Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L ) dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh Dan Eksplan Secara In Vitro

(1)

PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR

(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI

ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN

SECARA IN VITRO

NURBAITI

---

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

RINGKASAN

NURBAITI. Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan

Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro. Dibimbing oleh G A WATTIMENA dan AGUS PURWITO.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajaripengaruh jenis eksplan dan kombinasi zat pengatur tumbuh terhadap perbanyakan dan pertumbuhan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) secara in vitro. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi IPB pada bulan Januari 2006 sampai September 2006.

Penelitian terdiri dari empat percobaan: 1) induksi tunas menggunakan dua jenis eksplan, tunas epikotil dan hipokotil yang diberi zat pengatur tumbuh dengan berbagai taraf konsentasi, penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pertunasan yaitu MS yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh (0, 0.05, 0.1 mg/l NAA dan 0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l BAP). 2) Induksi akar menggunakan eksplan tunas pucuk dan penanaman eksplan dilakukan ke dalam medium pengakaran dengan perlakuan (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l IBA dan 0, 1.0, 2.0 mg/l paclobutrazol). 3a) Induksi kalus menggunakan eksplan hipokotil yang telah ditumbuhkan dalam kondisi in vitro. Percobaan ini menggunakan rancangan lingkungan acak lengkap dengan perlakuan: A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l, B=BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l, C=BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l, D = BAP 5.2 mg/l + 1.2 NAA mg/l. 3b) Kalus hasil percobaan 3a digunakan sebagai eksplan, disubkultur pada media perlakuan (0, 0.1, 0.2 mg/l IBA dan 0, 0.5, 1.0 mg/l kinetin). Rancangan yang digunakan adalah rancangan perlakuan faktorial disusun dalam rancangan lingkungan acak lengkap.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat pengatur tumbuh NAA dan BAP berpengaruh terhadap pembentukan tunas pada eksplan tunas epikotil dan hipokotil. Penambahan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l merupakan perlakuan terbaik untuk induksi tunas jarak pagar tetapi multiplikasinya masih rendah. Zat pengatur tumbuh IBA dan paclobutrazol belum mampu meningkatkan pembentukan akar jarak dan konsentrasi IBA 2 mg/l merupakan konsentrasi terbaik untuk pembentukan akar. Penambahan zat pengatur tumbuh BAP dan NAA dapat menginduksi pembentukan kalus dan kombinasi BAP 1.3 mg/l dan NAA 0.3 mg/l merupakan kombinasi terbaik. Penambahan zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin belum mampu meregenerasikan kalus dan penambahan IBA 0.2 mg/l dapat meningkatkan pertumbuhan kalus.

(3)

© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak Cipta dilindungi undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB

(4)

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul

Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat

Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro, adalah hasil karya saya dengan

arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Agustus 2007

Nurbaiti

(5)

PERBANYAKAN TANAMAN JARAK PAGAR

(Jatropha curcas L.) DENGAN MANIPULASI

ZAT PENGATUR TUMBUH DAN EKSPLAN

SECARA IN VITRO

NURBAITI

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Agronomi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

Judul Tesis : Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro.

Nama : Nurbaiti

NIM : A 351040091

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc

Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Agronomi Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS

(7)

(8)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis untuk menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut Pertanian Bogor dengan judul ”Perbanyakan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) dengan Manipulasi Zat Pengatur Tumbuh dan Eksplan Secara in Vitro”.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. G.A. Wattimena, M.Sc dan Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc yang telah membimbing dan memberikan saran mulai dari awal pemilihan judul, pelaksanaan penelitian hingga selesainya penulisan tesis ini. Prof. Dr. Ir. Nurhajati A. Mattjik, MS selaku penguji luar komisi dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku ketua program studi Agronomi IPB.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada Pemerintah Daerah Kabupaten Pidie yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi Institut Pertanian Bogor.

Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Kepala Laboratorium Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor atas kemudahan menggunakan fasilitas laboratoriumnya, Ibu Nia Dahniar, SP serta kru laboran (Pak Asep, Sarah dan Iri), rekan-rekan yang bergabung di Forsca (Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi) IPB dan rekan-rekan yang bergabung di Ikamapa IPB.

Secara khusus, penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada suami tercinta Yusrizal Fadli, atas segala bentuk pengorbanan, kesetiaan, kesabaran, pengertian, dorongan moril dan doa sejak menikah sampai sekarang. Kepada ananda tersayang Harizal Fikra, Afwan Aulia dan Nurul Fadhlia, ayahanda Mukhsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah, serta ayahanda M. Yusuf (alm) dan Ibunda Maryam yang tanpa mengenal lelah selalu memanjatkan doa demi keberhasilan ini, penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang tulus. Kepada Abang dan adik-adik tercinta, terima kasih atas segala perhatian, kasih sayang dan simpati yang diberikan kepada penulis selama ini.

(9)

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tesis ini dan semoga karya kecil ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2007

(10)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Agustus 1968 sebagai anak kedua dari enam bersaudara pasangan Ayahanda Muchsin Hanafiah dan Ibunda Martawiyah.

Pendidikan dasar sampai menengah atas penulis selesaikan di Sigli Kabupaten Pidie. Pada Tahun 1993 penulis memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Program Studi Ilmu Tanah Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala Banda Aceh.

(11)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan ... 3

Hipotesis ... 3

TINJAUAN PUSTAKA ... 4

Botani, Penyebaran dan Manfaat Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) ... 4

Kultur Jaringan Tanaman ... 4

Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan ... 6

Kultur Jaringan Tanaman Jarak Pagar ... 7

BAHAN DAN METODE ... 10

Tempat dan Waktu ... 10

Bahan dan Alat ... 10

Pelaksaan Penelitian ... 10

Sterilisasi Alat dan Lingkungan Kerja ... 11

Pembuatan Larutan Stok dan Pembuatan Media ... 11

Sterilisasi Sumber Eksplan dan Penanaman ... 11

Metode Penelitian ... 12

Percobaan I : Pengaruh Taraf Konsentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi Tunas Jarak Pagar dengan Eksplan Tunas Pucuk Epikotil dan Hypokotil ... 12

Percobaan II : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Paclobutrazol dalam menginduksi Akar Jarak Pagar ... 14

Percobaan IIIa : Pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi Kalus Jarak Pagar ... 16

Percobaan IIIb : Pengaruh Taraf Konsentarasi IBA dan Kinetin terhadap Regenerasi Kalus Jarak pagar ... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19

Kondisi Umum ... 19

Percobaan I Hasil ... 22

Percobaan II Hasil …………... 31

Percobaan III a Hasil ………..………... 35

Percobaan III b Hasil ………... 38

Pembahasan ……..……….. 41

SIMPULAN DAN SARAN ……….. 48

DAFTAR PUSTAKA ……….. 49

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Perubahan warna yang terjadi pada perkembangan embrio menjadi kecambah ... 21 2 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BAP terhadap pembentukan tunas jarak

pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil ……… 22 3 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar

dengan eksplan tunas epikotil ... 23 4 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar

dengan eksplan hipokotil ……… 24 5 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan

eksplan tunas epikotil umur 8 MST ... 25 6 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan

eksplan hipokotil umur 8 MST ……….. 25 7 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan tunas

epikotil ...……….. 26 8 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan

hipo-kotil ... 27 9 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan tu-

nas epikotil pada 8 MST ... 30 10 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan

hipokotil ... 30 11 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap pembentukan akar

jarak pagar ……… 31 12 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak pagar 33 13 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak pagar 33 14 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas tanaman

jarak pagar pada 8 MST ...…..……….... 34 15 Rekapitulasi uji F pengaruh BAP dan NAA terhadap pembentukan kalus jarak

pagar ... 35 16 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan kalus jarak pagar …………. 36 17 Pengaruh BAP dan NAA terhadap waktu inisiasi kalus jarak pagar ... 36 18 Pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak pagar …………. 37 19 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar ...……….. 37 20 Rekapitulasi uji F pengaruh IBAdan kinetin terhadap pertumbuhan kalus jarak

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Gambar alur penelitian ... 12

2 Eksplan yang digunakan untuk induksi tunas ... 12

3 Eksplan yang digunakan untuk induksi akar ... 14

4 Eksplan yang digunakan untuk induksi kalus ... 16

5 Eksplan yang digunakan untuk regenerasi kalus ... 17

6 Skoring perubahan warna eksplan hipokotil jarak pagar ... 17

7 Skoring perkembangan kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ... 18

8 Skoring warna kalus pada eksplan hipokotil jarak pagar ... 18

9 Sumber eksplan untuk perbanyakan jarak ... 19

10 Tahapan perkecambahan biji jarak pada media tumbuh MS0 ... 20

11 Tahapan perkecambahan embrio jarak pada media tumbuh MS0 ... 20

12 Kecambah yang mengalami pertumbuhan abnormal ... 21

13 Kecambah yang berasal dari eksplan biji dan embrio ………... 21

14 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan tunas pucuk pada 2, 4, 6, dan 8 MST ...……….. 26

