i
STUDI KERAGAMAN CIPLUKAN (Physalis angulata L.) DI WILAYAH EKS-KARESIDENAN SURAKARTA BERDASARKAN VARIASI CIRI
MORFOLOGI, BUKTI SERBUK SARI DAN POLA PITA ISOZIM
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh :
AINUN NADHIFAH NIM. M 0408002
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2012
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan / atau dicabut.
Surakarta, Mei 2012
Ainun Nadhifah NIM. M0408002
v
STUDI KERAGAMAN CIPLUKAN (Physalis angulata L.) DI WILAYAH EKS-KARESIDENAN SURAKARTA BERDASARKAN VARIASI CIRI
MORFOLOGI, BUKTI SERBUK SARI DAN POLA PITA ISOZIM Ainun Nadhifah
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Ciplukan (Physalis angulata L.) merupakan salah satu tumbuhan liar yang banyak dimanfaatkan sebagai obat tradisional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman dan hubungan kekerabatan ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan variasi ciri morfologi, bukti serbuk sari dan pola pita isozim.
Sampel diambil dengan menggunakan teknik purposive random sampling pada 18 titik populasi dan diambil sebanyak 3 sampel pada masing-masing populasi. Terminologi dari ciri morfologi mengacu pada Stearn (1992), analisis serbuk sari menggunakan metode asetolisis dan analisis pola pita isozim dengan elektroforesis daun muda (urutan 3 sampai 5 dari pucuk batang) menggunakan dua sistem enzim, yaitu esterase dan peroksidase.
Data keragaman ciri morfologi, bukti serbuk sari, dan pola pita isozim populasi ciplukan yang telah diperoleh dianalisis secara deskriptif. Data kualitatif dan kuantitatif ciri mantap dari ciri morfologi dan bukti serbuk sari yang diperoleh kemudian dibuat data multivariate sedangkan data kuantitatif dari isozim dibuat data biner. Data biner dan multivariate kemudian digunakan untuk menghitung besar indeks similaritas (IS) antar populasi dan dikomputasikan dalam program Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System (NTSYSpc) versi 2.0 hingga diperoleh dendogram hubungan kekerabatan
Hasil penelitian menunjukkan ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta memiliki keragaman baik secara kualitatif maupun kuantitatif terutama pada warna dan ukuran batang, daun, bunga, buah dan biji; ukuran, jumlah apertura, bentuk serbuk sari serta 5-6 pola pita isozim esterase dan 6-9 pola pita isozim peroksidase. Berdasarkan variasi ciri morfologi, bukti serbuk sari dan pola pita isozim menunjukkan Sukoharjo 2 dan 3 serta Klaten 1 dan 2 masing-masing memiliki hubungan kekerabatan paling dekat dengan koefisien kemiripan 88% sedangkan ciplukan Sukoharjo 1, Wonogiri 2 dan Sragen 2 mengelompok tersendiri dan terpisah jauh dari kelompok lain pada koefisien kemiripan 70%. Kata Kunci : Ciplukan, Surakarta, morfologi, serbuk sari, isozim
THE DIVERSITY STUDY OF MULLACA (Physalis angulata L.) IN SURAKARTA REGION BASED ON VARIATION OF MORPHOLOGICAL CHARACTER, POLLEN EVIDENCE AND
ISOZYME BANDING PATTERNS
Ainun Nadhifah
Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The diversity and relationship among mullaca populations in Surakarta region based on variation of morphological character, pollen evidence and isozyme banding patterns have been determined.
The samples were taken using random purposive sampling technique, including 18 sampling points while 3 samples from each population. The terminology of examined morphological character was based on Stearn (1992). The pollen grains from dehisce anther were analyzed using acetolysis method and then examined under light microscope. Electrophoresis of esterase and peroxidase from the young leaves (the order of 3 to 5 from the stem apex) were used for isozymes analysis. The variation of morphological character, pollen evidence, and isozyme banding patterns of mullaca populations were analyzed descriptively. The multivariate data were made from qualitative and quantitative data of morphological character and pollen evidence while binary data were created from the data of isozymes. Multivariate and binary data were used to calculate similarity index between populations and then computed in Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System (NTSYSpc) version 2.0 to obtain relationship dendogram.
