PERKEMBANGAN MORFOLOGI BUNGA DAN UJI VIABILITAS
SERBUK SARI
Aeschynanthus radicans
var. ‘Monalisa’
DI KEBUN RAYA BOGOR
SITI MARIA ULFAH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perkembangan Morfologi Bunga dan Uji Viabilitas Serbuk Sari Aeschynanthus radicans var. „Monalisa‟ di Kebun Raya Bogor adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, 23 Januari 2015
Siti Maria Ulfah
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
PERKEMBANGAN MORFOLOGI BUNGA DAN UJI VIABILITAS
SERBUK SARI
Aeschynanthus radicans
var. ‘Monalisa’
DI KEBUN RAYA BOGOR
SITI MARIA ULFAH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Perkembangan Morfologi Bunga dan Uji Viabilitas Serbuk sari Aeschynanthus radicans var. „Monalisa‟ di Kebun Raya Bogor”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dorly dan Ibu Sri Rahayu selaku pembimbing I dan pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, kritik dan saran dalam penulisan skripsi
2. Bapak Berry Juliandi selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik dalam penulisan skripsi
3. Kedua orang tua dan keluarga yang selalu memberikan nasehat, motivasi, bimbingan, kasih sayang, semangat dan doa yang tidak pernah berhenti kepada penulis
4. Keluarga besar LIPI dan Laboratorium Treub Kebun Raya Bogor serta Laboratorium Mikroteknik Biologi IPB yang telah berkenan memberikan izin penelitian kepada penulis
5. Kapsah selaku partner penelitian
6. Keluarga Besar Chlorophyl yang telah banyak membantu selama perjalanan penelitian sampai penulisan
7. Teman-teman Biologi 47 untuk kebersamaannya
8. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu terimakasih atas dukungannya
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari seluruh pihak. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat menambah wawasan dan bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya, khususnya bagi mahasiswa Biologi FMIPA IPB.
Bogor, 23 Januari 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
BAHAN DAN METODE 2
Waktu dan Tempat 2
Bahan dan Alat 2
Metode 2
Analisis data 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 4
Perkembangan Morfologi Bunga 4
Penelitian Pendahuluan Viabilitas Serbuk sari 6
Uji Viabilitas Serbuk sari dengan Pengecambahan secara In Vitro 8 Uji Viabilitas Serbuk Sari dengan Metode Pewarnaan 11
Uji Korelasi 13
SIMPULAN DAN SARAN 14
Simpulan 14
Saran 14
DAFTAR PUSTAKA 15
LAMPIRAN 17
DAFTAR TABEL
1 Ukuran panjang tabung serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ setiap
jam dalam media BK pada stadia H0 8
2 Ukuran panjang tabung serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam
media BK 10
3 Hasil uji korelasi antara media kecambah dengan pewarna 14
DAFTAR GAMBAR
5 Viabilitas pengecambahan serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟
dalam media BK 9
6 Viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam anilin blue
1% 11
7 Viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam I2KI 1% 12
8 Viabilitas serbuk sari dengan uji pewarnaan 13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Pembuatan pewarna anilin blue 1% 17
2 Pembuatan pewarna I2KI 1% 18
3 Pembuatan media Brewbaker dan Kwack (BK) 19
4 Sidik ragam viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam
9 Uji DMRT viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam I2KI
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Aeschynanthus merupakan marga epifit dari suku Gesneriaceae dengan 160 spesies yang tersebar luas di Asia Tenggara. Persebaran marga ini juga teramati dari Sri Lanka dan Himalaya sampai Papua dan Pulau Solomon (Denduangboripant et al. 2001). Aeschynanthus dikenal dengan nama bunga lipstik dilihat dari morfologi bunga tubular berwarna merah dan jingga.
Bunga A. radicans var. „Monalisa‟ termasuk tanaman hias yang memiliki bentuk dan corak warna yang menarik. Tanaman hias komersil di industri pasar sangat memperhatikan variasi morfologi, aroma, warna, sebagai target utama. Penelitian dan publikasi mengenai fenologi seperti perkembangan bunga pada A. radicans var. „Monalisa‟, sampai saat ini belum banyak dilakukan. Informasi mengenai fase-fase perbungaan terutama perkembangan bunga dapat memberikan informasi dasar untuk program pemuliaan tanaman dalam perakitan varietas-varietas tanaman baru. Varietas tanaman baru ini diharapkan memiliki kombinasi bentuk bunga, warna, ukuran, dan karakteristik lain yang berbeda dari tanaman induknya (Jamsari et al. 2007). Penelitian fenologi pada bunga ini meliputi morfologi dan perkembangan bunga, masa kematangan serbuk sari, reseptivitas kepala putik serta waktu saat bunga mekar dan gugur. Informasi ini diharapkan akan menjadi landasan dalam meningkatkan pemahaman pada A. radicans var. „Monalisa‟, untuk perencanaan pemuliaan tanaman melalui kegiatan persilangan buatan.
A. radicans var. „Monalisa‟ termasuk tumbuhan dikogami protandri yang mempengaruhi sistem breeding pada tanaman berbunga, dimana benang sari dan putik tidak matang secara bersamaan. Dikogami jenis protandri yaitu benang sari mengalami kematangan lebih dulu dari putiknya. Bilamana putiknya mulai matang, maka tangkai sarinya telah layu (Darjanto dan Satifah 1990).
