OPTIMASI INDUKSI KALUS MENGGUNAKAN KOMBINASI 2,4 Dichlorophenoxy Acetic Acid DAN SITOKININ PADA MAHKOTA
NANAS Smooth cayenne SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana S1
Jurusan Agronomi
Diajukan Oleh :
AGNES PUTRI AYUNDARIS Nim : 201410200311074
FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TAHUN 2019
ii
iii
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi saya persembahankan :
1. Sebagai bentuk rasa syukur kepada Allah SWT atas berkat rahmat-Nya pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “Optimasi Induksi Kalus Menggunakan Kombinasi 2,4 - Dichlorophenoxy Acetic Acid dan Sitokinin Pada Mata Tunas Nanas Smooth cayenne Secara In Vitro”.
2. Sebagai tanda bakti, hormat dan rasa terimakasih yang tiada tara dipersembahkan kepada Ayahanda Arista Yudianto, dan Ibunda Sri Wahyuni Nunung A., serta adik – adik tercinta yang telah memberikan doa tiada henti, kasih sayang, segala dukungan baik dari segi moril maupun materil, dan cinta kasih yang tiada terhingga.
3. Sebagai rasa hormat dan ucapan terimakasih kepada Dr. Ir. Fatimah Nursandi, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing I dan Dr. Ir, Agus Zainudin, MP., sebagai Dosen Pembimbing II, dan segenap dosen – dosen Agronomi yang telah membimbing serta memberikan ilmu pengetahuan yang bermanfaat dengan penuh keikhlasan dan kesabaran.
4. Teruntuk Ibu Prapti Universitas Gadjah Mada, sahabat – sahabat saya Siska Pramudya Angraeni, S.P., Uma Rindy Pangestu, S.P., Dian Ari Setyohitarini, S.P., Rahmah Fatimah, S.P., Nashron Aziza Suheb, S.P., Careca Sepdihan Rahmat Hidayatullah, S.P., Dinar Novellia Aisyah, S.P., Bhakti Mahendra Jaya, S.P. Terimakasih atas bantuan ilmu, nasihat, semangat serta dukungan yang telah diberikan selama perjalanan skripsi ini berlangsung.
5. Segenap tim Skripsi Lab MAI 2014, teman – teman kos Natasha Bukit Cemara Tujuh serta sahabat – sahabat yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih atas bantuan ilmu, nasihat, semangat, dukungan dan kebersamaannya selama ini.
v ABSTRAK
Di Indonesia nanas salah satu komoditi hortikultura yang memiliki potensi untuk dapat dikembangkan hal ini terlihat jumlah permintaan nanas segar dari luar negeri yang cukup tinggi. Intensifikasi lahan nanas masih kurang dimana jumlah bibit nanas yang ditanam baru mencapai 2.500 batang dari idealnya 10.000 batang per hektar. Selain dari hal tersebut kendala yang dihadapi dalam pengembangan agro industri nanas antara lain (1) terbatasnya penyediaan bibit yang berkualitas dalam jumlah banyak dan seragam, (2) jumlah kultivar yang tersedia masih sedikit, (3) teknologi pengendalian pertumbuhan vegetative dan reproduktif untuk menghasilkan produktivitas dan kualitas hasil yang tinggi masih terbatas.
Alternatif untuk mengatasi masalah tersebut yakni dengan perbanyakan tanaman secara kultur in vitro melalui induksi kalus yang nantinya diduga berpotensi menjadi bibit yang berkualitas dan kuantitas sesuai yang diharapkan.
Penelitian ini menggunakan kombinasi ZPT 2,4-D dan sitokinin yang diharapkan bisa menumbuhkan kalus dengan kualitas yang baik dan waktu yang relative lebih cepat. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) Faktorial.
Dengan menggunakan faktor pertama yakni konsentrasi 2,4-D dan faktor kedua Sitokinin (BAP dan TDZ). Data yang didapat dianalisa ragam dan uji banding nyata jujur (BNJ) taraf 5%.
