SKRIPSI PEMBERIAN AUKSIN (NAA) DAN SITOKININ (BAP) SEBAGAI PEMACU PEMBENTUKAN TUNAS JERUK KEPROK TAWANGMANGU SECARA IN VITRO

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

SKRIPSI

PEMBERIAN AUKSIN (NAA) DAN SITOKININ (BAP) SEBAGAI PEMACU PEMBENTUKAN TUNAS JERUK KEPROK TAWANGMANGU SECARA IN VITRO

Oleh Gunawan Arif Wibowo H0708168

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user

i


digilib.uns.ac.id


SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Oleh Gunawan Arif Wibowo H 0708168

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

SKRIPSI


Gunawan Arif Wibowo H0708168

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Prof. Dr. Samanhudi, SP. MSi NIP. 196806101995031003

Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS NIP. 195408051981032002

Surakarta, Januari 2013 Mengetahui Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian Dekan,

Prof. Dr. Ir. H. Bambang Pujiasmanto, MS NIP.195602251986011001

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

SKRIPSI


yang dipersiapkan dan disusun oleh Gunawan Arif Wibowo H0708168

telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal:…………………… dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian Program Studi Agroteknologi

Susunan Tim Penguji:

Ketua

Anggota I

Anggota II

Prof. Dr. Samanhudi, SP. MSi NIP. 196806101995031003

Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS NIP. 195408051981032002

Prof.Dr.Ir. Ahmad Yunus, MS NIP. 196107171986011001

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan

segala

rahmat

dan

karunia-Nya,

sehingga

penulis

dapat

menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi ini. Dalam penulisan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karenanya, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Prof. Dr. Samanhudi, SP. MSi selaku pembimbing utama yang telah memberikan banyak arahan, masukan, saran, ide dan nasehat untuk penulisan skripsi ini. 3. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS selaku pembimbing pendamping sekaligus pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan saran dalam penulisan skripsi ini. 4. Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS selaku dosen pembahas yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan dalam penulisan skripsi. 5. Ibunda dan ayahanda tercinta, yang telah memberikan kasih sayang yang tak terhingga, doa, nasehat, dan dukungan. 6. Teman-temanku

seperjuangan

Agroteknologi

Angkatan

2008

atas

kebersamaan yang telah kita lalui dengan penuh suka dan duka. 7. Segenap Laboran di Laboratorium Fisiologi dan Bioteknologi yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium. Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan agar dapat lebih baik. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Amin. Surakarta, Desember 2012 commit to user

v

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii KATA PENGANTAR ........................................................................................ v DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix RINGKASAN ..................................................................................................... x SUMMARY ....................................................................................................... xi I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 A. Latar belakang ............................................................................................ 1 B. Rumusan Masalah....................................................................................... 3 C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................... 4 II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 5 A. Karakteristik Jeruk ...................................................................................... 5 B. Pengenalan Kultur Jaringan ........................................................................ 6 C. Jenis Eksplan .............................................................................................. 7 D. Zat Pengatur Tumbuh ................................................................................. 9 E. Hipotesis ................................................................................................... 11 III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 12 A. Tempat dan Waktu Penelitian................................................................... 12 B. Bahan dan Alat Penelitian ........................................................................ 12 C. Rancangan Penelitian ............................................................................... 12 D. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................. 13 E. Pengamatan Peubah .................................................................................. 15 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 17 A. Kondisi Umum ......................................................................................... 17 B. Penyajian Hasil Penelitian ........................................................................ 18 commit to user 1. Saat Muncul Tunas .............................................................................. 18

vi


digilib.uns.ac.id

2. Jumlah Tunas ....................................................................................... 20 3. Jumlah Daun ........................................................................................ 22 4. Tinggi Tunas ........................................................................................ 24 5. Saat Muncul Akar ................................................................................ 26 6. Jumlah Akar ......................................................................................... 28 7. Panjang Akar........................................................................................ 30 V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 33 A. Kesimpulan .............................................................................................. 33 B. Saran ........................................................................................................ 33 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Nomor 1.

Judul dalam Teks Pengaruh konsentrasi BAP terhadap jumlah tunas jeruk keprok Tawangmangu……………………………………

Halaman 22

Judul dalam Lampiran 2.

Hasil pengamatan saat muncul tunas C. nobilis (9 MST)........................ 38

3.

Analisis ragam uji F 5% saat muncul tunas C.nobilis. ............................ 38

4.

Hasil pengamatan jumlah tunas C. nobilis (9 MST). ............................... 39

5.

Analisis ragam uji F 5% jumlah tunas C.nobilis.. ................................... 39

6.

Hasil pengamatan jumlah daun C. nobilis (9 MST). ............................... 40

7.

Analisis ragam uji F 5% jumlah daun C.nobilis. .................................... 40

8.

Hasil pengamatan tinggi tunas C. nobilis (9 MST). ................................ 41

9.

Analisis ragam uji F 5% tinggi tunas C.nobilis. ..................................... 41

10.

Hasil pengamatan saat muncul akar C. nobilis (9 MST). ........................ 42

11.

Analisis ragam uji F 5% saat muncul akar C.nobilis. ............................. 42

12.