Pengetahuan mengenai viabilitas serbuk sari dari tanaman dikogami sangat diperlukan untuk menunjang keberhasilan penyerbukan atau persilangan. Komponen yang dapat menentukan keberhasilan persilangan tanaman salah satunya adalah ketersediaan serbuk sari dengan viabilitas yang tinggi (Widiastuti dan Palupi 2008). Viabilitas serbuk sari dapat diketahui dengan berbagai macam metode pengujian. Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui viabilitas serbuk sari yaitu perkecambahan serbuk sari secara in vitro. Media perkecambahan serbuk sari secara in vitro yang digunakan pertama kali diformulasikan oleh Brewbaker dan Kwack pada tahun 1963 untuk beragam spesies (Brewbaker dan Kwack 1964). Viabilitas serbuk sari juga dapat dilakukan dengan menggunakan metode pewarnaan.
Tujuan Penelitian
2
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Februari-Nopember 2014. Pengambilan sampel dilakukan di Kebun Raya Bogor. Uji viabilitas serbuk sari dengan metode pengecambahan dilakukan di Laboratorium Treub Kebun Raya Bogor LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia), sedangkan uji viabilitas serbuk sari dengan metode pewarnaan dilakukan di Laboratorium Mikroteknik Departemen Biologi IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah serbuk sari bunga A. radicans var. „Monalisa‟ stadia satu hari sebelum bunga mekar (H-1) sampai bunga gugur (H+12), anilin blue 1% (Lampiran 1), I2KI 1% (Lampiran 2), media Brewbaker dan Kwack (BK)
yang terdiri dari 10% sukrosa, 100 ppm H3BO4, 300 ppm Ca(NO3)2.4H2O, 200
ppm MgSO4.7H2O, dan 100 ppm KNO3 dalam 1000 mL aquades (Lampiran 3),
serta tisu.
Alat yang digunakan adalah timbangan analitik, labu takar, cawan petri, gelas obyek, gelas penutup, pipet, jarum, counter, mikroskop yang dilengkapi dengan kamera, kamera digital, dan alat tulis.
Metode
Pengamatan Perkembangan Bunga. Morfologi perkembangan bunga
diamati dari awal tunas bunga hingga bunga mekar (antesis) dan akhirnya gugur. Proses perubahan warna dan ukuran panjang baik pada kelopak maupun mahkota, serta setiap tahap perkembangan bunga diamati dan dicatat pada buku pengamatan. Bunga antesis dilakukan pengamatan jumlah benang sari, putik, tipe bunga dan ciri-ciri lainnya seperti posisi benang sari terhadap putik.
Penelitian Pendahuluan Viabilitas Serbuk Sari. Serbuk sari A. radicans
var. „Monalisa‟ diambil dari bunga saat stadia H0 (bunga mekar), dengan 3 ulangan bunga masing-masing pada pohon yang berbeda. Serbuk sari diambil sekitar pukul 07.00-08.00 WIB dengan suhu rata-rata 23o-26oC pada rumah kaca. Uji pengecambahan dengan kondisi suhu ruang 24oC mengacu pada Wahyudin (1999). Sumber serbuk sari dibedakan dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek. Serbuk sari yang telah disiapkan, dikecambahkan dalam media BK pada gelas obyek, lalu masing-masing gelas obyek dimasukkan ke dalam cawan petri yang diberi tisu lembab, kemudian diamati setiap jam pada 9 jam pertama yaitu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan jam ke-16 serta jam ke-24. Pengamatan viabilitas serbuk sari dan panjang tabung serbuk sari dilakukan pada 5 bidang pandang di bawah mikroskop dengan perbesaran 100x yang dilengkapi dengan mikrometer dengan
3
Uji Viabilitas Serbuk sari dengan Pengecambahan Secara In Vitro.
Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ diambil dari bunga saat satu hari sebelum bunga mekar (H-1) hingga bunga gugur (H+12). Sumber serbuk sari pada bunga dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek dipisahkan untuk dikecambahkan. Serbuk sari yang telah disiapkan, dikecambahkan dalam media BK pada gelas obyek, lalu dimasukkan di cawan petri yang dilapisi tisu lembab, kemudian diinkubasi sesuai waktu optimum, yaitu 8 jam untuk tangkai sari panjang dan 9 jam untuk tangkai sari pendek. Pengamatan viabilitas serbuk sari dan panjang tabung serbuk sari dilakukan sebanyak 3 kali ulangan bunga masing-masing pada pohon yang berbeda setiap stadia umur bunga. Pengamatan viabilitas dan ukuran panjang tabung serbuk sari dilakukan pada 5 bidang pandang di bawah mikroskop dengan perbesaran 100x. Banyaknya serbuk sari yang diamati tiap ulangan 270-555 butir. Persentase viabilitas serbuk sari dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
Viabilitas = Jumlah serbuk sari yang berkecambah pada bidang pandang x 100 Total serbuk sari yang dikecambahkan dalam bidang pandang
Uji Viabilitas dengan Metode Pewarnaan. Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek diambil dari bunga saat satu hari sebelum bunga mekar (H-1) hingga bunga gugur (H+12), masing-masing diwarnai dengan anilin blue 1% dan I2KI 1%. Pengamatan viabilitas
serbuk sari dilakukan sebanyak 3 kali ulangan bunga masing-masing pada pohon yang berbeda setiap stadia umur bunga. Serbuk sari yang telah diambil diletakkan pada gelas obyek yang telah ditetesi anilin blue 1% atau I2KI 1%, kemudian
