SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASIL
PERBANYAKAN
JERUK KEPROK
CITRUS VEIN
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR
PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASIL
PERBANYAKAN
VEGETATIF
IN VIVO DAN
KEPROK BRASTEPU BEBAS PENYAKIT
CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION
DISERTASI
Oleh:
Isnaini Nurwahyuni
NIM 078104002
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
PASCASARJANA FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
0
SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASIL
DAN IN VITRO
ENYAKIT
LOEM DEGENERATION (CVPD)
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
ILMU PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
i
SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASIL
PERBANYAKAN VEGETATIF
IN VIVO
DAN
IN VITRO
JERUK
KEPROK BRASTEPU BEBAS PENYAKIT
CITRUS VEIN PHLOEM
DEGENERATION
(CVPD)
DISERTASI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Doktor Dalam Program Doktor Ilmu Pertanian Pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara di Bawah Pimpinan Pejabat Rektor Sumatera Utara
Prof. Subhilhar, Ph.D
Dipertahankan di Hadapan Sidang Terbuka Senat Universitas Sumatera Utara Pada Tanggal 12Januari 2016
Oleh:
Isnaini Nurwahyuni NIM 078104002
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
PASCASARJANA FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ii
Judul Disertasi : SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASIL PERBANYAKANVEGETATIF IN VIVO DAN IN VITRO
JERUK KEPROK BRASTEPU BEBAS PENYAKIT
CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION (CVPD) Nama Mahasiswa : Isnaini Nurwahyuni
Nomor Induk : 078104002
Program Studi : Doktor (S3) Ilmu Pertanian
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Justin A Napitupulu, M.Sc Promotor
Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS Dr. Fauziyah Harahap, MS Co-Promotor Co-Promotor
Ketua Program Studi, Dekan,
iii
Diuji Pada Ujian Disertasi Terbuka (Promosi Doktor) Tanggal: 12Januari 2016
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Pimimpin Sidang : Prof. Subhilhar, Ph.D (Pejabat Rektor Universitas Sumatera Utara)
Ketua : Prof. Dr. Justin A Napitupulu, MS (USU) Anggota : Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS (USU)
Dr. Fauziyah Harahap, MS (UNIMED)
Penguji : Dr. Ir. Hasanuddin, MS (USU)
iv
SURAT PERNYATAAN
Judul Disertasi
SKRINING TANAMAN INDUK, ANALISIS HASILPERBANYAKAN VEGETATIF IN VIVO DAN IN VITRO JERUK KEPROK BRASTEPU BEBAS
PENYAKIT CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION (CVPD)
Dengan ini penulis menyatakan bahwa Disertasi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Doktor (S3) Ilmu Pertanian pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri. Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari karya orang lain dalam penulisan Disertasi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah.
Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, 12 Januari 2016 Penulis,
v
SUMMARY OF DISERTASI
Isnaini Nurwahyuni, Screening of Mother Plants, Analysis of In Vivo and In Vitro
Vegetative Propagation of Brastepu Free From Citrus Vein Phloem Degeneration
(CVPD) Diseases, (Under supervision of Prof. Dr. Justin A Napitupulu, M.Sc., as a Promotor, with Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS and Dr. Fauziyah Harahap, MS as Co Promotors)
Screening of mother plants, analysis of in vivo and in vitro vegetative propagation of Brastepu citrus (Citrus nobilis Brastepu) free from citrus vein phloem degeneration
(CVPD) diseases is explained in this Dissertation. The development of agriculture sector with the basis on local plants are needed to be encouraged, and the focused on horticulture plants that has economic potential such as citrus is very urgent to be done. North Sumatra is the Province in Indonesia that can be planted with citrus. One of the prospect plant is Brastepu citrus that commonly known as "Jeruk Brastagi". The citrus is very popular due to its phenotype and genetic properties, where the citrus sweet taste, the fruit is big in size with reddish color, and with high quantity production. However, this current local citrus becomes a rare plant because it is sensitive to CVPD that make the citrus is not planted anymore. Replantation of Brastepu citrus has to be done soon to avoid the plant from deminished. Brastepu citrus become the plant heritage in Indonesia need to be conserved biologically (bioconservation) to assure the continuation of the plant. It is predicted that the plant will dissapear in a short time if there is no action been conducted. This research is aimed to screen survive Brastepu citrus for the status on CVPD infection in order to have a healthy mother plant to be used as a sources of bud stick for vegetative in vivo and in vitro propagation to obtain citrus seedling that is free from CVPD to be planted for replantation of Brastagi citrus.
vi Screening of CVPD for 20 survived Brastepu citrus plants has been conducted, where the plants are grown in differents areas in Kabupaten Karo. The plants are estimated between 10 to 30 years old with the living conditions are varied depends on the condition of the plants. The results for CVPD from visual investigation and laboratory analysis are consistent one to another. Identification from phenotype appearance on the leaves, stem, fruit, carpel fruit taste, and the shape of seeds can be used to predict CVPD infection. Amylum test for leave tissues, both via iodine test and hystochemical followed by analysis by PCR support the results of visual investigation on CVPD infection. There are 12 plants are free from CVPD (plants no 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, and 14), and eight plants are positively infected by the the CVPD (plants no 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, and 20). All Brastepu citrus grown in Desa Bukit are healthy and free from CVPD, and therefore, they can be used as mother plants as sources of bud stick for vegetative in vivo and in vitro propagation to obtain citrus seedling that is free from CVPD in the next experiments.
Citrus propagation via cutting bud method by using bud stick from healthy plants and free from CVPD onto a lemon citrus (C. aurantium) root stock has successfully been conducted. The strategy to obtain optimum condition for the growth and development of Brastepu citrus seedling has been achieved. The success on citrus propagation was influenced by the strategy to store the bud stick and the storage length time. It is found that the best results are obtained when the occulation of Brastepu citrus was carried out at the day the bud stick obtained. The longer bud stick stored in banana sheat results in poor growth of the plants, where slow growth plant achieved. The bud stick obtained from young plant was found to give better results on the Brastepu citrus propagation. It is therefore recommended that the propagation of Brastepu citrus has to be conducted by using bud stick form young plant and has to be conducted soon after taking the bud stick form mother plants. The results from PCR analysis reveals that all plants that are propagated by using healthy bud stick produce healthy citrus seedling and free CVPD. The plants that are propagated by using unhealthy bud stick produce CVPD infectious citrus seedling, where the leaves are chlorosis with blotchy mottle, and some are spongy phloem and die back plants, some are yellow leaves, and some are defoliation.
