variabel.  Analisis statistik  yang digunakan adalah analisis varian (ANOVA) satu arah untuk  parameter  respons  jumlah  akar, jumlah  buku  dan  jumlah  tunas.  Jika berbeda  nyata  (P<0,05),  dilakukan  Uji LSD.
2.4.Pengamatan Stomata Pada

## Tanaman In vitro dan Eks vitro
Bahan  tanaman  yang  digunakan yaitu  daun  krisan.  Alat  yang  digunakan selotip  bening,  preparat,  mikroskop  dan
silet.  Daun  krisan  In  vitro  dan  Ex  vitro diambil  dan  dilapis  selotip  pada  gelas preparat dan dilanjutkan dengan
membersihkan  permukaan  daun  hingga lapisan  tipis  menggunakan  silet.  Setelah permukaan  daun  terpisah  dari  jaringan lainnya  (tersisa  jaringan  epidermis  bawah daun).
Peubah-peubah yang diamati adalah  jumlah  stomata,  lebar  stomata  dan kerapatan stomata menggunakan mikroskop  dengan  perbesaran  40x  dengan luas  bidang  pandang  0,19625  mm2  dan dilakukan  perhitungan  kerapatan  stomata dengan persamaan berikut:
𝐾𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑡𝑜𝑚𝑎𝑡𝑎 = jumlah stomata 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑏𝑖𝑑𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑎𝑛𝑑𝑎𝑛𝑔

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.Morfologi Tunas Krisan
Tunas  krisan  yang  di  tumbuhkan dalam botol kultur dengan tutup berventilasi pada (Gambar 1) dan morfologi  tunas  pada  media  MS 2 a  dan Media MS 2 b dengan perlakuan dua lubang terdapat  pada  (Gambar  2).  Penggunaan tutup berventilasi bertujuan untuk memberikan  peluang  pertukaran  udara yang  lebih  baik  ke  luar  dan  ke  dalam lingkungan kultur.
Gambar 1. Tunas krisan dalam botol kultur dengan tutup berventilasi; filter putih
Gambar 2. a. Tunas krisan Pucuk pada media MS 2 a dengan 2 lubang. b. Tunas krisan Pucuk pada media MS 2 b dengan 2 lubang a b
Gambar 3. a. Tunas krisan media MS 2 a Aksilar pada 5 MST. b. Tunas krisan terkontam pada media MS 2 a Aksilar 3 MST.

## 3.2.Jumlah Akar
Perlakuan posisi tunas yang diberikan  dalam  percobaan  berpengaruh nyata  terhadap  pertumbuhan  akar  dengan nilai  0,0966  (Tabel  1).  Hal  ini  dapat disebabkan  oleh  adanya  lubang  sebagai keluar masuknya udara yang
mempengaruhi  posisi  pertumbuhan  tunas. Menurut  Rahayu  (2015),  porositas  udara dari bahan pengisi memberikan konsentrasi oksigen terlarut lebih tinggi di sekitar  dasar  tunas  sehingga  pertumbuhan akar lebih optimal.
Gambar 4. Grafik Jumlah Akar
Keterangan:  K=kontrol;  P2A1=pucuk  pada  media  MS 2 a  lubang  1;  P2A2=  pucuk  pada  media  MS 2 a lubang  2;    P2B1=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  1;  P2B2=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  2; A2A1=aksilar pada  media MS 2 a  lubang  1;  A2A2=aksilar pada  media  MS 2 a  lubang  2; A2B1=aksilar pada media MS 2 b lubang 1; A2B2=aksilar pada media MS 2 b lubang 2
a b

