SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat sarjana S-1
Oleh : DARWATI 1001070069
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN) DAN Kalium sulfat (K2SO4) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN
INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA IN VITRO
Oleh : DARWATI 1001070069
Telah diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I, Pembimbing II,
Sisunandar, Ph.D. Drs. Arief Husin, M.Si. NIP. 196 71006 199203 1 001 NIK. 2160062
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama : Darwati
Nim : 1001070069
Prodi Studi : Pendidikan Biologi
Fakultas : Keguruan dan Pendidikan
Menyusun skripsi ini dengan judul :
PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN) DAN
Kalium sulfat (K2SO4) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN
INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA
IN VITRO
Menyatakan dengan sebenar- benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil karya tulis
saya sendiri dan bukan dibuatkan orang lain atau modifikasi karya orang lain.
Dengan pernyataan ini, apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur
penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sesuai ketentuan
yang berlaku.
Purwokerto, 02 September 2014
Yang menyatakan
Darwati
1001070069
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah saya ucapkan puji syukur kepada Allah SWT sehingga
skripsi ini dapat diselesaikan dengan lancar tanpa ada suatu halangan.
Skripsi ini saya persembahkam untuk:
1. Bapak Saidar dan ibu Sumarni
2. Paman Iis Munaji dan Bibi Lilis Sri Wahyuni
3. Adikku tersayang Doni Rama Pangestu
MOTTO
“Man Jadda Wa Jadda”
“Shalat itu adalah tiang agama, shalat itu adalah kunci segalakebaikan” ( H.R. Thabrani)
Berangkat dengan penuh keyakinan
Berjalan dengan penuh keikhlasan
Istiqomah dalam menghadapi cobaan
“ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH”
( TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid )
UCAPAN TERIMA KASIH
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Pengaruh Penambahan 6-furfurylamino purine (Kinetin)
dan Kalium sulfat (K2SO4) untuk Meningkatkan Keberhasilan Induksi Embryo
Somatik Kakao (Theobroma cacao L.) secara In Vitro”. Skripsi ini dimaksudkan
untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat sarjana S1 pada Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Banyak kesulitan dan hambatan yang penulis hadapi dalam penyusunan skripsi ini, namun berkat do’a, dorongan, dan arahan dari berbagai pihak maka skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Sisunandar
Ph.D dan Drs. Arief Husin M.Si selaku Dosen Pembimbing yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahannya dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada:
1. Drs. Ahmad, M.Si, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
2. Drs. Arief Husin, M.Si, selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
3. Dini Siswani Mulia, S.Si, M.Si. selaku Pembimbing Akademik.
4. Para Dosen dan staf karyawan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
5. Bapak, ibu, paman dan bibi yang selalu memberikan do’a, dukungan dan
semangat yang tidak pernah putus.
6. Adik dan Keponakan yang aku sayangi terima kasih karena canda tawa kalian
selalu menghiasai hari-hari penulis.
7. Al Hikmah, S.Si selaku pengelola Lab. Botani dan Genetika yang telah
memberikan fasilitas penelitian yang lengkap.
8. Temanku Jauza’ (Citra Nur Wigati, Latifah Esti Ramadhani Putri Ajie, dan
Titin Dwi Hendriyani) terima kasih selama ini sudah kerjasama dan berbagi
ilmu selama kuliah.
9. Sahabatku Siti Umul Kharimah, Selvi Yunitasari, Kiki Ernawati dan Riyan
Fauji, terima kasih selama ini sudah kerjasama, sabar dan semangat dalam
melakukan penelitian di Lab. Terpadu Universitas Muhammadiyah Purwokerto “Botani dan Genetika”.
10.Teman Kos (Ergina Puspita Herawan dan Sri Suheni, S.E) terima kasih atas
supportnya.
11.Teman-teman seperjuangan di FKIP/P. Biologi Angkatan 2010 terima kasih
atas kerjasama selama ini.
Semoga amal dan kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan yang
setimpal dari Alloh SWT. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih
jauh dari sempurna. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca.
Wassallamu’alaikum Wr. Wb.