The result showed the mullaca population in Surakarta region were different both qualitatively and quantitatively, especially in color and size of stems, leaves, flowers, fruits and seeds; size, number of aperture, and shape of pollen; 5-6 esterase banding patterns and 6-9 peroxidase banding patterns. Based on variation of morphological character, pollen evidence and isozyme banding patterns showed that population from Sukoharjo 2, Sukoharjo 3, Klaten 1 and Klaten 2 were the closest relationship with the similarity coefficient of 88% while population from Sukoharjo 1, Sragen 2 and Wonogiri 2 clustered separately at coefficient similarity of 70%.
vii MOTTO
Kerjakan segala sesuatu dengan sabar, ikhlas dan senantiasa berserah diri pada-Nya, Insya Allah menghasilkan sebuah karya terindah
Kesulitan dan kegagalan sejatinya merupakan sebuah tantangan menuju kesuksesan yang harus dihadapi, bukan untuk dihindari
Apa arti dari sebuah karya bila tidak mampu meyakinkan seorang pembaca, selesaikan karyamu sebaik yang kau mampu, singkat ataupun lama semua itu
PERSEMBAHAN
Saya dedikasikan skripsi ini untuk :
Mas Suratman dan Mas Ari Pitoyo, dua pribadi yang sangat inspiratif, selalu mengajarkan untuk kritis berpikir, tetap semangat berkarya dalam keadaan apapun
Mas Mulyanta, Guru yang selalu mengingatkan untuk bersabar ...Ini adalah bagian dari semangat kesabaran... Almamater, Universitas Sebelas Maret Surakarta khususnya rekan-rekan seperjuangan (Angkatan 2008)
dan para junior
Bapak (alm) dan Ibunda Abdul Chalim tercinta, Mbak Irma, Mas Haris, Mas Zainul, Mas Amir, Mas Niam, Mbak Ninis, kasih sayang, kesabaran dan ketelatenan yang tiada tara dalam mendidik,
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan Judul Studi Keragaman Ciplukan (Physalis angulata L.) di Wilayah Eks-Karesidenan Surakarta Berdasarkan Variasi Ciri Morfologi, Bukti Serbuk Sari dan Pola Pita Isozim. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari saran dan dukungan baik secara moral maupun material dari beberapa pihak yang sangat membantu dan bermanfaat. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
Yayasan Pelayanan Kasih A. & A. Rachmat yang telah memberikan beasiswa kepada penulis hingga penyelesaian skripsi ini.
Dr. Agung Budiharjo, M. Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin dan dukungannya selama penelitian.
Suratman, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang senantiasa membimbing, memberikan saran, masukan dan ilmu secara detail kepada penulis, hingga penulis benar-benar memahami materi dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.
Ari Pitoyo, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II yang telah sabar memberikan bimbingan, ilmu dan metode serta dukungan baik secara moral maupun material yang berharga bagi penulis.
Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D., selaku Dosen Penelaah I atas segala ilmu dan metode, masukan, kritikan serta dukungannya selama penelitian sehingga penulis mampu mendalami dan memahami materi dengan baik.
Drs. Marsusi, M.S., Ph.D., selaku Dosen Penelaah II yang telah memberikan saran, kritik dan dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.
Mulyanta, S.E., yang selalu mengajarkan kesabaran, menciptakan senyum dalam kesulitan, senantiasa memahami penulis dan sekaligus menjadi rekan dalam penelitian ini.
Widya Mudyantini, M.Si., selaku Kepala Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian beserta sarana dan prasarana selama penelitian.
Dosen-dosen di Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mendidik dan memberikan dorongan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Staf administrasi Jurusan Biologi, Sdr. Misbakhul Munir atas segala nasehatnya kepada penulis serta laboran yang telah membantu kelancaran penelitian ini.
Septiana Kurniasari, Monarita Permatasari, Wahyu Susilowati, Endang Werdiningsih, Putri Dian Anita, Sri Winarseh, Nita Ardita, A. Fahrurrozi H., yang telah membantu dalam penelitian di lapangan. Yeni Indra Kumalasari yang telah membantu dalam penyusunan laporan penelitian. Febria Eka, Angelia Arum Prameta, Noor Endah, Tira Mayasari yang telah memberikan semangat persahabatan, dukungan dan masukan yang sangat berarti bagi penulis.
Teman-teman Biologi khususnya angkatan 2008 yang selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis dan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.
Surakarta, Mei 2012
xi
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN ... ABSTRAK ... ABSTRACT ... HALAMAN MOTTO ... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR LAMPIRAN ... DAFTAR SINGKATAN... BAB I. PENDAHULUAN ... A. B. C. D.
Latar Belakang Masalah... Perumusan Masalah... Tujuan Penelitian... Manfaat Penelitian... BAB II. LANDASAN TEORI ... A. B. C. D. E. F. G. Tinjauan Pustaka ... Ciplukan (Physalis angulata L.) ... Ciri Morfologi ... Bukti Serbuk Sar ... Pola Pita Isozim... Hubungan Kekerabatan ... Kerangka Pemikiran... i ii iii iv v vi vii viii ix xi xiii xiv xvi xvii 1 1 4 4 5 6 6 6 10 11 16 18 19
BAB III. METODE PENELITIAN... A.