Hasil pengamatan jumlah akar C. nobilis (9 MST). ................................ 43

13.

Analisis ragam uji F 5% jumlah akar C.nobilis.. .................................... 43

14.

Hasil pengamatan panjang akar C. nobilis (9 MST)... ............................. 44

15.

Analisis ragam uji F 5% panjang akar C.nobilis... ................................. 44

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul dalam Teks

Halaman

1

Saat muncul tunas...................................................................

18

2

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap saat muncul tunas C. nobilis secara in vitro (9 MST)..............................

19

3

Jenis tunas C. nobilis (a) tunas apikal dan (b) tunas aksilar.....

20

4

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas C. nobilis secara in vitro (9 MST)……………….............

21

5

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun C. nobilis secara in vitro (9 MST)..............................................

23

6

Jumlah daun……………………………………………......

24

7

Cara mengukur tinggi tunas C. nobilis.....................................

24

8

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tunas C. nobilis secara in vitro (9 MST)…………………………...

25

9

Saat muncul akar………………………................................

26

10

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap saat muncul akar C. nobilis secara in vitro (9 MST)....................................

27

11

Jumlah akar………………………………............................

28

12

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah akar C. nobilis secara in vitro (9 MST)………...................................

29

13

Panjang akar……………………………...............................

30

14

Histogram pengaruh NAA dan BAP terhadap panjang akar C. nobilis secara in vitro (9 MST)…………..........................

31

Judul dalam Lampiran 15 16 17 19

Tunas perlakuan NAA 0 ppm . BAP 0,5 ppm (a) BAP 1ppm (b) BAP 1,5 ppm (c) BAP 2 ppm (d) ……………………….. Tunas perlakuan NAA 0,5 ppm . BAP 0,5 ppm (a) BAP 1 ppm (b) BAP 1,5 ppm (c) BAP 2 ppm (d).............................. Tunas perlakuan NAA 1 ppm . BAP 0,5 ppm (a) BAP 1 ppm (b) BAP 1,5 ppm (c) BAP 2 ppm (d)............................. Tunas perlakuan NAA 1,5 ppm . BAP 0,5 ppm (a) BAP 1 commit to user ppm (b) BAP 1,5 ppm (c) BAP 2 ppm (d) ...........................

ix

45 46 46 47


digilib.uns.ac.id

RINGKASAN

PEMBERIAN AUKSIN (NAA) DAN SITOKININ (BAP) SEBAGAI PEMACU PEMBENTUKAN TUNAS JERUK KEPROK TAWANGMANGU SECARA IN VITRO Skripsi: Gunawan Arif Wibowo (H0708168). Pembimbing: Samanhudi,

Nandariyah, Ahmad Yunus. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta. Indonesia kaya akan berbagai jenis buah-buahan yang sangat beragam salah satunya adalah jeruk (Citrus sp.). Beragam jenis jeruk antara lain jeruk keprok, jeruk besar, jeruk purut, jeruk lemon, dan beberapa jenis yang lain. Tanaman jeruk keprok Tawangmangu merupakan salah satu komoditas unggulan yang ada di Tawangmangu Karanganyar dimana tanaman tersebut telah mengalami kepunahan yang diakibatkan oleh serangan Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD). Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan berapa konsentrasi BAP dan NAA yang sesuai untuk multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta mulai Januari 2012 sampai Agustus 2012, menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor perlakuan. Faktor pertama adalah konsentrasi BAP terdiri atas 4 taraf: 0,5; 1; 1,5; 2 ppm dan faktor kedua adalah konsentrasi NAA terdiri atas 4 taraf: 0; 0,5; 1; 1,5 ppm. Terdapat 16 kombinasi perlakuan, tiap perlakuan diulang tiga kali. Data pengamatan dianalisis dengan uji F taraf 5%. Jika terdapat beda nyata, maka dilanjutkan dengan uji DMRT taraf 5%. Variabel pengamatan utama adalah saat muncul tunas dan tinggi tunas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan BAP 1,5 ppm dan NAA 1,5 ppm merupakan kombinasi terbaik untuk multiplikasi saat muncul tunas (7 HST) dan menghasilkan tinggi tunas tertinggi (4 mm).

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

SUMMARY APPLICATION OF AUXIN (NAA) AND CYTOKININ (BAP) TO INDUCE SHOOTS FORMATION OF TAWANGMANGU TANGERINE IN VITRO. Thesis-S1: Gunawan Arif Wibowo (H0708168). Advisers: Samanhudi, Nandariyah, Ahmad Yunus. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta. Indonesia is rich in various kinds of fruits one of them is orange (Citrus sp.). There are various types of citrus such as tangerine, grapefruit, lime, lemon, and some others. Tawangmangu tangerine is one of featured commodity from Tawangmangu, Karanganyar where these plants have become extinct due to attack of Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD). This study aimed to determine the right concentration of BAP and NAA that suitable for shoot multiplication of tangerine Tawangmangu in vitro. This research was conducted at Laboratory of Plant Physiology and Biotechnology, Faculty of Agriculture, The University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta from January 2012 until August 2012, using a Completely Randomized Design (CRD) factorial with two treatment factors. The first factor was the concentration of BAP consists of 4 levels: 0.5; 1; 1.5; 2 ppm and the second factor was the concentration of NAA consists of 4 standards: 0; 0.5; 1; 1.5 ppm. There were 16 combinations of treatments, each treatment was repeated three times. Observational data were analyzed by F test level 5%. If there is a real difference, then followed by DMRT test level 5%. Variable major observations were emerging shoots and shoots height. The results showed that the combination treatment of BAP 1.5 ppm and 1.5 ppm NAA was the best combination for the multiplication of emerging shoots (7 DAT) and produced the highest shoots by 4 mm.