Purwokerto, September 2014
Penulis
PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN) DAN Kalium sulfat (K2SO4) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA
IN VITRO
ABSTRAK
Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu tanaman perkebunan yang penting bagi Indonesia dan menempatkan Indonesia sebagai Negara penghasil kakao terbesar kedua di dunia. Namun, produktivitas perkebunan kakao di Indonesia tergolong rendah diantaranya disebabkan oleh rendahnya mutu bibit kakao yang ditanam. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mendapatkan bibit yang berkualitas diantaranya melalui teknik embryogenesis somatik. Namun, persentase keberhasilan induksi embryo somatik masih tergolong rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh penambahan kinetin dan K2SO4 ke dalam medium tanam terhadap keberhasilan induksi embryo somatik pada tanaman kakao. Eksplan yang digunakan adalah bunga kakao yang di peroleh dari kebun kakao di Desa Limpakuwus, Kecamatan Sumbang, Kabupaten Banyumas. Eksplan kemudian di sterilkan dengan menggunakan larutan kaporit 6% selama 15 menit dan diisolasi stamen dan petalanya selanjutnya di tanam pada medium induksi kalus. Kultur dipelihara ditempat gelap di subkultur setiap 2 minggu sekali, setelah 4 minggu kalus yang bersifat remah (friabel) dipindahkan ke medium induksi embryo dengan pemberian Kinetin yang dikombinasikan dengan K2SO4. Kultur dipelihara selama 8 minggu dan dilakukan subkultur 4 minggu sekali. Dilakukan pengamatan tentang persentase keberhasilan induksi embryo, rata - rata jumla akar yang muncul, morfologi kalus dan pertambahan berat basah kalus. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dengan menggunakan analisis varian (ANOVA) pada tingkat kepercayaan 95% dan dilanjutkan dengan uji beda nyata Fisher’s Least Significant Differences (LSD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kalus remah yang diperoleh dari eksplan staminodia maupun petala serta ditanam pada medium DKW (Driver & Kuniyuki, 1984) dengan penambahan 5 x 10-8 M kinetin mampu menginduksi pembentukan embryo somatik dengan tingkat keberhasilan yang relatif rendah (2,5%). Penambahan kinetin dengan konsentrasi yang lebih rendah dari 5 x 10-8 M tidak mampu menginduksi pembentukan embryo somatik kakao, bahkan mengubah morfologi kalus dari bersifat remah dan berwarna kuning kecoklatan menjadi kalus kompak dan berwarna putih, serta mampu menginduksi pembentukan akar. Penambahan K2SO4 ke dalam medium tanam juga tidak berhasil menginduksi pembentukan embryo somatik kakao. Penambahan K2SO4 dengan konsentrasi yang rendah (0 dan 4,5x10-3 M) mampu meningkatkan pertumbuhan kalus sedangkan penambahan K2SO4 dengan konsentrasi yang tinggi (13x10-3 dan 18x10-3 M) justru menghambat pertumbuhan kalus.
Kata kunci: Embryogenesis somatik, Kakao, Kinetin, K2SO4
THE EFFECT OF ADDING 6-furfurylamino purine (KINETIN) AND potassium sulfate (K2SO4) TO INCREASE THE SUCCES OF THE EMBRYO INDUCTION OF SOMATIC CACAO (Theobroma cacao L.)
IN VITRO
ABSTRACT
Cacao (Theobroma cacao L.) is one of the main plantation commodities that has important role in Indonesian economic and Indonesia becomes the big second of producing the cacao in the world. However, the plantation production of cacao was low. One of the causes was the low quality of the seed. Some effort had been done to get the high quality of the seed in large quantity through somatic embryogenesis technique, for example.Yet, the level of the success was supposed to be low. This research aimed to increase the success of the embryo induction of somatic through effectiveness test of the addition of kinetin and K2SO4 into planting media toward the success of embryo induction of somatic cacao. The explant used was the cacao flower got from cacao plantation in Limpakuwus Village, Sumbang, Banyumas. The explant was then sterilized using the chlorine solution of 6% for 15 minutes and isolated stamen and the petals were planted in callus induction. The culture was cared in dark place in the sub culture every 2 weeks. After 4 weeks, the friable callus was moved to the medium of embryo induction with kinetin combined with K2SO4. The culture was cared for 8 weeks and sub cultured once four weeks. The observation was done to the success percentage of embryo induction, the average number of growing root, callus morphology and increase weight of wet callus. The data was analyzed using
variant analysis (ANOVA) with the trust level of 95% and then continued by real
different test of Fisher’s Least Significant Differences (LSD). The result the of research showed that friable callus got from either staminodia explant or petals and planted in DKW (Driver and Kuniyuki, 1982) with addition of 5x10-8 M of kinetin could induct the embryo formation of somatic cacao with relatively low success level (2,5%). The addition of kinetin with the lower concentration than 5x10-8 M kinetin could not induct the embryo formation of somatic cacao, it even changed the callus morphology from friable and brown yellow to compact and white callus, and it could induct root formation. The addition of K2SO4 into planting medium was neither successful to into induct the embryo formation of somatic cacao. However, the addition of K2SO4 with low concentration (0 and 4,5x10-3 M) hindered the growth of callus whereas the addition K2SO4 of with high concentration (13x10-3 and 18x10-3 M) it inhibits the growth of callus.