vii embryosomatic, and the shoot of Brastepu citrus. Direct embryogenesis has also been performed in MS basal media that is enriched with malt extract and growth stimulator, where the plantlet and true to type clone that can grow become somatic cell. The growth and development of embryosomatic directly produce plantlets. Plantlet indicates shoot with a single big root. Confirmation test for in vitro culture has been performed and the results showed that all plants are free from CVPD. The DNA band profile from RAPD analysis reveals that the isolated DNA from in vitro propagation has similar genetic properties with original plants of Brastepu citrus.
viii
RINGKASAN DISERTASI
Isnaini Nurwahyuni, Skrining Tanaman Induk, Analisis Hasil Perbanyakan Vegetatif In Vivo Dan In Vitro Jeruk Keprok Brastepu Bebas Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD). (Dibawah bimbingan Prof. Dr. Justin A Napitupulu, M.Sc., sebagai Promotor, Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS dan Dr. Fauziyah Harahap, MS sebagai Co Promotor)
Skrining tanaman induk dan perbanyakan vegetatif in vivo dan in vitro dari Citrus nobilis Brastepu atau jeruk Brastepu bebas penyakit citrus vein phloem degeneration
(CVPD) dijelaskan dalam disertasi ini. Pembangunan sektor pertanian yang berorientasi pada peningkatan produk lokal unggulan sangat perlu mendapat perhatian, terutama terhadap potensi tanaman hortikultura penghasil buah yang memiliki nilai ekonomi tinggi seperti jeruk. Propinsi Sumatera Utara termasuk salah satu daerah yang cukup baik untuk ditanami jeruk. Produk jeruk yang berasal dari Sumatera Utara antara lain adalah "Jeruk Brastagi", yaitu jeruk Brastepu. Di pasaran lokal, jeruk Brastagi mempunyai harga jual tinggi karena memiliki keunggulan genetika seperti cita rasa manis segar, bentuk buah dan warna yang menarik, ukuran buah besar, dan kuantitas buah banyak. Akan tetapi, jeruk lokal ini sudah sangat langka, bahkan budidaya tanaman tidak banyak yang dilanjutkan karena rentan terhadap penyakit CVPD. Budidaya jeruk Brastepu sangat mendesak agar varietas ini tidak sampai mengalami kepunahan. Pengembangbiakan jeruk Brastepu juga merupakan aset berharga dalam keanekaragaman hayati Indonesia sehingga perlu dikonservasi secara biologi (biokonservasi) agar jeruk lokal ini tidak punah. Bila biokonservasi tidak segera dilakukan maka diperkirakan jeruk lokal Brastagi akan punah dalam waktu beberapa tahun lagi. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan skrining terhadap tanaman induk jeruk Brastepu yang masih bertahan hidup dari serangan CVPD dan erupsi Gunung Sinabung, serta melakukan biokonservasi melalui perbanyakan secara vegetatif in vivo
dan in vitro untuk penyediaan bibit jeruk Brastepu bebas CVPD, sehingga dapat digunakan sebagai sumber bibit mengatasi kelangkaan jeruk lokal Brastagi.
ix dan kultur dilakukan secara visual dan PCR pada DNA hasil isolasi dengan menggunakan kontrol positif CVPD (C+), kontrol negatif CVPD (C-), dan penentuan ukuran pita dibandingkan dengan ladder (M/L). Kestabilan genetik kultur jeruk keprok Brastepu untuk semua kelompok perlakuan diuji menggunakan Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) dengan 20 Primer RAPD, SSR dan ISSR.
Skrining tanaman induk telah dilakukan untuk melihat infeksi CVPD pada jeruk keprok Brastepu. Sebanyak 20 pohon jeruk keprok Brastepu yang bertahan hidup di Kabupaten Karo berumur antara 10 - 30 tahun dengan kondisi bervariasi. Identifikasi dan konfirmasi CVPD pada tanaman memberikan hasil yang konsisten satu dengan yang lain dan saling mendukung. Identifikasi secara visual pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman, melalui bentuk daun dan pucuk, keadaan buah, keadaan daging buah dan biji dapat digunakan sebagai indikasi infeksi CVPD. Akumulasi amilum melalui uji iodium, analisis histokimia daun memperkuat hasil identifikasi terhadap infeksi CVPD, dan analisis DNA dengan PCR digunakan untuk konfirmasi spesies penyebab CVPD. Tanaman induk jeruk keprok Brastepu diketahui 12 pohon sehat dan bebas CVPD (pohon nomor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, dan 14), dan 8 pohon lainnya positif atau terinfeksi CVPD jeruk (pohon nomor 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, dan 20). Semua pohon jeruk dari Desa Bukit sehat dan bebas CVPD sehingga dapat digunakan sebagai tanaman induk pada studi lanjutan.
Perbanyakan jeruk Brastepu secara okulasi menggunakan mata tempel dari tanaman jeruk yang sehat dan bebas CVPD pada batang bawah jeruk asam (C. aurantium) telah berhasil dilakukan. Strategi yang baik dan kondisi optimum dalam teknik okulasi untuk menempelkan mata tunas jeruk Brastepu pada batang pohon jeruk asam telah ditemukan dan menghasilkan bibit jeruk yang tumbuh dan berkembang dengan baik. Keberhasilan tanaman induk batang bawah menyatu dengan mata tempel sangat dipengaruhi oleh lama penyimpanan bud stick. Okulasi dengan menggunakan
bud stick pada hari yang sama dengan pengambilan mata tempel sangat tepat dalam teknik okulasi jeruk Brastepu. Semakin lama bud stick disimpan di dalam pelepah pisang maka akan semakin berkurang kemampuan penyesuaian diri untuk menyatu dengan batang bawah. Umur bud stick dan lama penyimpanan berpengaruh terhadap pertumbuhan dan pertambahan jumlah tunas, daun, dan cabang jeruk Brastepu. Semakin muda umur bud stick yang digunakan maka semakin sempurna pertumbuhan daun jeruk pada tanaman okulasi. Dengan demikian sangat baik apabila mata tempel diambil dari
bud stick tanaman induk muda, sehat dan langsung ditempel pada batang bawah. Hasil analisis DNA dengan teknik PCR menunjukkan bahwa semua tanaman hasil okulasi dari pohon sehat menghasilkan tanaman bebas CVPD. Tanaman yang diokulasi menggunakan mata tempel yang terinfeksi CVPD menghasilkan bibit jeruk dengan gejala klorosis, bercak-bercak (blotchy mottle), beberapa disertai dengan berkas pengangkut yang bergabus dan mati pucuk (die back), sebagian daun mengering, dan banyak daun yang rontok. Untuk itu diperlukan pertimbangan matang dalam memilih mata tempel, yaitu harus bebas dari gejala CVPD agar diperoleh bibit tanaman berkualitas baik yang bebas penyakit CVPD.
