merupakan anak pertama dari Bapak Soekadi (almarhum) dan Ibu Soewarti. Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA IKIP Semarang, lulus pada tahun 1983. Pada tahun 1995 lulus dari jenjang S2 Program Studi Biologi Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, kemudian sejak tahun 2002 terdaftar sebagai mahasiswa program doktor di Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Departemen Pendidikan Nasional.
Sejak tahun 1986 sampai sekarang tercatat sebagai staf pengajar jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Semarang (Unnes). Sejak menjadi staf pengajar penulis aktif dalam sejumlah kegiatan penelitian dan pengabdian masyarakat dengan dana dari Departemen Pendidikan Nasional, dan dalam berbagai pelatihan serta seminar ilmiah tingkat regional maupun nasional.
Selama mengikuti program S3, penulis bersama Komisi Pembimbing telah menulis beberapa artikel dari hasil penelitian selama studi. Poster dan karya
ilmiah berjudul ”Cekaman oleh PEG dalam media in vitro dan penapisan
toleransi kacang tanah terhadap kekeringan” telah disajikan pada Seminar Nasional PERIPI di Bogor, tanggal 5 – 7 Agustus 2004. Sebuah artikel telah diterbitkan di jurnal ilmiah terakreditasi, yaitu Berkala Penelitian Hayati volume 11 (1):39-48 tahun 2005 yang berjudul ”Polietilena glikol (PEG) dalam media in vitro menyebabkan kondisi cekaman yang menghambat perkembangan tunas kacang tanah (Arachis hypogaea L.)”. Sebuah artikel lain berjudul ”Seleksi in vitro embrio somatik kacang tanah pada medium dengan polietilen glikol untuk stimulasi kondisi cekaman kekeringan” telah dimuat di jurnal ilmiah terakreditasi Biosfera volume 23 (1) tahun 2006.
xiii
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR GAMBAR xix
DAFTAR ISTILAH xxii
I PENDAHULUAN
Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 3
Pendekatan Masalah dan Strategi Penelitian ... 3
II TINJAUAN PUSTAKA
Variasi Somaklonal Kacang Tanah ... 9
Pengaruh Cekaman Kekeringan terhadap Tanaman ... 11
Mekanisme Toleransi Tanaman terhadap Cekaman Keke- ringan ...
13
Seleksi in Vitro untuk Toleransi terhadap Cekaman
Kekeringan ...
17
III EFEKTIVITAS POLIETILENA GLIKOL SEBAGAI BAHAN
PENYELEKSI SIFAT TOLERANSI TERHADAP
CEKAMAN KEKERINGAN DALAM MEDIA IN VITRO
Abstrak ... 20 Abstract ... 21 Pendahuluan ... 22 Bahan dan Metode
Bahan Tanaman dan Perlakuan PEG ... 24
Perkecambahan dan Pertumbuhan Tunas ... 24
Respon Eksplan terhadap Cekaman PEG ... 24
Pengamatan dan Analisis Data ... 25
Pengukuran Kandungan Prolina Jaringan Eksplan ... 26
Hasil
Respon Eksplan Kecambah terhadap Cekaman PEG 27
Respon Eksplan TDK terhadap Cekaman PEG ... 30
Respon Eksplan TTK terhadap Cekaman PEG ... 31
Akumulasi Prolina akibat Cekaman PEG ... 32
Pembahasan ... 35 Simpulan ... 40
IV SELEKSI IN VITRO EMBRIO SOMATIK KACANG
TANAH PADA MEDIA DENGAN POLIETILENA GLIKOL YANG MENSIMULASIKAN KEKERINGAN
Abstrak ... 41 Abstract ... 42 Pendahuluan ... 43 Bahan dan Metode
xiv
Konsentrasi Sub-letal ………. 45
Regenerasi Tanaman R0 dari ES Hasil Seleksi in vitro 45
Hasil
Respon ES Kacang Tanah terhadap Cekaman PEG .. 46
Konsentrasi Sub-letal PEG ... 47 ES Kacang Tanah yang Insensitif terhadap PEG
Konsentrasi Sub-letal ... 48 Tanaman R0 dari ES Hasil Seleksi in vitro ... 50 Pembahasan ... 51 Simpulan ... 53 V VARIAN KUALITATIF DAN KUANTITATIF KACANG
TANAH HASIL KULTUR IN VITRO DAN HASIL SELEKSI IN VITRO
Abstrak ... 54 Abstract ... 55 Pendahuluan ... 56 Bahan dan Metode
Bahan Tanaman dan Induksi Variasi Somaklonal ... 57
Pertumbuhan ES Varian dalam Media Kultur dan Media Selektif serta Regenerasinya menjadi Tanaman
R0 ... 57 Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman R0, R1 dan
R2 ... 58 Penentuan Varian ... 59 Hasil Tanaman R0, R1 dan R2 ... 60 Varian Kualitatif ... 59 Varian Kuantitatif ... 63 Pembahasan ... 68 Simpulan ... 71 VI TOLERANSI GALUR KACANG TANAH HASIL KULTUR
DAN SELEKSI IN VITRO TERHADAP CEKAM AN AKIBAT PENYIRAMAN PEG
Abstrak ... 73 Abstract ... 74 Pendahuluan ... 75 Bahan dan Metode
Bahan Tanaman ... 76
Evaluasi Respon terhadap Cekaman PEG ... 76
Analisis Respon terhadap Cekaman PEG ………. 78
Hasil
Respon Pertumbuhan Tanaman Kacang Tanah
terhadap Cekaman PEG ... 80 Toleransi terhadap Cekaman PEG ... 85
Mekanisme Toleransi terhadap Cekaman PEG ... 86
Pembahasan ... 88 Simpulan ... 92
xv