ditutup dengan gelas penutup dan ditunggu selama 15 menit lalu diamati di bawah mikroskop pada 5 bidang pandang dengan perbesaran 400x. Banyaknya serbuk sari yang diamati tiap ulangan 170-295 butir. Serbuk sari viabel menunjukkan perubahan warna menjadi biru tua pada uji pewarnaan dengan anilin blue 1%, sedangkan serbuk sari yang tidak viabel berwarna biru muda hingga bening. Serbuk sari yang diwarnai dengan I2KI 1% dikategorikan viabel jika menunjukkan
perubahan warna kuning kecoklatan, sedangkan yang tidak viabel tetap bening. Persentase viabilitas serbuk sari dihitung menggunakan rumus sebagai berikut: Viabilitas = Jumlah serbuk sari yang terwarnai pada bidang pandang x 100%
Total serbuk sari yang diwarnai dalam bidang pandang
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor. Faktor pertama yaitu stadia umur bunga dari H-1 hingga H+12. Faktor kedua yaitu serbuk sari dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek. Analisis sidik ragam dilakukan terhadap viabilitas serbuk sari untuk uji pengencambahan dan uji pewarnaan. Apabila hasil sidik ragam berbeda nyata, dilakukan uji lanjut, yaitu uji Duncan Mean Range Test (DMRT). Uji korelasi dilakukan untuk melihat hubungan antara persentase viabilitas serbuk sari pada uji pengecambahan in vitro
dengan uji pewarnaan. Analisis data menggunakan software IBM SPSS Statistics
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perkembangan Morfologi Bunga
A. radicans var. „Monalisa‟ memiliki ciri-ciri pada daunnya, yaitu ujung daun runcing, tepi daunnya rata, pertulangan daun menyirip, bentuk daun bulat telur (ovate), pangkal daun membundar, dan duduk daun berhadapan, dengan permukaan daun berbulu. Bunga ini memiliki tata letak bunga di ujung batang dan ketiak daun, dengan bunga majemuk tipe payung. Permukaan bunga berbulu dan termasuk bunga lengkap, yaitu memiliki kelopak, mahkota yang saling berlekatan
(sympetalous) dengan tipe simetri bunga zygomorf, putik, dan 4 benang sari yang melekat pada mahkota (epipetalous) yang dibedakan atas 2 tangkai sari panjang dan 2 tangkai sari pendek. Tipe perlekatan antara tangkai sari dengan kepala sari pada bunga ini adalah dorsifik, dimana tangkai sari melekat pada bagian punggung kepala sari. Santoso et al. (2011) melaporkan bahwa bunga merupakan organ penting dalam usaha perakitan varietas atau jenis unggul bagi pemulia tanaman.
Perkembangan bunga A. radicans var. „Monalisa‟ diawali dengan inisiasi tunas bunga yang ditandai dengan tonjolan berwarna hijau pada ujung batang dan ketiak daun dengan panjang 0.2-0.3 cm. Tonjolan ini berubah berwarna kemerahan dalam waktu 7-8 hari dengan panjang 0.5-0.7 cm. Menurut Erwin dan Royal (1990), inisiasi bunga merupakan kenampakan awal dari tunas reproduksi yang terlihat secara makrokopis hingga membentuk kuncup bunga kecil, rangkaian bunga dan pembesaran kuncup menjadi kuncup besar. Mahkota A. radicans var. „Monalisa‟ mulai muncul setelah 13-19 hari. Mahkota ini tumbuh memanjang mencapai panjang maksimum kelopak bunga dalam waktu 24-27 hari.
5
Gambar 1 Perkembangan bunga A. radicans var. „Monalisa‟ dari inisiasi hingga antesis. (a) inisiasi tunas bunga; (b) inisiasi bunga berubah kemerahan; (c) mahkota mulai muncul; (d) kelopak mencapai panjang maksimum; (e) bunga antesis (mekar); = 1 mm; = 1 cm.
Perkembangan bunga pada A. radicans var. „Monalisa‟ diamati kondisinya sampai bunga tersebut gugur. A. radicans var. „Monalisa‟ pada stadia H0 (antesis) sampai H+2 umumnya memiliki kondisi tangkai sari (panjang dan pendek) yang sama, yaitu dalam kondisi berdiri tegak. Ukuran tangkai sari panjang adalah 5.1 cm, sedangkan tangkai sari pendek adalah 4.8 cm. Tangkai sari panjang mulai merunduk ketika stadia H+3 sedangkan tangkai sari pendek masih berdiri tegak. Tangkai sari pendek mulai merunduk ketika stadia H+4 dengan kondisi tangkai sari panjang sudah sangat merunduk. Bunga stadia H+5 menunjukkan kepala putik sudah reseptif dengan diameter kepala putik 0.5 cm. Tangkai sari panjang dan pendek merunduk semua dijumpai saat stadia H+6. Bunga tampak layu ketika stadia umur bunga H+9, dan biasanya bunga sudah mulai gugur. Namun, dari hasil pengamatan pada A. radicans var. „Monalisa‟, masa gugur bunga lebih banyak dijumpai saat stadia H+12 dan H+13 (Gambar 2). Putik setiap harinya akan bertambah panjang dan tidak bertambah panjang lagi ketika stadia H+7, kecuali jika ada penyerbukan maka panjang putik akan terus bertambah hingga menjadi buah.
Mahkota
(a) (b) (c)
6
Gambar 2 Perkembangan bunga A. radicans var. „Monalisa‟ mulai dari antesis hingga bunga gugur. (a) bunga antesis (mekar); (b) bunga stadia H+3; (c) bunga stadia H+4; (d) bunga stadia H+5; (e) bunga stadia H+6; (f)
bunga layu pada stadia H+9; (g) bunga stadia H+13 (gugur); = 1c = 1 cm.
