PENGARUH KOMBINASI ZPT BAP DAN 2,4-D TERHADAP PERTUMBUHAN KALUS EKSPLAN KOTILEDON AKASIA (Acacia mangium) PADA MEDIA MS
SKRIPSI
Oleh : ALAND YUSRO ARGALOKA NIM. 08620032
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2013
PENGARUH KOMBINASI ZPT BAP DAN 2,4-D TERHADAP PERTUMBUHAN KALUS EKSPLAN KOTILEDON AKASIA (Acacia mangium) PADA MEDIA MS
SKRIPSI
DiajukanKepada: Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menempuh Gelar Sarjana Sains (S.Si)
Oleh: ALAND YUSRO ARGALOKA NIM. 08620032
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2013
Persembahan Penelitian skripsi ini penulis persembahkan sebagai rasa syukur kehadirat Allah SWT yang dengan kasih sayang-Nya telah menempatkan kepada jalan kebenaran Islam, serta Nabi besar Muhammad SAW yang telah berjuang di masa kegelapan sehingga cerah masa depan seluruh umat manusia. Terbesit terima kasih dan doa untuk kedua orang tua: mama Liliek Hanny’ah Handajani dan yaya Sutopo; Saudari kandung: kakak Angie Maharani Argaratna dan adik Andrea Fa’adillah Argadana; seluruh keluarga: Kakek, Nenek, Pakde, Bude, Om, Tante dan Saudara/i; serta seorang yang telah memberi warna baru bagi penulis, Firdausi Nuzula. Lewat tangan-tangan mereka yang penuh kasih sayang, penulis mampu menempuh jalan yang panjang. Semoga Allah SWT selalu memberi kebaikan. Serta seluruh harapan yang telah disandarkan kepada penulis, mampu penulis tepati sehingga dapat melengkapi kebahagiaan mereka. Lengkapnya karya ini tak akan tanpa cahaya-cahaya lain di sekeliling penulis, teman-teman tersayang. Teman-teman D’Child: Galih, Inu, Hendy, Zein dan Jundan serta teman-teman di sekeliling D’Child; teman-teman penuh kesan yang belum memiliki nama panggilan: Rahma, Nuris, Nana, Fila, Tari, Arum, Itsna, Anis dan Presti. Teman-teman main semenjak kuliah yang juga belum memiliki nama panggilan: Miskat, Kholis, Fatir, Amin, Heri dan Ulil serta temanteman di sekelilingnya. Penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih, semoga kebahagiaan selalu tercurah untuk kita semua. Ya Allah yang Maha Pemura lagi Maha Penyayang kabulkanlah do’a-do’a kami ini. Amiin.
Motto Lakukan kebaikan, walau hanya satu atau dicibir orang (Penulis).
Sabda Nabi Muhammad SAW “Sampaikanlah dariku walau hanya satu ayat” (HR. Bukhari).
Firman Allah SWT
“Untukmu agamamu, dan untukkulah, agamaku” (QS. Al Kafirun : 6).
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Aland Yusro Argaloka
NIM
: 08620032
Fakultas
: Sains dan Teknologi
Jurusan
: Biologi
menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambil alihan data, tulisan atau pikiran orang lain yang saya akui sebagai hasil tulisan atau pikiran saya sendiri, kecuali dengan mencantumkan sumber cuplikan pada daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut. Malang, 29 Januari 2013 Yang membuat pernyataan,
Aland Yusro Argaloka NIM. 08620032
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas kasih sayang dan pertolongan-Nya, penulis mampu menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul “Pengaruh Kombinasi ZPT BAP dan 2,4-D Terhadap Pertumbuhan Kalus Eksplan Kotiledon Akasia (Acacia mangium) Pada Media MS”. Shalawat serta salam tetap tercurahkan kepada baginda Nabi Muhammad SAW yang telah membawa pancaran cahaya pengetahuan dan jalan kebenaran di muka bumi. Seiring dengan terselesaikannya skripsi ini, penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah memberikan arahan, bimbingan dan dukungan baik moril ataupun materil. Untuk itu, iringan doa’ dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Prof. Dr. H. Imam Suprayogo, selaku Rektor Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. 2. Prof. Drs. H. Sutiman Bambang Sumitro, S.U.DSc, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. 3. Dr. H. Eko Budi Minarno M.Pd, selaku Ketua Jurusan Biologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. 4. Kholifah Holil, S.Pd., M.Si selaku Koordinator Laboratorium Jurusan Biologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang yang selalu mendukung dan memotivasi. 5. Dr. Evika Sandi Savitri, M.P selaku dosen pembimbing biologi yang dengan penuh kesabaran selalu membimbing, mengarahkan dan memberikan dukungan moril maupun materil sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 6. Dr. H Ahmad Barizi, M.A, selaku dosen pembimbing agama yang telah sabar, memberikan bimbingan, arahan dan meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga skripsi ini terselesaikan dengan baik. 7. Ir. Liliek Harianie, AR., M.P selaku dosen wali yang selalu memberikan dorongan dan masukan selama perkuliahan. 8. Bapak Ibu Dosen Biologi yang telah mengajarkan banyak hal dan memberikan pengetahuan yang luas kepada penulis selama masa kuliah sampai pada penyelesaian skripsi ini. 9. Titik Widayati, SP dan Lilik Margiati selaku staf UPT Pengembangan Agribisnis Tanaman Pangan dan Hortikultura, Bedali, Malang, Jawa Timur yang telah memberikan pengarahan dan motivasi, serta segenap jajaran UPT atas segala bantuan yang telah diberikan. 10. Para staf jurusan biologi baik para laboran dan administrasi, serta staf jurusan kimia yang atas dukungan dan bantuannya, penelitian skripsi ini dapat terlaksana.
