PENGARUH KONSENTRASI GIBBERELLIC ACID (GA3) TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Syarat Mencapai Derajat Sarjana S-1
Oleh: NUR SETIANI 1101070071
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2015
ii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
iii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
iv Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
MOTTO
“Laa yukalifullahi nafsan illa wus’aha” “Allah tidak akan membebani seseorang diluar kesanggupannya” (QS. Albaqarah : 286)
“Sebaik – baik warisan yang kita berikan adalah ilmu” (Ali bin AbiThalib)
“Jangan lihat masa lampau dengan penyesalan, jangan lihat pula masa depan dengan ketakutan, tapi lihatlah sekitar mu dengan penuh kesadaran” -James Thurber
v Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, puji syukur atas nikmat dan karunia Allah SWT sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan lancar. Skripsi ini saya persembahkan kepada: 1. Bapak dan ibu ku tercinta, yang tak hentinya selalu memberi do’a, dukungan lahir maupun batin, serta perhatian. Terima kasih atas kesabaran, ketulusan kalian selama ini. 2. Kakak – kakak (Wandi, Wiwit, Khanita,) dan adik ku (Selly) tercinta yang selalu memberi doa, semangat, serta motivasi. 3. Kakak – kakak ipar ku (Putri, Ishak, Prasetya) yang selalu memberi inspirasi dan semangat. 4. Keponakan – keponakan ku (Zidan, Gibran, Adelia) yang selalu memberikan kecerian. .
vi Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
PENGARUH KONSENTRASI GIBBERELLAT ACID (GA3) TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) ABSTRAK Kopi robusta (Coffea canephora piere ex A. Frohner) merupakan salah satu tanaman andalan dari komoditas perkebunan Indonesia. Pada tahun 2014, total produksi biji kopi yang dihasilkan Indonesia mencapai lebih dari 600 ribu ton per tahun, sehingga menempatkan Indonesia sebagai negara penghasil kopi terbesar ketiga di dunia setelah Brazil dan Vietnam (FAO, 2014). Produksi biji kopi yang tinggi tersebut dihasilkan dari lahan perkebunan di Indonesia yang sangat luas, pada tahun 2014 mencapai lebih dari 1,3 juta Ha. Namun demikian, produktivitas perkebunan kopi di Indonesia masih tergolong rendah, yaitu hanya seperempat dari negara-negara penghasil kopi utama di dunia (FAO, 2014). Salah satu faktor yang diduga menjadi penyebab rendahnya produktivitas kopi di Indonesia adalah rendahnya penggunaan kualitas bibit kopi yang dibudidayakan (Priyono, 2010). Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk produksi bibit kopi yang berkualitas dengan jumlah yang banyak adalah menggunakan teknik embryogenesis somatik (Lubis, 2013). Namun demikian, waktu kultur yang digunakan dalam kondisi in vitro untuk produksi bibit kopi dengan teknik embriogenesis somatik sekitar 12 bulan. Salah satu inovasi yang dapat digunakan untuk mempersingkat waktu kultur dalam kondisi in vitro adalah dengan cara mengaklimatisasikan embrio somatik yang terbentuk secara langsung (direct sowing) ke dalam kondisi ex vitro. Namun demikian, tingkat keberhasilan dari teknik direct sowing masih relatif rendah. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keberhasilan aklimatisasi embrio somatik kopi secara langsung dengan menggunakan zat pengatur tumbuh (ZPT) GA3 yang ditambahkan ke dalam medium tumbuh. Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah embrio somatik kopi robusta. Embryo somatik kopi robusta berhasil diaklimatisasikan secara langsung dengan keberhasilan yang tinggi. Medium tanam dengan penambahan GA3 berhasil meningkatkan persentase keberhasilan aklimatisasi embryo dari 40 % pada medium tanpa penambahan GA3 menjadi 70 % pada medium dengan GA3 pada konsentrasi 10-4 M. Perlakuan medium tanam dengan penambahan GA3 juga berhasil meningkatkan tinggi bibit kopi robusta yang dihasilkan dari sekitar 0,4 cm pada medium tanpa GA3 menjadi 0,9 cm pada medium dengan penambahan GA3 dengan konsentrasi 10-4 M. Kata kunci : direct sowing, embriogenesis somatik, GA3, kopi robusta
vii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
UCAPAN TERIMA KASIH Assalamu’alaikumWr.Wb Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat, nikmat dan hidahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Giberrelic Acid (GA3) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) secara Ex Vitro” dengan lancar. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sisunandar, Ph.D selaku Pembimbing Utama dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Pembimbing Pendamping sekaligus Ketua Program Studi Pendidikan Biologi yang telah sabar dalam memberikan bimbingan, nasehat, saran dan arahan kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: 1.