15 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan hipokotil pada 2, 4, 6, dan 8 MST ... 28

16 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil setelah 8 MST pada berbagai perlakuan ... 28

17 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan hipokotil setelah 8 MST pada berbagai perlakuan ...………...………... 29

18 Interaksi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil pada 8 MST ... 32

19 Pertumbuhan jarak pagar pada berbagai macam kombinasi IBA dan paclobutrazol 8 MST ... 32

20 Interaksi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas jarak pagar pada 8 MST .. 34

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Komposisi Media MS (Murashige and Skoog) ... 52 2 Pembuatan larutan stok untuk zat pengatur tumbuh ……… 52 3 Berbagai cara sterilisasi jarak pagar serta persentase keberhasilan sterilisasi

eksplan ………. 53 4 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman

jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ... 54 5 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas tanaman

jarak pagar dengan eksplan hipokotil …... 55 6 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman

jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……... 55 7 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah tunas tanaman

jarak pagar dengan eksplan hipokotil ………... 55 8 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun tanaman

jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil ……... 56 9 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan hipokotil ..……… 57 10 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak

pagar dengan eksplan tunas epikotil ... 58 11 Tabel sidik ragam pengaruh NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak

pagar dengan eksplan hipokotil ………...………. 58 12 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah akar jarak pagar ... 59 13 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap jumlah daun jarak

pagar ... ……….. 60

14 Tabel sidik ragam pengaruh IBA dan Paclobutrazol terhadap tinggi tanaman jarak pagar ...………... 61 15 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan jarak pagar 61 16 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap induksi kalus jarak pagar 62 17 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak pagar ... 62 18 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar ... 63 19 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan kinetin terhadap warna kalus jarak pagar 64 20 Tabel sidik ragam pengaruh BAP dan Kinetin terhadap berat basah kalus jarak

(15)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Cadangan minyak mentah dunia semakin hari semakin berkurang padahal kebutuhannya semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dunia. Menghadapi kenaikan harga minyak pada tahun 2005, pemerintah Indonesia melakukan kebijakan pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan (Krisnamukti 2006). Beberapa tanaman yang mempunyai potensi sebagai Bahan Bakar Nabati (BBN) antara lain kelapa sawit, kelapa , ubi kayu, ubi jalar, tebu, kedelai, jagung, dan jarak pagar.

Melihat potensi yang terdapat pada tanaman jarak pagar maka tanaman ini mulai dikembangkan karena biji jarak pagar dapat diolah untuk menghasilkan minyak yang akan diproses lebih lanjut menjadi biodiesel, biogasoline, dan bahan pembuatan sabun. Selama ini tanaman jarak hanya ditanam sebagai pagar dan tidak diusahakan secara khusus padahal tanaman ini selain dapat digunakan sebagai sumber penghasil bahan bakar juga dapat digunakan sebagai biopestisida untuk mengendalikan hama pada kapas, sorghum dan jagung. Sebagai mollukasida, ekstrak minyak jarak cukup berhasil untuk mengendalikan keong emas, dan sebagai obat, minyak jarak dapat digunakan untuk meredakan rasa sakit karena rematik. Pada industri tekstil tanaman jarak digunakan sebagai bahan pewarna (Heyne 1987; Gubitz et al. 1999).

Secara agronomis tanaman jarak pagar ini dapat beradaptasi dengan lahan ataupun agroklimat di Indonesia bahkan tanaman ini dapat tumbuh baik pada kondisi kering maupun pada lahan dengan dengan tingkat kesuburan rendah (lahan kritis). Walaupun tanaman jarak pagar termasuk tanaman yang mudah tumbuh, tetapi ada permasalahan yang dihadapi dalam pengembangannya saat ini yaitu belum adanya varietas atau klon yang unggul, jumlah ketersediaan bibit yang terbatas, teknik budidaya yang belum memadai dan sistem pemasaran serta harga yang belum ada standar (Hariyadi 2005).

(16)

sangat terbatas sedangkan bibit yang dibutuhkan sangat banyak (Wattimena et al. 1992).

Salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan dan perbanyakan cepat tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) untuk keperluan industri adalah pemakaian Teknologi Kultur Jaringan. Perbanyakan dengan teknik ini memiliki kelebihan yaitu tanaman dapat diperbanyak setiap saat tanpa tergantung musim karena dilakukan di ruang tertutup, tidak memerlukan bahan tanam yang banyak, dapat memperbanyak tanaman dalam jumlah besar dalam waktu yang relatif singkat dan tanaman yang dihasilkan seragam dan juga tanaman yang dihasilkan bebas dari penyakit.

Beberapa metode yang ditempuh dalam perbanyakan secara in vitro yaitu perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar dan pembentukan tunas adventif atau somatik embrio adventif yang meliputi morfogenesis langsung dan morfogenesis tidak langsung (Wattimena et al. 1992). Morfogenesis langsung terjadi karena pembentukan langsung dari bagian jaringan eksplan dan morfogenesis tidak langsung karena pembentukannya terjadi setelah melalui tahap pembentukan kalus.

Keberhasilan dari teknik kultur jaringan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan dan morfogenesis jaringan yang dikulturkan yang dipengaruhi oleh faktor genotip dari bakal tanaman yang dikulturkan, media dan zat pengatur tumbuh, faktor lingkungan dan faktor fisiologi jaringan yang digunakan sebagai eksplan (George dan Sherrington 1984) Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu komponen media yang sangat berpengaruh dalam keberhasilan teknik kultur jaringan, seperti auksin, sitokinin, giberelin, asam absisik (ABA), etilen, dan retardan. (Wattimena et al. 1992). Masalah utama dalam penggunaan zat pengatur tumbuh adalah ketepatan memilih jenis dan konsentrasi yang sesuai dengan jenis tanaman dan kondisi fisiologis dari eksplan atau jaringan yang ditumbuhkan. Hal ini dikarenakan setiap jenis dan jaringan tanaman mempunyai respon tersendiri terhadap pemberian zat pengatur tumbuh (Gunawan 1992).

(17)

Tujuan

1. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan BAP dalam menginduksi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil.

2. Untuk mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi akar tanaman jarak pagar.

3. Untuk mempelajari pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi kalus dan mempelajari dan menganalisis pengaruh taraf kosentrasi zat pengatur tumbuh IBA dan kinetin untuk meregenerasikan kalus jarak pagar.

Hipotesis

1. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi tunas jarak dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil.

2. Terdapat interaksi antara taraf kosentrasi IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi akar tanaman jarak.

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

Botani, Penyebaran dan Manfaat

Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Klasifikasi botani jarak pagar menurut Hambali et al. (2006) yaitu : Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Euphorbiales

Famili : Euphorbiaceae

Genus : Jatropha Species : curcas

Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan tanaman perdu dengan tinggi 1 – 7 meter, bercabang tidak teratur berasal dari Amerika. Batangnya berkayu, silindris dan bila terluka akan mengeluarkan getah (Heyne 1987).

Daunnya berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3 atau 5, tulang daun menjari dengan 5 – 7 tulang utama, warna daun hijau (permukaan bawah lebih pucat dibanding bagian atas). Panjang tangkai daun antara 4 – 15 cm. Bunga berwarna kuning kehijauan, berupa bunga majemuk berbentuk malai dan berumah satu. Bunga jantan dan betina tersusun dalam rangkaian berbentuk cawan, muncul di ujung atau di ketiak daun.Buah berupa buah kotak berbentuk bulat telur, diameter 2 – 4 cm, berwarna hijau ketika muda dan kuning jika sudah masak. Buah jarak terbagi tiga ruang yang masing-masing ruang diisi tiga biji yang berbentuk bulat lonjong dan berwarna coklat kehitaman (Hambali et al. 2006).

Saat ini tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) telah tersebar ke hampir seluruh daerah di Indonesia, dan dapat tumbuh dengan baik di daerah yang beriklim kering maupun pada lahan yang dengan kesuburan rendah (Hariyadi 2005).

Selain sebagai penghasil sumber bahan bakar, tanaman jarak dapat juga dijadikan sebagai bahan baku obat-obatan dan bahan pewarna (Heyne 1987). Menurut Hambali et al. (2006) minyak yang berasal dari tanaman jarak pagar dapat juga digunakan untuk pembuatan sabun dan biopestisida.

Kultur Jaringan Tanaman

(19)

sel, jaringan atau organ, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan aseptik yang kaya nutrisi serta zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya dengan tujuan agar bagian-bagian tersebut memperbanyak diri dan beregenerasi kembali menjadi tanaman lengkap.