B. C. D.
Waktu dan Tempat Penelitian ... Alat dan Bahan ... Cara Kerja ... Analisis Data ... BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... A. Morfologi Ciplukan... 1. 2. 3. 4. Batang ... Daun... Bunga ... Buah dan Biji ... B. Bukti Serbuk Sari ...
1. 2. 3. 4.
Ukuran ... Polaritas dan Simetri ... Apertura ... Bentuk dan Ornamentasi... C. Pola Pita Isozim... 1. 2. Esterase ... Peroksidase ... D. Hubungan Kekerabatan ... 1. 2.
Hubungan Kekerabatan ciplukan berdasarkan Variasi Ciri Morfologi ... Hubungan Kekerabatan ciplukan berdasarkan Variasi Ciri Morfologi, Bukti Serbuk Sari, dan Pola Pita Isozim ... BAB V. PENUTUP... A. B. Kesimpulan... Saran... DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ... RIWAYAT HIDUP PENULIS ...
21 21 21 22 30 32 32 32 35 39 41 42 44 44 45 47 48 49 51 53 53 55 59 59 59 61 68 84
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Lokasi pengambilan sampel ciplukan ... 23
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Gambar 2. Gambar 3. Gambar 4. Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Gambar 8. Gambar 9. Gambar 10. Gambar 11. Gambar 12. Gambar 13. Gambar 14. Gambar 15. Gambar 16. Gambar 17. Morfologi ciplukan ... Polaritas dan simetri serbuk sari ... Jenis-jenis apertura... Jenis ornamentasi serbuk sari... Struktur dinding serbuk sari... Bentuk dan ukuran serbuk sari berdasarkan indeks P/E ... Bagan alir kerangka pemikiran ... Perbedaan warna batang ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Histogram rasio panjang dan lebar daun muda serta panjang dan diameter tangkai daun muda populasi ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta... Histogram rasio panjang dan lebar daun tua serta panjang dan diameter tangkai daun tua ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman bunga pada populasi ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman buah pada populasi ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Bukti serbuk sari ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Ukuran serbuk sari populasi ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Polaritas dan simetri bukti serbuk sari ... Tipe apertura serbuk sari ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta ...
Bentuk serbuk sari ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta... 8 12 13 14 15 15 20 33 37 37 40 41 43 44 45 45 48
xv Gambar 18.
Gambar 19.
Gambar 20.
Gambar 21.
Zimogram pola pita isozim esterase ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Zimogram pola pita isozim peroksidase ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta... Dendogram hubungan kekerabatan ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan ciri morfologi... Dendogram hubungan kekerabatan ciplukan di wilayah eks- Dendogram hubungan kekerabatan ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan ciri morfologi, bukti serbuk sari, dan pola pita isozim esterase dan peroksidase...
50
51
54
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Lampiran 8. Lampiran 9.
Morfologi ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta... Ciri morfologi ciplukan di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Bukti serbuk sari populasi ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta... Pembobotan ciri mantap dari ciri morfologi kualitatif dan kuantitatif ciplukan ... Hasil elektroforesis isozim ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta... Perbandingan kemunculan pita isozim esterase ... Perbandingan kemunculan pita isozim peroksidase ... Data multivariate ciri morfologi dan bukti serbuk sari serta data biner pola pita isozim esterase dan peroksidase... Matriks Indeks Similaritas (IS) ciri morfologi, dan gabungan ciri morfologi, bukti serbuk sari dan pola pita isozim ciplukan di wilayah eks karesidenan Surakarta ...
68 70 76 77 78 79 80 81 83
xvii DAFTAR SINGKATAN Singkatan Kepanjangan AAG APS BM BYL CCRC Dkk EST HCl Hlm. H2SO4 KL KLT KRA NaH2PO4 Na2HPO4 NTSYSpc PER p:d p:l P/E Rf SDS SKH SLO SRG TEMED WNG
Asam asetat glasial Ammonium Persulphate Berat molekul
Boyolali
Cancer Chemopreventon Research Center Dan kawan-kawan Esterase Asam klorida Halaman Asam sulfat Kapasitas Lapang Klaten Karanganyar Natrium dihidrogen-fosfat Dinatrium hidogren-fosfat
Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System Peroksidase
Panjang : diameter Panjang : lebar Polar/Ekuatorial Retention factor
Sodium Dodecyl sulfate Sukoharjo
Solo Sragen
N’N’N’N’ tetramethyl-ethilenediamine Wonogiri