11. 12.
Seluruh teman-teman biologi angkatan 2008 yang telah memberi dukungan selama ini. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah berperan dan memberikan bantuan. Semoga Allah SWT membalasnya dengan pahala, rezeki dan kesehatan agar tetap dapat bermanfaat bagi orang-orang di sekelilingnya. Akhir kata penulis berharap semoga hasil penelitian skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan bangsa dan negara tercinta. Amiin. Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 17 Januari 2013 Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ......................................................................................... i DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv DAFTAR TABEL .............................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii ABSTRAK ........................................................................................................ ix
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .........................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................6 1.3 Tujuan .....................................................................................................7 1.4 Manfaat Penelitian ...................................................................................7 1.5 Batasan Masalah ......................................................................................8
BAB II
KAJIAN PUSTAKA 2.1 Akasia (Acacia mangium) .....................................................................9 2.2 Kultur Kalus dan Kalus Embriogenik Tanaman ............................... 13 2.3 Media MS (Murashige and Skoog) .................................................... 19 2.4 Zat Pengatur Tumbuh BAP.................................................................20 2.5 Zat Pengatur Tumbuh 2,4-D ............................................................... 22 2.6 Kombinasi BAP dan 2,4-D ................................................................ 24
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ............................................................................. 27 3.2 Waktu dan Tempat ................................................................................. 28 3.3 Preparasi ................................................................................................ 28 3.3.1 Alat dan Bahan .................................................................................... 28 3.3.2 Sterilisasi Alat-alat .............................................................................. 29 3.3.3 Pembuatan Media ................................................................................ 30
3.4 Pelaksanaan ........................................................................................... 31 3.5 Pengamatan............................................................................................ 32 3.5.1 Pengamatan Pertumbuhan ...................................................................32 3.5.2 Pengamatan Akhir ............................................................................... 32 3.6 Teknik Analisis Data .............................................................................. 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Pembentukan Kalus Pada Media MS Kombinasi BAP dan 2,4-D ...................................................................................................34 4.2 Morfologi Kalus (Warna dan Tekstur Kalus) dan Terbentuknya
Kalus Embriogenik Pada Media MS kombinasi ZPT BAP dan 2,4-D ...................................................................................................41 BAB V
PENUTUP 5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 58 5.2 Saran...................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 59 LAMPIRAN ................................................................................................................. 63
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Kombinasi perlakuan pemberian ZPT ................................................ 27 Tabel 4.1 Pengaruh konsentrasi BAP dan 2,4-D pada pembentukan kalus (hari) 34 Tabel 4.3 Pengaruh konsentrasi ZPT BAP dan 2,4-D pada pembentukan morfologi kalus Acacia mangium ...................................................... 52