commit to user

xi

1 digilib.uns.ac.id


I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Indonesia kaya akan berbagai jenis buah-buahan yang sangat beragam salah satunya adalah jeruk (Citrus sp.). Beragam jenis jeruk antara lain jeruk keprok, jeruk besar, jeruk purut, jeruk lemon, dan beberapa jenis yang lain. Jeruk memiliki berbagai nama dan karakteristik yang berbeda-beda sesuai daerah asal atau daerah budidayanya, salah satunya adalah jeruk keprok Tawangmangu. Taksonomi tanaman jeruk adalah sebagai berikut: Divisio

: Spermatophyta

Sub devisio

: Angiospermae

Kelas

: Dicotilydonae

Ordo

: Rutales

Famili

: Rutaceae

Genus

: Citrus

Spesies

: Citrus sp.

(Sarwono, 1993). Merurut Sarwono (1993), tanaman jeruk membutuhkan daerah yang memiliki tiga bulan kering, sebab apabila ditanam di daerah yang musim keringnya terlalu pendek, tanaman tidak mampu berbunga. Tanaman jeruk dapat tumbuh di daerah kering, apabila air tanahnya terletak dibawah 50 cm sampai 200 cm. Tanaman jeruk ini dinamakan jeruk keprok Tawangmangu karena banyak ditemukan dan dibudidayakan oleh para petani di Tawangmangu Kabupaten Karanganyar. Buahnya berbentuk agak bulat dengan ukurannya yang kecil sekitar 5,9 x 6,5 cm. permukaan kulit buahnya halus dan setelah matang warnanya hijau sampai hijau kekuningan. Ujung buah membulat dan tidak memiliki pusar buah, dengan ketebalan buah sekitar 3 mm. Daging buah bertekstur lunak, berair banyak dan rasanya manis segar (Anonim 2006a). Jeruk asli Tawangmangu akhir-akhir ini sudah sulit ditemukan di pasaran bahkan sudah tidak ada di pasaran, karena adanya serangan CVPD (Citrus Vien commit toasiaticus user Phloem Degeneration) oleh Leberibacter yang penyebarannya melalui 1


2 digilib.uns.ac.id

serangga vector Diaphorina citri sehingga menyebabkan sebagian besar pohon jeruk Tawangmangu rusak dan mati. Untuk mencegah kepunahan pohon jeruk Tawangmangu maka perlu suatu progam pertanian khususnya dalam bidang budidaya. Salah satu faktor penting yang mendukung progam pertanian adalah pengadaan bibit yang bermutu, seragam dan tersedia dalam jumlah yang banyak. Kebutuhan tersebut sulit dipenuhi apabila pengadaan bibit dilakukan secara konvensional dan juga harus membutuhkan waktu yang lama untuk bisa memenuhinya. Untuk mengantisipasi hal tersebut, salah satu cara yang dapat di tempuh melalui perbanyakan tanaman secara kultur jaringan. Proses kepunahan tanaman jeruk Tawangmangu dalam beberapa dekade terakhir dipercepat dengan adanya tiga fenomena penting yaitu: erosi materi plasma nutfah, semakin seragamnya sifat genetik dari tanaman budidaya, terjadinya kehilangan keanekaragaman plasma nutfah, serta ketidaktahanan varietas-varietas tanaman budidaya terhadap serangan hama dan penyakit (Hatta et al. 2003). Perbanyakan masal secara in vitro atau kultur jaringan tingkat keberhasilannya tidak hanya tergantung pada komposisi media tumbuh yang sesuai dan pemilihan bahan eksplan yang tepat, tetapi juga pada kebutuhan optimum unsur hara dan zat pengatur tumbuh bervariasi antar varietas dan klon. Penggunaan media tanam MS dengan penambahan BAP dan NAA merupakan komposisi media tumbuh yang biasa digunakan untuk inisiasi kalus. BAP merupakan salah satu zat pengatur tumbuh yang banyak digunakan untuk memacu pembentukan tunas dengan daya aktivitas yang kuat mendorong proses pembelahan sel (George dan Sherrington 1984), sedangkan NAA merupakan zat pengatur tumbuh yang berperan sebagai perangsang enzim dalam pembelahan sel, morfogenesis akar dan tunas serta embryogenesis (Wattimena et al. 1991). Penelitian ini menggunakan tunas aksilar, media kultur (Murashige dan Skoog) MS dengan penambahan zat pengatur tumbuh dari golongan sitokinin 6Benzylaminopurine (BAP) dan auksin asam α-naftalenasetat (NAA). Perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan diharapkan dapat membantu penyediaan commit to user

