SKRIPSI PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona muricata L.) MARYATI

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

SKRIPSI

PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK

(Annona muricata _L.)

Oleh MARYATI

H0708126

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(2)

commit to user

ii

(Annona muricata _L.)

SKRIPSI

untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Oleh MARYATI

H0708126

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(3)

commit to user

iii

SKRIPSI

(Annona muricata L.)

MARYATI H0708126

Pembimbing Utama

Dr. Ir. Parjanto, MP.

NIP. 19620323 198803 1 001

Pembimbing Pendamping

Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc. NIP. 19601008 198503 1 001

Surakarta, November 2012

Universitas Sebelas Maret Surakarta Fakultas Pertanian

Dekan,

(4)

commit to user

iv

SKRIPSI

(Annona muricata L.)

yang dipersiapkan dan disusun oleh

MARYATI H0708126

telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal: 7 November 2012 dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

Program Studi Agroteknologi

Susunan Tim Penguji

Ketua

Dr. Ir. Parjanto, MP.

NIP. 19620323 198803 1 001

Anggota I

Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc. NIP. 19601008 198503 1 001

Anggota II

(5)

commit to user

v

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah senantiasa penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT

atas segala limpahan rahmat-Nya sehingga penyusunan skripsi dengan judul

“Pengaruh Kolkisin Terhadap Fenotipe Pertumbuhan Awal dan Jumlah

Kromosom Tanaman Sirsak (Annona muricata _L.)”_{dapat terselesaikan dengan}

baik. Skripsi ini disusun guna memperoleh gelar Sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Selama penyusunan skripsi ini, penulis

memperoleh bantuan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis ucapkan

kepada pihak-pihak antara lain :

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pudjiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Ir. Hadiwiyono MSi selaku Ketua Jurusan/Program Studi Agroteknologi

Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Ir. Parjanto, MP selaku Pembimbing Utama dan Pembimbing Akademik

yang dengan sabar memberikan bimbingan, saran, pengarahan, pendanaan dan

fasilitas selama penelitian sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.

4. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, MSc selaku Pembimbing Pendamping yang telah

memberikan pengarahan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat

diselesaikan.

5. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS selaku Dosen Pembahas yang telah memberikan

kritik dan saran sehingga skripsi ini tersusun dengan baik.

6. Laboran yang memberikan masukan dan bantuan selama penelitian sehingga

skripsi ini dapat diselesaikan.

7. Ibu, Bapak dan kakak tercinta serta keluarga besar yang selalu memberikan

kasih sayang, dukungan, masukan, semangat, dan doa demi kelancaran dan

terselesaikannya skripsi ini.

8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, teman-teman

seperjuangan “GOCELU dan SOLMATED 2008” yang senantiasa

(6)

commit to user

vi

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang

berkepentingan dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, November 2012

(7)

C. Rancangan Penelitian dan Analisis Data ... 17

D. Pelaksanaan Penelitian ... 18

E. Peubah Pengamatan ... 19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23

(8)

commit to user

viii

B. Jumlah Daun ... 25

C. Diameter Batang ... 26

D. Luas Daun ... 28

E. Perubahan Morfologi Daun akibat Perlakuan Kolkisin ... 29

F. Jumlah Kromosom ... 30

V.KESIMPULAN DAN SARAN ... 33

A. Kesimpulan ... 33

B. Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA

(9)

commit to user

ix

DAFTAR TABEL

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap tinggi

tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ... 23

2. Rerata tinggi tanaman sirsak pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4,

8 dan 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ... 23

3. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah

daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ... 25

4. Rerata jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah

Tanam) ... 26

5. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap

diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) 27

6. Rerata diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah

Tanam) ... 27

7. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap luas

daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam) ... 28

8. Rerata luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah

(10)

commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap pola pertumbuhan

tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST ... 24

2. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST ... 25

3. Perbedaan daun tanaman pada kolkisin 0,1% lebih tebal (A) dibandingkan dengan tanaman kontrol (B) ... 29

4. Jumlah kromosom sirsak pada tanaman kontrol (2n = 14) ... 31

5. Jumlah kromosom tanaman sirsak pada konsentrasi kolkisin 0,1% (2n= 28) ... 31

6. Jumlah kromosom tanaman sirsak pada konsentrasi kolkisin 0,2% (2n= 14) ... 31

Nomor Judul dalam Lampiran Halaman 7. Denah Penelitian ... 38

8. Biji sirsak ... 39

9. Pembibitan ... 39

10. Pindah tanam ... 39

11. Perlakuan kolkisin pada ujung tunas... 39

(11)

commit to user

xi

RINGKASAN

PENGARUH KOLKISIN TERHADAP FENOTIPE PERTUMBUHAN

AWAL DAN JUMLAH KROMOSOM TANAMAN SIRSAK (Annona

muricata _L.). _{Skripsi: Maryati (H0708126)}_. _{Pembimbing: Parjanto, Edi}

Purwanto. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Sirsak merupakan tanaman buah yang sering dikonsumsi sebagai buah segar maupun dalam bentuk olahan. Tanaman sirsak semakin dikenal masyarakat karena berkhasiat sebagai obat tradisional dalam mencegah penyakit kanker. Prospek yang cukup baik ini tidak didukung dengan ketersediaan varietas sirsak unggul, sehingga diperlukan usaha dalam pemuliaan tanaman melalui poliploidisasi. Poliploidisasi dimaksudkan untuk memperoleh buah berbiji sedikit atau tanpa biji dengan menggunakan kolkisin. Adapun tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom tanaman sirsak. Selain itu juga bertujuan untuk menentukan konsentrasi kolkisin yang efektif dalam menggandakan jumlah kromosom tanaman sirsak.

Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2011 sampai Oktober 2012 di Rumah Kaca, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas Pertanian, Laboratorium MIPA Pusat Sub Biologi Universitas Sebelas Maret Surakarta. Rancangan Percobaan mengunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) untuk menguji satu faktor perlakuan yaitu konsentrasi kolkisin dengan 3 taraf perlakuan (kontrol, 0,1% dan 0,2%). Setiap taraf perlakuan diulang 3 kali dan setiap satuan percobaan terdapat 5 tanaman. Peubah yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang, luas daun, perubahan morfologi daun dan jumlah kromosom.

(12)

commit to user

Parjanto, Edi Purwanto. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

The soursop is one of fruit plant which is consummed as fruit fresh or form of prossed. Soursop plants has more known to the public as nutritious as traditional medicine in preventing of cancer. This good prospect is not supported by the availability of superior soursop variety, so that the necessary efforts in plant breeding through polyploidy. Polyploidy meant to obtain the fruit of seedless by colchicine. This research aimed to study the effect of colchicine on the first growth phenotype and chromosomes number of soursop plants. It also aims to determine the concentration of colchicine is effective in doubling the number of chromosomes of soursop.

The research had been done from November 2011 to October 2012 at the Greenhouse, Laboratory of Plant Physiology and Biotechnology Faculty of Agriculture, Laboratory of Sub Biology Central MIPA University of Sebelas Maret Surakarta. The design of experiment using Randomized Completly Block Design (RCBD) to test one factor is the concentration of colchicine with 3 treatment (control, 0.1% and 0.2%). Each stage of the treatment was repeated 3 times, and each experiment unit contained 5 plants. The variables observed are plant height, number of leaves, stem diameter, leaf area, changes of leaf morphology and number of chromosomes.

(13)

(Balitbu 2011). Kebutuhan vitamin C sekitar 60 mg/hari/orang dapat dipenuhi

dengan mengkonsumsi 300 g daging buah sirsak. Kandungan vitamin C yang

cukup tinggi pada sirsak merupakan anti oksidan yang sangat baik untuk

meningkatkan daya tahan tubuh dalam memperlambat proses penuaan.