Penyerbukan dapat terjadi apabila organ reproduksi betina dan jantan mencapai masa reseptif. A. radicans var. „Monalisa‟ saat masa reseptif, memiliki struktur putik lebih panjang dari benang sari. Menurut Ashari (2002) penyerbukan pada kondisi seperti ini memerlukan bantuan seperti angin, serangga dan manusia. Bunga yang proses penyerbukannya berhasil ditandai dengan bunga layu, kemudian bunga menjadi kering dan rontok, dan akhirnya menjadi buah muda yang berasal dari pemanjangan putik dengan ukuran panjang mencapai >10 cm. Buah muda ini berwarna hijau dan berubah warna menjadi hijau kekuningan disertai pecahnya polong buah menandakan buah telah matang. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sanjaya (2009), bahwa kematangan buah ditandai dengan mudah pecahnya polong buah dan terjadi perubahan warna buah dari hijau menjadi hijau kekuningan.
Penelitian Pendahuluan Viabilitas Serbuk sari
7 untuk serbuk sari dari tangkai sari pendek. Kemudian dilakukan pengamatan viabilitas dan panjang tabung serbuk sari pada saat 16 dan 24 jam setelah diinkubasi. Proses inkubasi selama 16 jam ternyata menghasilkan tabung serbuk sari yang sudah sangat panjang dan sulit dibedakan kepala tabung serbuk sarinya, sedangkan pengamatan saat 24 jam, serbuk sari telah lisis. Oleh karena itu, penentuan waktu optimun yang digunakan untuk inkubasi yaitu selama 8 jam untuk serbuk sari dari tangkai sari panjang dan 9 jam untuk serbuk sari dari tangkai sari pendek. Serbuk sari yang tidak muncul tabung kecambahnya dikategorikan tidak viabel. Serbuk sari yang berkecambah tidak hanya memiliki satu tabung serbuk sari. Namun, pada beberapa pengamatan juga ditemukan serbuk sari yang memiliki 4 tabung serbuk sari. Hal ini diduga serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ memiliki empat apertur (Gambar 3). Apertur pada permukaan serbuk sari mempunyai potensial untuk menjadi tempat keluarnya tabung serbuk sari (Erdtman 1972). Ukuran panjang tabung serbuk sari meningkat setiap jamnya, namun ukuran panjang tabung serbuk sari dari tangkai sari panjang lebih besar dibanding tangkai sari pendek. Ukuran panjang tabung serbuk sari tidak seragam, sehingga datanya ditampilkan dalam kisaran dari terpendek hingga terpanjang (Tabel 1). Hasil pengamatan setiap jam selama 8-9 jam menunjukkan viabilitas serbuk sari yang meningkat, dengan persentase viabilitas serbuk sari dari tangkai sari panjang lebih tinggi dibanding viabilitas serbuk sari dari tangkai sari pendek pada stadia H0 (Gambar 4).
Gambar 3 Pengamatan viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟. (a) serbuk sari viabel (V) dan tidak viabel (TV); (b) serbuk sari dengan 4 tabung serbuk sari; = 10 mm
TV
V
8
Tabel 1 Ukuran panjang tabung serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟setiap jam dalam media BK pada stadia umur bunga H0
Stadia Tangkai sari Panjang Tangkai sari Pendek
H0 tangkai sari panjang; PD = tangkai sari pendek
Berdasarkan penelitian pendahuluan, menunjukkan bahwa media BK cocok untuk uji pengecambahan serbuk sari pada A. radicans var. „Monalisa‟. Media BK merupakan media yang umum digunakan pada tumbuhan Angiospermae (Brewbaker dan Kwack 1964). Media BK banyak direkomendasikan dan digunakan oleh para peneliti karena dapat digunakan untuk bermacam-macam spesies (Wahyudin 1999).
Uji Viabilitas Serbuk sari dengan Pengecambahan Secara In Vitro
Nilai viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek pada media BK selama waktu optimum, menunjukkan viabilitas serbuk sari stadia umur bunga H0, H+1, H+2, H+3, H+4,
9 dan H+5 mencapai >30% (Gambar 5). Menurut Hersuroso et al. (1984) dalam Setiawan dan Ruskandi (2005), viabilitas serbuk sari >30% adalah viabilitas serbuk sari yang baik. Nilai persentase viabilitas A. radicans var. „Monalisa‟ tertinggi dijumpai pada bunga stadia H+2 yaitu sebesar 55.7% untuk serbuk sari dari tangkai sari panjang dan 56.7% untuk serbuk sari dari tangkai sari pendek. Sedangkan nilai viabilitas terendah dijumpai pada bunga stadia H+11 dan H+12 dengan nilai viabilitas serbuk sari dari tangkai sari panjang dan tangkai sari pendek masing-masing sebesar 2.1% dan 1.2%, serta 2.2% dan 0.9%.