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan hasil kombinasi pemberian konsentrasi pada 2,4-D dan Sitokinin yakni berpengaruh tidak nyata pada setiap parameter yang ada. Interaksi antara zat pengatur tumbuh 2,4-D dan sitokinin berpengaruh tidak nyata terhadap induksi kalus nanas varietas Smoooth cayenne.
Perlakuan zat pengatur tumbuh 2,4-D 0 mg/L – 5 mg/L berpengaruh tidak nyata terhadap induksi kalus secara in vitro pada tanaman nanas varietas Smoooth cayenne. Perlakuan sitokinin (Thidiazuron 0,001 mg/L – 0,1 mg/L dan BAP 0 mg/L – 4 mg/L ) berpengaruh tidak nyata terhadap induksi kalus secara in vitro pada tanaman nanas varietas Smoooth cayenne.
Kata Kunci: Ananas comosus Smooth cayenne, 2,4-D, Sitokinin, Induksi Kalus.
vi ABSTRACK
In Indonesia, pineapple is one of the horticultural commodities that has the potential to be developed. It is seen that the amount of demand for fresh pineapple from abroad is quite high. Intensification of pineapple land is still lacking where the number of pineapple seedlings planted has only reached 2,500 from ideally 10,000 stems per hectare. Apart from this, the constraints faced in developing pineapple agroindustry include (1) the limited supply of high quality and uniform seeds, (2) the number of available cultivars is still small, (3) vegetative and reproductive growth control technology to produce productivity and high quality results are still limited.
Alternative to overcome this problem is by propagating plants in vitro through callus induction which later is thought to potentially have quality and quantity seeds as expected. This study uses a combination of ZPT 2,4-D and cytokines which are expected to grow callus with good quality and relatively faster time. This study uses Factorial Randomized Block Design (RBD).By using the first factor namely 2,4-D concentration and the second factor cytokines (BAP and TDZ). The data can be analyzed for variance and a real honest test (BNJ) level of 5%.
Based on the results of the study, it was found that the combination of giving concentrations to 2,4-D and cytokines was not significant for each parameter. The interaction between 2,4-D growth regulators and cytokinins has no significant effect on the induction of pineapple varieties of Smoooth cayenne. The treatment of 2,4-D 0 mg / L - 5 mg / L growth regulators has no significant effect on callus induction in vitro on the Smoooth cayenne varieties. The treatment of cytokinin (Thidiazuron 0.001 mg / L - 0.1 mg / L and BAP 0 mg / L - 4 mg / L) had no significant effect on in vitro callus induction on the Smoooth cayenne varieties.
Keywords: Ananas comosus Smooth cayenne, 2,4-D, Cytokinin, Induction of Callus
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullohi Wabarakatuh
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT atas dilimpahkan-Nya rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat mampu menyelesaikan laporan penelitian dengan judul yakni “Optimasi Induksi Kalus Menggunakan Kombinasi 2,4 - Dichlorophenoxy Acetic Acid dan Sitokinin Pada Mata Tunas Nanas Smooth cayenne Secara In Vitro”. Laporan penelitian ini merupakan salah satu persyaratan untuk dapat menyelesaikan pendidikan tingkat Strata – 1 pada Jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih atas segala bantuan baik berupa tenaga dan pikiran, kepada yang terhormat :
1. Kedua orang tua yang selalu mendukung dan memberikan nasehat yang tiada henti-hentinya.
2. Dr. Ir. Fatimah Nursandi, M.Si. Dan Dr. Ir. Agus Zainudin, MP. Sebagai pembimbing saya yang telah bersedia membimbing dengan sabar dan mengarahkan selama penyusunan skripsi ini hingga selesai.
3. Dr. Ir. Harun Rasyid, MP dan Dr. Ir. Dian Indratmi, MP sebagai dewan penguji yang telah sangat banyak membantu penulis dan dengan sabar membimbing dan mendampingi pada proses penyempuranaan skripsi ini hingga dapat selesai.
4. Ir. Sufianto, MM. yang telah banyak membantu untuk memberikan bimbingan analisis untuk data skripsi penelitian.
5. Laboraturium Mitra Anggrek Indonesia yang telah membantu dengan memberikan planlet Ananas comosus Smooth cayenne sebagai bahan penelitian skripsi.