3 digilib.uns.ac.id


bibit jeruk Tawangmangu dalam jumlah banyak, bebas patogen berbahaya, dan seragam untuk penanaman skala luas serta berkualitas baik. B. Perumusan Masalah Masalah utama untuk konsumen memenuhi buah jeruk asli Tawangmangu adalah tidak adanya lagi buah jeruk asli Tawangmangu di pasaran. Hal ini disebabkan karena pohon jeruk asli Tawangmangu semakin langka dan tanaman yang masih hidup tinggal sedikit serta telah tua sehingga produktivitasnya rendah. Melalui teknik kultur jaringan diharapkan akan diperoleh bibit tanaman yang memiliki sifat yang sama dengan induknya sehingga menghasilkan produk yang unggul baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Budidaya tanaman hortikultura, terutama jeruk Tawangmangu secara kultur jaringan diharapkan mampu menyediakan bibit dalam jumlah banyak, bermutu, dan seragam dalam waktu yang singkat. Selain itu, bibit yang diperoleh mampu tumbuh dengan cepat dibandingkan dengan cara konvensional dan lebih menghemat bahan tanam. Komposisi zat pengatur tumbuh berpengaruh terhadap proses pertumbuhan eksplan baik tunas maupun akar. Zat pengatur tumbuh yang sering digunakan adalah sitokinin dan auksin. Peranan keduanya adalah untuk memacu pertumbuhan tunas dan akar. Eksplan yang digunakan akan berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan tunas dan kalus, mengingat nisbah C/N tiap bagian tanaman berbeda-beda sehingga perlu diketahui bagian tanaman yang paling tepat digunakan sebagai eksplan. Bagian tumbuhan yang digunakan sebagai eksplan sangat berpengaruh akan keberhasilan dalam proses multiplikasi jeruk keprok Tawangmangu, karena dengan eksplan yang tepat berpengaruh terhadap kemunculan tunas maupun akar. Berdasarkan uraian di atas, maka dalam penelitian ini dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut: 1. Apakah pemberian NAA dan BAP mampu untuk multiplikasi jeruk keprok Tawangmangu? 2. Berapa konsentrasi NAA dan BAP yang sesuai untuk multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu?

commit to user

4 digilib.uns.ac.id


C. Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengkaji hasil yang didapat dari konsentrasi NAA dan BAP pada multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu. 2.

Mendapatkan komposisi konsentrasi NAA dan BAP yang sesuai untuk multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu. Manfaat penelitian ini untuk mendapatkan kombinasi konsentrasi NAA

dan BAP yang sesuai untuk multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu dan mendapatkan bibit jeruk keprok yang berkualitas baik guna mendukung dan mengembangkan budidaya secara cepat di daerah Tawangmangu.

commit to user

5 digilib.uns.ac.id


II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Karakteristik Jeruk Menurut Soelarso (1996), tanaman jeruk yang ada di Indonesia adalah peninggalan orang Belanda yang mendatangkan jeruk manis dan keprok dari Amerika dan Itali. Jeruk merupakan tanaman buah tahunan yang berasal dari Asia. Sejak ratusan tahun yang lalu, jeruk sudah tumbuh di Indonesia baik secara alami atau budidaya. Salah satu jenis komoditas hortikultura yang banyak digemari oleh masyarakat, sebagai bahan pelengkap utama dalam penunjang gizi keluarga, rasanya segar, serta banyak mengandung vitamin A dan vitamin C. Usahatani merehabilitasi jeruk telah dilakukan baik secara swadaya petani maupun dengan bantuan dana stimulasi proyek. Kunci keberhasilan dalam merehabilisasi usahatani jeruk terletak pada kecepatan pemilihan bibit. Bibit yang digunakan harus bibit yang baik dan bebas penyakit yang berasal dari perbanyakan klonal tunggal (Anonim 2006b). Penyebaran beberapa spesies jeruk, khususnya di Indonesia sangat cepat dan luas. Bahkan banyak bermunculan varietas-varietas jeruk lokal dari beberapa spesies seperti jeruk keprok Garut (Jawa Barat), Tawangmangu (Jawa Tengah), Batu 55 (Jawa Timur), Pulung (Ponorogo), Madura (Pulau Madura), dan Tejakula (Bali) (Hardiyanto et al. 2007) Buah jeruk keprok Citrus nabilis var. chrysocarpa mempunyai kulit agak tebal, agak besar, tetapi mudah sekali dikupas dan serta buahnya mudah dipisahkan. Warna kulit buah orange muda bila telah masak. Tanaman ini sangat baik dibudidayakan di tempat yang mempunyai ketinggian 700-1200 mdpl, seperti Batu, Garut, dan Tawangmangu (Sarwono 1993). Biji jeruk keprok Tawangmangu bersifat poliembrional, artinya dalam 1 biji terdapat lebih dari 1 embrio yang dapat tumbuh. Embrio yang berasal dari hasil pembuahan disebut embrio genetik, sedangkan embrio yang bukan berasal dari hasil pembuahan disebut embrio somatik. Embrio somatik mempunyai sifat commit to user sama dengan induknya (Utama 2002). 5