Hartmann dan Kester (1983) menyatakan bahwa proses yang menginduksi pembentukan jaringan dari sel atau kalus menjadi tunas, tunas adventif atau akar hingga akhirnya menjadi tanaman lengkap yang sempurna disebut organogenesis. Menurut Zhang dan Lemaux (2005) pada kultur in vitro organogenesis tunas berasal dari differensiasi sel somatik bukan dari sel embrio. Organogenesis tersebut dikendalikan oleh keberadaan gen yang berada pada eksplan yang berespon terhadap pemberian zat pengatur tumbuh sehingga mempengaruhi pembelahan sel dan proses diferensiasinya.

Metode perbanyakan tanaman secara in vitro dapat ditempuh dengan dua cara yaitu (1) Melalui multiplikasi tunas dari mata tunas aksilar, dan (2) Melalui pembentukan tunas adventif dan embrio somatik secara langsung maupun tidak langsung melalui pembentukan kalus (Wattimena et al. 1992). Metode yang pertama yaitu perbanyakan tunas dari mata tunas aksilar lebih banyak digunakan dalam usaha perbanyakan tanaman. Telah banyak penelitian yang dilakukan membuktikan bahwa metode tersebut lebih cepat dan dalam hal perbanyakan tanaman dan sedikit penyimpangan genetik bahkan tidak terjadi penyimpangan genetik. Morfogenesis tidak langsung melalui pembentukan kalus, tingkat penyimpangan genetik yang lebih tinggi dan waktu perbanyakan yang lebih lama.

Syarat awal untuk menerapkan metode kultur jaringan sebagai suatu cara perbanyakan pada suatu tanaman yaitu: (1) kecepatan organogenesis atau embriogenesis untuk pembentukan planlet tinggi, (2) planlet yang dihasilkan secara in vitro harus mampu bertahan di lapang dan penampakan di lapang seperti yang diharapkan atau lebih baik, (3) penggunaan kultur jaringan dapat memberikan keuntungan lebih dibandingkan sistem perbanyakan secara konvensional, dan (4) sifat-sifat atau karakteristik yang diinginkan harus dapat dipertahankan (Brown & Sommer 1982 dalam Mentari 2006).

(20)

Peranan Zat Pengatur Tumbuh dalam Kultur Jaringan

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (<1 μM) yang bersifat mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Wattimena 1988), sedangkan menurut Beyl (2005) zat pengatur tumbuh akan memberikan pengaruh pada selang konsentrasi 0,001 – 10 μM.

Zat pengatur tumbuh juga menstimulasi pembelahan dan perkembangan sel, kadang-kadang jaringan atau eksplan dapat memproduksi zat pengatur tumbuh sendiri (endogen), tetapi biasanya zat pengatur tumbuh harus ditambahkan dari luar ke medium kultur jaringan untuk pertumbuhan dan perkembangan dari kultur (Beyl 2005). Menurut Gunawan (1995) pemberian zat pengatur tumbuh dari luar adalah untuk mengubah nisbah zat pengatur tumbuh yang ada pada tanaman. Perubahan nisbah itu selanjutnya merubah laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Wattimena (1988), mengelompokkan zat pengatur tumbuh menjadi lima golongan yaitu auksin, sitokinin, asam absisik (ABA), etilen, dan retardan. Jenis zat pengatur tumbuh yang sering digunakan dalam kultur jaringan adalah auksin dan sitokinin, dimana efek perbandingan auksin dan sitokinin terhadap morfogenesis dari kultur jaringan dijelaskan oleh Skoog dan Miller (1957) masih digunakan sebagai dasar untuk manipulasi tanaman sampai sekarang. Efek dari zat pengatur tumbuh sangat tergantung pada jenis dan kosentrasi yang digunakan dan jaringan target (Beyl 2005).

Menurut Gunawan (1995), sitokinin yang sering digunakan pada kultur jaringan adalah kinetin, zeatin, BA, BAP, 2iP dan PBA. Sedangkan auksin terdiri dari IAA, 2,4-D, IBA, NAA dan 2,4,5 T. Zat pengatur tumbuh sitokinin dapat merangsang berbagai tanggap biologi bila diberikan secara eksogen terhadap seluruh tanaman atau organ tanaman yang mempengaruhi pembelahan sel, morfogenesis, memacu perkembangan kuncup samping tanaman dikotil, menghambat gugurnya daun dan mempunyai kemampuan menunda penuaan (Salisbury dan Ross 1995). Pengaruh dominansi meristem apikal dapat dihilangkan dengan penambahan zat pengatur pertumbuhan terutama sitokinin ke dalam medium (Wattimena et al. 1992). Auksin berperan pada proses perkembangan tanaman, merangsang pemanjangan dan pembesaran sel, dominan apikal, induksi akar dan embrio somatik (Beyl 2005).

(21)

diberikan kepada tanaman yang responsif menghambat perpanjangan batang tanpa mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan daun tanpa mendorong pertumbuhan yang abnormal. Pengaruh fisilogis dari retardan antara lain adalah menghambat etiolasi, meningkatkan perakaran stek, menghambat senescene, memperpanjang masa simpan, meningkatkan pembuahan, dan membantu perkecambahan dan pertumbuhan (Wattimena 1988). Jenis-jenis retardan antara lain cycocel, ancymidol, alar, paclobutrazol dan uniconazale.

Kultur Jaringan Tanaman Jarak Pagar

Dalam pelaksanaan kultur in vitro dengan tujuan untuk perbanyakan vegetatif tanaman diperlukan beberapa langkah umum seperti penyiapan eksplan, sterilisasi baik alat-alat yang digunakan maupun eksplan, pembuatan media, penanaman dan regenerasi tanaman menjadi planlet dan aklimatisasi (Gunawan 1992).

Sebelum melakukan kultur in vitro untuk suatu tanaman kegiatan pertama yang perlu dilakukan adalah memilih tanaman induk yang hendak diperbanyak. Tanaman tersebut harus jelas jenis, species dan varietas serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit.

Pada hampir semua tanaman yang masih muda (juvenil) dimana keadaan sel-selnya masih aktif membelah merupakan bagian tanaman yang paling baik untuk eksplan (Wattimena et al. 1992). Umumnya bagian tanaman yang digunakan sebagai eksplan adalah jaringan muda yang sedang tumbuh aktif dan mempunyai daya generasi lebih tinggi, sel-selnya masih aktif membelah diri dan relatif lebih bersih (Yusnita 2003).

Sel-sel bagian tanaman yang masih juvenil dan yang sudah dewasa ternyata memiliki karakteristik yang berbeda. Kalus yang terbentuk dari jaringan juvenil ini ternyata lebih mudah membentuk tunas adventif sementara yang berasal dari jaringan dewasa lebih banyak membentuk embrio somatik (George dan Sherrington 1984).

Pada umumnya eksplan yang digunakan dalam kegiatan kultur in vitro adalah kotiledon, umbi, batang, daun, pucuk, tunas, akar, tangkai daun, jaringan ovul atau embrio (Gunawan 1995). Pada tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) eksplan dapat berupa hipokotil, epikotil, pucuk, daun dan tangkai daun (Sujatha dan Mukta 1996; Wie Qin et al. 2004).

(22)

bebas kontaminan merupakan langkah yang sangat penting. Bahan tanam dari lapang mengandung debu, kotoran dan berbagai kontaminan hidup pada permukaannya. Kontaminan hidup dapat berupa cendawan bakteri, serangga, tungau serta spora (Gunawan 1995).

Pemilihan metode sterilisasi harus tepat karena sterilisasi hanya mengeliminasi kontaminan dan tidak mematikan jaringan eksplan. Sterilisasi eksplan biasa dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan kimia berupa bakterisida dan fungsida seperti deterjen, benlate, dithane 45, agrimicin, HgCl2, Na hypoclorit dan air steril. Sterilisasi

tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) dapat dilakukan dengan merendam biji jarak yang telah dikupas dalam larutan 0,15% HgCl2selama 25 menit dan dibilas dengan air

steril (Wei Qin et al. 2004).

Zat pengatur tumbuh merupakan salah satu komponen media yang sangat berpengaruh dalam keberhasilan teknik kultur jaringan tanaman jarak pagar, terutama keseimbangan antara auksin dan sitokinin karena merupakan agen yang mengatur pertumbuhan. Kombinasi penggunaan auksin dan sitokinin dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman jarak, penggunaan IBA 0,1 mg/l dan BA 0,5 mg/l dapat menginduksi pembentukan tunas dari epikotil (Wie Qin et al. 2004). Penelitian Sujatha dan Mukta (1996) menyimpulkan bahwa penggunaan IBA 4,9 μM dan BA 2,22 μM merupakan kombinasi terbaik untuk menginduksi tunas adventif.

Rajome dan Amla (2005) menggunakan eksplan tunas pucuk yang ditanam pada media MS dan BAP 2 mg/l untuk menginduksi tunas, sedangkan dengan penambahan IAA 0,5 mg/l, adenin sulphat 25 mg/l, glutamine 100 mg/l dan arang aktif 0,2% dapat meningkatkan proliferasi tunas.

