TUGAS AKHIR (SB 091358)
INDUKSI TUNAS TIGA AKSESI Stevia rebaudiana Bertoni PADA MEDIA MS DENGAN PENAMBAHAN BAP DAN IAA SECARA IN VITRO Mirza Merindasya NRP. 1509 100 022 Dosen Pembimbing: Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si. Parnidi, S.Si., M.Si. Dosen Penguji : Kristanti Indah Purwani, S.Si., M.Si Dra. Nurlita Abdulgani, M.Si
JURUSAN BIOLOGI Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2013
Latar Belakang
GULA
Kebutuhan Pokok Masyarakat Indonesia
Produksi Alternatif untuk memenuhi kebutuhan gula
60%
40% Impor
Latar Belakang
Aren
Jagung
Sorgum
Agave Kelapa Tebu
Alternatif Tanaman Penghasil Gula
Stevia
Daun
Alternatif Tanaman Penghasil Gula
Stevia Di Jepang 5,6 % gula stevia sudah dipasarkan. Daun stevia mengandung glikosida dengan tingkat kemanisan 200-300 kali lipat daripada gula tebu Di Indonesia tahun 1977
Latar Belakang KENDALA
Budidaya Tanaman Habitat hidup terbatas
Bagaimana cara mengatasinya???
Presentase perkecambahan biji rendah (Goettemoeller & Ching, 1999)
Kultur Jaringan
Latar Belakang Faktor penting yang mempengaruhi keberhasilan teknik Kutur Jaringan yaitu :
etilen
sitokinin
ZPT auksin
giberelin
asam absisat
Latar Belakang
•Interaksi sitokinin dan auksin menyebabkan diferensiasi jaringan. •Kombinasi dan konsentrasi sitokinin dan auksin yang berbeda-beda akan memberikan pengaruh yang berbeda pula pada eksplan kultur jaringan sesuai dengan tujuan
• Kombinasi menggunakan metode Mohr
Faktor lain yang penentu keberhasilan teknik kultur jaringan adalah Genetik (spesies, varietas, klon , aksesi) (Hendaryono, 1994)
Latar Belakang Beberapa penelitian pendahuluan induksi tunas stevia :
Peneliti
Tahun
Kombinasi ZPT
Hasil Penelitian
Sivaram dan Mukudan
2003
BA 2 ppm + IAA 1 ppm
11,2 tunas per eksplan
Anbazhaghan
2010
BA 1 ppm + IAA 0,5 ppm
16 tunas per eksplan
Alhady
2011
BAP 2 ppm + kin 0,5 ppm
maksimum
Studi Pendahuluan (Penelitian)
2012
BAP 1 ppm + IAA 0,5 ppm
terbaik
Belum banyak penelitian tentang respon aksesi terhadap induksi tunas Stevia rebaudiana Bertoni pada beberapa kombinasi media (BAP dan IAA) Induksi Tunas Tiga Aksesi Stevia rebaudiana Bertoni Pada Media MS dengan Penambahan BAP dan IAA Secara In Vitro
Permasalahan 1. Bagaimana respon tiga aksesi Stevia rebaudiana Bertoni pada komposisi media yang berbeda terhadap induksi tunas secara in vitro ? 2. Berapa konsentrasi zat pengatur tumbuh BAP dan IAA yang terbaik dalam menginduksi tunas pada tiga aksesi tanaman Stevia rebaudiana Bertoni secara in vitro ?
Batasan Masalah 1. Tanaman stevia yang digunakan untuk penelitian ini berumur kurang lebih 3 bulan. 2. Karakter tiga aksesi. tanaman eksplan diabaikan, karena belum ada informasi secara molekuler. 3. Zat pengatur tumbuh yang digunakan adalah kombinasi BAP dan IAA. 4. Pengamatan dilakukan selama 30 hari setelah penanaman (inokulasi eksplan). 5. Jumlah tunas sebagai parameter utama pengamatan.
Tujuan 1. Untuk mengetahui respon tiga aksesi Stevia rebaudiana Bertoni pada komposisi media yang berbeda terhadap induksi tunas secara in vitro. 2. Untuk mengetahui konsentrasi zat pengatur tumbuh BAP dan IAA yang terbaik dalam menginduksi tunas pada tiga aksesi tanaman Stevia rebaudiana Bertoni.