6 digilib.uns.ac.id


B. Pengenalan Kultur Jaringan Perbanyakan secara in vitro merupakan suatu perbanyakan dengan cara mengisolasi bagian dari tanaman seperti protoplas, sel, jaringan, dan organ serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali (Prihardini et al. 1994). Teknik kultur jaringan adalah mengisolasi bagian tanaman seperti daun dan mata tunas serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh, dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap (Rahardja dan Wiryanta 2003). Totipotensi adalah kemampuan beberapa sel tanaman untuk membentuk individu tanaman dalam proses kultur jaringan (Rahardja dan Wiryanta 2003). Pelaksanaan kultur jaringan diawali dari munculnya teori totipotensi, yaitu setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh pada kondisi lingkungan yg sesuai (Santoso dan Nursandi 2004). Kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang dibutuhkan dapat terpenuhi, antara lain: pemilihan eksplan/bahan tanam, penggunaan media yang sesuai, keadaan yang aseptik, dan pengaturan lingkuangan tempat tumbuh yang sesuai (Santoso dan Nursandi 2004). Perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan ini memiliki banyak kelebihan, yakni tanaman dapat diperbanyak setiap saat tanpa tergantung musim, daya multiplikasi tinggi dari bahan tanaman yang kecil, mampu menghasilkan bibit yang banyak dalam waktu relatif singkat, tidak memerlukan tempat luas, serta tanaman yang dihasilkan seragam, bebas penyakit terutama bakteri dan cendawan. Jenis tanaman yang diperbanyak dengan teknik kultur jaringan terutama ditujukan bagi tanaman yang bermasalah seperti daya perkecambahan bijinya rendah, tanaman hibrida yang tetua jantannya tidak steril, tanaman langka, dan tanaman yang selalu diperbanyak dengan cara vegetatif (Widyastuti 2002). Pada saat ini kultur jaringan menjadi salah satu ilmu pengetahuan yang commit to user tanaman maupun bagi para banyak dikaji oleh para ilmuan, perbanyakan

7 digilib.uns.ac.id


pengusaha komersial. Pada banyak tanaman hortikultura yang salah satunya adalah tanaman jeruk, teknik ini telah berhasil diterapkan pada beberapa spesies, antara lain C. unshiu, C. junos, C. grandis, namun pada C. aurantifolia, teknik ini belum banyak diterapkan. Aplikasi teknik kultur jaringan terhadap C. aurantifolia sangat besar manfaatnya, mengingat C. aurantifolia tidak menghasilkan biji sehingga dengan menggunakan teknik kultur jaringan spesies ini dapat terus dilestarikan (Zulkarnain et al. 1997). Dalam perbanyakan dengan teknik kultur jaringan penggunaan media kultur jaringan yang sesuai sangat penting untuk diperhatikan karena bersangkutan dengan tingkat keberhasilan dalam perbanyakan secara kultur jaringan. Media kultur jaringan yang memenuhi syarat adalah media yang mengandung nutrien makro dan mikro dalam kadar perbandingan tertentu, serta sumber tenaga (umumnya digunakan sukrosa). Media kultur jaringan juga sering mengandung satu atau dua macam vitamin dan zat perangsang pertumbuhan (Wetherell 1982). Aklimatisasi adalah tahapan akhir dari teknik kultur jaringan yaitu pemindahan hasil kultur dari media kultur ke kondisi lapang/tanah. Aklimatisasi dilakukan dengan cara memindahkan eksplan ke media aklimatisasi dengan intensitas cahaya rendah dan kelembaban nisbi tinggi, kemudian secara berangsurangsur kelembabannya diturunkan dan intensitas cahaya dinaikkan. Tahap ini merupakan tahap yang kritis karena kondisi iklim di rumah kaca atau rumah plastik dan di lapang sangat berbeda dengan kondisi saat di dalam botol kultur jaringan (Marlina dan Rusnandi 2007). C. Jenis Eksplan Eksplan yang umumnya digunakan dalam kultur jaringan adalah ujung akar, kalus, ovula, ruas, tunas pucuk, nukleus muda, nukleus masak, embrio muda, embrio masak, daun, kotiledon, buku, anther, titik tumbuh, biji, bagian hipokotil, sel, protoplas, jaringan kulit, baik kulit buah maupun endosperm (Wardiyati 1998). Maka dari itu, jaringan yang di gunakan dalam kultur jaringan adalah jaringan