Daging buah sirsak mempunyai rasa manis-asam yang menyegarkan,

sehingga digemari masyarakat sebagai buah segar maupun olahan. Di Indonesia,

buah sirsak sering diolah menjadi berbagai jenis makanan seperti dodol, manisan,

jus, puding, es krim dan aneka variasi lain. Menurut Sunarjono (2005), sirsak di

Indonesia hanya dikenal dua jenis yaitu sirsak manis (zoetzak) dan sirsak asam

(zuurzack). Secara morfologis keduanya sulit dibedakan, perbedaannya hanya

dapat diuji dengan uji organoleptik (uji rasa) dengan satuan Brix. Sirsak manis

atau sirsak ratu umumnya mengandung gula 68% dari total Bahan Padat Terlarut

(TSS) dengan bagian daging yang dapat dimakan sebesar 67,5%.

Tanaman sirsak semakin dikenal masyarakat karena mempunyai banyak

manfaat sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai tanaman obat,

khususnya untuk sirsak lokal yang rasanya lebih asam dibandingkan sirsak ratu.

Rasa asam pada sirsak disebabkan karena kandungan asam organik non volatil

terutama asam malat, asam sitrat dan isositrat. Beberapa kandungan herbal sirsak

terdapat pada semua bagian tanaman. Duryatmo (2011) menyebutkan bahwa pada

daun mengandung senyawa acetogenius yang mampu menghambat produksi

energi ATP di dalam sel kanker. Akar yang diekstrak mengandung senyawa aktif

annoanin, tanin dan alkaloid yang mampu membunuh larva nyamuk Anopheles

aconitas (nyamuk vector malaria). Biji sirsak digunakan untuk pestisida nabati

dengan kandungan senyawa cis-annonacin sebagai antikanker dengan LC50 <

1.000 µg/ml. Kulit batang mengandung senyawa tanin, fitosterol, Ca-oksalat,

(14)

commit to user

murisine dan alkaloid untuk memperbaiki kerja jantung, mengobati asma,

hipertensi dan kencing manis.

Secara ekonomis, buah sirsak memiliki nilai jual yang cukup tinggi yakni

berkisar antara Rp 10.000-12.000/kg. Hal ini memberikan peluang besar untuk

pengembangan sirsak sebagai salah satu komoditas unggul. Selain itu, kandungan

herbal yang terdapat pada tanaman sirsak menyebabkan permintaan semakin

meningkat sebagai upaya masyarakat untuk hidup sehat. Namun,

permasalahannya yakni bentuk buah dan jumlah biji yang cukup banyak pada

daging buah sirsak menyebabkan minat konsumen rendah. Fakta ini diperkuat

dengan pernyataan Untung (2011) yang mengatakan bahwa buah sirsak kurang

digemari karena jumlah biji yang banyak. Oleh karena itu, perlu usaha perbaikan

sifat tanaman sirsak melalui kegiatan pemuliaan, salah satunya dengan metode

pemuliaan poliploidi (penggandaan jumlah kromosom).

Poliploidisasi merupakan teknik penggandaan kromosom sehingga jumlah

kromosom menjadi berlipat. Poliploidisasi buatan dapat dilakukan dengan

menggunakan mutagen kimia yaitu kolkisin. Kolkisin (C22H25O6N) adalah suatu

senyawa alkaloid yang berasal dari umbi dan biji tanaman Colchicum automnale

L. yang dapat menyebabkan keracunan bagi sel-sel tanaman apabila konsentrasi

yang digunakan tidak tepat, tetapi pada konsentrasi yang tepat dapat

melipatgandakan jumlah kromosom sel (Crowder 1986). Suryo (1995)

mengemukakan bahwa larutan kolkisin efektif pada konsentrasi 0,001-1,00%

dengan lama perlakuan 3-24 jam. Penggunaan larutan kolkisin dapat ditingkatkan

sampai batas optimal, dimana konsentrasi 0,2% digunakan pada benih yang

berkulit keras. Pada tanaman poliploid (Haryanti et al. 2009), peningkatan jumlah

kromosom menyebabkan ukuran sel dan inti sel bertambah besar. Sel yang

berukuran lebih besar mampu menghasilkan bagian tanaman seperti daun, bunga,

buah maupun tanaman secara keseluruhan yang lebih besar. Kromosom dapat

mengalami perubahan susunan atau jumlah bahan genetik yang mempengaruhi

perubahan fenotipe (Suryo 1995). Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian

pada sirsak untuk mengetahui fenotipe pertumbuhan awal dan jumlah kromosom

(15)

commit to user

3

B. Perumusan Masalah

Tanaman yang termasuk famili Annonaceae seperti sirsak dicirikan dengan

rasanya asam hingga manis dan jumlah biji yang banyak. Buah sirsak yang

berukuran besar mempunyai jumlah biji sampai 200 biji/buah bahkan lebih

(Morton 1987 cit. Sukarmin 2010), sehingga kurang diminati oleh konsumen.