## Tabel 1. Jumlah Akar Krisan (2 MST)
Sumber Keragaman Derajat bebas Jumlah Kuadarat Kudarat Tengah F Value Pr(>F) Posisi 2 0.4177 0.4177 2.56 0.0966* Media 1 0.0002 0.0002 0.00 0.9652 Lubang 1 0.0609 0.0609 0.75 0.3955 Posisi:media 1 0.0301 0.0301 0.37 0.5490 Posisi:lubang 1 0.0151 0.0151 0.18 0.6708 Media:lubang 1 0.0829 0.0829 1.02 0.3226 Posisi:media:lubang 1 0,2646 0,2646 3.24 0.0833 Galat 26 2.1203 0.0816 Total 34 2.9916
Keterangan: * Signifikan pada taraf 5% (P<0,05)

## 3.3.Jumlah Buku
Jumlah  buku  pada  tunas  krisan dalam percobaan berpengaruh nyata terhadap  posisi  tunas  pada  (Tabel  2) dengan  nilai  0,0014.  Hal  ini  disebabkan oleh  udara  yang  diperoleh  pada  masing-
masing  posisi  tanaman  berbeda.  Terlihat pada  (Gambar  2.b),  pertumbuhan  tunas yang  tidak  seragam  pada  setiap  posisi tumbuhnya  tunas.  Menurut  Kozai  & Kubota (2005), penggunaan  ventilasi  pada mikropropagas fotoautropik memanfaatkan cahaya sebagai sumber energi.
Gambar 5. Grafik Jumlah Buku Krisan
Keterangan:  K=kontrol;  P2A1=pucuk  pada  media  MS 2 a  lubang  1;  P2A2=  pucuk  pada  media  MS 2 a lubang  2;    P2B1=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  1;  P2B2=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  2; A2A1=aksilar pada  media MS 2 a  lubang  1;  A2A2=aksilar pada  media  MS 2 a  lubang  2; A2B1=aksilar pada media MS 2 b lubang 1; A2B2=aksilar pada media MS 2 b lubang 2
Tabel 2. Jumlah Buku Krisan (2 MST)
Sumber Keragaman Derajat bebas Jumlah Kuadarat Kudarat Tengah F Value Pr(>F) Posisi 2 1.2616 0.6308 7.98 0.0014* Media 1 0.0161 0.0161 0.20 0.6547 Lubang 1 0.1057 0.1057 1.34 0.2554 Posisi:media 1 0.1566 0.1566 1.98 0.1680 Posisi:lubang 1 0.0057 0.0057 0.07 0.7890 Media:lubang 1 0.0279 0.0279 0.35 0.5565 Posisi:media:lubang 1 0.0179 0.0179 0.23 0.6372 Galat 35 2.7659 0.0790 Total 43 4.3573
Keterangan: * Signifikan pada taraf 5% (P<0,05)