Kombinasi penggunaan sitokinin dan auksin disamping dapat menginduksi tunas juga dapat menginduksi kalus. Pada percobaan Lu Wei et al. (2003) penggunaan media MS dengan 1 mg/l IBA dan 0,5 BA dapat menginduksi pembentukan kalus pada daun.

(23)

(24)

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Percobaan dilakukan di Laboratorium Biomolekuler dan Seluler Tanaman Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) Institut Pertanian Bogor, dimulai dari bulan Januari 2006 sampai September 2006.

Bahan dan Alat

Bahan tanaman yang digunakan adalah tunas epikotil, hipokotil, dan kalus yang telah ditanam dalam kondisi in vitro. Media yang digunakan adalah media MS (Murasighe dan Skoog). Zat pengatur tumbuh meliputi NAA, BAP, IBA, kinetin dan paclobutrazol. Bahan lain yang digunakan adalah agar-agar, gula, alkohol 95%, bahan kimia komponen media MS, Betadine, aquadest dan spritus. Bahan untuk sterilisasi tanaman adalah deterjen, bayclin (sodium hypoklorit), agrept (bakterisida), dithane (fungisida), dan air steril.

Alat yang digunakan adalah laminar air flow cabinet, bunsen, botol kultur, gunting, skapel, gagang skapel, pinset, cawan petri, karet, alat tulis, tissue dan clean pax.

Pelaksanaan Penelitian

Pelaksanaan penelitian meliputi beberapa tahap pekerjaan yang saling berkesinambungan: 1) Sterilisasi alat-alat gelas, alat-alat diseksi dan aquadest, (2) pembuatan larutan stok dan media , (3) sterilisasi sumber eksplan.

Sebelum pelaksanaan percobaan yang sebenarnya dilakukan percobaan pendahuluan yaitu sterilisasi dan penyediaan eksplan.

Sterilisasi Alat dan Lingkungan Kerja

(25)

Pembuatan Larutan Stok dan Pembuatan Media

Pada percobaan ini menggunakan media Murashige dan Skoog (MS). Untuk memudahkan pembuatan media dibuat larutan stok unsur-unsur penyusun media. Larutan stok digunakan untuk mempermudah kelarutan unsur yang digunakan dan untuk mendapatkan ketelitian yang tinggi. Pembuatan larutan stok media MS dikelompokkan ke dalam kelompok larutan stok A, B, C, D,E, F, G, vitamin, dan stok zat pengatur tumbuh (Lampiran 1).

Pembuatan media dilakukan dengan cara memipet larutan stok media dasar sebanyak volume yang dibutuhkan dan ditambah zat pengatur tumbuh sesuai perlakuan serta gula 30 g/l, kemudian campuran larutan tersebut ditera dengan menambahkan aquades menjadi satu liter ke dalam labu takar, lalu dilakukan penambahan zat pengatur tumbuh sesuai dengan perlakuan dan kemudian diaduk dengan menggunakan magnetik stirer. Selanjutnya diukur pH media dengan menggunakan pH meter menjadi 5,8. Untuk menaikkan ataupun menurunkan pH ditambah dengan KOH atau HCl 0.1 N sampai pH yang dimaksud tercapai. Ke dalam larutan media ditambah 8 gram agar-agar, kemudian dimasak sampai mendidih di atas kompor gas. Larutan media yang telah mendidih dimasukkan ke dalam botol-botol kultur steril sebanyak 15 ml/botol dan ditutup dengan plastik dan diikat karet, kemudian disterilkan dengan autoklaf selama 20 menit pada suhu 121oC dan tekanan 17,5 – 20 psi. Setelah disterilisasi media disimpan selama 3 – 6 hari untuk melihat ada tidaknya kontaminasi.

Sterilisasi Sumber Eksplan dan Penanaman

Eksplan yang berasal dari biji yang telah matang secara fisiologis dan berwarna kuning. Bahan tanam yang digunakan perlu disterilkan terlebih dahulu. Terdapat beberapa cara untuk sterilisasi eksplan (Lampiran 3), pada umumnya sterilisasi bahan tanaman terdiri dari dua tahap yaitu sterilisasi di luar laminar dan di dalam laminar.

(26)

Metode penelitian

Penelitian ini terdiri dari empat percobaan yaitu : 1) Pengaruh taraf konsentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil, 2) pengaruh taraf konsentrasi IBA dan paclobutrazol dalam menginduksi akar jarak pagar, 3) pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi kalus jarak pagar, dan 4) pengaruh taraf konsentrasi IBA dan kinetin terhadap regenerasi kalus jarak pagar. Bagan alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Bagan alur penelitian

Percobaan I : Pengaruh Taraf Kosentrasi NAA dan BAP dalam menginduksi Tunas Jarak Pagar dengan Eksplan Tunas Epikotil dan Hipokotil

Perlakuan dan Rancangan

Eksplan yang berupa tunas pucuk dan hipokotil yang telah ditumbuhkan pada kondisi in vitro selama 35 hari. Eksplan dipotong sepanjang 1 cm dengan menggunakan skapel dan pinset.

Gambar 2. Eksplan yang digunakan untuk induksi tunas. (A) Bibit jarak pagar 35 HST, Tunas epikotil, (C) Hipokotil.

Benih

Embrio

Kecambah

Eksplan

Hipokotil Tunas

Tunas Epikotil dan Hipokotil

Percobaan I Induksi Tunas

Percobaan II Induksi Akar

Percobaan III

Induksi & Regenerasi Kalus

(27)

Percobaan ini terdiri dari dua seri percobaan yang dibedakan oleh jenis eksplan yang digunakan dan kombinasi zat pengatur tumbuh yaitu :

Seri 1 : Menggunakan eksplan tunas epikotil dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA (0, 0.05, 0.1 mg/l) dan BAP (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l) Kedua faktor tersebut menghasilkan 12 kombinasi perlakuan, setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 5 kali,sehingga diperoleh 60 satuan percobaan.

Seri 2 : Menggunakan eksplan hipokotil dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA (0, 0.05, 0.1 mg/l) dan BAP (0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l) Kedua faktor tersebut menghasilkan 12 kombinasi perlakuan, setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 5 kali,sehingga diperoleh 60 satuan percobaan.

Percobaan ini menggunakan rancangan perlakuan faktorial yang disusun dalam rancangan lingkungan acak lengkap. Model statistik linier yang digunakan dalam rancangan menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002) yaitu :

Yijk = μ + (α)i + (β)j + (αβ)ij + Σijk

Dengan Yijk = hasil pengamatan yang diperoleh dari pengaruh NAA

konsentrasi ke-i, dan BAP konsentrasi ke-j dan ulangan ke-k. μ = nilai rata-rata hasil pengamatan untuk setiap satuan percobaan (α)i = pengaruh konsentrasi NAA pada taraf ke-i

(β)j = pengaruh konsentrasi BAP pada taraf ke-j

(αβ)ij = pengaruh interaksi perlakuan konsentrasi NAA taraf ke-i dan

konsentrasi BAP pada taraf ke-j

Σijk = pengaruh galat untuk pengamatan taraf ke (i, j, k)

i = 1, 2, 3 untuk perlakuan NAA j = 1, 2, 3, 4 untuk perlakuan BAP k = 1, 2, …., 5 untuk ulangan

Pengamatan

Pengamatan dilakukan dengan mengamati pertumbuhan dan perkembangan eksplan setiap dua minggu selama delapan minggu, kecuali untuk saat inisiasi tunas. Peubah yang diamati adalah :

1. Inisiasi tunas (Hari Setelah Tanam/HST).

Diamati setiap dua hari sekali pada setiap unit percobaan. 2. Persentase pembentukan tunas (%).

Σ Eksplan bertunas

(28)

3. Jumlah tunas, pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada 2, 4, 6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST).

4. Jumlah daun, pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada 2, 4, 6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST).

5. Tinggi tanaman (cm), pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada hari akhir pengamatan.

Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis sidik ragamnya, selanjutnya perlakuan yang berpengaruh nyata terhadap peubah yang diamati dibedakan dengan uji lanjut DRMT taraf 5% dengan menggunakan program SAS System for Windows v6.12.

Percobaan II : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Paclobutrazol dalam menginduksi Akar Jarak Pagar

Eksplan yang berupa tunas pucuk yang telah ditumbuhkan pada kondisi in vitro selama 45 hari. Eksplan dipotong sepanjang 1,5 cm dengan menggunakan skapel dan pinset.

Gambar 3. Eksplan yang digunakan untuk induksi akar. (A) Bibit jarak pagar 45 HST, (B) Tunas pucuk yang diakarkan.