6. Teman – teman TIM Lab Mitra Anggrek Indonesua (MAI) serta teman – teman Agronomi angkatan 2014 yang selama ini membantu dalam pelaksanaan penelitian ini hingga selesai.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih jauh dari kesemprunaan. Penulis mengaharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun demi sempuran-Nya penulisan skripsi ini. Semoga bermanfaat.
Wasssalamu’alaikum Warahmatullohi Wabarakatuh
Malang, 08 Juli 2019
Penulis
viii DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang ... 1
1.2.Rumusan Masalah ... 5
1.3.Tujuan Penelitian ... 6
1.4.Hipotesis ... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1. Tanaman Ananas comosus (L.) Merr ... 7
2.1.1. Tanaman Nanas varietas Smooth cayenne ... 8
2.2. Nilai Gizi Tanaman Nanas ... 9
2.3. Kebutuhan produksi nanas di Indonesia ... 10
2.4. Permasalahan tanaman nanas di Indonesia ... 12
2.5. Kultur Jaringan ... 13
2.6. Induksi Kalus Embriogenik ... 14
2.7. Zat Pengatur Tumbuh ... 15
2.7.1. Penggunaan 2,4-D pada Kultur Jaringan Tumbuhan ... 16
2.7.2. Penggunaan Sitokinin pada Kultur Jaringan Tumbuhan ... 17
BAB III. METODELOGI PENELITIAN ... 21
3.1.Tempat dan Waktu Pelaksanaan ... 21
3.2.Alat dan Bahan ... 21
ix
3.3.Rancangan Penelitian ... 21
3.4. Pelaksanaan Penelitian ... 25
3.4.1. Persiapan dan Sterilisaasi Alat ... 25
3.4.2. Pembuatan larutan stok ... 25
3.4.3.Pembuatan Media Murashige & Skoog (MS) ... 26
3.4.4.Inokulasi plantlet Nanas ... 26
3.5. Variable Pengamatan ... 27
3.5.1. Persentase Hidup Eksplan ... 27
3.5.2. Persentase Adanya Kalus ... 27
3.5.3. Tekstur Kalus ... 28
3.5.4. Persentase Kontaminasi... 28
3.5.5. Pengamatan Histologi ... 28
3.5.6. Analisis dan Penyajian Data ... 29
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 30
4.1 Hasil ... 30
4.1.1 Persentase Eksplan Hidup ... 30
4.1.2. Persentase Adanya Kalus ... 31
4.1.3 Tekstu Kalus ... 32
4.1.4 Persentase Kontaminasi Eksplan ... 34
4.1.5 Pengamatan Histologi ... 36
4.2 Pembahasan ... 37
BAB V. KESIMPULAN ... 43
5.1. Kesimpulan... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44
LAMPIRAN ... 46
RIWAYAT HIDUP ... 65
SURAT PERNYATAAN ... 66
x
DAFTAR TABEL
No Tabel Hal
1. Kombinasi 24 Perlakuan (2,4-D dan Sitokinin) ... 22 2. Rerata persentase eksplan hidup (%) akibat perlakuan komposisi
ZPT 2,4-D dan Sitokinin pada pengamatan 14-49 HST ... 30 3. Rerata persentase adanya kalus (%) akibat perlakuan komposisi
ZPT 2,4-D dan Sitokinin pada pengamatan 14 - 49 HST ... 31 4. Rerata persentase tekstur kalus (%) akibat perlakuan komposisi
ZPT 2,4-D dan Sitokinin pada pengamatan 14-49 HST ... 32 5. Rerata persentase kontaminasi eksplan (%) akibat perlakuan
komposisi ZPT 2,4-D dan Sitokinin pada pengamatan
7-49 MST ... 34
xi
DAFTAR GAMBAR
No Lampiran Hal
1. Buah Nanas Jenis Cayenne ... 9
2. Perkembangan Produksi nanas di Pulau Jawa, luar Jawa, dan Indonesia pada tahun 1980 – 2014 ... 11