x diperoleh 20,60 embriosomatik. Kondisi terbaik di dalam menghasilkan tunas adalah pada kelompok perlakuan D1B3 melalui pemberian 0,5 mg/L 2,4-D dan 1,5 mg/L BAP dengan rata-rata 1,10 tunas. Analisis statistik menggunakan uji jarak Duncan (P = 0,05) menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan berbeda nyata terhadap pertumbuhan dan perkembangan kalus, embriosomatik dan tunas jeruk keprok Brastepu. Dengan subkultur, kondisi paling baik diperoleh pada perlakuan 2 dengan dua kali subkultur, yaitu bobot kalus tertinggi diperoleh pada perlakuan D1B1 menggunakan 0,5 mg/L 2,4-D dan 0,5-1,0 mg/L BAP, dengan bobot kalus 2,82 g. Jumlah embriosomatik tertinggi diperoleh pada kelompok D1B2 menggunakan 0,5 mg/L 2,4-D dan 0,5-1,0 mg/L BAP dihasilkan 24,80 embriosomatik. Kondisi terbaik di dalam menghasilkan tunas adalah pada perlakuan D1B2 dihasilkan rata-rata 4,00 tunas. Analisis statistik menggunakan uji jarak Duncan (P = 0,05) menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan berbeda nyata terhadap pertumbuhan dan perkembangan kalus, embriosomatik dan tunas jeruk keprok Brastepu. Teknik embriogenesis langsung di dalam media padat MS basal yang diperkaya dengan ekstrak malt dan zat pengatur tumbuh dapat menghasilkan planlet atau organ dan klon true to type yang langsung berkembang dari satu sel somatik. Pertumbuhan dan perkembangan embriosomatik pada kultur langsung dapat menghasilkan planlet dan tunas di dalam media, tetapi belum memiliki akar yang sempurna, masih berupa akar tunggal yang membesar. Konfirmasi PCR menunjukkan bahwa semua kultur jeruk keprok hasil in vitro bebas dari CVPD. Analisis RAPD terhadap profil pita DNA menggambarkan bahwa DNA sampel jeruk yang diperbanyak secara in vitro tidak menunjukkan perbedaan genetik.
xi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala berkatNya yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan kepada penulis sehingga Disertasi dengan judul “Skrining Tanaman Induk, Analisis Hasil Perbanyakan Vegetatif In Vivo Dan In Vitro Jeruk Keprok Brastepu Bebas Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD)” dapat diselesaikan.
Perhatian terhadap produk lokal penghasil buah yang memiliki nilai ekonomi tinggi seperti jeruk Brastagi perlu mendapat prioritas karena Propinsi Sumatera Utara termasuk salah satu daerah yang cukup baik untuk ditanami jeruk. Usaha untuk menyelamatkan jeruk keprok Brastepu (Citrus nobilis Brastepu) untuk selanjutnya disebut jeruk Brastepu atau keprok Brastepu saja sangat mendesak dilakukan untuk mengatasi kepunahan jeruk lokal andalan Sumatera Utara. Jeruk tersebut memiliki keunggulan genetika seperti cita rasa manis, bentuk buah dan warna yang menarik, ukuran buah besar, dan mengandung senyawa bioaktif yang digunakan sebagai bahan obat tradisionil sehingga perlu dan sangat mendesak untuk dilestarikan agar tidak segera punah. Penelitian Skrining Tanaman Induk, Analisis Hasil Perbanyakan Vegetatif In Vivo Dan In Vitro Jeruk Brastepu Bebas Penyakit CVPD adalah sebagai usaha untuk perbanyakan tanaman jeruk tanpa penyakit CVPD merupakan usaha penyelamatan jeruk Brastepu dari kepunahan. Keberhasilan penelitian ini telah memberikan kontribusi dalam usaha perbanyakan tanaman vegetatif secara in vivo dan in vitro menghasilkan bibit jeruk Brastepu yang bebas penyakit CVPD untuk dapat digunakan sebagai bibit oleh perkebunan rakyat dan perkebunan nasional. Berbagai langkah skrining dan konfirmasi terhadap keberadaan infeksi CVPD di dalam tanaman jeruk Brastepu telah dibahas terutama dalam strategi untuk identifikasi secara visual, uji iodium, histokimia, dan analisis DNA dengan menggunakan PCR dan RAPD telah dijelaskan dalam disertasi ini.
xii Studi Program S3 Ilmu Pertanian FP USU sehingga Disertasi ini dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Rektor Universitas Sumatera Utara dan DP2M Dikti Kemendikbud (sekarang menjadi Kemenristek Dikti) yang sudah memberikan dana penelitian sehingga beberapa tahapan penelitian ini dapat dilaksanakan di Luar Negeri. Ucapan terima kasih disampaikan kepada pimpinan, laboran dan teknisi di Laboratorium Departemen Biologi FMIPA Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Bioteknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, dan Horticulture Laboratory, Auburn University, Auburn-USA, yang sudah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan tahapan penelitian, dan membantu dalam kegiatan penelitian.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dinas Pertanian Brastagi Kabupaten Karo yang sudah membantu dan mengirimkan staf ahli yang memiliki spesialisasi tanaman jeruk sebagai pemandu, narasumber primer yang memberi informasi tentang keberadaan varietas jeruk lokal Brastagi yang masih hidup dan berproduksi di Kabupaten Karo, Propinsi Sumatera Utara. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada keluarga Bapak Sembiring di Desa Bukit Brastagi Kabupaten Karo yang sudah membantu pelaksanaan penelitian dan sudah memberikan keleluasaan dalam menggunakan lahan pertaniannya sebagai bagian dari penelitian ini.
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada semua pihak yang sudah membantu promovendus dalam pelaksanaan penelitian ini, terutama rekan-rekan mahasiswa Pascasarjana FP USU yang sudah memberikan masukan dan dorongan sehingga tahapan penulisan disertasi ini dapat terwujud. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada keluarga yang dengan sabar mendukung promovendus dalam pelaksanaan penelitian sampai penulisan Disertasi ini. Penelitian ini masih panjang sampai diperoleh luaran yang memadai dalam penyelamatan jeruk lokal Brastagi. Penulis berharap agar hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi ilmiah tentang jeruk keprok varietas lokal Sumatera Utara. Kiranya hasil penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta merupakan langkah awal di dalam penyelamatan dan penyediaan bibit jeruk Brastepu sebagai varietas lokal yang berasal dari Sumatera Utara.