DAFTAR GAMBAR
2.1 Pertumbuhan A. mangium terbilang cepat ................................................... 11 2.2 Tahapan kultur jaringan melalui pembentukan kalus embriogenik .............. 17 2.3 Bentukan-bentukan kalus embriogenik ....................................................... 18 4.1 Waktu munculnya kalus tiap-tiap perlakuan pada waktu inkubasi selama 56 hari ........................................................................................................ 36 4.2 Diagram persentase eksplan berkalus setiap perlakuan kombinasi BAP + 2,4-D .......................................................................................................... 39 4.3 Pengamatan kombinasi 0mg/l BAP + 0mg/l 2,4-D ...................................... 41 4.4 Pengamatan kombinasi 1mg/l BAP + 0mg/l 2,4-D ...................................... 42 4.5 Pengamatan kombinasi 1,5mg/l BAP + 0mg/l 2,4-D .................................... 43 4.6 Pengamatan kombinasi 0mg/l BAP + 1mg/l 2,4-D ...................................... 43 4.7 Pengamatan kombinasi 1mg/l BAP + 1mg/l 2,4-D ...................................... 44 4.8 Pengamatan kombinasi 1,5mg/l BAP + 1mg/l 2,4-D .................................... 45 4.9 Pengamatan kombinasi 0mg/l BAP + 2mg/l 2,4-D ...................................... 46 4.10 Pengamatan kombinasi 1mg/l BAP + 2mg/l 2,4-D ..................................... 47 4.11 Pengamatan kombinasi 1,5mg/l BAP + 2mg/l 2,4-D .................................. 47 4.12 Pengamatan kombinasi 0mg/l BAP + 4mg/l 2,4-D ..................................... 48 4.13 Pengamatan kombinasi 1mg/l BAP + 4mg/l 2,4-D ..................................... 49 4.14 Pengamatan kombinasi 1,5mg/l BAP + 4mg/l 2,4-D .................................. 50 4.15 Diagram struktur kalus pada seluruh eksplan berkalus di tiap kombinasi BAP + 2,4-D ...................................................................................................... 54 4.16 Diagram warna kalus pada seluruh eksplan berkalus di tiap kombinasi BAP + 2,4-D .......................................................................................................... 54
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kerangka Konsep Penelitian .......................................................... 63 Lampiran 2 Perhitungan Persentase Eksplan Berkalus ...................................... 64 Lampiran 3 Gambar Eksplan Acacia mangium Pasca Inkubasi (56 hari) .......... 66 Lampiran 4 Struktur, Warna dan Kalus Embriogenik ....................................... 70 Lampiran 5 Gambar Bahan dan Aktifitas Penelitian ......................................... 72
ABSTRAK
Argaloka, Aland Yusro. 2013. Pengaruh Kombinasi ZPT BAP dan 2,4-D Terhadap Pertumbuhan Kalus Eksplan Kotiledon Akasia (Acacia mangium) Pada Media MS. Skripsi, Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing : Dr. Evika Sandi Savitri, M.P dan Dr. H Ahmad Barizi, M.A Kata Kunci : 2,4-D, Akasia (Acacia mangium), BAP, Kalus Embriogenik, ZPT Benih tanaman Acacia mangium banyak dibutuhkan untuk hutan tanaman industri (HTI), sebanyak 4,5 ton untuk pemenuhan target penanaman 200.000 ha/tahun. Tingginya kebutuhan benih ini dikarenakan kayu tanaman ini memiliki banyak kelebihan, antara lain kadar selulosa > 45%, memiliki kandungan lignin < 25%, seratnya memiliki nilai bilangan Runkle kecil sehingga baik digunakan sebagai bahan baku pulp. Namun dalam penyediaan benih secara generatif melalui biji tergolong sulit. Sulitnya penyediaan ini dialami ketika proses pemanenan biji dan ketika proses perkecambahan biji. Cara alternatif untuk permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan teknik kultur jaringan. Metode kultur jaringan dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh (ZPT) antara BAP dan 2,4-D, diduga mampu menghasilkan kalus embriogenik Acacia mangium. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh kombinasi BAP dan 2,4-D terhadap pembentukan kalus, serta mengetahui kombinasi yang terbaik dalam pembentukan kalus Acacia mangium. Pemberian kombinasi ZPT pada media MS dengan konsentrasi BAP 0mg/l, 1mg/l dan 1,5mg/l, serta konsentrasi 2,4-D 0mg/l, 1mg/l, 2mg/l dan 4mg/l. Hasil pengamatan setelah 56 hari terhadap pertumbuhan kalus Acacia mangium menunjukkan 15 eksplan membentuk kalus remah dan 22 eksplan membentuk kalus putih transparan, namun belum ada yang sampai membentuk kalus embriogenik. Kombinasi terbaik dalam menumbuhkan kalus Acacia mangium adalah 1mg/l BAP + 2mg/l 2,4-D. Kombinasi tersebut mampu menumbuhkan kalus pada hari ke-29 dengan persentase 83,3% untuk seluruh eksplan. Di samping itu kalus yang dihasilkan seluruhnya bertekstur remah dan berwarna putih.