Abstrak ... 94 Abstract ... 95 Pendahuluan ... 96 Bahan dan MetodeBahan Tanaman ... 97
Evaluasi Respon terhadap Cekaman Kekeringan ... 98
Evaluasi Toleransi Tanaman terhadap Cekaman
Kekeringan ... 99 Analisis Mekanisme Toleransi terhadap Cekaman
Kekeringan ... 99 Hasil
Respon Pertumbuhan Tajuk terhadap Cekaman
Kekeringan ... 100 Respon Pertumbuhan Akar terhadap Cekaman
Kekeringan ………... 102
Respon Hasil terhadap Cekaman Kekeringan ……….. 105
Toleransi Galur Kacang Tanah Varian terhadap
Cekaman Kekeringan ... 107 Mekanisme Toleransi terhadap Cekaman
Kekeringan... 108 Pembahasan ... 110 Simpulan ... 116 VIII PEMBAHASAN UMUM ... 117
IX SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ... 125 Saran ... 127 X DAFTAR PUSTAKA ... 128 LAMPIRAN ... 137
xvi
Halaman
1 Pengaruh konsentrasi PEG dalam medium in vitro
terhadap PET, PDT dan PAT dari sembilan kultivar kacang
tanah ... 28
2 Pengaruh konsentrasi PEG dalam medium in vitro
terhadap panjang epikotil, panjang akar utama, jumlah akar cabang dan jumlah daun kecambah sembilan kultivar kacang tanah serta nilai relatifnya terhadap perlakuan
PEG 0% ... 29
3 Pengaruh konsentrasi PEG terhadap pertambahan tinggi,
jumlah daun dan jumlah akar utama pada eksplan tunas yang berasal dari benih dengan kotiledon (TDK) dan nilai
relatifnya terhadap konsentrasi PEG 0% ... 30
4 Pengaruh konsentrasi PEG terhadap jumlah daun layu
dan skor kerusakan tunas pada eksplan tunas yang
berasal dari benih dengan kotiledon (TDK) ... 32
5 Pengaruh konsentrasi PEG terhadap jumlah daun layu per
botol pada eksplan tunas yang berasal dari poros embrio
tanpa kotiledon (TTK) ... 33
6 Pengaruh konsentrasi PEG dalam medium in vitro
terhadap pertambahan tinggi dan jumlah daun pada eksplan tunas yang berasal dari poros embrio tanpa kotiledon (TTK) dan nilai relatifnya terhadap konsentrasi PEG 0% ...
33
7 Pengaruh konsentrasi PEG terhadap persentase eksplan
yang hidup, rataan embrio somatik (ES) yang terbentuk per eksplan dan jumlah total ES kacang tanah kultivar Badak, Kelinci, Singa, dan Zebra setelah tiga bulan dalam media selektif ...
47
8 Persentase penurunan jumlah eksplan yang hidup, rataan
embrio somatik (ES) per eksplan dan jumlah total ES kacang tanah kultivar Badak, Kelinci, Singa, dan Zebra setelah tiga bulan dalam media selektif dengan penambahan PEG 6000 5%, 10%, 15% atau 20%
dibandingkan dengan media PEG 0% ... 48
9 Jenis, frekuensi dan persentase varian kualitatif pada
tanaman hasil kultur in vitro (K0) dan seleksi in vitro (K15)
xvii
11 Rataan nilai dan ragam karakter kuantitatif pertumbuhan
akar dan hasil pada populasi tanaman hasil kultur in vitro dan hasil seleksi in vitro generasi R0, R1 zuriat R0, dan
R2 zuriat R1 pada kacang tanah kultivar Kelinci ... 64
12 Nomor-nomor galur dari populasi R1-K0, R2-K0 dan R2-
K15 yang dievaluasi toleransinya terhadap cekaman PEG
15% ... 77
13 Kriteria penentuan respon tanaman berdasarkan nilai
intensitas kerusakan daun (IKD) ... 79 14 Rataan nilai dan ragam tinggi tanaman, jumlah daun, berat
basah dan berat kering tajuk tanaman kacang tanah kultivar Kelinci populasi standar, R1-K0, R2-K0 dan R2-
K15 dalam kondisi optimum dan cekaman PEG 15% ... 81
15 Rataan nilai dan ragam bobot basah, bobot kering akar
dan panjang akar primer tanaman kacang tanah kultivar Kelinci populasi standar, R1-K0, R2-K0 dan R2-K15 dalam
kondisi optimum dan cekaman PEG 15% ... 83
16 Biomassa pada kondisi cekaman PEG 15% dan kondisi
optimum galur-galur tanaman kacang tanah kultivar Kelinci yang teridentifikasi toleran terhadap cekaman
kekeringan berdasarkan nilai S ... 87
17 Nomor-nomor galur tanaman dari populasi R1-K0, R2-K0
dan R2-K15 yang dievaluasi toleransinya terhadap
cekaman PEG 15% ... 97
18 Rataan nilai dan ragam peubah-peubah pertumbuhan
tajuk tanaman kacang tanah kultivar Kelinci populasi tanaman standar, R1-K0, R2-K0, dan R2-K15 dalam
kondisi optimum dan kondisi cekaman kekeringan ... 102
19 Rataan nilai dan ragam panjang akar primer, jumlah akar
cabang, bobot basah dan bobot kering akar kacang tanah kultivar Kelinci populasi tanaman standar, R1-K0, R2-K0, dan R2-K15 dalam kondisi optimum dan kondisi cekaman
kekeringan ... 104
20 Rataan nilai dan ragam jumlah polong total dan jumlah
polong bernas kacang tanah kultivar Kelinci populasi tanaman standar, R1-K0, R2-K0, dan R2-K15 dalam