Struktur Perkembangan Organ Generatif dan Daya Tumbuh Biji Porang (Amorphophallus muelleri Blume)

Penelitian ini bertujuan: 1) mendapatkan struktur perkembangan bunga porang dari kuncup bunga hingga bunga mekar, 2) mendapatkan morfologi polen dan pertumbuhan tabung polen secara in vitro pada bunga porang, 3) mendapatkan struktur perkembangan buah dan biji porang dari terbentuknya buah hingga buah masak, 4) mendapatkan kandungan amilum, lipid, protein, dan tanin organ generatif (bunga, buah, dan biji) pada porang, dan 5) menentukan daya tumbuh biji dan komponen pertumbuhan tanaman porang pada periode tumbuh pertama berdasarkan asal bagian biji pada bagian yang berbeda (ujung, tengah, dan pangkal) dalam tongkol buah yang sama. Penelitian ini menggunakan sampel umbi hasil pertumbuhan periode tumbuh ketiga dengan berat umbi 1029,55±257,52 g dan tanaman yang mengalami fase generatif yang berasal dari Desa Kemadukbatur, Kecamatan Grobogan, Kabupaten Purwodadi, Provinsi Jawa Tengah. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Taksonomi dan Struktur Perkembangan Tumbuhan, Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Brawijaya, Malang pada bulan September 2012 hingga Mei 2013. Pengamatan morfologi bunga, buah, dan biji meliputi perubahan warna, ukuran, dan bentuk. Perkembangan morfologi bunga diamati setiap satu minggu sekali mulai kuncup bunga hingga bunga mekar, sedangkan pengamatan perkembangan morfologi buah dan biji dilakukan setiap satu bulan sekali. Pengamatan serangga yang berpotensi membantu penyerbukan bunga dilakukan mulai satu hari sebelum bunga mekar hingga lima hari setelah bunga mekar. Pengamatan perkembangan anatomi bunga, buah, dan biji dilakukan dengan menggunakan preparat semi-permanen, mulai kuncup bunga berumur tiga minggu, lima hari sebelum bunga mekar, bunga mekar, tiga hari setelah bunga mekar, dan dua minggu setelah bunga mekar. Pengamatan perkembangan anatomi buah dan biji dilakukan setiap bulan, yaitu dari terbentuknya buah hingga buah kering. Pengamatan morfologi polen dilakukan pada saat bunga mekar, sedangkan pengamatan pertumbuhan tabung polen dilakukan pada saat tiga hari sebelum bunga mekar hingga empat hari setelah bunga mekar. Pengamatan histokimia pada organ generatif dilakukan dengan menggunakan preparat segar pada beberapa tahapan perkembangan. Pengamatan daya tumbuh biji dan komponen pertumbuhan tanaman porang pada periode tumbuh pertama menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan tiga kali ulangan (tiga tongkol buah) dan tiga perlakuan (ujung, tengah, dan pangkal). Pengamatan daya tumbuh biji dilakukan pada saat tanaman berumur satu dan dua bulan. Pengamatan komponen pertumbuhan meliputi tinggi tanaman, diameter petiolus, dan diameter tajuk yang dilakukan pada minggu ke-17 dan minggu ke-22, sedangkan untuk diameter, tebal, dan berat umbi dilakukan pada minggu ke-27. Data perkembangan morfologi, identifikasi serangga, perkembangan anatomi, morfologi dan perkembangan tabung polen, serta histokimia dianalisis secara deskriptif dan disajikan dalam bentuk gambar, sedangkan untuk analisis daya tumbuh biji dan komponen pertumbuhan menggunakan uji beda (ANOVA) dengan signifikansi 5 % dan dilanjutkan dengan uji Duncan dengan signifikansi 5 % dengan menggunakan program GenStat 15th edition . Berdasarkan hasil pengamatan menunjukkan bahwa fase pembungaan