Percobaan ini menggunakan rancangan perlakuan faktorial yang disusun dalam rancangan lingkungan acak lengkap. Faktor yang diteliti ada dua yaitu konsentrasi IBA dan konsentrasi paclobutrazol. Faktor pertama adalah konsentrasi IBA yang terdiri dari empat taraf konsentrasi yaitu 0, 0.5, 1.0, 2.0 mg/l dan dan faktor kedua adalah konsentrasi paclobutrazol yang terdiri dari tiga taraf yaitu 0, 1.0, 2.0 mg/l. Kedua faktor tersebut menghasilkan 12 kombinasi perlakuan, setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 5 kali,sehingga diperoleh 60 satuan percobaan.

Model statistik linier yang digunakan dalam rancangan menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002) yaitu :

Yijk = μ + (α)i + (β)j + (αβ)ij + Σijk

(29)

Dengan Yijk = hasil pengamatan yang diperoleh dari pengaruh IBA

konsentrasi ke-i, dan paclobutrazol kosentrasi ke-j dan ulangan ke-k.

μ = nilai rata-rata hasil pengamatan untuk setiap satuan percobaan (α)i = pengaruh konsentrasi IBA pada taraf ke-i

(β)j = pengaruh konsentrasi paclobutrazol pada taraf ke-j

(αβ)ij = pengaruh interaksi perlakuan konsentrasi IBA taraf ke-i dan

konsentrasi paclobutrazol pada taraf ke-j

Σijk = pengaruh galat untuk pengamatan taraf ke (i, j, k)

i = 1, 2, 3, 4 untuk perlakuan IBA j = 1, 2, 3 untuk perlakuan paclobutrazol k = 1, 2, …., 5 untuk ulangan

Pengamatan

Pengamatan dilakukan dengan mengamati pertumbuhan dan perkembangan eksplan setiap dua minggu selama delapan minggu. Peubah yang diamati adalah :

1. Persentase pembentukan akar (%). Σ Eksplan berakar

Σ Eksplan yang digunakan x 100%

2. Jumlah akar, pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada 2, 4, 6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST).

3. Jumlah daun, pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada 2, 4, 6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST).

4. Tinggi tanaman (cm), pada masing-masing unit percobaan dilakukan pada hari akhir pengamatan.

Analisis Data

(30)

Percobaan III : Pengaruh Auksin dan Sitokinin dalam menginduksi Kalus Jarak Pagar

a) Pengaruh BAP dan NAA dalam menginduksi Kalus Jarak Pagar

Eksplan berupa hipokotil yang berasal dari bibit jarak yang telah ditumbuhkan selama 35 hari. Eksplan dipotong sepanjang 1 cm dengan menggunakan skapel dan pinset kemudian ditanam ke medium perlakuan.

Gambar 4 Eksplan yang digunakan untuk induksi kalus. (A) Sumber eksplan bibit jarak pagar 35 HST, (B) Hipokotil.

Percobaan ini menggunakan rancangan lingkungan acak lengkap yang terdiri dari perlakuan :

A = BAP 0 mg/l + 0 NAA mg/l B = BAP 1.3 mg/l + 0.3 NAA mg/l C = BAP 2.6 mg/l + 0.6 NAA mg/l D = BAP 5.2 mg/l + 1.2 NAA mg/l

Setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali, sehingga diperoleh 20 satuan percobaan. Model statistik linier yang digunakan dalam rancangan menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002) yaitu :

Yijk = μ + (α)i + Σijk

Dengan Yijk = hasil pengamatan yang diperoleh dari pengaruh perlakuan

konsentrasi ke-i, dan ulangan ke-k.

μ = nilai rata-rata hasil pengamatan untuk setiap satuan percobaan (α)i = pengaruh konsentrasi perlakuan pada taraf ke-i

(31)

b) Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Kinetin terhadap Pertumbuhan Kalus Jarak Pagar

Kalus hasil percobaan IIIa digunakan sebagai eksplan, seleksi kalus yang digunakan sebagai eksplan berdasarkan skoring tertinggi. kalus yang terbentuk dipotong dengan skapel dengan ukuran 0,5 x 0,5 cm kemudian disubkultur pada media perlakuan.

Gambar 5. Eksplan yang digunakan untuk regenerasi kalus. (A) Hipokotil, (B) Kalus 4 MST pada media MS + BAP 1,3 mg/l + 0,3 NAA mg/l.

Percobaan ini menggunakan rancangan perlakuan faktorial yang disusun dalam rancangan lingkungan acak lengkap. Faktor yang diteliti ada dua yaitu konsentrasi IBA dan konsentrasi kinetin. Faktor pertama adalah konsentrasi IBA yang terdiri dari tiga taraf konsentrasi yaitu 0, 0.1, 0.2 mg/l dan dan faktor kedua adalah konsentrasi kinetin yang terdiri dari tiga taraf konsentrasi yaitu 0, 0.5, 1.0 mg/l. Kedua faktor tersebut menghasilkan 9 kombinasi perlakuan, setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 5 kali,sehingga diperoleh 45 satuan percobaan.

Pengamatan

Pengamatan dilakukan dengan mengamati pertumbuhan dan perkembangan eksplan setiap minggu selama empat minggu kecuali inisiasi kalus. Peubah yang diamati adalah :

1. Inisiasi kalus (Hari Setelah Tanam/HST). 2. Warna eksplan

Gambar 6. Skoring perubahan warna eksplan batang jarak pagar: (A) eksplan warna coklat (skor 1), (B) eksplan warna kuning (skor 2), (C) eksplan warna hijau kekuningan (skor 3), (D) eksplan warna hijau (skor 4), (E) eksplan warna hijau tua (skor 5).

A B C D E

(32)

3. Perkembangan Kalus

Gambar 7 Skoring perkembangan kalus pada eksplan batang jarak pagar: (A) eksplan membengkak (skor 1), (B) 1 – 25 % kalus (skor 2), (C) 26-50 % kalus menutupi eksplan (skor 3), (D) 51 – 75 % kalus menutupi eksplan (skor 4), (E) 76 – 100 % kalus menutupi eksplan eksplan (skor 5).

4. Warna kalus.

Warna kalus diamati dengan melihat perubahan warna kalus.

Gambar 8 Skoring warna kalus pada eksplan batang jarak pagar: (A) kalus mengering atau mati (skor 1), (B) 76 – 100 % kalus berwarna coklat (skor 2), (C) 21-75 % kalus berwarna coklat (skor 3), (D) kalus tidak berwarna atau bening (skor 4), (E) kalus berwarna hijau bening (skor 5).

Skoring untuk perubahan warna eksplan, perkembangan kalus dan warna kalus mengacu kepada beberapa penelitian induksi kalus sebelumnya pada komoditas lain dan dimodifikasi sesuai dengan jenis tanaman jarak pagar.

5. Bobot basah kalus 6. Bobot kering kalus

Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis sidik ragamnya, selanjutnya perlakuan yang berpengaruh nyata terhadap peubah yang diamati dibedakan dengan uji lanjut DRMT taraf 5% dengan menggunakan program SAS System for Windows v6.12.

A B C

A B C

D E

(33)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi umum

Percobaan pendahuluan dilaksanakan untuk mendapatkan eksplan steril yang akan digunakan untuk percobaan selanjutnya. Salah satu faktor yang mempengaruhi ketidakberhasilan perbanyakan secara in vitro adalah kontaminasi dari eksplan yang ditanam. Eksplan yang berasal dari dari lapang biasanya mempunyai tingkat kontaminasi yang cukup tinggi, hal ini disebabkan karena terbawanya mikroorganisme bersama eksplan. Dengan demikian diperlukan suatu metode sterilisasi yang tepat sehingga dapat mencegah kontaminasi dan tidak menghambat pertumbuhan eksplan. Pada Lampiran 3 terlihat beberapa metode sterilisasi yang dicobakan dengan berbagai jenis eksplan. Eksplan pada tanaman jarak pagar dapat berupa biji, embrio, dan stek tunas (Gambar 9).

Gambar 9 Sumber eksplan untuk perbanyakan jarak. Biji utuh (A), Biji dikupas (B), Embrio (C), dan Stek tunas (D).

Tingkat keberhasilan sterilisasi jarak berkisar antara 10 % - 78 %. Metode sterilisasi dengan menggunakan eksplan tunas memberikan hasil yang paling rendah yaitu 10 % dan sterilisasi menggunakan eksplan embrio menghasilkan tingkat keberhasilan paling tinggi yaitu sekitar 78 %. Hal ini disebabkan karena letak eksplannya embrio yang lebih terlindungi jika di dalam biji dibandingkan dengan eksplan tunas yang langsung berhubungan dengan lingkungan luar. Dari hasil pengamatan terdapat dua jenis mikroorganisme penyebab kontaminasi yaitu jamur dan bakteri. Jamur lebih dominan menyebabkan kontaminasi daripada bakteri. Jamur yang menyebabkan kontaminasi umumnya berwarna putih dan abu-abu sedangkan bakteri berbentuk lendir dan berwarna putih dan merah.