Manfaat Aksesi dan komposisi media yang berbeda dapat memberikan pengaruh yang berbeda terhadap respon induksi tunas Stevia rebaudiana Bertonii secara in vitro sehingga hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi metode kultur jaringan stevia untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas tanaman stevia yang ada di Indonesia.
METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan
Cara Kerja
Analisis Statistik
Rancangan Penelitian
METODOLOGI Waktu Bulan Februari - April 2013
Tempat Laboratorium Kultur Jaringan Pemuliaan Tanaman, Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat (BALITTAS) Karangploso, Malang, Jawa Timur.
Alat dan Bahan Bahan
Alat • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Masker Latex Jas labortorium Sarung tangan Laminar Air Flow Cabinet (LAFC) Oven Microwave Autoklaf Neraca analitik Hot plate Magnetic stirrer Lemari pendingin PH indicator Rak kultur Gelas beker Erlenmeyer Botol duran Botol kultur Pipet gondok
• • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Bulb Pipet tetes Pipet mikro Tip Plastik Karet gelang Gelas ukur Bunsen Sprayer Pinset Spatula Skalpel Pisau kecil Cutter Pisau kebun Kertas aluminium foil Keranjang sampah Tissue Kamera digital
• Tanaman Stevia rebaudiana Bertoni genotipe 1, genotipe 2, dan genotipe 3 • Bahan-bahan dasar untuk membuat media MS (Murashige and Skoog) • Zat Pengatur Tumbuh BAP (Benzyl Amino Purin) dan IAA (Indol Acetic Acid) • Akuades steril • Tween 20 • Larutan sodium hypocloride 1,5 %.
1.
Cara Kerja
Pemilihan Bahan Eksplan
(Aksesi Jumbo, Super Kuning, Mini)
2. Sterilisasi Alat dan Media
• Autoklaf pada suhu 121 C ͦ , tekanan 1,5 atm, selama 20 menit • Flame Sterilisation (Peralatan diseksi)
3. Pembuatan Media
• Media dasar kultur jaringan • Stok hormon BAP dan IAA
4. Tahap Induksi Tunas Sterilisasi eksplan dan inokulasi eksplan
5. Pengamatan 30 HST terhadap: Jumlah tunas, presentase eksplan bertunas, kecepatan muncul tunas
6. Analisis Data Annova general linear model-Tukey SK 95%
Variabel Pengamatan Presentase Eksplan Bertunas Σ Eksplan yang bertunas Σ Eksplan yang tersedia pada setiap perlakuan
X 100%
Kecepatan muncul tunas (Hari ke-) Kecepatan muncul tunas diukur dengan mengamati tunas yang pertama kali muncul pada masing-masing eksplan setiap hari selama 30 hari setelah tanam (HST).
Jumlah tunas Dihitung setelah 30 hari setelah tanam (HST) dengan cara menghitung jumlah tunas yang muncul pada eksplan.
Rancangan Penelitian Penelitian ini dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan pola faktorial dengan jumlah ulangan sebanyak 3 kali.
Faktor pertama: A1 = Aksesi 1 A2 = Aksesi 2 A3 = Aksesi 3 Pengamatan selama 30 hari
Faktor kedua M1 = MS + BAP 0 ppm + IAA 0 ppm (kontrol) M2 = MS + BAP 1 ppm + IAA 0 ppm M3 = MS + BAP 2 ppm + IAA 0 ppm M4 = MS + BAP 0 ppm + IAA 0,5 ppm M5 = MS + BAP 1 ppm + IAA 0,5 ppm M6 = MS + BAP 2 ppm + IAA 0,5 ppm
Analisis Statistik Analisis data dilakukan menggunakan program minitab ANOVA. Apabila terdapat pengaruh yang berbeda nyata maka dilanjutkan dengan uji Tukey dengan taraf kepercayaan 95%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah Tunas
Presentase Eksplan Bertunas
Kecepatan Muncul Tunas
Jumlah Tunas Hasil uji Anova menunjukkan bahwa interaksi antara perlakuan aksesi dan media tidak memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas. Namun untuk pemberian perlakuan aksesi secara tunggal atau media secara tunggal dapat memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas. Tabel 1. Pengaruh interaksi aksesi dan media terhadap jumlah tunas Stevia rebaudiana Bertonii secara in vitro.