Medan, 12 Januari 2016 Mahasiswa,
xiii
DAFTAR ISI
Halaman
Sampul Dalam Disertasi i
Lembar Pengesahan ii
Lembar Panitian Penguji Ujian Terbuka iii
Surat Pernyataan iv
2.2.1. Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) Pada Jeruk 26 2.2.2. Polymerase Chain Reaction (PCR) Untuk Deteksi CVPD 32
2.2.3. Seleksi Tanaman Untuk PCR 34
2.3. Perbanyakan Vegetatif Tanaman Berkayu 35
2.3.1. Perbanyakan Vegetatif Jeruk 36
2.3.2. Teknik Okulasi Perbanyakan Vegetatif Jeruk 38 2.3.3. Pemilihan Batang Bawah Jeruk Untuk Okulasi 40 2.3.4. Teknik Grafting Perbanyakan Vegetatif Jeruk 41
2.4. Kultur In Vitro Tanaman 42
2.4.1. Kultur In Vitro Jeruk 43
2.4.2. Faktor Penentu Dalam Kultur In Vitro Jeruk 45
2.4.3. Kultur Meristem Pada Jeruk 47
2.4.4. Embriogenesis Somatik Untuk Perbaikan Genetik Jeruk 48 2.4.5. Zat Pengatur Tumbuh Pada Kultur In Vitro Jeruk 49
2.4.6. Subkultur Pada Kultur In Vitro Jeruk 50
2.5. Hipotesis Penelitian 54
BAB III SKRINING PENYAKIT CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION
(CVPD) PADA JERUK KEPROK BRASTEPU(Citrus nobilis
xiv
3.4.4.1. Pengamatan Morfologi Untuk Identifikasi Tanaman Dari Gejala CVPD 60
3.4.4.2. Uji Iodium Untuk Skrining CVPD 61
3.4.4.3. Histokimia Daun Jeruk Dengan Iodium 62
3.4.4.4. Isolasi DNA dan PCR 63
3.5. Hasil Penelitian dan Pembahasan 64
3.5.1. Hasil Penelitian 64
3.5.1.1. Morfologi Pohon Jeruk Keprok Brastepu Sehat dan Gejala CVPD 65 3.5.1.2. Morfologi Daun Jeruk Keprok Brastepu Untuk Skrining CVPD 72 3.5.1.3. Morfologi Buah Jeruk Keprok Brastepu Untuk Skrining CVPD 76 3.5.1.4. Uji Iodium Untuk Skrining CVPD Pada Jeruk Keprok Brastepu 78 3.5.1.5. Uji konfirmasi CVPD Melalui Histokimia Daun Jeruk 82 3.5.1.6. Isolasi DNA dan Konfirmasi Infeksi CVPD Pada Jeruk Keprok
Brastepu 85
3.5.1.6.1. Isolasi DNA daun jeruk keprok Brastepu 85
3.5.1.6.2. Analisis DNA jeruk keprok Brastepu secara Elektroforesis 87 3.5.1.7. Konfirmasi CVPD Secara PCR Pada DNA Jeruk Keprok Brastepu 88
3.5.2. Pembahasan 91
3.6. Kesimpulan 99
BAB IV TEKNIK OKULASI UNTUK PERBANYAKAN BIBIT JERUK KEPROK BRASTEPU (Citrus nobilis BRASTEPU) BEBAS
PENYAKIT CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION 100
Abstrak 100
4.4.2. Penyediaan Batang Bawah Jeruk Asam 104
4.4.3. Okulasi Jeruk Keprok Brastepu Pada Jeruk Asam 106 4.4.4. Uji Infeksi CVPD Pada Tanaman Jeruk Hasil Okulasi 107
4.4.5. Prosedur Penelitian 107
4.5. Hasil Penelitian 110
4.5.1. Teknik Okulasi Perbanyakan Jeruk Keprok Brastepu 110 4.5.2. Pengaruh Penyimpanan Mata Tunas Terhadap Pertumbuhan Tunas
Dalam Okulasi Jeruk Keprok Brastepu 114
4.5.3. Pertumbuhan dan Perkembangan Jeruk Keprok Brastepu Hasil Okulasi 116 4.5.4. Panjang Tunas Hasil Okulasi Jeruk Keprok Brastepu 117 4.5.5. Jumlah Daun Hasil Okulasi Jeruk Keprok Brastepu 121 4.5.6. Jumlah Cabang Hasil Okulasi Jeruk Keprok Brastepu 125 4.5.7. Keberhasilan Teknik Okulasi Jeruk keprok Brastepu 129 4.5.8. Skrining CVPD Hasil Okulasi dengan Asal Mata Tunas Jeruk Sehat 132 4.5.9. Okulasi Menggunakan Mata Tempel Dari Tanaman Terserang CVPD
xv
4.6. Pembahasan 141
4.7. Kesimpulan 146
BAB V KULTUR MERISTEM PUCUK DAN SUBKULTUR JERUK
KEPROK BRASTEPU(Citrus nobilis BRASTEPU) 147
Abstrak 147
Kata Kunci: 147
5.1. Pendahuluan 148
5.2. Tujuan Penelitian 149
5.3. Hipotesis Penelitian 149
5.4. Metode Penelitian 149
5.4.1. Tempat dan Waktu 149
5.4.3. Kerangka PenelitianTeknik In Vitro 150
5.4.4. Rancangan PenelitianTeknik In Vitro 151
5.4.5. Prosedur Penelitian 152
5.4.5.1. Penyediaan Media Kultur 152
5.4.5.2. Sterilisasi Pucuk dan Penanaman Eksplan 152
5.4.5.3. Penanaman Eksplan Pada Perbanyakan Tidak Langsung dan Secara
Langsung 153
5.4.5.4. Isolasi DNA Jeruk Hasil Kultur In Vitro 154
5.4.5.5. Analisis RAPD Hasil Kultur In Vitro 154
5.4.5.7. Skrining CVPD Dengan PCR 156
5.4.6. Organisasi dan Analisis Data Penelitian 156
5.5. Hasil Penelitian 157
5.5.1. Penyediaan Jeruk keprok Brastepu Sebagai Sumber Eksplan 157 5.5.2. Kultur Meristem Pucuk Jeruk Keprok Brastepu Tanpa Subkultur 161 5.5.2.1. Pertumbuhan dan Perkembangan Kultur Meristem Pucuk Jeruk Keprok
Brastepu Tanpa Subkultur 163
5.5.2.2. Embriosomatik Pada Kultur Meristem Pucuk Jeruk Keprok Brastepu Tanpa Subkultur
5.5.2.3. Tunas Pada Kultur Meristem Pucuk Jeruk Keprok Brastepu Tanpa
Subkultur 172
5.5.2.4. Skrining CVPD pada DNA Kultur Meristem Pucuk Jeruk Keprok
Brastepu Tanpa Subkultur 174
5.5.3. Kultur Meristem Pucuk Jeruk Brastepu Dengan Satu Kali Subkultur 175 5.5.3.1. Bobot kalus Jeruk Keprok Brastepu Kultur Meristem Pucuk Dengan
Satu Kali Subkultur 179
5.5.3.2. Embriosomatik Jeruk Keprok BrastepuPada Kultur Meristem Pucuk
Dengan Satu Kali Subkultur 181
5.5.3.3. Tunas Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk Dengan
Satu Kali Subkultur 184
5.5.3.4. Skrining CVPD DNA Kultur Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur
Meristem Pucuk Dengan Satu Kali Subkultur 186
5.5.4. KulturMeristem Pucuk Jeruk Dengan Dua Kali Subkultur 187 5.5.4.1. Pertumbuhan Kalus Jeruk Keprok Brastepu Kultur Meristem Pucuk