3. Perkembangan produksi nanas di Provinsi Sentra di Indonesia Pada tahun 2010 – 2014 ... 11
4. Struktur Molekul 2,4 D ... 17
5. Struktur Molekul TDZ ... 18
6. Struktur Molekul BAP ... 19
7. Denah Percobaan ... 24
8. Kalus nanas Smooth cayenne. (A) Kalus dengan tekstur kompak pada perlakuan5mg/L 2,4-D + 0,01 mg/L Thidiazuron. (B) Kalus dengan tekstur remah pada perlakuan 3 mg/L 2,4-D + 2 mg/L BAP. .... 33
9. Penampang melintang Citrus maxima (Burn) Merr ... 36
10. (a) Kalus secara visual pada perlakuan 5 mg/L 2,4-D + 0,001 mg /L TDZ. (b) penampang bagian yang menunjukkan bakal tunas (BT) pada perlakuan 5 mg/L 2,4-D + 0,001 mg/L TDZ. (c) Kalus secara visual pada perlakuan 0 mg/L 2,4-D + 0,01 mg/L TDZ . (d) sel meristem (SM) pada perlakuan 0 mg/L 2,4-D + 0,01 TDZ. (e) sel dengan nukleus disetiap sel kalus perlakuan 3 mg/L 2,4-D + 0,01 mg/L TDZ. ... 36
11. (a) eksplan perlakuan 3 mg/L 2,4-D + 0 mg/L BAP terkontaminasi oleh jamur. (b) 4 mg/L 2,4-D + 0,1 mg/L TDZ terkontaminasi oleh bakteri ... 42
xii
DAFTAR LAMPIRAN
No Lampiran Hal
1. Analisis Ragam Persentase Eksplan Hidup (%) pada 14 - 49 HST
Nanas (Smooth cayenne)... 46
2. Analisis Ragam Persentase Adanya Kalus Eksplan (%) pada 21 - 49 HST nanas (Smooth cayenne) ... 48
3. Analisis Ragam Tekstur Kalus Nanas (Smooth cayenne)... 50
4. Analisis Ragam Tekstur Kalus remah Nanas (Smooth cayenne) ... 50
5. Analisis Ragam Persentase Kontaminasi Eksplan (%) pada 7 – 49 HST Nanas (Smooth cayenne) ... 51
6. Komposisi Media MS ... 53
7. Sterilisasi Alat ... 54
8. Pembuatan larutan Sterilisasi Mahkota nanas ... 55
9. Sterilisasi (1) Mahkota Nanas (Smooth cayenne), diluar Laboraturium... 56
10. Sterilisasi (2) Mahkota nanas (Smooth cayenne), didalam Laboraturium. ... 57
11. Menanam eksplan (Pra-Perlakuan) pada Media MS ... 58
12. Pemilihan dan Penanaman pada Media Perlakuan ... 59
13. Dokumentasi Pengamatan ... 60
14. Prosedur Analisis Menggunakan Minitab (versi 17) .……….61
DAFTAR PUSTAKA
Abidin Z. 1983. Dasar – dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh.
Bandung: Angkasa
Admojo, Lestari, A. Indrianto, dan H. Adi. 2014. Perkembangan Penelitian Induksi Kalus Embriogenik Pada Jaringan Vegetatif Tanaman Karet Klonal (Hevea brasilinsis Muell. Arg).Jurnal Warta Perkaretan. 33 (1) : 19 – 28.
Ashari, S. (1995). Hortikultura Aspek Budidaya , 458 hlm.
Astuti dan Andayani. 2005. Pengaruh Pemberian BAP dan NAA terhadap Pertumbuhan Krisan (Chysanthemum morifoluim, Ram). Jurnal Kultur Jaringan Biota X. (3) 31-35.
Badan Pusat Statistika . (2014). Statistik Sumatera Utara. Sumatera: Produksi BPS.
Bhojwani, S. S. and M. K. Razdan. 1996. Plant Tissue Culture : Theory and Practice, a Revised Edition. Departemen Of Botani. Delhi. India. 767p.
Boolmark, ., Kubat, B. and Eliasson, L. 1988. Variationin endogenous cytokinin content during adventitious root fromation in pea cuttings. J Plant Physiol . 132: 262265.
