INDUKSI PERTUMBUHAN TUNAS DARI EKSPLAN ANGGREK Dendrobium heterocarpum Lindl. DENGAN PEMBERIAN HORMON ZEATIN DAN NAA Skripsi Sebagai tugas akhir untuk memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
Oleh Ni Luh Putu Kayika Febryanti 1208305023
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA BALI 2016 i
SKRIPSI
INDUKSI PERTUMBUHAN TUNAS DARI EKSPLAN ANGGREK Dendrobium heterocarpum Lindl. DENGAN PEMBERIAN HORMON ZEATIN DAN NAA
Oleh Ni Luh Putu Kayika Febryanti 1208305023
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji dan telah dinyatakan lulus pada tanggal 4 Mei 2016
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D NIP. 19680327 199302 2 001
Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc (Hons) NIP. 19660820 199303 2 002
Mengesahkan Ketua Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
Dwi Ariani Yulihastuti, S.Si., M.Si NIP. 19730711 199802 2 002 ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Induksi
Pertumbuhan
Tunas
dari
Eksplan
Anggrek
Dendrobium
heterocarpum Lindl. dengan Pemberian Hormon Zeatin dan NAA” sebagai tugas akhir untuk memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 di Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana. Selama penyusunan skripsi ini, penulis banyak mengalami hambatan tetapi berkat dorongan berbagai pihak penulis dapat menyelesaikannya. Untuk itu pada kesempatan yang baik ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada: 1. Yth. Ibu Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D. selaku pembimbing I atas ide-ide, serta bimbingan dan semangat selama persiapan proposal, penelitian hingga penyelesaian skripsi ini. 2. Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc (Hons) selaku dosen pembimbing II atas masukan, saran, dan bimbingan serta semangat selama penulisan skripsi ini. 3. Yth. Ibu Dr. Dra. Eniek Kriswiyanti, M.Si., Ibu Ni Luh Arpiwi S.Si, M.Sc., Ph.D., dan Ibu Dr. Ni Luh Suriani, S,Si., M,Si selaku penguji I, penguji II dan penguji III yang telah memberikan masukan, kritik dan saran selama penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini. 4. Yth. Ibu Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si. selaku dosen pembimbing akademik atas bimbingan dan nasehatnya. 5. Yth. Ibu Dwi Ariani Yulihastuti, S.Si., M.Si., dan Ibu Ni Made Suartini, S.Si., M.Si selaku ketua dan sekretaris Program Studi Biologi atas bantuannya dalam
kelancaran
administrasi
selama
persiapan,
penelitian
hingga
penyelesaian skripsi ini. 6. Yth. Drs. Ida Bagus Suaskara M.Si. selaku Dekan FMIPA Universitas Udayana atas bantuannya dalam kelancaran administrasi selama penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini.
iii
7. Ayah I Ketut Renaya, Ibu Desak Putu Wardani, Adik Made Dimas Adi Krisna dan Komang Surya Adi Reinaya atas bantuan, dukungan dan semangat selama penelitian hingga penyelesaian skripsi ini. 8. Vemy Claudia, S.Si., Yuli Setiawati, S.Si., Ni Putu Yuni Astriani, S.Si., M.Si, Lucia Emy Octavia S.Si dan Kadek Desi Kartika S.Si atas bantuan, dukungan, nasehat dan masukan selama penelitian hingga penyelesaian skripsi ini. 9. Teman-teman Angkatan 2012, Ni Ketut Mas Suratniasih, Ni Kadek Losiani, I Gusti Putu Diah Purnama Sari, Ruth Ellisa Christiani, Wiwik Sinta Devi, Diah Kharismawati Djereng, Eka Budi Mursafitri dan Ni Wayan Bella Handayani atas dukungan dan masukan selama penelitian, penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini. 10. Seluruh dosen pengajar, staf pegawai dan rekan- rekan serta semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, yang telah banyak memberikan dukungan selama penulis menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna sehingga penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat konstruktif bagi penyempurnaan skripsi ini. Atas perhatiannya, penulis mengucapkan terimakasih.
Jimbaran, Mei 2016
Penulis
iv
ABSTRAK
Anggrek Dendrobium heterocarpum Lindl. kini mulai sulit ditemukan akibat adanya eksploitasi sehingga kelangkaan anggrek spesies ini merupakan permasalahan yang harus segera diatasi. Salah satu solusi dalam perbanyakan anggrek D. heterocarpum Lindl. adalah dengan teknik kultur in vitro. Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh kombinasi antara hormon Zeatin dan NAA pada media dasar Murashige dan Skoog (MS) terhadap multiplikasi tunas anggrek. Penelitian dilaksanakan pada November 2015 hingga Maret 2016 di Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan, Program Studi Biologi, FMIPA, Universitas Udayana. Percobaan disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 20 kombinasi perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan terdiri atas penambahan Zeatin dan NAA dengan 5 konsentrasi Zeatin (0, 0,1, 0,5, jagung manis dan jagung hibrida sebagai Zeatin alami); 4 konsentrasi NAA (0, 0,05 , 0,1 dan 0,5). Data berupa jumlah tunas, jumlah akar dan vigor eksplan. Data kuantitatif berupa jumlah daun dan tinggi tunas pada umur 12 MST dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA) dan jika berbeda nyata diuji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Media Z5N3 berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan jumlah daun dan tinggi tunas serta media terbaik dalam pertumbuhan jumlah akar. Kombinasi hormon yang mampu merangsang multiplikasi tunas baru anggrek terbaik adalah pada media Z4N3 dan Z5N1. Kata kunci: Multiplikasi tunas, kultur in vitro, D. heterocarpum Lindl., hormon tumbuh
v
ABSTRACT
Dendrobium heterocarpum Lindl. is a native orchid in Indonesia. Its population continue to decline due to unsustainable exploitation. One solution to increase its population is via in vitro technique propagation. This research aimed to determine effect of hormone addition (Zeatin and NAA) to induce shoot multiplication of D. heterocarpum Lindl. grown in Murashige and Skoog (MS) basic medium. The research was conducted in Tissue Culture Laboratory, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Science, Udayana University from November 2015 until March 2016. The experiment employed Completely Randomized Design (CRD) with 20 combinations of treatments, with three replicates each treatment. The treatment werer addition of Zeatin and NAA, with five concentrations of Zeatin (0, 0.1, 0,5, sweet corn and hybrids corn as the natural Zeatin); four NAA concentrations (0, 0,05, 0,1 and 0,5). Variable recorded include such as the number of shoots, roots and explant’s vigor. The quantitative data which include number of leaves and shoots after 12 weeks, were analyzed using Analysis of Variance (ANOVA); and if significantly different, tested further using Duncan Multiple Range Test (DMRT) at 5% level. Z5N3 medium revealed significantly different on amount of leaves and shoot height and also the best medium on amount of roots. Best hormone combination that can induce multiplication of new shoots are medium Z4N3 and Z5N1. Key words: Shoots multiplication, in vitro technique, D. heterocarpum Lindl. Plant hormone
vi
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL...................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii KATA PENGANTAR ................................................................................... iii ABSTRAK ..................................................................................................... v ABSTRACT ................................................................................................... vi DAFTAR ISI .................................................................................................. vii DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi I.