(34)

memerlukan waktu yang relatif lebih lama dan tidak seragam pertumbuhannya. Menurut Santoso (2005), pada 14 HST embrio baru muncul dan tumbuh tegak

Gambar 10 Tahapan perkecambahan biji jarak pagar pada media tumbuh MS 0 (A) Kultur berumur 10 HST, (B) 12 HST, (C) 14 HST (Santoso, 2005) Pertumbuhan yang lambat diduga akibat masih terdapatnya endosperm yang mengakibatkan biji membutuhkan energi dan waktu yang lama untuk membuka untuk menumbuhkan embrio. Endosperm yang diduga menjadi penghambat dalam mengecambahkan biji lalu dibuang, sehingga pada percobaan selanjutnya perkecambahan dimodifikasi dengan menggunakan bagian embrio saja. Hasil dari perkecambahan embrio ternyata sangat baik. Embrio mulai memberi respon dan berkembang pada 2 HST dan persentase tumbuhnya mencapai 78 % (Lampiran 3 dan Gambar 11)

Gambar 11 Tahapan perkecambahan embrio biji jarak pagar pada media tumbuh MS 0. (A) Kultur berumur 1 HST, (B) 2 HST, (C) 3 HST, (D) 4 HST,

(E) 5 HST, (F) 6 HST, (G) 7 HST, (H) 2 MST, dan (I) 4 MST.

A B C

D E F

(35)

Tabel 1 memperlihatkan kondisi kecambah yang mengalami perubahan warna dari putih menjadi hijau. Ini berarti terdapat perbedaan respon perubahan warna pada perkecambahan embrio. Pada umur 1 MST sebagian besar kecambah masih berwarna putih (72 %) dan warna kecambah akan berangsur-angsur menjadi hijau pada 4 MST (54 %). Pada beberapa kecambah juga terjadi pertumbuhan yang abnormal (Gambar 12).

Tabel 1 Perubahan warna yang terjadi pada perkembangan embrio menjadi kecambah

Warna kecambah 1 MST % 2 MST % 4 MST %

Putih

Batang putih + daun putih Batang hijau + daun putih

Batanghijau + daun sebagian hijau Batang dan daun hijau

Abnormal

Gambar 12 Kecambah yang mengalami pertumbuhan abnormal

Terdapat perbedaan pertumbuhan dan warna pada eksplan yang berasal dari biji dan eksplan yang berasal dari embrio. Pada umur 2 MST kecambah yang berasal dari eksplan embrio menunjukkan pertumbuhan lebih cepat dan kecambah berwarna hijau jika dibandingkan dengan eksplan dari biji masih berwarna putih (Gambar 13 ).

Gambar 13 Kecambah yang berasal dari eksplan biji (A) dan embrio (B)

(36)

PERCOBAAN I : Pengaruh Taraf Konsentrasi NAA dan BAP dalam Menginduksi Tunas Jarak Pagar dengan Eksplan Tunas Epikotil dan Hipokotil.

Hasil

Tunas Epikotil. Hasil uji F yang dilakukan terhadap hasil pengamatan disajikan dalam rekapitulasi respon peubah pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa pada eksplan tunas pucuk kosentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan BAP serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap waktu inisiasi tunas, jumlah tunas, jumlah daun pada 2 MST, 4 MST, 6 MST, 8 MST dan pada peubah tinggi tanaman .

Hipokotil. Pengaruh konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan BAP dengan eksplan hipokotil dapat dilihat pada Tabel 2 yang menunjukkan bahwa pada eksplan hipokotil konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan BAP serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap waktu inisiasi tunas, jumlah tunas, jumlah daun jarak pagar pada 4 MST, 6 MST, dan 8 MST, tetapi berpengaruh tidak nyata pada 2 MST. Hasil uji F yang dilakukan terhadap tinggi tanaman juga menunjukkan bahwa kosentrasi NAA dan BAP serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap peubah tinggi tanaman.

Tabel 2 Rekapitulasi uji F pengaruh NAA dan BAP terhadap pembentukan tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil dan hipokotil

Perlakuan

Eksplan tunas epikotil 1. Saat inisiasi tunas 2. Jumlah tunas 3. Jumlah daun

2 MST 4 MST 6 MST 8 MST

4. Tinggi tanaman Eksplan hipokotil 1. Saat inisiasi tunas 2. Jumlah tunas 3. Jumlah daun

4. Tinggi tanaman

**

(37)

Inisiasi Tunas

Tunas Epikotil. Perlakuan zat pengatur tumbuh NAA dan BAP berpengaruh sangat nyata terhadap waktu inisiasi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil (Lampiran 4). Hasil pengamatan saat inisiasi tunas jarak pada eksplan tunas epikotil ditunjukkan pada Tabel 3 . Inisiasi tunas tercepat pada perlakuan NAA 0.1 mg/l dan BAP 2 mg/l yaitu 22.0 HST dan yang terlama pada perlakuan BAP 2 mg/l tanpa penambahan NAA yaitu 26.0 hari, perlakuan NAA 0.1 mg/l dan BAP 1 mg/l yaitu 25.0 hari dan perlakuan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l yaitu 25.7 hari, sedangkan perlakuan lain yang dicobakan sampai akhir pengamatan (8 MST) belum berhasil membentuk tunas.

Tabel 3 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil

Zat Pengatur Tumbuh Tanaman (mg/l) HST

1. MS0 (kontrol) 2. BAP 0,5 3. BAP 1 4. BAP 2 5. NAA 0,05

6. NAA 0,05 + BAP 0,5 7. NAA 0,05 + BAP 1 8. NAA 0,05 + BAP 2 9. NAA 0,1

10. NAA 0,1 + BAP 0,5 11. NAA 0,1 + BAP 1 12. NAA 0,1 + BAP 2

0.0 c 0.0 c 0.0 c 26.0 ab

0.0 c 0.0 c 0.0 c 25.3 a

0.0 c 25.7 a 25.0 a

22.0 a

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT).

Angka yang ditampilkan merupakan data asli dan pengolahan data dengan transformasi

(x + 0.5)1/2 _.

(38)

Tabel 4 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap saat inisiasi tunas jarak pagar dengan eksplan hipokotil

Zat Pengatur Tumbuh Tanaman (mg/l) HST

1. MS0 (kontrol) 2. BAP 0,5 3. BAP 1 4. BAP 2 5. NAA 0,05

6. NAA 0,05 + BAP 0,5 7. NAA 0,05 + BAP 1 8. NAA 0,05 + BAP 2 9. NAA 0,1

10. NAA 0,1 + BAP 0,5 11. NAA 0,1 + BAP 1 12. NAA 0,1 + BAP 2

0.0 c 10.5 ab 11.5 ab

9.3 b

14.0 ab 19.5 ab 13.8 ab 17.5 ab 15.0 ab 14.0 ab 12.3 ab 15.8 ab

(x + 0.5)1/2

Jumlah Tunas

Tunas Epikotil. Perlakuan zat pengatur tumbuh NAA dan BAP berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil (Lampiran 6). Hasil pengamatan terhadap jumlah tunas dengan eksplan tunas epikotil disajikan pada Tabel 5 dan dapat dilihat bahwa hanya beberapa perlakuan yang berhasil membentuk tunas jarak pagar dengan persentase pembentukan tunas sebesar 36 %. Jumlah tunas tertinggi terdapat pada perlakuan NAA 0,1 mg/l dan BAP 2 mg/l yaitu 2.4 tunas dan yang terendah pada perlakuan NAA 0,05 mg/l dan BAP 2 mg/l yaitu 0.8 tunas.

(39)

Tabel 5 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil umur 8 MST

Zat Pengatur Tumbuh Tanaman (mg/l) Rata-rata Jumlah Tunas

1. MS0 (kontrol)

(x + 0.5)1/2

Tabel 6 Pengaruh kombinasi NAA & BAP terhadap jumlah tunas jarak pagar dengan eksplan hipokotil umur 8 MST.

Zat Pengatur Tumbuh Tanaman (mg/l) Rata-rata Jumlah Tunas

1. MS0 (kontrol)

(x + 0.5)1/2

Jumlah Daun

(40)

sedangkan pada perlakuan kontrol daun hanya terbentuk sampai 2 MST dan minggu selanjutnya mengalami kematian (Tabel 7).

Tabel 7 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan tunas epikotil

(x + 0.5)1/2

Perlakuan (T1 - T12) Jumlah

(41)

Hipokotil. Perlakuan zat pengatur tumbuh NAA dan BAP berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan tunas hipokotil pada 4 MST, 6 MST, dan 8 MST, tetapi berpengaruh tidak nyata pada 2 MST (Lampiran 9). Jumlah daun terbanyak pada perlakuan NAA 0.1 mg/l dan BAP 0.5 mg/l dengan rata-rata jumlah daun 7.20 helai, sedangkan pada perlakuan kontrol daun hanya terbentuk sampai 2 MST dan minggu selanjutnya mengalami kematian (Tabel 8).