Kendala lain dalam budidaya sirsak adalah kultivar (varietas) yang masih terbatas.

Pemuliaan sirsak dengan teknik poliploidi dapat menghasilkan tanaman yang

kromosomnya berlipat ganda dan membentuk kultivar baru terutama untuk

mengatasi masalah pada jumlah biji.

Berdasarkan uraian di atas, adapun perumusan masalah yang dikaji sebagai

berikut:

1. Bagaimana pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan

jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata)?

2. Berapakah konsentrasi kolkisin yang tepat untuk meningkatkan jumlah

kromosom tanaman sirsak (A. muricata)?

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui pengaruh kolkisin terhadap fenotipe pertumbuhan awal dan

jumlah kromosom tanaman sirsak (A. muricata).

2. Menentukan konsentrasi kolkisin yang tepat untuk meningkatkan jumlah

kromosom tanaman sirsak (A. muricata).

Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi tentang poliploidi

pada tanaman sirsak dengan perlakuan kolkisin dan diharapkan dapat

menghasilkan tanaman sirsak poliploid sebagai bahan tanam untuk kegiatan

(16)

commit to user

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan mulai bulan November 2011 sampai Oktober 2012

di Rumah Kaca, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas

Pertanian serta Laboratorium MIPA Sub Biologi Pusat Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

B. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan yaitu biji sirsak lokal asal Pati, pasir, tanah, dan

pupuk kandang. Bahan kimia yang digunakan antara lain: aquadest, kolkisin

dengan konsentrasi 0,1% dan 0,2%, alkohol, asam asetat glacial 45%, HCl 1 N,

aseto orcein 2% dan minyak imersi.

Alat yang digunakan yaitu alat tulis, polibag (20 cm x 20 cm), gembor,

botol flakon dan botol vial, termometer, gelas beker, pipet tetes, gelas benda,

gelas penutup, gunting, kuas, pinset, kertas tisu, kertas label, timbangan, jangka

sorong, foto-film dan mikroskop.

C. Rancangan Penelitian dan Analisis Data

Penelitian ini merupakan perlakuan faktor tunggal, yaitu konsentrasi

kolkisin dengan 3 taraf yang dirancang menggunakan Rancangan Acak Kelompok

Lengkap (RAKL). Setiap perlakuan diulang (blok) sebanyak 3 kali dan setiap

satuan percobaan terdapat 5 tanaman sirsak.

a. K0 : Tanpa kolkisin (kontrol)

b. K1 : Konsentrasi kolkisin 0,1%

c. K2 : Konsentrasi kolkisin 0,2%

Data-data fenotipe yang merupakan data kuantitatif dianalisis

menggunakan uji T (Tukey) taraf 5%. Variabel jumlah kromosom dianalisis secara

deskriptif.

(17)

Pembuatan larutan kolkisin dilakukan dengan cara menimbang kolkisin

masing-masing 0,1 g dan 0,2 g untuk masing-masing perlakuan 0,1% dan

0,2%. Serbuk kolkisin dilarutkan dalam 5 ml alkohol pada beker glass 100 ml,

lalu ditambah 95 ml aquadest dan diaduk hingga larut kemudian disimpan

dalam botol tertutup berwarna gelap dalam lemari pendingin.

b. Asam asetat glacial 45%

Asam asetat glacial 45% diperoleh dengan memasukkan asam asetat 45

ml ke dalam beker glass berukuran 100 ml, kemudian ditambahkan 55 ml

aquadest dan diaduk hingga larut. Larutan disimpan dalam botol tertutup pada

suhu kamar.

glass, ditunggu hampir mendidih (90-100ºC) kemudian ditambahkan 2 g orcein

dan diaduk selama 10 menit. Selanjutnya dilakukan penyaringan dan hasil

saringan disimpan dalam botol tertutup berwarna gelap pada suhu kamar.