muda

yang

masih

tumbuh sehingga commit to user

mempermudah

dalam


8 digilib.uns.ac.id

perbanyakannya dan jaringan yang diambil dan ditumbuhkan melalui kultur jaringan disebut eksplan (Rahardja dan Wiryanta 2003). Dalam persiapan dan penanaman eksplan harus dilakukan di dalam entkas atau laminar air flow (LAF) karena semua kegiatan kultur jaringan harus steril (Rahadja dan Wiryanta 2003). Untuk mendapatkan kalus, penggunaan eksplan dari daun lebih menguntungkan daripada menggunakan eksplan dari batang. Untuk mendapatkan kalus, ZPT yang biasa digunakan adalah 2,4-D dari golongan auksin dan BAP dari golongan sitokinin, sedangkan regenerasi kalus digunakan kinetin (Dewi et al. 2004). Menurut Wattimena et al. (1991), kultur jaringan menggunakan kultur pucuk untuk perbanyakan antara lain: kultur pucuk dapat digunakan berbagai macam tanaman dengan memakai prinsip yang sama sehingga memungkinkan untuk mengontrol tunas yang dihasilkan bebas virus, tanaman yang dihasilkan secara genetik akan seragam dan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Perbanyakan tanaman melalui kultur pucuk dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: melalui kultur pucuk (shoot tip culture) dan kultur mata tunas (single node culture). Persentase keberhasilan kultur jaringan lebih besar apabila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, jaringan yang terdiri dari sel-sel yang aktif membelah, dindingnya tipis, belum terjadi penebalan zat pektin, plasmanya penuh dan vokuolanya kecil-kecil. Pada kultur meristem, suatu terminal atau tunas cabang samping tumbuh secara aseptik dalam medium agar atau medium cairan yang berisi berbagai garam, vitamin, nutrisi, dan hormon (Hendaryono dan Wijayanti 1994). Dalam perbanyakan dengan kultur jaringan salah satu yang menentukan keberhasilan dalam kultur adalah ukuran dari eksplan yang digunakan dalam pengkulturan. Pada umumnya, bagian yang digunakan sebagai eksplan masih mengandung bahan makanan serta hormon perkembangan tanaman. Sehingga semakin besar bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan semakin besar pula kemampuan untuk tumbuh dan beregenerasi. Dengan demikian, bagian commitmakanan to user yang banyak akan mempercepat tanaman yang mengandung persediaan

9 digilib.uns.ac.id


pertumbuhan dan regenerasi dibandingkan bagian tanaman yang memiliki bahan makanan yang sedikit (Katuuk 1989). Menurut Utama (2002), pertumbuhan eksplan jeruk keprok Tawangmangu sangat lambat. Hal ini terlihat pada percobaan sub kultur dengan menggunakan media MS dan BAP 0,05 ppm selama 2 minggu tidak menunjukkan perubahan apapun pada eksplan, dan setelah 3 bulan pengamatan, rata-rata tinggi eksplan kurang dari 2,5 cm. Pertumbuhan lambat itu disebabkan karena media MS kadar garamnya terlalu tinggi, serta sifat genetik eksplan yang digunakan. D. Zat Pengatur Tumbuh Menurut Santoso dan Nursandi (2004), hormon dan zat pengatur tumbuh mutlak diperlukan dalam kultur jaringan, sebab kultur jaringan umumnya menggunakan bahan tanam berupa sel. Jaringan atau organ tumbuhan dibudidayakan dalam lingkungan yang terkendali. Ada dua jenis zat pengatur tumbuh yang sekarang sering dipakai dalam propagasi secara in vitro yaitu auksin dan sitokinin (Wetherell 1982). Auksin dan sitokinin berperan penting dalam pembentukan tunas dan akar. Auksin merangsang pembelahan dan pembesaran sel yang terdapat pada pucuk tanaman, serta menyebabkan pertumbuhan pupukpucuk baru. Selain itu, auksin juga dapat merangsang pertumbuhan akar. Sitokinin berperan dalam merangsang proliferasi (perbanyakan) tunas, pembelahan sel dan mendukung pembentukan klorofil. Penggunaan sitokinin dengan konsentrasi lebih besar dari auksin akan merangsang inisiasi tunas, sedangkan keadaan sebaliknya akan merangsang inisiasi akar (Skoog dan Miller 1967 cit. Yusnita 2003). Auksin dan sitokinin tidak hanya menentukan tumbuhnya jaringan yang dikulturkan, tetapi juga menentukan bagaimana jaringan itu akan tumbuh. Penggunaan ZPT dengan perbandingan konsentrasi sitokinin lebih besar dari auksin, akan memperlihatkan stimulasi pertumbuhan tunas dan daun, sedangkan apabila sitokinin lebih rendah dari auksin, maka hal ini akan memperlihatkan stimulasi pada pertumbukan akar. Apabila perbandingan sitokinin dan auksin berimbang, maka pertumbuhan tunas dan akar akan commit to user