Dengan Dua Kali Subkultur 191
5.5.4.2. Embriosomatik Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk
Dengan Dua Kali Subkultur 194
5.5.4.3. Tunas Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk Dengan
xvi 5.5.4.4. Skrining CVPD DNA Kultur Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur
Meristem Pucuk Dengan Dua Kali Subkultur 199
5.5.5. Kultur Meristem Pucuk Jeruk Dengan Tiga Kali Subkultur 200 5.5.5.1. Kalus Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk Dengan
Tiga Kali Subkultur 203
5.5.5.2. Embriosomatik Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk
Dengan Tiga Kali Subkultur 206
5.5.5.3. Tunas Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur Meristem Pucuk Dengan
Tiga Kali Subkultur 208
5.5.5.4. Skrining CVPD DNA Kultur Jeruk Keprok Brastepu Pada Kultur
Meristem Pucuk Dengan Tiga Kali Subkultur 211
5.5.6. Teknik In Vitro Propagasi Jeruk Keprok Brastepu dengan Pertumbuhan
dan Perkembangan Kultur Pada Empat Frekuensi subkultur berbeda 212
5.5.6.1. Perbandingan Bobot kalus Dalam Teknik In Vitro Propagasi Jeruk
keprok Brastepu Pada Empat Frekuensi subkultur berbeda 213
5.5.6.2. Pembentukan Embriosomatik Dalam Teknik Propagasi Jeruk keprok
Brastepu Pada Empat Frekuensi subkultur berbeda 214
5.5.6.3. Pertumbuhan Tunas Dalam Teknik Propagasi Jeruk keprok Brastepu
Pada Empat Frekuensi subkultur berbeda 216
5.5.7. Perbanyakan Secara Teknik Embriogenesis Langsung 219 5.5.8. Analisis RAPD Kultur Jeruk Keprok Brastepu 225
5.6. Pembahasan 228
5.7. Kesimpulan 234
BAB VI PEMBAHASAN UMUM 238
6.1. Pendahuluan 238
6.2. Gambaran Umum Pelaksanaan dan Hasil Penelitian Skrining CVPD
Pada Jeruk Keprok Brastepu 239
6.3. Gambaran Umum Pelaksanaan Dan Hasil Penelitian Teknik Okulasi
Untuk Perbanyakan Bibit Jeruk Keprok Brastepu Bebas CVPD 245
6.4. Gambaran Umum Pelaksanaan Dan Hasil Penelitian Kultur Meristem
Pucuk (Shoot Tip) Dan Subkultur Jeruk Keprok Brastepu 254
6.5. Kesimpulan
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 268
7.1. Kesimpulan 268
7.1.1. Kesimpulan BAB III, Skrining Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) Pada Jeruk Keprok Brastepu (Citrus nobilis
Brastepu) 269
7.1.2. Kesimpulan BAB IV, Teknik Okulasi Untuk Perbanyakan Bibit Jeruk
Keprok Brastepu (Citrus nobilis Brastepu) Bebas Penyakit CVPD 270 7.1.3. Kesimpulan BAB V, Kultur Meristem Pucuk (Shoot Tip) dan Subkultur
Jeruk Keprok Brastepu (Citrus nobilis Brastepu) 273
7.2. Saran dan Rekomendasi 277
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Reaksi berbagai jenis jeruk yang digunakan sebagai batang bawah
terhadap berbagai patogen 41
Tabel 3.1. Komponen pengamatan visual di lapangan sebagai praduga untuk skrining infeksi patogen CVPD pada tanaman jeruk keprok
Brastepu 60
Tabel 3.2. Hasil pengamatan visual di lapangan sebagai praduga untuk skrining CVPD pada tanaman jeruk keprok Brastepu dari berbagai tempat tumbuh berdasarkan warna daun dan jaringan pengangkut
daun, bentuk buah dan bentuk biji jeruk 71
Tabel 3.3. Hasil uji iodium lapangan untuk skrining infeksi CVPD pada tanaman jeruk keprok Brastepu dari masing-masing 5 buah sampel daun yang tumbuh di berbagai daerah dilihat berdasarkan perubahan warna iodium di dalam sampel daun: berwarna coklat berarti negatif CVPD dan warna biru berarti positif terinfeksi
CVPD. 80
Tabel 3.4. Analisis uji histokimia daun jeruk keprok Brastepu untuk skrining infeksi CVPD dari berbagai tempat tumbuh berdasarkan anatomi
jaringan petiolum pada tiga buah daun yang disampling. 84 Tabel 3.5. Ringkasan analisis konfirmasi CVPD menggunakan PCR pada
DNA sampel daun jeruk keprok Brastepu yang diperoleh dari daerah tumbuh yang berbeda di Brastagi, Kabupaten Karo,
Sumatera Utara 90
Tabel 4.1. Rataan panjang tunas jeruk keprok Brastepu pada variasi perlakuan umur pohon sumber mata tempel dan lama penyimpanan mata
tempel, sampai tanaman hasil okulasi berumur 5 bulan 118 Tabel 4.2. Rataan jumlah daun jeruk keprok Brastepu pada variasi perlakuan
umur pohon sumber mata tempel dan lama penyimpanan mata
tempel, sampai tanaman hasil okulasi berumur 5 bulan. 121 Tabel 4.3. Rataan jumlah cabang jeruk keprok Brastepu pada variasi
perlakuan umur pohon sumber mata tempel dan lama penyimpanan
mata tempel, sampai tanaman hasil okulasi berumur 5 bulan. 126 Tabel 4.4. Tingkat keberhasilan okulasi jeruk keprok Brastepu mulai dari
waktu okulasi sampai tanaman berumur 5 bulan dilihat dari jumlah mata tempel yang hidup, pertumbuhan tunas, dan pertumbuhan dan perkembangan daun dan cabang pada masing-masing kelompok
perlakuan. 130
Tabel 4.5. Skrining CVPD jeruk keprok Brastepu menggunakan DNA dengan teknik PCR daun jeruk yang berasal dari sampel hasil okulasi umur
6 bulan. 134
Tabel 4.6. Pertumbuhan jeruk keprok Brastepu hasil okulasi dengan menggunakan mata tempel yang terserang CVPD, diamati sampai 5 bulan. Tanaman dipelihara dengan penyiraman dan pemupukan
xviii Tabel 4.7. Skrining tanaman hasil okulasi umur 6 bulan dengan menggunakan
mata tempel dari tanaman yang mengalami gejala penyakit CVPD.