Apabila terdapat endapan sebelum digunakan digojog dan disaring.

2. Persiapan benih

Benih sirsak diperoleh dengan menggunakan biji dari buah yang sudah

masak, cukup umur, buah dalam keadaan normal dan sehat. Biji-biji yang

terpilih dikeluarkan dari daging buah, kemudian dicuci untuk menghilangkan

lendir/kotoran dan dijemur di bawah sinar matahari.

3. Perkecambahan biji

Bagian ujung kulit biji dibuka kemudian disemai dalam bak persemaian

(18)

commit to user 4. Pindah tanam

Biji yang telah berkecambah dipindahkan dalam polibag. Media yang

digunakan terdiri dari campuran tanah dan pupuk kandang dengan

perbandingan 1:2.

5. Pemberian perlakuan

Perlakuan kolkisin diberikan pada bibit tanaman sirsak dengan cara

menetesi ujung tunas yang telah dililit dengan kapas selama 3 hari setelah

pindah tanam ± 0,05 ml.

6. Pemeliharaan

Pemeliharaan meliputi:

a. Penyiraman

Penyiraman dilakukan secara teratur disesuaikan dengan kondisi media

tanam apabila terlihat mulai mengering dengan maksud untuk menjaga

kelembaban.

b. Penyiangan

Penyiangan dilakukan apabila terdapat tanaman lain pada media

tumbuh tanaman sirsak.

c. Pengendalian Hama dan Penyakit

Pengendalian hama penyakit dilakukan dengan melihat kondisi yang

ada di lapang.

E. Peubah Pengamatan

1. Tinggi tanaman

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan pada semua tanaman setiap satu

minggu sekali selama 12 MST. Pengukuran dimulai dari pangkal batang

sampai titik tumbuh batang utama.

2. Jumlah daun

Jumlah daun dihitung dengan menghitung banyaknya daun yang muncul

(19)

commit to user

20

3. Luas daun

Perhitungan luas daun dilakukan pada akhir pengamatan dengan

membuat replika daun pada semua tanaman. Luas daun dihitung dengan

metode penimbangan/gravimetri dengan rumus sebagai berikut:

쇰ƅ  쇰

Keterangan: Wr : Bobot Kertas dari replica daun

Wt : Bobot Kertas

LD : Luas Daun

LK : Luas Kertas

4. Diameter batang

Pengamatan diameter batang dilakukan dengan cara mengukur lingkar

batang dari pangkal batang, ± 5 cm dari permukaan tanah menggunakan jangka

sorong. Pengamatan dilakukan pada akhir penelitian saat tanaman berumur 12

MST.

5. Jumlah kromosom

Jumlah kromosom diamati dengan metode squash. Pengamatan

dilakukan pada sampel tanaman kontrol dan tanaman yang diperlakukan

kolkisin yang mengindikasikan terjadinya poliploidi (tanaman yang

mempunyai daun lebih tebal dibandingkan tanaman kontrol) dengan membuat

preparat kromosom. Pengamatan kromosom dilakukan pada jaringan

meristematis yaitu ujung tunas.

Adapun tahap-tahap yang dilakukan untuk mengamati kromosom yaitu:

a. Pengambilan bahan

Bahan yang digunakan yaitu ujung tunas ± 5 mm. Pemotongan daun

dilakukan pada pagi hari pukul 07.40-08.20 WIB. Johansen (1940) cit.