Tabel 8 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap jumlah daun dengan eksplan hipokotil

(42)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Perlakuan (H1- H12) Jumlah

daun

Keterangan : H1= MS 0, H2=BAP 0.5 mg/l, H3=BAP 1 mg/l, H4=BAP 2 mg/l, H5=NAA 0.05 mg/l, H6=NAA 0.05 mg/l + BAP 0.5 mg/l, H7=NAA 0.05 mg/l + BAP 1 mg/l, H8=NAA 0.05 mg/l + BAP 2 mg/l, H9=NAA 0.1 mg/l, H10=NAA 0.1 mg/l + BAP 0.5 mg/l, H11=NAA 0.1 mg/l + BAP 1 mg/l, H12=NAA 0.1 mg/l + BAP 2 mg/l .

Gambar 15 Interaksi NAA dan BAP terhadap jumlah daun jarak pagar dengan eksplan hipokotil pada 2, 4, 6, dan 8 MST

Keterangan : 1=MS 0, 2=BAP 0.5 mg/l, 3=BAP 1 mg/l, 4=BAP 2 mg/l, 5=NAA 0.05 mg/l, 6=NAA 0.05 mg/l + BAP 0.5 mg/l, 7=NAA 0.05 mg/l + BAP 1 mg/l, 8=NAA 0.05 mg/l + BAP 2 mg/l, 9=NAA 0.1 mg/l, 10=NAA 0.1 mg/l + BAP 0.5 mg/l, 11=NAA 0.1 mg/l + BAP 1 mg/l, 12=NAA 0.1 mg/l + BAP 2 mg/l .

Gambar 16 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan tunas epikotil 8 MST pada perbagai perlakuan

T1 T2 T3 T4

T7

T6 T8 T5

(43)

Keterangan : H1=MS 0, H2=BAP 0.5 mg/l, H3=BAP 1 mg/l, H4=BAP 2 mg/l, H5=NAA 0.05 mg/l, H6=NAA 0.05 mg/l + BAP 0.5 mg/l, H7=NAA 0.05 mg/l + BAP 1 mg/l, H8=NAA 0.05 mg/l + BAP 2 mg/l, H9=NAA 0.1 mg/l, H10=NAA 0.1 mg/l + BAP 0.5 mg/l, H11=NAA 0.1 mg/l + BAP 1 mg/l, H12=NAA 0.1 mg/l + BAP 2 mg/l .

Gambar 17 Pertumbuhan jarak pagar dengan eksplan hipokotil setelah 8 MST pada berbagai perlakuan

Tinggi Tanaman

Tunas epikotil. Sama halnya dengan peubah jumlah tunas, peubah tinggi tanaman jarak diamati pada akhir pengamatan. Lampiran 10 menunjukkan hasil analisis ragam bahwa perlakuan NAA dan BAP berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman Jarak pagar. Tanaman tertinggi terdapat pada perlakuan NAA 0.05 mg/l dan BAP 2 mg/l yaitu 3.16 cm sedangkan tinggi tanaman terendah pada perlakuan kontrol yaitu 0.48 cm (Tabel 9).

Hipokotil. Hasil analisis ragam terhadap pengaruh kosentrasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman jarak memperlihatkan pengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman jarak pagar (Lampiran 11). Tunas tertinggi terdapat pada perlakuan NAA 0.05 mg/l dan BAP 2 mg/l yaitu 3.36 cm sedangkan tinggi tanaman terendah pada perlakuan kontrol yaitu 1.10 cm (Tabel 10).

H1 H2 H3 H4

H5 H6 H7 H8

H12 H11

(44)

Tabel 9 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan tunas epikotil pada 8 MST

BAP (mg/l)

(x + 0.5)1/2

Tabel 10 Pengaruh kombinasi NAA dan BAP terhadap tinggi tanaman dengan eksplan hipokotil 8 MST

BAP (mg/l)

(x + 0.5)1/2

(45)

Percobaan II : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Paclobutrazol dalam menginduksi Akar Jarak Pagar

Hasil Kondisi Umum

Proses pembentukan akar pada eksplan jarak pagar mulai terlihat pada satu minggu setelah tanam. Beberapa minggu kemudian sebagian besar eksplan mampu menghasilkan akar, dari 60 eksplan yang ditanam 70 % mampu menghasilkan akar.

Hasil uji F yang dilakukan terhadap hasil pengamatan disajikan dalam rekapitulasi respon peubah pada Tabel 11 yang menunjukkan perlakuan konsentrasi IBA berpengaruh sangat nyata terhadap peubah jumlah akar pada 4 MST, 6 MST, dan 8 MST tetapi tidak berpengaruh nyata pada 2 MST. Perlakuan kosentrasi paclobutrazol berpengaruh nyata terhadap peubah jumlah daun pada 2 MST, 4 MST, 6 MST, dan 8 MST. Interaksi antara kosentrasi IBA dan paclobutrazol juga berpengaruh nyata terhadap peubah tinggi tunas tanaman jarak pagar.

Tabel 11 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap pembentukan akar jarak pagar

Perlakuan

(46)

Keterangan : A1=MS 0, A2=PAC 1 mg/l, A3= PAC 2 mg/l, A4=IBA 0,5 mg/l, A5=IBA 0.5 mg/l+ PAC 1 mg/l, A6=IBA 0.5 mg/l + PAC 2 mg/l, A7=IBA 1 mg/l, A8=IBA 1 mg/l + PAC 1 mg/l, A9=IBA 1 mg/l + PAC 2 mg/l, A10=IBA 2 mg/l, A11=IBA 2 mg/l + PAC 1 mg/l, A12=IBA 2 mg/l + PAC 2 mg/l .

Gambar 19 Pertumbuhan jarak pagar pada berbagai macam kombinasi IBA dan paclobutrazol 8 MST

Jumlah Akar

Akar sebagai organ penting dari tanaman berperan menyerap zat-zat hara yang berguna bagi tanaman dari media tanam. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa terbentuknya akar mulai terjadi pada 2 MST hampir pada semua perlakuan

Lampiran 12 menunjukkan hasil analisis ragam perlakuan zat pengatur tumbuh IBA berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah akar tanaman jarak secara in vitro, pada 4 MST, 6 MST, dan 8 MST tetapi tidak berpengaruh nyata pada 2 MST sedangkan paclobutrazol tidak berpengaruh nyata (Tabel 12).

A1 A2 A3 A4

A5 A6 A7 A8

(47)

Tabel 12 Pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap rata-rata jumlah akar jarak pagar

(x + 0.5)1/2

Data pada tabel 12 menunjukkan bahwa media MS dengan penambahan IBA 2 mg/l dapat menginduksi akar dan menghasilkan akar terbanyak yaitu 2.6 pada 8 MST. Pada umur yang sama, meskipun tidak berpengaruh nyata, media MS dengan pemberian paclobutrazol juga menghasilkan akar terbanyak yaitu 1.7 akar.

Jumlah Daun

Hasil analisis ragam menunjukkkan bahwa perlakuan konsentrasi zat pengatur tumbuh paclobutrazol berpengaruh nyata terhadap penurunan jumlah daun tanaman jarak pagar secara in vitro (Lampiran 13). Pengaruh tunggal paclobutrazol memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan jumlah daun sedangkan pemberian IBA tidak berpengaruh nyata. Data pada Tabel 13 menunjukkan bahwa media MS tanpa pemberian paclobutrazol memberikan rata-rata jumlah daun tertinggi yaitu 2 helai dan rata-rata jumlah daun terendah pada perlakuan dengan penambahan paclobutrazol 2 mg/l yaitu 0.6 helai.

Tabel 13 Pengaruh IBA dan paclobutrazol terhadap rata-rata jumlah daun jarak pagar Jumlah daun

(48)

Tinggi Tanaman

Pengaruh konsentrasi zat pengatur tumbuh IBA dan paclobutrazol berpengaruh terhadap tinggi tunas tanaman jarak pagar. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi IBA dan paclobutrazol berpengaruh nyata terhadap tinggi tunas tanaman jarak pagar(Lampiran 12). Tunas tertinggi terdapat pada perlakuan dengan konsentrasi IBA 0.5 mg/l tanpa pemberian paclobutrazol yaitu 4.2 cm, sedangkan tinggi tunas terendah terdapat pada perlakuan dengan konsentrasi IBA 2.0 mg/l dan paclobutrazol 2.0 mg/l yaitu 2.2 cm (Tabel 14).

Tabel 14 Pengaruh kombinasi IBA dan paclobutrazol terhadap tinggi tunas tanaman jarak pagar pada 8 MST

Paclobutrazol (mg/l)

(x + 0.5)1/2

(49)

Percobaan IIIa : Pengaruh BAP dan NAA dalam Menginduksi Kalus Jarak Pagar

Hasil

Kondisi Umum

Eksplan yang ditanam pada media mulai memberikan respon perubahan pada 1 MST dengan terjadinya pembengkakan, diduga karena proses penyerapan air dan hara telah terjadi. Pada umur 2 MST eksplan yang ditanam pada media perlakuan mulai membesar dan membentuk kalus pada media perlakuan yang mengandung sitokinin BAP dan auksin NAA.