Campbell, N. A. & Reece, J.B., 2014. Biologi Jilid 2. Edisi 8 penyunt. Jakarta:
Erlangga.
Chank, Y. G. (2003). Breeding and variety improvement .
Direktorat Budidaya Tanaman Buah. (2007, Juli 2008 5). Data produksi nenas . Elfiana, V. d. (2012). PROSPEK PENGEMBANGAN DAN PENYEDIAAN BIBIT . George, E.F., and P.D. Sherring ton. 1984. Plant Propagation; by Tissue Culture.
Exegetic Ltd. England.
Gunawan, N.A. Mattjik. E. Syamsuddin, N.M.A. Wiendi dan Ernawati. 1992.
Bioteknologi Tanaman. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Bogor. IPB.
Heyne K.2003. Tumbuhan Berguna Indonesia Jilid III. Terjemahaan Badan Litbang Kehutanan Jakarta. Jakarta: Yayasan Sarana Wana Jaya.
Hendaryono, dp. Dan wijayani, A. 1994. Teknik kultur Jaringan. kanisus:
Yogyakarta.
Hendaryono dan wijayanti. 1994. Teknik Kultur Jaringan: Pengenalan dan petunjuk Perbanyakan Tanaman secara Vegetatif Modern. Yogyakarta:
kanisus.
Harahap, F. (.-2. (2011b, Nopember 2011 26-27). Pengakaran Tunas Manggis (Garcinia mangostana L.) In Vitro dengan Pemberian Berbagai Zat Pengatur Tumbuh. Seminar Pehimpunan Biologi Indonesia .
Harahap, F. (2011a, Nopember 2011 23-24). Studi Pengakaran Tunas Manggis (Garcinia mangostana L.) In Vitro dengan Penyambungan dan Kaki Ganda. Seminar Pehimpunan Hortikultura Indonesia .
44
45
Ika Roostika, Ika Mariska, Nurul Khumaida, Gustaaf A. Waltimena. (t.thn.).
Indirect Organogenesis and Somatic Embryogenesis of Pineapple Induced by Dichlorophenoxy Acetic Acid .
Khawar, K. M., C. Sancak, S. Uranbey, and S. Ozcan. 2003. Effect of Thidiazuron on Shoot Regenera-tion culinaris Medik.) via Organogenesis. Tukey Journal Botany 28(2004): 421-426
Laturna, A. E. (20012). Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar:
Universitas Hasanuddin.
Leal, F. E. (1996). . Tree and Tropical Fuits. John Wiley & Sons. Inc. Fruit Breeding, Volume I.
Lizawati.2012. Induksi Kalus Embriogenik Dari Eksplan Tunas Apikal Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Dengan penggunaan 2,4-D dan TDZ.
Jurnal Biophlante. 1(@) : 75-87.
Maulana, A. (1998). Skripsi. Ilmu Sosial Ekonomi Pertanian. Analisis Pendapatan dan Pemasaran Usahatani Nanas di Kabupaten Subang Jawa Barat . Nugroho A., d. S. (2005). Pedoman Pelaksanaan Teknik KulturJaringan. Jakarta:
Penebar Swadaya.
Pierik, R.L.M. 1997. In Vitro Culture of Higher Plants. Martinus Nijhoff Pulishers Dordrecht 344p.
Purnamaningsih, R. (2009). Penggunaan Pactobutrazol dan ABA Dalam Perbanyakan Nenas Simadu Melalui Kultur in vitro. Jurnal Biologi 9 (6) : 751-758.
Rukmana. (1996). Budidaya Tanaman Nenas. Yogyakarta: Kanisus.
Santoso, U. dan Nursandi, F. 2002. Kltur Jringan Tanaman. Malang: UMM Press.
Sugito, N. (2005). Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Jakarta: Swadaya.
Sunarjono, H. H. (2005). Prospek Berkebun Buah. Jakarta: Penebar Swadaya.
Syahid, S.F, Rostiana, dan M. Rohmah.2007. Pengaruh NAA dan IBA terhadap perakaran Pruatjan (Pimpinella alpine Molk.) in vitro.Jurnal Penelitian Tanaman Industri.