Drs. Ahmad, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
2.
Seluruh
Dosen
program
studi
Pendidikan
Biologi
Universitas
Muhammadiyah Purwokerto. 3.
Alkhikmah, S.Si, selaku Laboran Laboratorium Genetika dan Botani yang dengan sabar dalam membantu penulis selama proses penelitian berlangsung.
4.
Sahabat dan teman – teman seperjuangan di program studi pendidikan biologi (Novita, Turiyah, Ina Nur Kharoma, Ariyanto, Wildan, Dio, meitri,) yang selalu ada untuk berbagi ide, ilmu dan pengalaman.
5.
Keluarga ku yang selalu memberikan do’a, dukungan dan perhatian
6.
Sahabat dan teman-teman Purnama Kost (Anggun, Nora, Mba Selvy, Mba Umul, Mba Afny, Mba Arum, Lela) yang selalu berbagi candatawa di kosan yang indah ini. Semoga Allah selalu meridloi dan membalas kebaikan kalian. Amiin.
Skripsi ini diharapakan dapat memberikan manfaat bagi para pembaca. Saran dan
viii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
kritik sangat penulis harapakan guna perbaikan penulisan skripsi yang akan datang. Wassalamu’alaikumWr. Wb
Purwokerto, Agustus 2015
Penulis
ix Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
DAFTAR ISI
UCAPAN TERIMA KASIH............................................................................ viii DAFTAR ISI.................................................................................................... x DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xvi BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 8 1.3. Tujuan Penelitian...................................................................... 8 1.4. Manfaat Penelitian ................................................................... 8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 1.1. Biologi kopi robusta (Coffea canephora pierre ex. A. Froehner.) ............................. 10 2.1.1. MorfologiKopi................................................................ 10 2.1.2. VarietasKopi................................................................... 14 2.1.3. ManfaatKopi................................................................... 15 2.2. Budidaya Kopi dan Permasalahannya ..................................... 16 2.2.1. Produksi Kopi Indonesia ...................................................... 16 2.2.2 Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia. .................. 18 2.2.3. Pembibitan Kopi di Indonesia ....................................... 19 2.3 Embriogenesis Somatik Kopi dan Permasalahannya ............... 22 2.4 Aklimatisasi Embrio Somatik Secara Langsung (Direct sowing).................................................... 26
x Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
2.5 Asam Giberelat ......................................................................... 29 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian. .................................... 31 3.2. Perbanyakan Embrio Somatik .................................................. 31 3.2. Prosedur aklimatisasi Embrio Somatik .................................... 33 3.3 Analisis Data ........................................................................... 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengaruh Penambahan Giberrelic Acid (GA3) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)............................. 36 4.2. Pengaruh Penambahan Giberrelic Acid (GA3) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) ........ 37 4.3. Pembahasan .............................................................................. 39 BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan .................................................................................. 42 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA
.................................................................................. 43 .................................................................................. 44
LAMPIRAN..................................................................................................... 48
xi Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
DAFTAR TABEL
Nomor 3.1.
Judul Tabel
Halaman
Konsentrasi Zat Pengatur Tumbuh GA3 ........................................................... 32
xii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
DAFTAR GAMBAR Nomor 1.1
2.1
Judul Gambar
Halaman
Produktivitas perkebunan kopi di Indonesia dibandingkan dengan tiga Negara lainnya yang dikenal sebagai Negara dengan produktivitas kopi tertinggi di dunia (FAO, 2014) ...........................................................