Gambar 5 Viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dengan metode pengecambahan dalam media BK. Keterangan: PJ = tangkai sari panjang, PD = tangkai sari pendek, H-1 = bunga 1 hari sebelum antesis (mekar), H0 = bunga mekar, H+1-12 = hari usia bunga setelah mekar, BK = media Brewbaker dan Kwack
Hasil penelitian pada A. radicans var. „Monalisa‟ menunjukkan serbuk sari pada stadia H-1 sudah viabel, namun dengan persentase yang rendah. Viabilitas tertinggi dijumpai pada stadia H+2. Kemudian viabilitas menunjukkan penurunan pada stadia selanjutnya. Viabilitas serbuk sari rendah dapat disebabkan karena beberapa faktor, salah satunya adalah karena media perkecambahan yang digunakan kurang sesuai (Sari et al. 2010). Komposisi dan konsentrasi media yang digunakan dalam uji perkecambahan serbuk sari dapat mempengaruhi viabilitas serbuk sari pada berbagai jenis tumbuhan (Wang et al. 2003). Menurut Khan dan Perveen (2008), komposisi media yang dibutuhkan untuk perkecambahan serbuk sari adalah air, gula, garam anorganik, dan vitamin. Faktor lain yang mempengaruhi viabilitas serbuk sari adalah metode penyimpanan serbuk sari. Serbuk sari bunga A. radicans var. „Monalisa‟ pada penelitian ini disimpan pada bunganya di lapangan dari sebelum antesis sampai bunga tersebut gugur pada stadia H+12. Menurut Darjanto dan Satifah (1990), makin lama serbuk sari itu disimpan, maka berkurang daya tumbuhnya, sampai pada suatu saat tidak dapat berkecambah sama sekali.
Berdasarkan hasil penelitian pada A. radicans var. „Monalisa‟, dapat dikatakan bahwa semakin bertambah stadia umur bunga (semakin lama disimpan), viabilitas serbuk
10
sari menurun. Hal ini dijumpai pada uji viabilitas serbuk sari stadia H+3 hingga H+12. Ukuran panjang tabung serbuk sari pada setiap stadia umur bunga tidak seragam, sehingga datanya ditampilkan dalam kisaran dari terpendek hingga terpanjang (Tabel 2). Tangkai Sari Panjang Tangkai Sari Pendek
H-1 33.6 - 186.6 136.3 - 142.3
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam, uji viabilitas pengecambahan dalam media BK menunjukkan bahwa faktor stadia umur bunga memberikan pengaruh yang nyata, sedangkan faktor tangkai sari tidak berpengaruh nyata, sehingga dilakukan uji lanjut DMRT pada faktor stadia umur bunga (Lampiran 4).
Hasil uji DMRT menunjukkan nilai viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ yang tinggi dijumpai pada serbuk sari stadia umur bunga H0, H+1, H+2 dan H+3. Sedangkan nilai persentase viabilitas yang rendah dijumpai pada serbuk sari stadia umur bunga H+7, H+8, H+9, H+10, H+11, dan H+12 (Lampiran 5).
11
Uji Viabilitas Serbuk Sari dengan Metode Pewarnaan
Viabilitas serbuk sari pada A. radicans var. „Monalisa‟ dengan uji pewarnaan anilin blue 1% maupun I2KI 1% menunjukkan hasil viabilitas yang
lebih rendah dibandingkan uji pengecambahan dalam media BK. Viabilitas dengan uji pewarnaan anilin blue 1% dengan nilai persentase viabilitas >30% dijumpai pada stadia umur bunga H+1, H+2, H+3. Sedangkan viabilitas dengan uji pewarnaan I2KI 1% tidak dijumpai viabilitas >30%. Hasil pengamatan nilai
viabilitas untuk kedua uji pewarnaan dapat dilihat pada Gambar 6 dan 7.
Gambar 6 Viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dengan pewarnaan anilin blue 1%. Keterangan: PJ = tangkai sari panjang, PD = tangkai sari pendek, H-1 = bunga 1 hari sebelum anthesis (mekar), H0 = bunga mekar, H+1-12 = hari usia bunga setelah mekar
Nilai persentase viabilitas pada uji pewarnaan anilin blue 1% menunjukkan viabilitas tertinggi dijumpai pada bunga stadia H+1 yaitu 41.8% pada tangkai sari panjang dan 47.9% pada tangkai sari pendek. Sedangkan nilai persentase viabilitas terendah dijumpai pada bunga stadia H+12 dengan nilai viabilitas sebesar 3.5% pada tangkai sari panjang dan 2.5% pada tangkai sari pendek.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam, uji viabilitas dengan menggunakan anilin blue 1% menunjukkan bahwa faktor stadia umur bunga memberikan pengaruh yang nyata, sehingga dilakukan uji lanjut DMRT pada faktor stadia umur bunga (Lampiran 6).
12
Gambar 7 Viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dengan pewarnaan I2KI 1%. Keterangan: PJ = tangkai sari panjang, PD = tangkai sari
pendek, H-1 = bunga 1 hari sebelum anthesis (mekar), H0 = bunga mekar, H+1-12 = Hari usia bunga setelah mekar
Nilai persentase viabilitas tertinggi pada uji pewarnaan I2KI 1% dijumpai
pada bunga stadia H+1 sebesar 41.8% pada tangkai sari panjang dan 47.9% pada tangkai sari pendek, sedangkan viabilitas terendah pada bunga stadia H+11 dari tangkai sari panjang dan pendek masing-masing 3.2% dan 2.9%, serta 2.9% dan 4.4% pada bunga stadia H+12. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam, uji viabilitas serbuk sari dengan pewarna I2KI 1% menunjukkan faktor stadia umur
bunga berpengaruh nyata, sehingga dilakukan uji lanjut DMRT pada faktor stadia umur bunga (Lampiran 8).
Hasil uji DMRT menunjukkan viabilitas yang tinggi dijumpai pada bunga stadia H0, H+1, H+2, dan H+3, sedangkan viabilitas yang rendah dijumpai pada bunga stadia H-1, H+6, H+7, H+8, H+9, H+10, H+11, dan H+12 (Lampiran 9).