dimulai pada akhir musim kemarau hingga awal musim penghujandan berlangsung sekitar 2 bulan. Kuncup bunga yang muncul dari permukaan tanah dilindungi oleh braktea dan spatha. Pada saat bunga mekar penuh, terdiri dari pedunkulus, spatha, dan spadiks. Pada spadiks berturut-turut dari proksimal menuju distal tersusun atas bunga betina, bunga jantan, dan apendiks. Spatha porang baik secara morfologi maupun anatomi mempunyai struktur bagian pangkal dan ujung serta permukaan adaksial dan abaksial yang berbeda. Spatha berperan dalam melindungi organ bunga. Pada saat satu hari sebelum mekar, bunga mengeluarkan bau busuk, sehingga beberapa serangga jenis lalat buah (Drosophilidae), semut (Formicidae), dan kumbang (Coleoptera) datang secara teratur mengunjungi bunga porang. Ketiga jenis serangga ini sangat berpotensi membantu penyerbukan bunga. Pada saat bunga mekar, bunga betina mempunyai ovulum tipe hemianatropus , sedangkan pada bunga jantan bertipe bilobus, yaitu pada setiap lobus terdiri dari dua lokus. Polen pada bunga porang telah terbentuk pada saat kuncup bunga berumur 3 minggu yang bersifat dimorfik, yaitu bentuk X dan Y. Bentuk X mempunyai diameter 5,20±1,24 μm, tidak berwarna, dan tabung polen tidak ditutupi oleh operkulum, sedangkan bentuk Y berdiameter 8,35±1,32 μm, berwarna coklat hingga hitam, tabung polen ditutupi oleh operkulum. Bentuk X mempunyai viabilitas tertinggi pada saat bunga mekar, yaitu sebesar 31,58 %, sedangkan bentuk Y mempunyai viabilitas tertinggi pada saat satu hari setelah bunga mekar yaitu sebesar 21,76 %, sehingga pada saat viabilitas polen tertinggi dapat dilakukan penyerbukan buatan untuk memperkaya plasma nutfah dalam pemuliaan tanaman. Fase pembuahan pada porang berlangsung sekitar 6-7 bulan. Buah berry berada pada tongkol buah, tiap buah terdiri dari 1-4 biji, dengan warna buah hijau saat mentah dan oranye kemerahan saat matang, serta pendewasaan dari bagian ujung ke pangkal. Buah porang tersusun atas epidermis berkutikula, perikarp, testa, endosperm, dan embrio yang berkembang dengan baik, serta bersifat poliembrionik. Organ generatif porang berdasarkan uji histokimia positif mengandung amilum, lipid, protein, dan tanin. Intensitas amilum paling banyak terdapat pada biji berumur 5 bulan, sedangkan lipid, protein, dan tanin banyak terdapat pada apendiks saat bunga mekar. Senyawa kimia ini berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan, serta perlindungan tanaman dari gangguan pemangsa. Berdasarkan uji beda (ANOVA) asal biji pada bagian yang berbeda pada tongkol buah tidak mempengaruhi persentase daya tumbuh biji porang. Persentase daya tumbuh biji setelah umur dua bulan asal bagian pangkal mencapai 172,00±3,46 %, bagian tengah sebesar 168,00±12,06 %, dan ujung 150,00±18,88 %. Persentase daya tumbuh biji yang lebih dari 100 % disebabkan adanya fenomena poliembrioni. Berdasarkan uji Duncan, asal biji pada bagian yang berbeda mempengaruhi komponen pertumbuhan (tinggi tanaman, diameter petiolus, diameter tajuk, tebal umbi, diameter umbi, dan berat umbi). Berat umbi yang dihasilkan dari periode tumbuh pertama yang berasal dari biji bagian pangkal mencapai 1,88±1,26 g, bagian tengah sebesar 1,81±1,09 g, dan bagian ujung sebesar 1,10±0,86 g. Bagian pangkal dan tengah mempunyai nilai komponen pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan bagian ujung