## 3.4.Jumlah Tunas
Perkembangan  tunas  krisan  juga menunjukkan  berpengaruh  nyata  terhadap posisi tumbuh tunas dengan nilai 0,0224.
Gambar 6. Grafik Jumlah Tunas
Keterangan:  K=kontrol;  P2A1=pucuk  pada  media  MS 2 a  lubang  1;  P2A2=  pucuk  pada  media  MS 2 a lubang  2;    P2B1=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  1;  P2B2=pucuk  pada  media  MS 2 b  lubang  2; A2A1=aksilar pada  media MS 2 a  lubang  1;  A2A2=aksilar pada  media  MS 2 a  lubang  2; A2B1=aksilar pada media MS 2 b lubang 1; A2B2=aksilar pada media MS 2 b lubang 2
Tabel 3. Jumlah Tunas (2 MST)
Sumber Keragaman  Derajat bebas Jumlah Kuadarat Kudarat Tengah  F Value Pr(>F) Posisi 2 1.2452 1.2452 4.41 0.0224* Media 1 0.0626 0.0626 0.44 0.5113 Lubang 1 0.0036 0.0036 0.03 0.8746 Posisi:media 1 0.0370 0.0370 0.26 0.6126 Posisi:lubang 1 0.0324 0.0324 0.23 0.6359 Media:lubang 1 0.0115 0.0115 0.08 0.7777 Posisi:media:lubang  1 0.0180 0.0180 0.13 0.7237 Galat 26 3.6669 0.1410 Total 34 5.0771
Keterangan: * Signifikan pada taraf 5% (P<0,05)
Pada  (Gambar    4,  5  dan  6)  terlihat bahwa  parameter  jumlah  akar,  jumlah buku dan jumlah tunas memiliki pertambahan jumlah yang sama yaitu pada perlakuan  kontrol,  media  MS 2 a  dengan eksplan  pucuk  lubang  satu  dan  media MS 2 b  dengan  eksplan  pucuk  lubang  dua dan  masing-masing  parameter  memiliki
pertambahan  jumlah  akar  yang  normal hingga 7 MST. Berbeda dengan perlakuan menggunakan pucuk, pada pucuk (Gambar 3.a)  menunjukkan  kematian  tunas  pada perbanyakan  dengan  menggunakan  pucuk. Selain itu pada (Gambar 3.b) kontam  juga sebagai penyebab
kegagalan
perkembangan tunas krisan.
Tabel 4. Pengaruh posisi tunas terhadap jumlah tunas, jumlah buku dan jumlah akar.
Posisi Jumlah Tunas Jumlah Buku Jumlah Akar Aksilar 1.14 b 1.17 b 0.44b Kontrol 1.42 ab 1.39 ab 1.07ab Pucuk 1.57 a 1.51 a 1.31a Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT taraf 5%.
Secara  umum,    pada  (Tabel  4) menunjukkan perlakuan posisi tunas aksilar  dan  pucuk  berpengaruh  nyata terhadap  jumlah  tunas,  jumlah  buku  dan jumlah akar. Dimana jumlah tunas, jumlah buku  dan  jumlah  akar  pada  aksilar  lebih
kecil dibanding dengan kontrol.
Sedangkan jumlah tunas, jumlah buku dan jumlah  akar  pada  pucuk  lebih  tinggi dibanding dengan kontrol.

## 3.5.Stomata Pada Krisan
Penyebaran  stomata  pada  tunas krisan  terlihat  pada  (Gambar  7).  Terlihat bahwa  jumlah  stomata  pada  ex  vitro  lebih banyak  dari  pada  jumlah  stomata  pada  in vitro.  Menurut  Prawiranata et  al (  1981),
tanaman  yang  tumbuh  pada  lingkungan kering  dengan  intensitas  cahaya  yang tinggi  cenderung  memiliki  stomata  yang banyak  tetapi  ukurannya  kecil  dibanding dengan  tanaman  yang  tumbuh  pada lingkungan basah dan terlindung.
Gambar 7. a. stomata in vitro   b. stomata ex vitro
Tabel 5. Pengaruh lingkungan invitro dan exvitro terhadap jumlah stomata, lebar stomata dan kerapatan stomata
Variabel In-vitro Ex-vitro Jumlah Stomata 54.22 a 71.78 a Lebar Stomata 44620.92 a 37174.23 b Kerapatan Stomata 276.29 a 365.75 a
Keterangan : huruf yang berbeda menunjukan perbedaan antara perlakuan In Vitro dan Ex Vitro
Gambar 8. Grafik Jumlah Stomata
Pada  (Gambar.8)  terlihat  bahwa jumlah  stomata  daun  pada  lingkungan  ex vitro  lebih  banyak  dari  pada  invitro.
Menurut  Prawiranata et  al (1981),
tanaman  yang  tumbuh  pada  lingkungan exvitro  cenderung  memiliki  stomata  yang banyak.
Gambar 9. Grafik Lebar Stomata
Pada  (Gambar.9)  terlihat  bahwa lebar  stomata  daun  pada  lingkungan  in vitro lebih tinggi dari pada exvitro.
b a 0 10000 20000 30000 40000 50000 ex vitro in vitro Lebar Stomata (nm) a a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 ex vitro in vitro Jumlah Stomata
Gambar10. Grafik Kerapatan Stomata
Pada  (Gambar.10)  terlihat  bahwa kerapatan  stomata  daun  pada  lingkungan in vitro lebih tinggi dari pada exvitro.
Pada (Tabel 5), penyebaran stomata  tunas  pada  perlakuan  exvitro berpengaruh  nyata  pada  lebar  stomata dengan  nilai  37174,  23  lebih  kecil dibanding  dengan  lebar  stomata  pada invitro  yaitu  44620,92.  Terlihat  pada (Gambar  7)  bahwa  bentuk  stomata  dalam kondisi menutup terdapat pada daun krisan yang  ditanam  pada  kondisi  Exvitro.
Sehingga  dapat  dikatakan  stomata  akan berperan  sebagai  pengatur  penguapan dalam peristiwa fotosintesis. Menurut Palit
( 2008),    bahwa  aktivitas fotosintesis sangat  bergantung  pada  pembukaan  dan penutupan stomata.