Serbuk sari dikategorikan viabel ditandai dengan warna biru tua pada perlakuan anilin blue 1%, sedangkan serbuk sari yang tidak viabel berwarna biru muda hingga bening. Uji pewarnaaan dengan I2KI 1%, serbuk sari viabel ditandai
dengan warna kuning kecoklatan sedangkan yang tidak viabel tetap bening (Gambar 8).
13 Pewarna I2KI 1% digunakan untuk mendeteksi kandungan pati.
Kandungan pati yang tinggi dalam serbuk sari menunjukkan tingkat viabilitas serbuk sari yang tinggi. Semakin banyak kandungan pati, maka viabilitas serbuk sarinya juga semakin tinggi (Bolat dan Pirlak 1999).
Gambar 8 Viabilitas serbuk sari dengan uji pewarnaan. (a) anilin blue 1%; (b) I2KI 1%, E: serbuk sari bagian eksin, I: serbuk sari bagian intin; V:
serbuk sari viabel, TV: serbuk sari tidak viabel; = 10 mm.
Hasil pengamatan viabilitas serbuk sari yang menggunakan I2KI 1%, terlihat
serbuk sari dengan dua lapisan dinding bagian luar dan dalam. Hal ini sesuai dengan Erdtman (1972) yang menyatakan bahwa dinding serbuk sari terdiri dari dua lapisan, yaitu lapisan sebelah luar disebut eksin dan lapisan sebelah dalam disebut intin.
Uji Korelasi Viabilitas Serbuk sari Antara Metode Pengecambahan In Vitro
dan Metode Pewarnaan
Hasil uji korelasi viabilitas serbuk sari pada metode pengecambahan in vitro
dan metode pewarnaan menunjukkan korelasi yang tinggi. Viabilitas serbuk sari pada media BK dengan pewarna I2KI 1% dan anilin blue 1% berkorelasi positif
pada taraf uji 5% (Tabel 3).
Tabel 3 Hasil uji korelasi antara media kecambah dengan pewarna No. Variabel 1 Variabel 2 Koefisien korelasi 1 Media BK Pewarna Anilin blue 1% 0.8
2 Media BK Pewarna I2KI 1% 0.9
14
meningkatkan efisiensi program pemuliaan dan seleksi maupun produksi. Selain pengecambahan secara in vitro dan pewarnaan, pengujian in vivo melalui pengamatan tabung serbuk sari pada jaringan tangkai putik, dan pengamatan terhadap benih yang terbentuk dari hasil penyerbukan pada pohon contoh juga dapat digunakan untuk uji viabilitas serbuk sari (Galleta 1983). Korelasi antara metode pengecambahan in vitro dan metode pewarnaan pada A. radicans var. „Monalisa‟, memiliki hubungan yang kuat. Namun, dilihat dari persentase viabilitasnya, metode pengecambahan secara in vitro memiliki viabilitas yang lebih tinggi, sehingga hasil ini dapat direkomendasikan untuk uji viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟
selanjutnya. Hal ini sesuai dengan Warid (2009), bahwa metode pengecambahan serbuk sari secara in vitro merupakan metode uji viabilitas serbuk sari yang lebih akurat.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Tahapan perkembangan bunga A. radicans var. „Monalisa‟ dari inisiasi tunas bunga hingga mencapai antesis adalah 34-35 hari. Waktu optimum viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ yaitu 8 jam untuk serbuk sari dari tangkai sari panjang dan 9 jam untuk serbuk sari dari tangkai sari pendek. Viabilitas serbuk sari pada uji perkecambahan dalam media BK memiliki persentase viabilitas lebih tinggi dibanding dengan uji pewarnaan dengan anilin blue 1% dan I2KI 1%. Viabilitas serbuk sari tertinggi pada media BK dijumpai pada bunga
stadia H+2, sedangkan terendah dijumpai pada bunga stadia H+11 dan H+12. Viabilitas >30% dijumpai pada stadia H0, H+1, H+2, H+3, H+4, dan H+5. Viabilitas serbuk sari tertinggi dengan uji pewarnaan anilin blue 1% dan I2KI 1%
dijumpai pada bunga stadia H+1. Viabilitas terendah dengan uji pewarnaan dijumpai pada bunga stadia H+12 untuk anilin blue 1%, sedangkan dengan I2KI
1% dijumpai pada bunga stadia H+11 dan H+12. Analisis sidik ragam pada uji viabilitas dengan menggunakan media BK, pewarna anilin blue 1% dan I2KI 1%
menunjukkan bahwa faktor stadia umur bunga memberikan pengaruh yang nyata. Hasil uji korelasi viabilitas serbuk sari pada uji pengecambahan in vitro dengan uji pewarnaan berkorelasi positif.
Saran
Untuk persilangan pada pemuliaan tanaman sebaiknya menggunakan serbuk sari pada bunga stadia H0, H+1, H+2, H+3, H+4, dan H+5 (>30%) pada A. radicans var. „Monalisa‟. Metode yang baik untuk uji viabilitas pada A. radicans
15
DAFTAR PUSTAKA
Ashari S. 2002. Pengantar Biologi Reproduksi Tanaman. Jakarta (ID): Rineka Cipta.
Bhojwani SS, Bhatnagar SP. 1999. The Embryologi of Angiosperm. Fourth Resived Edition. New Delhi (IN): Vikas Publishing House.