Key Words: Somatic Embryogenesis, Cacao, Kinetin, K2SO4
DAFTAR ISI
2.2 Budidaya Kakao dan Permasalahan Kakao di Indonesia ... 14
2.2.1 Produksi Kakao ... 14
2.2.2 Permasalahan Budidaya Kakao di Indonesia ... 16
2.2.3 Pembibitan Tanaman Kakao di Indonesia ... 17
2.3 Perkembangan Penelitian Embryogenesis Somatik Kakao ... 19
2.4 Medium Tanam ... 25 3.1 Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian ... 32
3.2 Isolasi dan Sterilisasi Bunga Kakao ... 32
3.3 Prosedur Embryogenesis Somatik Kakao ... 34
3.3.1 Induksi Kalus ... 34
3.3.2 Induksi Embryo ... 35
3.4 Observasi dan Pengumpulan Data ... 36
3.5 Analisis Data ... 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Induksi Embryo Somatik Kakao ... 38
4.2 Pengaruh Penambahan Kinetin dan K2SO4 terhadap Pertumbuhan Kalus Kakao ... 39
4.3 Pengaruh penambahan Kinetin dan K2SO4 terhadap Morfogenesis Kalus Kakao ... 41
4.4 Pembahasan... 45
4.4.1 Pengaruh Kinetin terhadapInduksi Embryo Somatik
Kakao ... 45
4.4.2 Pengaruh Penambahan K2SO4 terhadap Induksi Embryo Somatik Kakao ... 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 53
LAMPIRAN ... 59
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Konsentrasi kinetin dan K2SO4 yang ditambahkan ke dalam
medium induksi embryo ... 36
Tabel 4.1 Respon morfologi kalus yang terinduksi pada medium dengan
penambahan Kinetin dan K2SO4 setelah 8 minggu kultur ... 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Negara dengan produktivitas kakao per Ha terbesar
di dunia pada tahun 2012 (FAO, 2014) ... 2
Gambar 2.1 Bunga kakao (Caulifloris; A), Struktur bunga kakao (B), (Prawoto & Winarsih, 2010)... 10
Gambar 2.2 Kulit buah kakao dipotong membujur (A), Biji kakao (B)
(Limbongan, 2011; Sari et al., 2013) ... 11
Gambar 2.3 Tiga kultivar kakao, meliputi (A) Criollo, (B) Forastero dan (C) Trinitario (http://www.google/images/kakao.com) ... 12
Gambar 2.4 (a) Coklat bubuk; (b) Minuman berbahan baku coklat bubuk; (c) Masker (http://www.google/images/manfaatcocoa.com) ... 14
Gambar 2.5 Produksi Kakao (FAO, 2014) ... 15 dicuci dengan air mengalir dan membersihkan dengan sabun cair, (b) bunga direndam dalam alkohol 70% selama 5 menit, (c) bunga direndam dalam larutan kaporit 6% selama 15 menit, (d) isolasi petala dan staminodia menggunakan pinset dan scalpel, (e) petala (panah hitam) dan staminodia (panah biru) yang berhasil diisolasi, (f) penanaman petala dan staminodia ke dalam medium induksi kalus, (g) botol kultur ditutup dengan plastik dan diikat menggunakan karet agar tidak terkontaminasi, (h) Kalus
bertipe remah ... 33
Gambar 4.1 Embryo somatik yang muncul (tanda panah) dari kalus yang ditanam ke dalam medium DKW dengan penambahan 5x108 M kinetin setelah umur 28 hari kultur ... 39
Gambar4.2 Hasil embryo somatik kakao yang berkecambah membentuk tanaman lengkap dengan batang dan daun (Planlet) yang dipindah ke dalam medium DKW dengan penambahan 1 x 10-8 M kinetin; tanaman umur 12 minggu ... 39
Gambar 4.3 Angka rata- rata berat basah kalus yang ditanam pada medium tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan penambahan Kinetin dan K2SO4 ... 41
Gambar 4.4 Perubahan morfologi kalus kakao; (a) bertipe remah
(friabel) yang berwarna kuning kecoklatan menjadi (b)
kalus bertipe kompak yang berwarna putih ... 43
Gambar 4.5 Angka rata- rata jumlah akar yang ditanam pada medium tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan penambahan
Kinetin dan K2SO4 ... 44
Gambar 4.6 Kalus yang ditanam pada medium DKW dengan penambahan 5 x 10-8 M muncul akar dengan 1 buah akar
per kalus setelah 4 minggu kultur ... 44