## KESIMPULAN
1. Perbanyakan  secara  fotoautotrop melalui  pucuk  adalah  yang  terbaik dalam perbanyakan tunas krisan
2. Penyebaran  stomata  dipengaruhi oleh  lingkungan  ex  vitro  dan  in vitro,  dimana  jumlah  stomata  pada ex  vitro  lebih  tinggi.  Sedangkan lebar  dan  kerapatan  stomata  yang lebih  tinggi  terdapat  pada  daun yang berasal dari in vitro.

## DAFTAR PUSTAKA
Kitaya  Y  (2005).  Importance  of  air movement  for  promoting  gas  and leaf  exchange  between  plants  and atmosphere under controlled environment. In: Omassa et al. (eds.) Plant Responses to Air Pollution and Global Change. Springer-Verlag Tokyo. p. 185-193.
a
a 0 10000 20000 30000 40000 50000 ex vitro in vitro Kerapatan Stomata (/mm2)
Kozai,  T.  et  al.  1992a.  Effect  of  the difference  between  photoperiod  and darkperiod temperatures, and
photosynthetic  photon  flux  density on  the  shot  length  and  growth  of potato planlets in vitro J. Japan Soc. Hort. Sci. J. 61 (1):p. 93-98.
Kozai  T  &  C  Kubota  (2005).  Concepts, definitions, ventilation methods,
advantages and disadvantages. In: T.
Kozai  et  al.  (eds.)  Photoautotrophic (Sugar-Free Medium) Micropropagation  As  a  New  Micro- Propagation and Transplant Production System. The Netherlands, Springer, p. 19-29. Lucchesini M, Mensuali-Sodi A, Massai R &  Gucci  R.  2001.  Development  of autotrophy and tolerance
to acclimatization of Myrtus communis transplants  cultured  in  vitro  under different aeration. Biologia
Plantarum. 44:167–174.
Noggle,  G.  R.  and  G.  J.  Fritz  1983.
Introductory Plant Physiology. Prentice Hall. P.627.
Palit,  J.  2008.  Teknik  Penghitungan Jumlah  Stomata  Beberapa  Kultivar
Kelapa.
Buletin  Teknik  Pertanian  Vol.  13 No. 1, 2008. http://pustaka.litbang.deptan.go.id/pu blikasi/bt131083.pdf
Prawiranata,  W.S.,  P.  Harran,  dan  P. Tjondronegoro.  1981.  Dasardasar Fisiologi  Tumbuhan.  Departemen Botani,  Fakultas  Pertanian  Institut
Pertanian Bogor.
Rahayu,  E.S.  2015.  Kultur  Fotoautotrofik: Solusi  Mikropopagasi  Tumbuhan Berkayu.  FMIPA Universitas Negeri Semarang. Semarang.
Rukmana,  R.  Dan  A.  E.  Mulyana.  1997. Krisan.  Seri  bunga  potong.  Penerbit kanisius, Yogyakarta.
Woelanningsih,  S.  1984.  Botani  Dasar. Penuntun  Praktis  Sitologi.  Fakultas Biologi. UGM. Yogyakarta.