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah .......................................................................... 3 1.3. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3 1.4. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4
II.
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Anggrek ......................................................................... 5 2.1.1. Anggrek D. heterocarpum Lindl. ............................................... 7 2.2. Kultur Jaringan .............................................................................. 8 2.3. Subkultur ....................................................................................... 10 2.4. Media Kultur Jaringan.................................................................. . 10 2.5. Hormon .......................................................................................... 11
III.
METODE PENELITIAN 3.1. Metode Pengumpulan Data............................................................ 13 3.1.1. Waktu dan tempat penelitian. ..................................................... 13 3.1.2. Pembuatan larutan stok ............................................................... 13 3.1.3. Pembuatan media MS ................................................................. 14 3.1.4. Persiapan penelitian .................................................................... 14 3.1.4.1. Sterilisasi ruangan.................................................................... 14 vii
3.1.4.2. Sterilisasi alat ........................................................................... 14 3.1.5. Penanaman eksplan ..................................................................... 15 3.1.6. Pemeliharaan eksplan ................................................................. 15 3.1.7. Rancangan penelitian .................................................................. 15 3.1.8. Variabel pengamatan .................................................................. 16 3.1.9. Skoring vigor eksplan ................................................................. 17 3.1.10. Pengamatan perkembangan anatomi eksplan ........................... 17 3.2. Metode Pengolahan Data ............................................................... 18 IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pertumbuhan Eksplan Anggrek D. heterocarpum Lindl. pada Media Murashige and Skoog (MS) dengan Penambahan Hormon Zeatin dan NAA ............................................................................ 19 4.1.1. Jumlah akar ................................................................................. 19 4.1.2. Jumlah daun ................................................................................ 21 4.1.3. Tinggi tunas ................................................................................ 23 4.1.4. Pengamatan vigor eksplan .......................................................... 25 4.2. Kombinasi Hormon yang Optimum untuk Merangsang Multiplikasi Tunas Baru Anggrek ................................................. 28
V.
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan .................................................................................... 31 5.2. Saran .............................................................................................. 31
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 32 LAMPIRAN ................................................................................................... 37
viii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Kombinasi konsentrasi Zeatin dan NAA ......................................... 16 Tabel 2. Pengaruh kombinasi hormon Zeatin dan NAA terhadap jumlah daun pada umur 12 MST.................................................................. 22 Tabel 3. Pengaruh 20 kombinasi hormon Zeatin dan NAA terhadap tinggi tunas pada umur 12 MST ................................................................. 24 Tabel 4. Frekuensi pertumbuhan individu pada tiap skor eksplan umur 12 MST ............................................................................................ 26
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Morfologi bunga anggrek ............................................................. 7 Gambar 2. Tanaman Dendrobium heterocarpum Lindl. (A) dan bunga Dendrobium heterocarpum Lindl. (B) ........................................ 8 Gambar 3. Eksplan tunas D. heterocarpum Lindl. diukur dengan millimeter block ............................................................................. 15 Gambar 4. Pengukuran tunas ......................................................................... 16 Gambar 5. Skoring vigor eksplan................................................................... 17 Gambar 6. Akar Dendrobium heterocarpum Lindl. umur 12 MST pada media Z5N3 .................................................................................... 19 Gambar 7. Daun D. heterocarpum Lindl. umur 12 MST pada media Z3N1 (a) dan media Z5N3 (b)................................................................... 21 Gambar 8. Tinggi tunas D. heterocarpum Lindl. umur 12 MST pada media Z2N2 (a) dan media Z5N3 (b) ....................................................... 24 Gambar 9. Tunas D. heterocarpum Lind. umur 12 MST............................... 28
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Jadwal penelitian skripsi............................................................ 37 Lampiran 2. Komposisi media Murashige and Skoog (MS).......................... 38 Lampiran 3. Persentase kontaminasi perlakuan pada media Murashige and Skoog (MS) ............................................................................... 39 Lampiran 4. Hasil analisa sidik ragam pengaruh kombinasi konsentrasi Zeatin dan NAA terhadap jumlah daun pada 12 MST ............. 40 Lampiran 5. Hasil analisa sidik ragam pengaruh kombinasi konsentrasi Zeatin dan NAA terhadap tinggi tunas pada 12 MST .............. 42
xi