10 digilib.uns.ac.id

berimbang pula. Pada kondisi konsentrasi sitokini intermediet (sedang) dan konsentrasi auksin rendah, maka terbentuk kalus (Abidin 1982). Interaksi yang terjadi antara sitokinin dan auksin merupakan salah satu cara tumbuhan dalam mengatur derajat pertumbuhan akar dan tunas, misalnya sitokinin yang tinggi akan menghasilkan tunas yang banyak. Peningkatan konsentrasi sitokinin akan menyebabkan sistem tunas membentuk cabang dalam jumlah lebih banyak (Anonim 2006). Menurut Wetter dan Constabel (1991) cit. Hariyanti et al. (2004), organogenesis merujuk pada proses yang menginduk pembentukan jaringan, sel atau kalus menjadi tunas dan tanaman sempurna. Proses ini diawali oleh hormon pertumbuhan. Penambahan sitokinin tunggal maupun dalam kondisi dengan NAA atau IAA menyebabkan diferensiasi dan pembentukan tunas. Pembentukan akar dapat terjadi serentak atau dapat diinduksi sesudahnya. Regenerasi tunas dan akar in vitro dikendalikan secara hormonal oleh sitokinin dan auksin. Organogenesis adalah proses terbentuknya organ seperti tunas dan akar, baik secara lansung dari permukaan eksplan atau secara tidak langsung melalui pembentukan kalus terlebih dahulu. Pada tahun 1957 Skoog dan Miller melakukan penelitian menggunakan eksplan empelur tembakau untuk menunjukkan bahwa nisbah sitokinin dan auksin yang tinggi mendorong pembentukan tunas, sedangkan nisbah sitokinin dan auksin yang rendah mendorong pembentukan akar (Yusnita 2003). Penggunaan 2,4 D cenderung menginokulasi kalus, sedangkan dalam kultur pucuk pembentukan kalus tidak diharapkan. Secara alami, beberapa eksplan memproduksi auksin dalam jumlah yang cukup, tetapi kebanyakan masih membutuhkan tambahan. Penambahan uaksin dalam jumlah besar, atau penambahan auksin yang lebih stabil, misalnya NAA dan 2,4 D cenderung menyebabkan terjadinya pertumbuhan kalus dan menghambat regenerasi pucuk tanaman (Wetherell 1982). NAA dan IBA sangat baik untuk menstimulasi pembentukan akar karena stabilitas kimianya lebih besar dan mobilitas dalam tanaman lebih rendah (Gunawan 1988). NAA (asam α-naftalenasetat) dapat commit to userenzim-enzim yang aktif dalam berperan sebagai perangsang terbentuknya



pembentukan sel. Tanpa pemberian NAA walaupun telah ditambah sitokinin, eksplan yang ditumbuhkan secara in vitro belum mampu berakar. Penambahan NAA dalam media MS dapat merangsang pertumbuhan tunas (Simatupang 1991). E. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini adalah: 1.

Pemberian berbagai konsentrasi NAA dan BAP dapat memacu hasil multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu.

2.

Konsentrasi NAA dan BAP yang sesuai dapat memacu multiplikasi tunas jeruk keprok Tawangmangu.

commit to user



III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Bioteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta, mulai bulan Januari 2012 sampai dengan Agustus 2012. B. Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan dan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksplan berupa stek mikro jeruk keprok Tawangmangu, media Murashige and Skoog (MS), zat pengatur tumbuh NAA dan BAP, aquadest, clorox, spirtus, alkohol dan detergen. 2. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah LAFC (Laminar Air Flow Cabinet), tissue, autoclave, kertas label, magnetic stirrer, hand sprayer, petridish, rak kultur, labu takar, plastik PP (polypropilen) 0,3 mm, pipet, peralatan diseksi, timbangan analitik (pinset besar dan kecil), botol-botol kultur, alumunium foil, karet gelang, lemari pendingin, beker glass, pisau scalpel. C. Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan rancangan lingkungan berupa Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor perlakuan yaitu konsentrasi NAA dan BAP yang disusun secara faktorial. 1. Konsentrasi NAA dengan 4 taraf, sebagai berikut : A1 = penambahan NAA 0 ppm A2 = penambahan NAA 0,5 ppm A3 = penambahan NAA 1 ppm A4 = penambahan NAA 1,5 ppm 2. Konsentrasi BAP dengan 4 taraf, sebagai berikut : B1 = penambahan BAP 0,5 ppm B2 = penambahan BAP 1 ppm B3 = penambahan BAP 1,5 ppm commit to user 12



B4 = penambahan BAP 2 ppm Berdasarkan dua faktor tersebut, maka ada 16 kombinasi yang terbentuk dan setiap kombinasi diulang tiga kali. Kombinasi perlakuan yang terbentuk sebagai berikut : A1B1 = NAA 0 ppm + BAP 0,5 ppm A1B2 = NAA 0 ppm + BAP 1 ppm A1B3 = NAA 0 ppm + BAP 1,5 ppm A1B4 = NAA 0 ppm + BAP 2 ppm A2B1 = NAA 0,5 ppm + BAP 0,5 ppm A2B2 = NAA 0,5 ppm + BAP 1 ppm A2B3 = NAA 0,5 ppm + BAP 1,5 ppm A2B4 = NAA 0,5 ppm + BAP 2 ppm A3B1 = NAA 1 ppm + BAP 0,5 ppm A3B2 = NAA 1 ppm + BAP 1 ppm A3B3 = NAA 1 ppm + BAP 1,5 ppm A3B4 = NAA 1 ppm + BAP 2 ppm A4B1 = NAA 1,5 ppm + BAP 0,5 ppm A4B2 = NAA 1,5 ppm + BAP 1 ppm A4B3 = NAA 1,5 ppm + BAP 1,5 ppm A4B4 = NAA 1,5 ppm + BAP 2 ppm Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali.

