TUGAS AKHIR SB091358

(1)

TUGAS AKHIR – SB091358

RESPON PERTUMBUHAN TUNAS KULTUR MERISTEM APIKAL TANAMAN TEBU (Saccharum officinarum) VARIETAS NXI 1-3 DAN HW-1 SECARA IN VITRO PADA

MEDIA MS DENGAN PENAMBAHAN ARGININ DAN GLUTAMIN FINTHA FENIA FATWA RASULLAH

NRP. 1509 100 006 Dosen Pembimbing : Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si.

Dra. Nurmalasari

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember

(2)

LATAR BELAKANG

Saccharum officinarum

adalah tanaman yang bernilai ekonomis cukup tinggi, karena tanaman ini

merupakan bahan baku utama dalam pembuatan

gula.

Nira dari tanaman tebu mengandung sukrosa yang dapat dikristalkan sehingga menjadi gula

pasir

NXI 1-3 HW -1

PT. Perkebunan Nusantara XI (PTPN XI) Persero adalah badan usaha milik negara dibidang

(3)

LATAR BELAKANG

medium MS + arginin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm dan MS + glutamin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm (Pande, 2013) Arginin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm Glutamin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm

(4)

Arginin

Peranan arginin :

• Prekusor untuk sintesis urea

• Mempecepat penyembuhan jaringan yang rusak • Arginin menstimulasi sekresi hormon

pertumbuhan (growth hormone) dan digunakan untuk uji stimulasi hormon pertumbuhan.

(5)

Glutamin

 Glutamin dikenal sebagai asam amino pembawa nitrogen dan dikenal sebagai asam amino yang berfungsi sebagai

prekursor sintesis nukleotida, substrat untuk pembentukan glikogen.

 Glutamin penting sebagai sumber energi sel yang membutuhkan ATP siap pakai.

 Glutamin akan memberikan α-ketoglutarat yang masuk ke dalam siklus Krebs.

(6)

1

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin?

2

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin?

3

• Bagaimanakah respon apikal pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin?

PERMASALAHAN

4

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas tanaman melalui kultur mersitem apikal tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin?

(7)

BATASAN MASALAH

1. Varietas tebu yang digunakan yakni NXI 1-3 dan HW-1

2. Asal eksplan dari batang meristem apikal muda yang berumur 6 bulan

3. Medium yang digunakan adalah medium MS + arginin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm dan MS + glutamin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm

4. Konsentrasi asam amino yang digunakan antara lain :

Arginin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm Glutamin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm 5. Waktu pengamatan adalah 2 bulan

6. Parameter pengamatan adalah :

Jumlah tunas Panjang tunas

(8)

TUJUAN

1

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin

2

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin

3

• Mengetahui respon kultur pertumbuhan tunas melalui mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin

(9)

MANFAAT

Manfaat yang dapat diperoleh dari kegiatan

panelitian tugas akhir adalah mendapatkan

informasi mengenai respon pertumbuhan

tunas meristem apikal pada tanaman tebu

varietas NXI 1-3 dan HW-1 pada media MS

dengan penambahan arginin dan glutamin

(10)

METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian

Kegiatan penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada Desember 2012 – Februari 2013 di Laboraturium Penelitian dan Pengembangan Usaha PT. Perkebunan Nusantara XI

Surabaya.

Alat

neraca analitik spatula Erlenmeyer gelas ukur magnetic stirer pH meter autoclave alumunium foil

scalpel laminar air flow

pipet tetes

bunsen

(11)

Bahan

METODOLOGI

arginin glutamin phytagel kinetin

aquades Alkohol 70%

HCl NaOH

Mio inositol

Vitamin biogen Tebu varietas NXI 1-3

PVP BA

(12)

METODOLOGI

Cara Kerja

1. Pembuatan

media

2. Sterilisasi alat

dan medium

3. Pengambilan

eksplan

4. Penanaman

eksplan

(13)

1. Pembuatan Medium 0ppm 10ppm 20ppm 30ppm 40ppm 50ppm 0ppm 10ppm 20ppm 30ppm 40ppm 50ppm arginin glutamin pH 5,8 Jika terlalu basa ditambah HCl. Jika terlalu asam ditambah NaoH Kinetin 0,5 ppm Mio inositol 1 ml/L Vit. biogen 1 ml/L Sukrosa 30 g/L Ditambahkan hingga 1 L BA 2 ppm PVP 30 g/L

(14)

2. Sterilisasi Alat dan Medium Sterilisasi hingga tekanan 1,5 atm selama 20 menit

METODOLOGI

2,5 g/L Didihkan sambil diaduk 20 ml/botol

3. Sterilisasi Alat dan Bahan di Laminar Air

Flow

diletakkan dalam LAF kemudian di UV selama 1 jam

(15)

Diambil bagian meristem apikal yakni ruas pertama batang tebu 4. Pengambilan Eksplan

METODOLOGI

Penanaman eksplan dilakukan di dalam Laminar Air Flow (LAF) secara aseptis

Sterilisasi dengan dicelup alkohol 70% dan batang

dilewatkan ke bunsen

(16)

PARAMETER PENGAMATAN

Jumlah Tunas

Jumlah tunas eksplan yang terbentuk dihitung setelah 2 bulan inkubasi

Panjang Tunas

Semua tunas yang terbentuk diukur panjangnya dengan

menggunakan penggaris kemudian dirata-rata (dalam satuan cm).