Tanaman dirawat dengan baik dengan penyiraman dan pemupukan 140 Tabel 5.1. Kultur in vitro jeruk keprok Brastepu dengan rancangan acak
lengkap kombinasi variasi jenis zat pengatur tumbuh auksin (D) dan sitokinin (B), dan pada masing-masing perlakuan ditambah
atau tanpa suplemen. 152
Tabel 5.2. Primer dan susunan basa untuk analisis keragaman dengan RAPD, ISR, ISSR jeruk keprok Brastepu hasil kultur embriogenesis tidak
langsung 155
Tabel 5.3. Pertumbuhan dan karakteristik kultur meristem pucuk jeruk keprok Brastepu tanpa subkultur di dalam media MS padat yang diperkaya auksin 2,4-D dan sitokinin BAP. Angka rataan yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada
uji jarak Duncan (P = 0,05). 164
Tabel 5.4. Pertumbuhan, perkembangan dan karakteristik kultur jeruk keprok Brastepu pada kultur meristem pucuk dengan satu kali subkultur di dalam media MS yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh setelah umur subkultur empat bulan. Angka rataan yang diikuti oleh huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata pada uji jarak Duncan (P = 0,05). 178
Tabel 5.5. Pertumbuhan dan karakteristik kultur meristem pucuk jeruk keprok Brastepu dengan dua kali subkultur di dalam media MS padat diperkaya ZPT auksin dan sitokinin pada subkultur kedua setelah berumur empat bulan. Angka rataan yang diikuti oleh huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji
jarak Duncan (P = 0,05) 190
Tabel 5.6. Pertumbuhan dan karakteristik kultur meristem pucuk jeruk keprok Brastepu dengan tiga kali subkultur di dalam media MS padat yang mengandung basal dan diperkaya dengan zat pengatur tumbuh 0,5 mg/L BAP setelah kultur berumur empat bulan. Angka rataan yang diikuti oleh huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak
berbeda nyata pada uji jarak Duncan (P = 0,05). 202
Tabel 5.7. Pengaruh pemberian media terhadap pertumbuhan dan perkembangan kultur pada teknik embriogenesis langsung jeruk
keprok Brastepu. 219
Tabel 5.8. Profil pita DNA menggunakan 20 Primer RAPD, SSR dan ISSR terhadap 20 sampel jeruk keprok Brastepu untuk tanaman yang diperoleh melalui propagasi secara subkultur dan embriogenesis
langsung. 226
Tabel 5.8. Profil pita DNA menggunakan 20 Primer RAPD, SSR dan ISSR terhadap 20 sampel jeruk keprok Brastepu untuk tanaman yang diperoleh melalui propagasi secara subkultur dan embriogenesis
xix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Bagan percobaan skrining tanaman induk, perbanyakan secara
okulasi dan meristem pucuk (shoot tip) dan sub kultur untuk
perbanyakan bibit jeruk keprok Brastepu bebas CVPD. 54 Gambar 2.1. Bagan percobaan skrining tanaman induk, perbanyakan secara
okulasi dan meristem pucuk (shoot tip) dan subkultur untuk
perbanyakan bibit jeruk keprok Brastepu bebas CVPD. 53 Gambar 3.1. Bagan skrining tanaman induk untuk mendapatkan jeruk keprok
Brastepu yang sehat, bebas dan jeruk berpenyakit CVPD. 59 Gambar 3.2. Morfologi pohon jeruk keprok Brastepu dewasa yang tumbuh di
perkebunan rakyat di Desa Bukit Brastagi Kabupaten Karo Sumatera Utara: (a) pohon jeruk relatif muda dan sehat, (b)
pohon jeruk tua dan sehat, (c) pohon jeruk relatif muda yang mulai terserang penyakit (sakit ringan), (d) pohon jeruk tua yang
sakit parah dan mulai meranggas. 65
Gambar 3.3. Morfologi batang dan ranting muda pohon jeruk keprok Brastepu dewasa: (a) batang pohon jeruk yang sehat, (b) ranting pohon jeruk yang sehat, (c) batang bawah pohon jeruk yang terserang CVPD, dan (d) ranting pohon jeruk yang mulai terserang penyakit
(sakit ringan). 67
Gambar 3.4. Morfologi daun pucuk jeruk keprok Brastepu: (a) dan (b) daun pucuk yang sehat (tanda lingkaran pada gambar) dan berkembang menjadi daun normal, (c) daun pucuk yang sakit (tanda lingkaran pada gambar) dan berkembangn menjadi daun yang abnormal, dan (d) pucuk dengan nimfa D. Citri (tanda panah merah di dalam
lingkaran). 68
Gambar 3.5. Sampel daun jeruk lokal dari 20 pohon induk dari beberapa lokasi tumbuhnya tanaman. Deskripsi lokasi tumbuh tanaman diringkas
pada Tabel 3.2. 69
Gambar 3.6. Sampling daun pada pohon nomor 1-20 diambil bagian depan dan bagian belakang untuk menunjukkan bagian tulang daun. Secara morfologi daun sehat adalah sampel nomor 1 - 10, 13 dan 14, dan daun yang menunjukkan gejala kurang sehat (yellowing) adalah
sampel nomor 11 - 12, dan 15 - 20. 73
Gambar 3.7. Jeruk menunjukkan simptom penyakit kuning daun oleh pengaruh CVPD: (a) pertumbuhan jeruk lambat, (b) bentuk daun mengecil, klorosis, dan blotchy, (c) pertulangan daun berkayu dan pecah, (d)
mati pucuk (die back). 75
Gambar 3.8. Buah dan biji jeruk keprok Brastepu dari tanaman yang terserang penyakit kuning daun oleh CVPD: (a) buah jeruk yang sehat, daging buah berwarna orange, (b) biji jeruk sehat berbentuk bulat lonjong dan berisi, (c) buah jeruk yang sakit berukuran kecil, daging buah pucat serta mengering, dan (b) biji jeruk sakit
xx Gambar 3.9. Skrining CVPD melalui uji iodium berdasarkan perubahan warna
pada daun yang sehat dan daun yang terserang CVPD, sampel 1 - 20 adalah daun jeruk yang diuji menggunakan iodium: berwarna
coklat negatif CVPD dan warna hitam positif terinfeksi CVPD. 79 Gambar 3.10. Anatomi pangkal daun arah petiolum jeruk untuk konformasi
keberadaan serangan CVPD berupa preparat utuh perbesaran 40 kali: (a) jaringan petiolum jeruk yang sehat tidak terinfeksi CVPD, dan (b) jaringan petiolum jeruk yang sakit karena terinfeksi CVPD yang ditunjukkan adanya warna hitam sebagai