D. Pelaksanaan Penelitian 1. Sterilisasi alat Alat-alat yang disterilkan yaitu botol kultur, petridish, skapel, pinset, pisau. Alat-alat tersebut dicuci dengan detergen dan dibilas dengan air sampai bersih kemudian dikeringkan. Setelah kering, dibungkus dengan kertas (Koran) kemudian disterilisasikan ke dalam autoclave pada tekanan 1,5 kg/cm2 dan suhu 121 oC selama 45 menit (Yusnita 2003). commit to user



2. Pembuatan larutan stok dan ZPT Pembuatan larutan stok media dilakukan dengan cara menimbang bahanbahan kimia sesuai komposisi media MS dan mengencerkannya dengan aquadest. Larutan tersebut diaduk sampai homogen dengan menggunakan magnetic stirrer, lalu di masukan dalam botol dan disimpan dalam lemari pendingin. 3. Pembuatan media Media yang digunakan adalah media MS (Murashige and Skoog), dengan ditambah gula. Setelah itu ditambah NAA dan BAP sesuai perlakuan dan ditambah aquadest hingga 100 ml. Kemasaman media diatur pada pH 6,2, setelah pH stabil ditambah agar. Kemudian dimasak sampai mendidih dengan menggunakan magnetic stirrer dan hot plate dan dituang ke botol-botol kultur sebanyak kurang lebih 25 ml setiap botolnya. Media kemudian ditutup dengan plastik pp 0,3 mm dan disterilisasi dengan autoclave pada tekanan 1,5 kg/cm2 dan suhu 121 oC selama 45 menit. 4. Sterilisasi eksplan Bahan tanaman berupa stek mikro. Stek mikro diperoleh dari biji jeruk yang ditumbuhkan pada media MS tanpa ZPT. Biji dibersihkan dengan air hangat sambil dihilangkan lapisan lendirnya. Lalu dikeringanginkan selama 15-18 jam. Biji dikupas kulir luarnya. Biji yang telah dikupas direndam dalam aquades steril selama dua jam. Biji direndam dengan aquades steril dibawa ke LAFC. Di dalam LAFC, biji direndam dalam larutan clorox 20% selama lima menit. Terakhir dibilas dengan aquades steril sebanyak dua kali lalu ditiriskan pada tissue steril kemudian ditanam dalam media MS0. Botol kemudian ditutup kembali dengan plastik PP. Setelah berusia ± 3 bulan, bibit jeruk siap dipotong untuk dijadikan eksplan. Eksplan siap ditanam dalam media perlakuan lalu ditutup dengan plastik PP. Botol-botol yang telah selesai diberi label sesuai dengan perlakuan dan tanggal penanaman. 5. Penanaman Penanaman dilakukan di dalam LAFC. Pengambilan dilakukan dengan pinset steril, kemudian diletakkan ke dalam media botol dan botol ditutup kembali commit to user dengan plastik pp 0,3 mm.



6. Pemeliharaan Botol-botol yang telah berisi eksplan diletakkan di dalam rak-rak kultur. Lingkungan dijaga dalam kondisi yang cukup kelembabannya, cahaya, dan suhu. Untuk mencegah kontaminasi setiap 2 hari sekali botol-botol kultur yang telah diletakkan di dalam rak-rak kultur disemprot dengan cairan spirtus. E. Pengamatan Peubah 1. Saat muncul tunas pertama Tunas aksilar ditandai dengan adanya tonjolan berwarna hijau pada ketiak daun apabila panjang tonjolan sudah mencapai ukuran 1 mm. Waktu muncul tunas ditentukan dalam hari setelah tanam (HST), pengamatan dilakukan setiah hari. 2. Saat muncul akar pertama Akar ditandai dengan adanya tonjolan berwarna putih pada bagian bawah eksplan apabila panjang tonjolan sudah mencapai ukuran 1 mm. Waktu muncul akar ditentukan dalam hari setelah tanam (HST), pengamatan dilakukan setiap hari. 3. Jumlah tunas Jumlah tunas ditentukan dengan menghitung jumlah tunas aksilar yang terbentuk, dilakukan setiap minggu hingga akhir pengamatan. 4. Jumlah daun Jumlah daun ditentukan dengan menghitung jumlah daun yang muncul pada akhir pengamatan. 5. Jumlah Akar Jumlah akar ditentukan dengan menghitung jumlah akar yang muncul pada akhir pengamatan. 6. Tingi Tunas Tinggi tunas ditentukan dengan mengukur ketinggian eksplan yang tumbuh dari pangkal tumbuh sampai ujung tumbuh tertinggi setiap eksplannya. 7. Panjang Akar Panjang akar ditentukan dengan mengukur dari pangkal muncul akar sampai ke ujung akar.

commit to user



F. Analisis Data Analisis data dilakukan secara deskriptif dan menggunakan analisis ragam berdasarkan Uji F taraf 5%. Jika terdapat beda nyata, maka dilanjutkan dengan uji DMRT taraf 5%. Data-data yang tidak memenuhi kaidah statistika dianalisis secara deskriptif.

commit to user

SKRIPSI PEMBERIAN AUKSIN (NAA) DAN SITOKININ (BAP) SEBAGAI PEMACU PEMBENTUKAN TUNAS JERUK KEPROK TAWANGMANGU SECARA IN VITRO

Recommend Documents