Bolat I, Pirlak L. 1999. An investigation on pollen viability, germination, and tube growth in some stone fruits. J of Agric. and Forestry. 99(23): 383-388. Brewbaker JL, Kwack BH. 1964. The Calcium Ion and Substances Influencing
Pollen Growth. In H. F. Linskens (Ed.). Pollen Physiology and Fertilization. Amsterdam (NL): North-Holland.
Darjanto, Satifah S. 1990. Pengetahuan Dasar Biologi Bunga dan Teknik Penyerbukan Silang Buatan. Jakarta (ID): PT. Gramedia.
Denduangboripant J, Mendum M, Cronk QCB. 2001. Evolution in Aeschynanthus
(Gesneriaceae) inferred from ITS sequences. Plant Systematics and Evolution. 228: 181-197.
Galleta GJ. 1983. Pollen and seed management. Di dalam: More JN dan Janick J (Eds.). Methods in Fruit Breeding. West Lavayette Ind: Purdue Univ Pr. hlm 23-35.
Heddy SWH, Susanto, Kurniati M. 1994. Pengantar Produksi Tanaman dan Penanganan Pasca Panen. Cetakan Pertama. Jakarta (ID): PT. Raja Grafindo Persada.
Jamsari, Yaswendri K. Musliar. 2007. Fenologi perkembangan bunga dan buah spesies Uncaria gambir. Biodiversitas. 8(2): 141-146.
Kelly JK, Rasch A, Kalisz S. 2002. A method to estimate pollen viability from pollen size variation. Am. J Bot. 89(6): 1021-1023.
Khan SA. Perveen A. 2008. Germination capacity of stored pollen of Morus alba
(Moraceae) and their maintenance. J Bot 40 (5): 1823-1826.
Lersten NR. 2004. Flowering Plant Embryology. Ames IOWA USA (US): Blackwell Publishing Professional.
Mulyawati P, Na‟Iem M. 2004. Study fenologi pembungaan Santalum album Linn. di Wanagama I Yogyakarta. Grosains. 18(4): 387-394.
Nirmala S, Kriswiyanti E, Darmadi K. 2013. Uji viabilitas serbuk sari secara in vitro kelapa (Cocos nucifera L. “Rangda”) dengan waktu dan suhu
penyimpanan yang berbeda. J Simbiosis. (2): 59-69.
Nitta K, Akiko AY, Tetsukazu Y. 2010. Variation of flower opening and closing times in F1 and F2 hybrids of daylily (Hemerocallis fulva; Hemerocallidaceae) and nightlily (H. citrine). Am. J. Bot. 97(20): 261-267. Sanjaya L. 2009. Budidaya Lili dari Biji. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanaman
Hias.
16
Sari NKY, Kriswiyanti E, Astarini IA. 2010. Uji viabilitas dan perkembangan serbuk sari buah naga putih (Hylocereus undatus (Haw.)Britton dan Rose), Merah (Hylocereus polyrhizus(Web.) Britton dan Rose) dan super merah (Hylocereus costaricensis (Web.) Britton dan Rose)setelah penyimpanan. J Biol Univ. Udayana. 14(2):39 – 44
Setiawan, Ruskandi O. 2005. Teknik penyimpanan serbuk sari tiga kultivar kelapa dalam. Bul Teknik Pertanian. 10(1): 37-38.
Wahyudin DS. 1999. Daya simpan serbuk sari salak (Salacca sp.) pada tingkat kemasakan yang berbeda [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Wang Q, Lu L, Wu X, Li Y, Lin J. 2003. Boron influences pollen germination and
pollen tube growth in Picea meyeri. Tree Physiol. 23: 345-351.
Warid. 2009. Korelasi metode pengencambahan in vitro dan pewarnaan dalam pengujian viabilitas serbuk sari [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Widiastuti A, Palupi ER. 2008. Viabilitas serbuk sari dan pengaruhnya terhadap keberhasilan pembentukan buah kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.).