akumulasi pati. 83 untuk konfirmasi keberadaan serangan CVPD. Sampel yang positif CVPD adalah sampel No 11, 12, 15, 16,17, 18, 19, dan 20,
dan sampel yang lain negatif atau tidak terinfeksi patogen CVPD. 89 Gambar 4.1. Bagan percobaan teknik perbanyakan okulasi untuk mendapatkan
bibit tanaman jeruk Brastepu yang sehat dan bebas CVPD sama dengan tanaman induk: (A) Menggunakan mata tempel jeruk keprok yang sehat (bebas CVPD), (B) Menggunakan mata tempel
jeruk Brastepu yang sakit (terinfeksi CVPD). 103 Gambar 4.2. Penyediaan bibit tanaman batang bawah melalui penyamaian
jeruk asam (C. aurantium) dari biji yang sudah dewasa dan berkualitas baik: (a) di semaikan di lahan pertanian (umur 3 bulan), (b) Perkembangan tanaman batang bawah di lapang (umur 5 bulan), (c) Contoh satu bibit yang sehat yang digunakan sebagai
batang bawah untuk teknik okulasi (umur 7 bulan). 105 Gambar 4.3. Teknik okulasi untuk perbanyakan tanaman jeruk keprok
Brastepu sebagai mata tempel pada tanaman batang bawah jeruk asam: (a) Pemotongan bagian tunas jeruk keprok Brastepu, (b)
menyesuaikan ukuran tunas jeruk keprok Brastepu yang akan ditempelkan, (c) Pemotongan bagian kulit tanaman batang bawah jeruk asam tempat ditempel, (d) bentuk batang bawah yang dikelupas sebagai tempat tempelan pada tanaman batang bawah,
(e) Proses penempelan tunas jeruk keprok Brastepu pada batang bawah, dan (f) pengikatan mata tempel dengan batang bawah
untuk proses inkubasi. 111
Gambar 4.4. Pertumbuhan dan perkembangan tunas jeruk keprok Brastepu hasil okulasi di dalam polibag: (a) Bagian tunas yang bertumbuh setelah dibuka selama satu minggu, (b) Tunas jeruk yang bertumbuh dengan baik setelah dibuka selama 3 minggu, (c)
Pertumbuhan daun jeruk dengan jumlah yang banyak setelah umur 5 minggu, (d) Pertumbuhan dan perkembangan cabang
xxi Gambar 4.5. Contoh sampel daun jeruk keprok Brastepu (nomor urut sampel
1-20) dari jumlah 40 sampel daun jeruk okulasi. Daun disampling secara random dari setiap kelompok perlakuan untuk isolasi DNA yang diperlukan untuk skrining infeksi CVPD menggunakan
DNA dengan teknik PCR. 133
Gambar 4.6. Bentuk hasil analisis DNA dengan PCR pada sampel daun jeruk keprok Brastepu untuk skrining CVPD: (1 - 40) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi. Tidak ditemukannya pita pada sampel 1 -
40 menunjukkan negatif CVPD, dan (M/L) adalah marker. 135 Gambar 4.7. Okulasi jeruk keprok Brastepu hasil okulasi menggunakan mata
tempel dari tanaman yang terinfeksi CVPD: (a) Tanaman induk terinfeksi CVPD sebagai sumber mata tempel, (b) Bagian tunas yang bertumbuh setelah dibuka selama 2 minggu, (c)
Pertumbuhan daun jeruk dengan jumlah yang banyak setelah umur 2 bulan, (d-f) Bentuk sampel daun jeruk hasil okulasi terinfeksi CVPD berturut-turut setelah tanaman berumur 3 bulan
(d), umur 4 bulan (e) danumur 5 bulan (f). 136 Gambar 4.8. Pola hasil analisis DNA dengan PCR pada sampel daun jeruk
keprok Brastepu untuk skrining CVPD pada sampel daun nomor 1 – 19 yang disampling dibandingkan terhadap marker (M/L). Pita protein pada sampel 1-19 menunjukkan positif terinfeksi
CVPD. 141
Gambar 5.1. Bagan percobaan teknik perbanyakan tanaman tidak langsung dan langsung jeruk keprok Brastepu secara in vitro melalui kultur meristem pucuk untuk menghasilkan kultur dan planlet bebas
CVPD. 151
Gambar 5.2. Tanaman jeruk keprok Brastepu yang sebagai sumber eksplan: (a) Pohon jeruk dewasa yang sakit, (b) bentuk buah Jeruk keprok Brastepu, (c) Perbanyakan jeruk secara okulasi menggunakan mata tempel tanaman sakit pada jeruk asam, (d) Pertumbuhan tunas jeruk setelah dua minggu, (e) Bibit jeruk keprok Brastepu hasil okulasi, dan (f) pertumbuhan tunas dan daun muda bibit
jeruk keprok Brastepu. 158
Gambar 5.3. Bahan tanaman yang diperlukan di dalam kultur pucuk dan subkultur jeruk keprok Brastepu: (a) Tunas muda dari pucuk jeruk sehat sebagai bahan eksplan, (b) Meristem pucuk (mst) yang sudah disterilisasi siap untuk ditanam di dalam media kultur, (c) Eksplan steril (tanda lingkaran) yang ditanam di dalam media kultur dengan variasi zat pengatur tumbuh, dan (d) Kultur
diletakkan di dalam rak kultur untuk inkubasi. 160
Gambar 5.4. Pucuk jeruk dengan perbesaran 40 kali menunjukkan sel-sel meristematik yang dapat menghasilkan kalus dan planlet: (a), (b), (c) dan (d) adalah menunjukkan posisi seri irisan pucuk jeruk
keprok Brastepu. 161
xxii dua minggu, dan (b) Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan kalus di dalam berbagai variasi media kultur setelah umur satu
bulan. 162
Gambar 5.6. Gambar mikroskopi preparat seri kalus menunjukkan kalus noduler perbesaran 40 X (a) dan (b) permukaan kalus dengan sel-sel meristematik, (c) dan (d) diferensiasi meristem membentuk
primordia tunas (tanda panah di dalam gambar). 167
Gambar 5.7. Gambar anatomi mikroskopi preparat awetan yang menunjukkan pertumbuhan embriosomatik dalam berbagai stadium ditunjukkan tanda panah: (a) dan (b) berbentuk globuler, (c) berupa nodul
stadium hati, dan (d) embryo berupa torpedo. Perbesaran 40 kali. 171 Gambar 5.8. Bentuk hasil analisis DNA dengan PCR sampel jeruk keprok
Brastepu hasil kultur meristem pucuk tanpa subkultur untuk skrining CVPD: (1-12) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi, (C+) adalah kontrol positif CVPD, (C-) adalah kontrol negatif
CVPD, dan (M/L) adalah marker. 175