Aksesi (A) A1 A2 A3
M1 2,7 a 1,7 a 2a
Kombinasi ZPT pada media MS M2 M3 M4 M5 1,3 a 1,3 a 1,7 a 1,7 a 2,3 a 2,7 a 1,3 a 4,7 a 2a 4,7 a 2a 2,3 a
M6 2,3 a 5a 3,7 a
* Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Tukey selang kepercayaan 95%.
Tabel 2. Pengaruh aksesi terhadap jumlah tunas Stevia rebaudiana Bertonii secara in vitro.
Aksesi Jumbo Super Kuning Mini
Jumlah Tunas 1,8 a 2,9 a 2,8 a
* Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Tukey selang kepercayaan 95%.
Media MS + BAP 2 mg/l + IAA 0,5 mg/l
(5 tunas per eksplan). Kombinasi sitokinin dan auksin yang digunakan dalam media ini sesuai dengan rasio perbandingan metode Mohr 4:1.
Tabel 3. Pengaruh media terhadap jumlah tunas Stevia rebaudiana Bertonii secara in vitro. Media (M) Jumlah Tunas 1
2,1 ab
2
1,9 ab
3
2,9 ab
4
1,7 b
5
2,9 ab
6
3,7 a
* Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji Tukey selang kepercayaan 95%.
Media • MS + BAP 0 mg/l + IAA 0,5 mg/l Kurang optimal dalam menginduksi tunas tanpa adanya penambahan BAP proses pembelahan sel dan morfogenesis kurang optimal, akibatnya jumlah tunas yang dihasilkan sedikit (Campbell et al.,2003).
Aksesi
Jumlah Tunas
Berpengaruh
Aksesi berpengaruh terhadap respon jumlah tunas karena masingmasing aksesi memiliki sifat (genotipe) yang berbeda dalam pertumbuhan, morfologi, maupun kandungan kimia (Hendaryono & Wijayani, 1994).
Beberapa penelitian pada tanaman lain menunjukkan bahwa setiap genotipe (varietas maupun aksesi) tanaman membutuhkan komposisi media tertentu guna mendukung pertumbuhan eksplan yang optimal (Takumi and Shimada, 1997; Iser et al., 1999; Basri, 2003 dalam Basri, 2008).
Presentase Eksplan Bertunas Tabel 2. Persentase eksplan bertunas Aksesi (A) A1 A2 A3
M1 100% 100% 100%
Kombinasi ZPT pada media MS M2 M3 M4 M5 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
MS+BAP 0 mg/l+IAA 0 mg/l
M6 100% 100% 100%
Eksplan tetap tumbuh dengan adanya hormon endogen
Hormon endogen dalam tanaman tersebut mampu memacu sel untuk berkembang dan memperbanyak diri. Pertumbuhan tanaman secara in vitro dikendalikan oleh keseimbangan dan interaksi dari zat pengatur tumbuh yang ada dalam eksplan baik secara endogen maupun eksogen (Gunawan, 1995 dalam Nisak, 2012).
Kecepatan Muncul Tunas Rata-rata tunas tumbuh pada hari ke 2,8
M6 M5 M4
Mini M3
Super Kuning
M2
Jumbo
M1
0
2
4
Hari Ke-
6
Kecepatan Muncul Tunas Kecepatan dalam menginduksi tunas dipengaruhi oleh sifat dari masing-masing aksesi. Aksesi Jumbo memiliki ukuran lebih besar dari aksesi Super Kuning aksesi Mini relatif lebih lambat. Karena tanaman yang memiliki batang dengan diameter yang lebih besar akan cenderung memicu kearah pertumbuhan sekunder untuk memperbesar ukuran batang, sehingga laju pertumbuhan primernya lebih lambat (Campbell et al.,2003)
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Interaksi antara tiga aksesi tanaman stevia dan enam kombinasi media tidak memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas. Namun pemberian perlakuan aksesi atau media secara tunggal dapat memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas.. Super Kuning = 2,9 tunas per eksplan Mini = 2,8 tunas per eksplan Jumbo = 1,8 tunas per eksplan 2. Konsentrasi terbaik = MS + BAP 2 mg/l + IAA 0,5 mg/l.
Saran 1. Penggunaan konsentrasi BAP dan IAA dengan rentangan yang lebih kecil. 2. Uji lanjutan sampai tahap subkultur untuk menginduksi akar.