17 Lampiran 1 Pembuatan pewarna anilin blue 1%
Bahan pewarna anilin blue 1%: 1. Bubuk anilin blue: 1 gram 2. Air: 10 ml
3. Alkohol 95%: 90 ml 4. Kertas saring
Cara pembuatan pewarna anilin blue 1%:
1. Bubuk anilin blue ditimbang sebanyak 1 gram
2. Bubuk anilin blue tersebut dilarutkan dalam air 10 ml, kemudian ditambahkan dengan alkohol 95% sebanyak 90 ml lalu distirer selama 15-20 menit
18
Lampiran 2 Pembuatan pewarna I2KI 1%
Bahan pewarna I2KI 1%:
1. Bubuk I2: 0.3 gram
2. Bubuk KIO3: 1.5 gram
3. Air: 100 ml 4. Kertas saring
Cara pembuatan pewarna I2KI 1%:
1. Bubuk I2 ditimbang sebanyak 0.3 gram, sedangkan KIO3 sebanyak 1.5 gram
2. I2 dan KIO3 yang sudah ditimbang kemudian dicampur dan dilarutkan ke
dalam air 100 ml, lalu distirer selama 10-15 menit
3. Campuran larutan I2 dan KIO3 yang sudah distirer kemudian disaring dan
19 Lampiran 3 Pembuatan media Brewbaker dan Kwack (BK)
Bahan media Brewbaker dan Kwack (BK) untuk 100 ml: 1. Sukrosa 10%: 10 gram
2. H3BO3 100 ppm: 10 mg
3. Ca (NO3)2. 2H2O 300 ppm: 30 mg
4. MgSO4. 7H2O 200 ppm: 20 mg
5. KNO3 100 ppm: 10 mg
6. Aquades
7. Kertas lakmus untuk mengukur pH Cara pembuatan media BK 100 ml:
1. Bahan media BK ditimbang berdasarkan masing-masing takarannya dengan menggunakan timbangan
2. Seluruh bahan media yang telah ditimbang kemudian dicampur dalam satu gelas ukur
3. Seluruh media dilarutkan dalam aquades hingga volume campuran media dan aquades tersebut mencapai 100 ml, kemudian diukur pH nya
20
Lampiran 4 Sidik ragam viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam media BK
Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Derajat Bebas
Kuadrat
Tengah F- hitung Nilai p Keterangan Stadia umur
bunga 34239.09 13 2633.78 40.81 <0.01 Berbeda nyata Tangkai sari 36.84 1 36.84 0.57 0.45 Tidak berbeda
nyata Stadia umur
bunga* tangkai sari
439.38 13 33.79 0.52 0.90 Tidak berbeda nyata
Galat 3613.81 56 64.53
Total 93858.12 84
21 Lampiran 5 Uji DMRT viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam
media BK
Stadia umur bunga Viabilitas ± SD (%)
H-1 20.0 ± 7.6b
H0 50.2 ± 11.2d
H+1 53.9 ± 8.5d
H+2 56.2 ± 13.2d
H+3 49.9 ± 7.3d
H+4 39.2 ± 10.9c
H+5 36.2 ± 9.6c
H+6 18.3 ± 8.9b
H+7 11.8 ± 4.8ab
H+8 7.7 ± 2.4a
H+9 8.1 ± 2.9a
H+10 5.0 ± 2.5a
H+11 1.7 ± 0.9a
H+12 1.6 ± 0.8a
22
Lampiran 6 Sidik Ragam Viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟dalam anilin blue 1%
Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Derajat Bebas
Kuadrat
Tengah F- hitung Nilai p Keterangan Stadia umur
bunga 13526.15 13 1040.47 15.54 <0.01
Berbeda nyata
Felamen 82.68 1 82.68 1.23 0.27 Tidak
berbeda nyata Stadia umur
bunga*Felamen 238.56 13 18.35 0.27 0.99
Tidak berbeda nyata
Galat 3750.36 56 66.97
Total 49920.99 84
23 Lampiran 7 Uji DMRT viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam
anilin blue 1%
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama dalam satu lajur yang sama menunjukkan tidakberbeda nyataberdasarkan uji DMRT pada taraf 5%.
Stadia Umur Bunga Viabilitas ± SD (%)
H-1 5.8 ± 3.4ab
H0 14.5 ± 2.7bcd
H+1 44.9 ± 7.5f
H+2 38.8 ± 10.2f
H+3 36.6 ± 10.3f
H+4 26.1 ± 9.5e
H+5 21.0 ± 11.6cde H+6 18.5 ± 11.1cde
H+7 23.1 ± 12.4de
H+8 17.5 ± 2.5cde
H+9 11.9 ± 2.3abc
H+10 5.8 ± 0.9ab
H+11 7.1 ± 3.2ab
24
Lampiran 8 Sidik ragam viabilitas Serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam I2KI 1%
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Derajat bebas
Kuadrat
tengah F-hitung Nilai p Keterangan Stadia umur
bunga 5563.14 13 427.93 6.09 <0.01 Berbeda nyata
Tangkai sari 0.45 1 0.45 0.01 0.94 Tidak berbeda
nyata Stadia umur
bunga*Tangkai sari
169.95 13 13.07 0.19 0.99 Tidak berbeda nyata
Galat 3936.29 56 70.29
Total 25398.68 84
25 Lampiran 9 Uji DMRT viabilitas serbuk sari A. radicans var. „Monalisa‟ dalam
I2KI 1%
Stadia Umur Bunga Viabilitas ± SD (%)
H-1 7.7 ± 2.9ab
H0 21.3 ± 19.3cde
H+1 28.3 ± 4.3e
H+2 27.5 ± 10.2de
H+3 21.5 ± 9.9cde
H+4 16.7 ± 7.1bc
H+5 17.3 ± 7.7bcd
H+6 10.5 ± 4.9ab
H+7 11.8 ± 7.1abc
H+8 8.0 ± 1.9ab
H+9 8.0 ± 1.8ab
H+10 6.3 ± 3.8ab
H+11 3.0 ± 1.3a
H+12 3.6 ± 3.0a
26
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Brebes pada tanggal 16 Juni 1992, sebagai anak sulung dari pasangan Muchsin dan Kholisoh. Tahun 2010 penulis lulus dari MAN 1 Kota Bogor, dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Pendidikan Agama Islam (PAI) Tingkat Persiapan Bersama IPB pada tahun ajaran 2012 dan 2014, serta mengajar mata pelajaran SD – SMA di bimbingan belajar Briliant Students
tahun ajaran 2014. Penulis pernah aktif organisasi di Bimbingan Remaja dan Anak (BIRENA) IPB pada tahun 2010/2012 sebagai sekretaris kurikulum dan kesiswaan, ketua koordinasi akhwat rohis TPB (2010/2011) dan Departemen Biologi 47 (2011/2012), sekretaris bidang seni dan olah raga Paguyuban Bidik Misi IPB pada tahun 2012/2013, sekretaris bidang Islamic Student Center Serum-G FMIPA pada tahun 2013-2014, serta beberapa kepanitian di IPB.