اﻟﻤﺴﺘﺨﻠﺺ
ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ BAPو 2,4-Dاﻟﻰ ﻧﻤﻮ ﻧﺴﯿﺦ اﻟﻠﯿﻦ ااﻛﺴﺒﻠﻨﺘﯿﺲ ﻧﺒﺘﺎت اﻛﺎﺳﯿﺎ اﻟﻰ وﺳﺎ ءل اﻻﻋﻼم . .اﳌﺸﺮﻓﺔ :اﻟﺪﻛﺘﻮر اﻓﻴﻜﺔ ﺳﻨﺪي ﺳﺎﻓﱰي اﳌﺎﺟﺴﺘﲑ واﳌﺸﺮف :اﻟﺪﻛﺘﻮر اﳊﺞ أﲪﺪ ﺑﺎرز اﳌﺎﺟﺴﺘﲑز
ﻛﻠﻤﺎت اﻟﺒﺤﺚ BAP :و ,2,4-Dﻧﺴﯿﺦ اﻟﻠﯿﻦ ﺗﺨﻠﻘﻰZPT ,
اﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺑﺬرة اﻟﻨﺒﺎت اﻛﺎﺳﯿﺎ ﺣﺠﺎة اﻟﻰ ﻏﺎﺑﺔ ﺑﻨﺎت اﻟﺼﻨﺎﻋﺔ .ﻛﺜﺮ طﻦ ﻟﺤﺎﺟﺔ ھﺪف اﻟﺒﺘﺎت 200.000ھﺎء\ﺳﻨﺔ .اﻛﺜﺮ اﻟﺤﺠﺎة ھﺬا اﻟﺒﺬرة ﺗﺴﯿﺐ ﺣﺴﺐ اﻟﺒﻨﺎت ﻋﻨﺪه ﻣﻨﻔﻌﺔ ﻛﺜﯿﺮة,ﯾﻌﻨﻲ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺴﻠﻮﻟﻮن > 45ﻋﻨﺪه ﻣﺨﺘﻮﯾﺎت اﻟﻠﺠﺘﯿﻦ <. %25وﻟﯿﻒ ٌ Runkleﺑﻌﺪد اﻟﺼﻐﯿﺮ ﺣﺘﻰ ﯾﺴﺘﺨﺪم ان ﯾﻜﻮن ﻣﺎدة Pulpﺧﯿﺮا.وﻟﻜﻦ ﺗﻮﻓﯿﺮ اﻟﺒﺬرة ﺗﻮﻟﯿﺪى ﺻﻌﯿﺔ ,ﻻﻧﮫ ﻋﻤﺎﯾﺔ ﺣﺼﺎد و اﻧﺒﺎت اﻟﺒﺬرة .اﻟﻄﺮﯾﻖ اﻟﺨﺮ ﻟﮭﺬا اﻟﻤﺴﺄﻟﺔ ﺛﻘﺎﻓﺔ اﻟﺸﺒﻜﺔ.طﺮﯾﻘﺔ ﻓﻰ ھﺬا اﻟﺒﺤﺚ زﯾﺎدة ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ZPT BAPو . 2,4-Dﻣﻤﻜﻦ ﯾﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﯾﻨﺘﺎج ﻧﺴﯿﺢ ﻟﯿﻦ ﺗﺨﻠﻘﻰ ھﺬه ﻏﺎﯾﺔ اﻟﺒﺤﺚ ﻟﯿﻌﻠﻢ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ BAPو 2,4-Dاﻟﻰ ﺗﺸﻜﯿﻞ ﻧﺴﯿﺞ ﻟﯿﻦ و ﯾﻌﻠﻢ اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺔ اﻟﺨﯿﺮ ﻓﻲ ﺗﺸﻜﯿﻞ ﻧﺴﯿﺞ اﻟﻠﯿﻦ اﻛﺎﺳﻲ ﻣﺠﯿﻮم .اﻋﻄﺎء ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ZPTاﻟﻰ وﺳﺎءل اﻻﻋﻼم ﺑﺎﻟﺘﺮﻛﯿﺰ 0ﻣﯿﻞ ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ ﻟﺘﺮ 1,ﻣﯿﻞ ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ 1,5 ,ﻣﯿﻞ ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ و ﺗﺮﻛﻲ 0 2,4-D ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ 1ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ 2ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ و 4ﻏﺮم\ﻣﯿﻠﺰ اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﻌﺪ ﯾﻮم اﻟﻰ ﻧﻤﻮ ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ اﻛﺎﺳﻲ ﻣﺠﯿﻮم ﯾﻌﺮض 15ااﻛﺴﺒﻠﻨﺘﯿﺲ ﯾﺸﻜﻞ ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ ﻛﺴﺮة و 22ااﻛﺴﺒﻠﻨﺘﯿﺲ ﯾﻌﺮض ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ اﻷﺑﯿﺎض اﻟﺸﻔﺎق ,وﻟﻜﻦ ﻣﺎ ﯾﺸﻜﻞ ﻧﺴﯿﺢ ﻟﯿﻦ ﺗﺨﻠﻘﻲ .أﻓﻀﻞ اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺔ ﻓﻰ اﻟﺰرع ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ اﻛﺎﺳﻲ ﻣﺠﯿﻮم 1ﻣﯿﻞ ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ ﻟﺘﺮ 2+ ﻣﯿﻞ ﻏﺮم\ﻣﯿﻞ ﻟﺘﺮ . 2,4ﺗﺴﺘﯿﻊ ان ﺗﺰرع ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ ﻓﻰ اﻟﯿﻮم 29ﺑﻨﺴﯿﺔ %83,3ﻟﺠﻤﯿﻊ ااﻛﺴﺒﻠﻨﺘﯿﺲ .ﺑﺎﻻﺿﺎﻓﺔ اﻟﻰ ﻧﺴﯿﺢ اﻟﻠﯿﻦ اﻟﺬي ﯾﺤﺼﻞ ﻧﺴﯿﺢ ﻛﺴﺮة و ﻟﻮﻧﮫ أﺑﯿﺎﺿﺰ