2
Akar lateral kopi (A), batang tanaman kopi bersifat dimorfisme (B;Panggabean, 2011), daun tanaman kopi (C;Panggabean, 2011), bunga kopi (D;Panggabean, 2011), biji kopi (E;Panggabean, 2011), perbedaan biji kopi robusta dan kopi arabika (F; Panggabean, 2011).................................................................................
12
2.2
Kopi arabika (A), kopi robusta (B), perbedaan biji kopi robusta dan arabika (C; Prastowo et al., 2010)................................................................................. 14
2.3
Beberapa pemanfaatan bagian – bagian dari tanaman kopi (A) batang kopi dapat dimanfaatkan sebagai arang, (B) teh dari daun kopi, (C) kulit biji kopi dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, (D) berbagai olahan makanan, masker dan lulur dari bubuk kopi (Prawirodigdo et al., 2005; Siahaan, 2008)................................................................................. 15
2.4
2.5
Lima Negara penghasil kopi dengan produksi terbesar di dunia daritahun 2009 – 2012 (FAO, 16 2014)................................................................................. Lima Negara dengan luas area perkebunan kopi terluas di dunia pada tahun 2012 (FAO, 2014)......................................................................
18
2.6 Perbanyakan tanaman kopi secara generatif (Prastowoet 19 al., 2010).................................................................................
xiii Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
2.7
Beberapa contoh perbanyakan tanaman secara vegetative pada tanaman kopi (A) stek, (B) okulasi, (C) sambung pucuk (Prastowo et al., 2010).................................................................................
2.8
Tahapan embryogenesis somatik; induksi kalus embriogenik (A), induksi embrio tahap globular (B), embrio tahap hati (C), embrio tahap torpedo (D), embrio tahap kotiledon (E), tahap perkecambahan (F; Lubis, 2013)................................................................................. 28
2.9
Struktur GA3.....................................................................
3.1
Embrio Somatik Kopi robusta..........................................
3.2
Kalus Embriogenik (A), MIE yang diletakkan pada shaker (Kottermann 4010, Germany; B)......................................................................................
3.3
Tahapan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta, embrio somatic dicuci bersih menggunakan air mengalir (A), embrio somatic direndam dalam larutan 2 % fungisida (B), embrio somatic ditanam kedalam medium campuran arang sekam dan cocopit steril serta medium dasar MS cair tanpa penambahan vitamin dan gula (C), kultur dipelihara dengan intensitas cahaya 2000 lux dan 33 fotoperiode 14 jam waktu terang dan 10 jam waktu gelap (D)...........................................................................
4.1
Persentase keberhasilan aklimatisasi embrio somatic dengan penambahan GA3 sesudah 12 minggu kultur. Diagram batang merupakan angka rata – rata ± standar 35 error. Huruf yang ada pada setiap diagram menunjukan adanya perbedaan yang sangat antar perlakuan pada taraf kepercayaan 95 %....................................................
4.2
Pengaruh GA3 dengan konsentrasi 10-7 M – 10-4 M terhadap tinggi embrio. Diagram merupakan angka rata – rata ± standar error setiap perlakuan dengan ulangan sebanyak 3 kali yang diamati selama 12 minggu. Huruf yang berbeda pada setiap diagram menunjukan adanya 38 perbedaan yang sangat nyata antar perlakuan setelah dianalisis dengan menggunakan beda nyata terkecil
21
30
32
xiv Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
(LSD) pada tingkat kepercayaan 95 %............................ 4.3
Contoh bibit yang memiliki tinggi rata – rata mencapai 39 0,9 cm yang berhasil tumbuh pada medium tanam dengan penambahan GA3 sebesar 10-4 M setelah 12 minggu kultur....................................................................
xv Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor 1.
Judul Lampiran
Halaman
Medium Murashige-Skoog (MS;1962) yang terdiri atas makronutrien dan mikronutrien yang dikombinasikan dengan Na2 EDTA dan FeSO4 7H2O untuk 500 ml ..................................................................................................................... 32
xvi Pengaruh Konsentrasi Gibberellic Acid..., Nur Setiani, FKIP UMP, 2015