(17)

METODOLOGI

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Rancangan penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL)

dengan 1 faktor perlakuan dan 2 kali ulangan

Data kuantitaif yang diperolah dianalisis secara statistik menggunakan ANOVA untuk mengetahui perbedaan yang signifikan antara kontrol dengan perlakuan, maka dilakukan uji Dunnet dengan selang kepercayaan 95%.

(18)

Hasil dan Pembahasan

0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm 0 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm Minggu ke-2 Minggu ke-4 Minggu ke-6 Minggu ke-8 NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin

(19)

a a a a a b 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm jumlah tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan arginin

Jumlah Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Paramater Konsentrasi Jumlah Tunas

Jumlah Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 2.50 a 20 ppm 3.50 a 30 ppm 4.00 a 40 ppm 5.50 a 50 ppm 13.50 b

(20)

a a a a a a 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm panjang tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan arginin

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Panjang Tunas

Panjang Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.75 a 20 ppm 1.85 a 30 ppm 3.95 a 40 ppm 3.45 a 50 ppm 2.8 a

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi negatif dengan nilai

korelasi Pearson 0,207 dan P-value 0,519

Panjang Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

(21)

Hasil dan Pembahasan

HW-1 dengan Penambahan Arginin 0 ppm 0 ppm 0 ppm 0 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm Minggu ke-2 Minggu ke-4 Minggu ke-8 Minggu ke-6

(22)

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Jumlah Tunas Jumlah Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.00 a 20 ppm 2.00 a 30 ppm 2.50 a 40 ppm 6.00 b 50 ppm 3.00 ab a a a a b ab 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm jumlah tunas tebu HW-1 dengan penambahan arginin

Jumlah Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

(23)

Hasil dan Pembahasan

a a ab a b _b 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm panjang tunas tebu HW-1 dengan penambahan arginin

Parameter Konsentrasi Panjang Tunas Panjang Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 2.6 a 20 ppm 5.05 ab 30 ppm 3.50 a 40 ppm 5.6 b 50 ppm 5.50 b

Panjang Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi positif dengan nilai

korelasi Pearson 0,780 dan P-value 0,003

(24)

Hasil dan Pembahasan

0 ppm 0 ppm 0 ppm 0 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm Minggu ke-2 Minggu ke-4 Minggu ke-6 Minggu ke-8 NXI 1-3 dengan Penambahan Glutamin

(25)

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Jumlah Tunas Jumlah Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.00 a 20 ppm 2.50 a 30 ppm 3.50 ab 40 ppm 6.00 b 50 ppm 4.00 ab a a a ab b ab 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm jumlah tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan glutamin

Jumlah Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

(26)

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Panjang Tunas Panjang Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.20 a 20 ppm 3.10 ab 30 ppm 3.00 ab 40 ppm 3.15 ab 50 ppm 2.15 ab a a ab _ab ab ab 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm panjang tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan glutamin

Panjang Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi negatif dengan nilai korelasi Pearson

0,852 dan P-value 0

(27)

Hasil dan Pembahasan

0 ppm 0 ppm 0 ppm 0 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 10 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 20 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 40 ppm 30 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm 50 ppm Minggu ke-2 Minggu ke-4 Minggu ke-6 Minggu ke-8 HW-1 dengan Penambahan Glutamin

(28)

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Jumlah Tunas Jumlah Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.00 a 20 ppm 2.00 a 30 ppm 1.50 a 40 ppm 4.50 b 50 ppm 2.50 ab a a a a b ab 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm jumlah tunas tebu varietas HW-1 dengan penambahan glutamin

Jumlah Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

(29)

Hasil dan Pembahasan

Parameter Konsentrasi Panjang Tunas Panjang Tunas 0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.4 a 20 ppm 2.05 a 30 ppm 3.90 ab 40 ppm 4.80 b 50 ppm 4.85 b a a a ab b b 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm panjang tunas tebu HW-1 dengan penambahan glutamin

Panjang Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi positif dengan nilai korelasi Pearson

0,837 dan P-value 0,001

(30)

Kesimpulan

Pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas NXI 1-3 berbeda nyata pada medium MS dengan penambahan arginin 50 ppm dibuktikan dengan jumlah tunas 16 buah sedangkan panjang tunas tidak berbeda nyata hingga penambahan arginin 50 ppm.

Pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas HW-1 berbeda nyata pada medium MS dengan penambahan arginin 40 ppm dibuktikan dengan jumlah tunas sebanyak 7 tunas sedangkan panjang tunas berbeda nyata pada penambahan arginin 40

ppm dengan rata-rata panjang tunas 5,6.

Pada penambahan glutamin 40 ppm pada medium MS menghasilkan respon pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas NXI 1-3 yang berbeda nyata dengan tunas sebanyak 6 buah sedangkan panjang tunas pada penambahan glutamin 20

ppm menunjukkan hasil yang berbeda nyata dengan rata-rata panjang tunas 3,15.

Pada penambahan glutamin 40 ppm pada medium MS menghasilkan respon pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas HW-1 yang berbeda nyata dengan jumlah tunas sebanyak 7 buah sedangkan panjang tunas menunjukkan hasil yang

(31)

Saran

Penelitian ini merupakan awal dari penelitian setelah didapatkan tebu varietas baru yakni NXI 1-3 dan HW-1. Menurut Asad (2009) arginin dan

glutamin berperan dalam menghasilkan tunas melalui diferensiasi dan pembelahan sel namun memiliki potensi pertumbuhan yang relatif rendah sehingga dianjurkan untuk memberikan auksin dengan konsentrasi rendah

(32)