ABSTRAK
Argaloka, Aland Yusro. 2013. The Influence of Combination ZPT Bap and 2,4-D to Growth CotyledoneEksplan Callus of Akasia (Acasiamangium) in the MS Medium.Thesis, Department of Biology, Science and Technology, Maulana Malik Ibrahim Islamic State University of Malang. Advisor : Dr. Evika Sandi Savitri, M.P and Dr. H Ahmad Barizi, M.A key word : 2,4-D, Akasia (Acacia mangium), BAP, callus of embriogenic, ZPT Many plants seed of Acacia mangium is need for Industry Plant forest (HTI), which is4,5 ton for 200.000 ha/year. The hightly necessity of the seed as caused plant’s wood has many excess, such as it has degree of cellulose> 45%, degree of lignin < 25%, the fiber has value num of Runkle is small so it use for material of pulp good. But provision of seed by generative of seed is difficult. The complicated provision when seed harvesting process and when seed germination process.The other procedure for this problems are by tissue culture technique. It is added ZPT BAP and 2,4-D, it can results embryogenic kalus of Acacia mangium. Purpose of this researche to know combination BAP and 2,4-D as the best for make kalus of Acacia mangium, and it can know the respon of make embryogenic kalus. The added of combination ZPT to MS medium with concentration of BAP 0mg/l, 1mg/l and 1,5mg/l, and then concentration of 2,4-D 0mg/l, 1mg/l, 2mg/l and 4mg/l. The result aftter eight weeks for growth of Acacia mangium kalus show be diffirent It is after 56th days kalus Acacia mangiumshow 15 kalus are friable and 22 kalus are transparent, but can’t grow be come embryogenic kalus of Acacia mangium yet. The good combination in form Acacia mangiumkalus grow in 1mg/l BAP + 2mg/l 2,4-D. The combination can form kalus grow at 29th days with 83,3% for all eksplant. In addition to kalus is friable and transparent all.