Hasil uji F yang dilakukan terhadap hasil pengamatan disajikan dalam rekapitulasi respon peubah pada Tabel 15 yang menunjukkan perlakuan konsentrasi IBA dan BAP berpengaruh sangat nyata terhadap peubah warna eksplanpada 2 MST, 3 MST, 4 MST tetapi tidak berpengaruh nyata pada 1 MST, perkembangan kalus pada 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan warna kalus pada 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST. Hasil uji F yang dilakukan terhadap waktu inisiasi kalus menunjukkan bahwa perlakuan kosentrasi BAP dan NAA berpengaruh sangat nyata terhadap waktu inisiasi kalus. Tabel 15 Rekapitulasi uji F pengaruh BAP dan NAA terhadap pembentukan kalus jarak

pagar

No. Peubah BAP + NAA

1. 2.

3.

4.

Inisiasi kalus

Perubahan warna eksplan 1 MST

2 MST 3 MST 4 MST

Perkembangan kalus 1 MST

2 MST 3 MST 4 MST Warna kalus 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST

**

tn * ** ** **

** ** ** **

(50)

Warna Eksplan

Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan BAP dan NAA berpengaruh nyata terhadap warna eksplan tanaman jarak pagar pada 2 MST, 3 MST dan 4 MST kecuali pada 1 MST (Lampiran 15). Perubahan warna eksplan diamati dan ditentukan dengan sistem skoring. Skor tertinggi perubahan warna eksplan pada perlakuan dengan BAP 1.3 mg/l + NAA 0.3 mg/l dan skor terendah terdapat pada perlakuan kontrol (Tabel 16).

Tabel 16 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna eksplan kalus jarak pagar

Perlakuan (mg/l) MST 1 MST 2 MST 3 MST 4

BAP 0 + NAA 0 BAP 1.3 + NAA 0.3 BAP 2.6 + NAA 0.6 BAP 5.2 + NAA 1.2

4.0 a 4.0 a 4.0 a 3.8 a

3.4 b 4.0 a 4.0 a 3.8 ab

2.8 b 3.8 a 4.0 a 3.8 a

2.6 b 3.8 a 3.8 a 3.6 a

Keterangan : Angka rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada pada kolom yang sama, berbeda tidak nyata menurut uji DMRT 5%.

Inisiasi Kalus

Hasil pengamatan saat inisiasi kalus ditunjukkan pada Tabel 17. Saat inisiasi kalus tercepat pada perlakuan BAP 2.6 mg/l + NAA 0.6 mg/l yaitu 5.6 HST, sedangkan eksplan pada perlakuan tanpa pemberian zat pengatur tumbuh tidak mampu membentuk kalus sampai akhir pengamatan.

Tabel 17 Pengaruh BAP dan NAA terhadap waktu inisiasi kalus jarak pagar

Perlakuan (mg/l) HST

BAP 0 + NAA 0 BAP 1.3 + NAA 0.3 BAP 2.6 + NAA 0.6 BAP 5.2 + NAA 1.2

0.0 b 6.0 a 5.6 a 6.2 a

(51)

Perkembangan Kalus

Hasil analisis ragam pada Lampiran 17 menunjukkan bahwa zat pengatur tumbuh BAP dan NAA berpengaruh sangat nyata terhadap perkembangan kalus pada 2 MST, 3 MST, dan 4 MST tetapi tidak berpengaruh nyata pada 1 MST. Pada 3 dan 4 MST perkembangan kalus terbaik pada perlakuan BAP 1.3 mg/l+ NAA 0.3 mg/l, pada perlakuan tersebut 76 – 100% kalus menutupi eksplan (Tabel 18).

Tabel 18 Pengaruh BAP dan NAA terhadap perkembangan kalus jarak pagar

Warna Kalus

Tabel sidik ragam pada Lampiran 18 menunjukkan pengaruh zat pengatur tumbuh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar. Warna kalus ditentukan dengan sistem skoring. Skor tertinggi warna kalus jarak pagar terdapat pada perlakuan BAP 1.3 mg/l + NAA 0.3 mg/l (Tabel 19). Pada perlakuan tersebut kalus berwarna hijau bening. Tabel 19 Pengaruh BAP dan NAA terhadap warna kalus jarak pagar

(52)

Percobaan IIIb : Pengaruh Taraf Konsentrasi IBA dan Kinetin terhadap Regenerasi Kalus Jarak Pagar

Hasil

Hasil uji F yang dilakukan terhadap hasil pengamatan disajikan dalam rekapitulasi respon peubah pada Tabel 20 yang menunjukkan bahwa pada pertumbuhan kalus jarak pagar dipengaruhi oleh konsentrasi zat pengatur tumbuh IBA dan interaksi antara IBA dan kinetin berpengaruh nyata terhadap warna kalus pada 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, bobot basah kalus dan bobot kering kalus.

Tabel 20 Rekapitulasi uji F pengaruh IBA dan Kinetin terhadap pertumbuhan kalus Jarak pagar

No. Peubah Perlakuan

IBA KIN IBA x KIN

1.

2. 3.

Warna kalus 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST

Bobot basah kalus Bobot kering kalus

** ** ** **

** *

tn tn tn tn tn tn

** ** ** **

** **

Keterangan : tn = Berpengaruh tidak nyata, * = Berpengaruh nyata pada taraf 5% dan ** = Berpengaruh nyata pada taraf 1%

Warna Kalus

(53)

Tabel 21 Pengaruh kombinasi IBA dan kinetin terhadap warna kalus jarak pagar

Keterangan : Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada minggu yang sama kecuali rata-rata tidak berbeda nyata menurut uji DMRT 5%.

Bobot Basah dan Bobot Kering Kalus

(54)

Tabel 22 Pengaruh kombinasi IBA dan kinetin terhadap bobot basah kalus jarak pagar

Tabel 23 Pengaruh kombinasi IBA dan kinetin terhadap bobot kering kalus jarak pagar Kinetin (mg/l)

Keterangan : K1=MS0, K2=Kinetin 0.5 mg/l, K3= Kinetin 1 mg/l, K4=IBA 0.1 mg/l, K5=IBA 0.1 mg/l + Kinetin 0.5 mg/l, K6= IBA 0.1 mg/l + Kinetin 1 mg/l, K7= IBA 0.2 mg/l , K8= IBA 0.2 mg/l + Kinetin 0.5 mg/l, K9= IBA 0.1 mg/l + Kinetin 1 mg/l

Gambar 21 Pertumbuhan kalus jarak pagar pada berbagai perlakuan umur 4 MST

(55)

PEMBAHASAN

Pertumbuhan dan Perkembangan Embrio

Pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tahap awal ditandai dengan respon dari kotiledon dan pemanjangan radikula yang diikuti dengan perubahan warna eksplan dari putih menjadi hijau (Gambar 11). Perubahan ini diduga karena telah terjadi perubahan morfologis dan fisiologis dari embrio.

Pada pertumbuhan dan perkembangan embrio terjadi tiga peristiwa. Yang pertama adalah pembelahan sel : satu sel membelah menjadi dua sel, yang tidak selalu serupa satu sama lain. Yang kedua adalah pembesaran sel: salah satu atau kedua sel anak tersebut membesar volumenya. Peristiwa ketiga adalah diferensiasi sel: sel yang sudah mencapai volume tertentu akhirnya menjadi terspesialisasi. Berbagai macam cara sel membelah, membesar dan terspesialisasi telah menghasilkan berbagai jenis jaringan dan organ tumbuhan (Salisburry dan Ross 1992).

Terdapat perbedaan pertumbuhan dan warna pada eksplan yang berasal dari biji dan eksplan yang berasal dari embrio. Pada umur 2 MST kecambah yang berasal dari eksplan embrio menunjukkan pertumbuhan lebih cepat dan kecambah berwarna hijau jika dibandingkan dengan eksplan dari biji masih berwarna putih (Gambar 13), hal ini diduga disebabkan karena pada eksplan biji proses perkecambahan dimulai dengan imbibisi, pengambilan air dan proses biokimia yang menyertai perkecambahan (Lakitan 1996). Ketika proses imbibisi terjadi, bahan-bahan koloid terutama protein cenderung mengembang dan pengembangan ini sering kali bertanggung jawab terhadap pemecahan biji (Fisher 1992). Pertumbuhan yang lambat pada eksplan dari biji diduga akibat masih terdapatnya endosperm yang mengakibatkan biji membutuhkan energi dan waktu yang lama untuk membuka dan untuk menumbuhkan embrio sedangkan pada eksplan embrio perkecambahan langsung dimulai dengan memanjangnya radikula.

Pembentukan Tunas