Gambar 5.9. Pertumbuhan kultur meristem pucuk dengan satu kali subkultur jeruk keprok Brastepu: (a) kultur jeruk berupa kalus yang diperoleh dari kultur inisiasi berumur lima bulan, (b) kultur inisiasi disubkultur pada media MS yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh, (c) bentuk pertumbuhan kalus menjadi embriosomatik di dalam media MS diperkaya dengan zat pengatur tumbuh umur lima bulan, (d) perkembangan tanaman
subkultur umur lima bulan. 176
Gambar 5.10. Hasil analisis DNA dengan PCR sampel jeruk keprok Brastepu hasil kultur meristem pucuk dengan satu kali subkultur untuk skrining CVPD: (1 - 12) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi, (C+) adalah kontrol positif CVPD, (C-) adalah kontrol negatif
CVPD, dan (M/L) adalah marker. 187
Gambar 5.11. Pertumbuhan dan perkembangan kultur meristem pucuk dengan dua kali subkultur menghasilkan embriosomatik dan planlet: (a) kalus di dalam media inisiasi umur satu bulan, (b) kultur berdiferensiasi menjadi planlet yang mempunyai akar, batang dan daun setelah lima bulan, kultur dari gambar (c) yang ditandai
lingkaran, dan (d) planlet pada salah satu perlakuan. 188
Gambar 5.12. Hasil analisis DNA dengan PCR pada sampel jeruk keprok Brastepu hasil kultur meristem pucuk dengan dua kali subkultur untuk skrining CVPD: (1 - 12) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi, (C+) adalah kontrol positif CVPD, (C-) adalah kontrol
negatif CVPD, dan (M/L) adalah marker. 200
Gambar 5.13. Pertumbuhan dan perkembangan embriosomatik dan planlet pada kultur meristem pucuk dengan tiga kali subkultur di dalam media MS diperkaya zat pengatur tumbuh: (a) pertumbuhan kalus embriosomatik menjadi planlet berumur 5 bulan, (b) diferensiasi embriosomatik menjadi tunas, batang dan akar pada subkultur ketiga umur 5 bulan, (c) sampel tanaman diambil dari media
xxiii Gambar 5.14. Analisis DNA dengan PCR untuk skrining CVPD pada sampel
jeruk keprok Brastepu hasil propagasi melalui kultur meristem pucuk dengan tiga kali subkultur: (1 - 12) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi, (C+) adalah kontrol positif CVPD, (C-) adalah
kontrol negatif CVPD, dan (M/L) adalah marker. 212 Gambar 5.15. Pertumbuhan dan perkembangan kalus di dalam kultur meristem
pucuk (shoot tip) dan subkultur jeruk keprok Brastepu menggunakan empat jenis teknik propagasi dan variasi perlakuan
setelah empat bulan umur kultur. 213
Gambar 5.16. Pertumbuhan dan perkembangan embriosomatik di dalam kultur meristem pucuk (shoot tip) dan subkultur jeruk keprok Brastepu menggunakan empat jenis teknik propagasi dan variasi kelompok
perlakuan setelah empat bulan umur kultur. 215
Gambar 5.17. Pertumbuhan dan perkembangan tunas di dalam kultur meristem pucuk (shoot tip) dan subkultur jeruk keprok Brastepu menggunakan empat jenis teknik propagasi dan variasi kelompok
perlakuan setelah empat bulan umur kultur. 217
Gambar 5.18. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman pada teknik embriogenesis langsung: (a) eksplan bertumbuh menjadi kalus di dalam media padat yang mengandung MS basal yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh, (b) pertumbuhan kalus embriogenik, (c) pertumbuhan tunas secara langsung dari kalus embriosomatik,
(d) planlet dengan tunas ganda atau multiple shoots. 220
Gambar 5.19. Pertumbuhan dan perkembangan kalus menjadi embrio dan planlet pada embriogenesis lansung di dalam media padat yang mengandung MS basal yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh: (a) pertumbuhan planlet di dalam media, (b) sampel yang
berasal dari berbagai kelompok percobaan. 222
Gambar 5.20. Contoh sampel hasil kultur yang menghasilkan tunas dan bakal tanaman yang sudah disimpan pada -80 oC selama 2 minggu: Nomor (1 - 10) adalah sampel kultur yang disimpan di dalam plastik (bagian atas), dan bentuk sampel utuh bagian tanaman
hasil kultur yang dikeluarkan (bagian bawah). 223
Gambar 5.21. Analisis DNA dengan PCR untuk skrining CVPD pada sampel jeruk keprok Brastepu hasil propagasi secara teknik embriogenesis langsung: (1 - 12) adalah sampel DNA jeruk hasil isolasi, (C+) adalah kontrol positif CVPD, (C-) adalah kontrol
xxiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Lampiran 1. Deskripsi Jeruk Keprok Varietas Brastepu. 296 2. Lampiran 2. Publikasi Jurnal Internasional: Nurwahyuni, I., Napitupulu,
J.A., Rosmayati, dan Harahap, F., (2015), Identification And Screening Of Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) On Brastagi Citrus Variety Brastepu (Citrus nobilis Brastepu) In North Sumatra Indonesia., Journal of Agricultural Science 7(4):
30-39. 298
3. Lampiran 3. Publikasi Jurnal Nasional: Nurwahyuni, I., Napitupulu, J.A., Rosmayati, dan Harahap, F., (2012), Pertumbuhan Okulasi Jeruk Keprok Brastepu (Citrus nobilis Var. Brastepu) Menggunakan Jeruk Asam Sebagai Batang Bawah, Jurnal
Penelitian Saintika12(1): 24-33. 307
4. Lampiran 4. Publikasi Prosiding Seminar Nasional: Nurwahyuni, I., Napitupulu, J.A., Rosmayati, dan Harahap, F., (2012), Teknik Okulasi Jeruk Keprok Brastepu (Citrus nobilis Var. Brasitepu) Untuk Menghasilkan Bibit Bebas Penyakit CVPD, Prosiding Seminar Nasional dan rapat tahunan (SEMIRATA) BKSPTN Wilayah Barat, UNIMED Medan,
Indonesia, 9-11 Mei 2012, pp. 594-599. 318 5. Lampiran 5. Publikasi Prosiding International Conference S:
Nurwahyuni, I., Napitupulu, J.A., Rosmayati, and Harahap, F., (2012), Meristematic Shoot tip culture obtain good quality citrus (Citrus nobilis Var. Brasitepu) free from Citrus Phloem Degeneration, Proceeding of 2nd
Annual Conference Syahkuala University 2012 and 8th
IMTGT UNINED Bioscience Conference, Banda Aceh,