Setyawan dan Sutikno (2000) menyatakan bahwa pada umumnya tumbuhan

melakukan pembelahan sel pada pagi hari dan setiap tumbuhan memiliki jam

(20)

commit to user b. Pra perlakuan

Pra perlakuan dilakukan dengan merendam bahan dalam aquadest selama

24 jam pada suhu 5-8ºC. Kegiatan pra perlakuan dengan menggunakan

aquadest menurut Gunarso (1988) menyebabkan kontraksi dan penyebaran

kromosom dengan hasil yang memuaskan. Pra perlakuan dilakukan untuk

pemisahan dan penguraian kepadatan kromosom, penjernihan sitoplasma serta

melunakkan jaringan.

c. Fiksasi

Fiksasi dilakukan dengan asam asetat glacial 45%. Potongan daun dalam

botol flakon diberi larutan asam asetat glacial 45% selama 2-3 jam dalam suhu

kamar. Gunarso (1988) menyatakan bahwa fiksasi dilakukan untuk mematikan

jaringan tanpa menyebabkan terjadinya perubahan pada komponen sel.

d. Pencucian

Pencucian menggunakan aquadest sebanyak 3 kali setelah proses fiksasi

yaitu membuang asam asetat glacial 45% dari botol flakon. Menurut Setyawan

dan Sutikno (2000), pencucian bertujuan untuk menghilangkan pengaruh

perlakuan sebelumnya dan mengembalikan bahan pada suhu kamar sebelum

diperlakukan lagi. Salah satunya adalah dengan menggunakan aquadest karena

larut dalam semua kemikalia yang digunakan sehingga daya kerjanya efektif.

e. Hidrolisis

Hidrolisis dilakukan untuk mendapatkan sel-sel yang menyebar dalam

pengamatan kromosom. Hidrolisis dilakukan dengan membuang aquadest sisa

pencucian, kemudian memasukkan HCl 1 N dalam botol flakon yang berisi

potongan daun. Hidrolisis dilakukan selama 6 menit pada suhu kamar.

Pencucian potongan daun sebanyak 3 kali dan membuang HCl 1 N.

Hidrolisis dapat menggunakan asam atau enzim hidrolase, salah satunya

adalah asam klorida (HCl). Asam klorida memiliki kemampuan melarutkan

lamella tengah sangat tinggi. Konsentrasi 1 N merupakan konsentrasi optimum.

Pada konsentrasi lebih rendah daya kerjanya berkurang, sehingga harus

direndam lebih lama. Sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi dapat

(21)

commit to user

22

memanjang dan kromosom tidak dapat diamati dengan sempurna. Kecepatan

reaksi asam klorida (HCl) meningkat sejalan dengan naiknya suhu. Suhu

tertinggi yang masih diperkenankan dalam prosedur ini adalah 600C (Setyawan

dan Sutikno 2000).

f. Pewarnaan

Pewarnaan menggunakan asetoorcein 2% selama 24 jam pada suhu

kamar. orcein biasa digunakan dalam pewarnaan kromosom.

Aseto-orcein mewarnai inti sehingga kromosom dapat terlihat jelas. Keunggulan

pewarna ini yaitu lebih mudah dan lebih murah (Setyawan dan Sutikno 2000;

Parjanto etal. 2003).

g. Squashing

Potongan daun diambil dengan pinset, diletakkan di atas gelas benda dan

dipotong hingga tersisa 1-2 mm dari ujung. Potongan tersebut ditetesi dengan

asam asetat glacial 45%, ditutup gelas penutup kemudian dipencet (squash)

dengan ibu jari atau dengan menggunakan pensil yang diketuk-ketukkan secara

perlahan hingga hancur merata.

Menurut Setyawan dan Sutikno (2000), tujuan dari squashing

(pemencetan) adalah untuk mengusahakan agar sel-sel terpisah satu sama lain,

tetapi tidak kehilangan bentuk aslinya serta tersebar secara merata di atas gelas

benda. Kualitas squash sangat menentukan kualitas preparat. Squash yang baik

menghasilkan preparat yang hanya terdiri dari selapis sel, terpisah-pisah, tidak

tumpang tindih, dan tidak terpecah-pecah.

h. Penyegelan

Kelebihan asam asetat glacial 45% di tepi gelas penutup dibersihkan

dengan tisu. Gelas penutup disegel dengan cat kuku bening untuk melindungi

preparat. Penyegelan ini bertujuan untuk membuat preparat lebih awet serta

mencegah kekeringan preparat.

i. Pengamatan jumlah kromosom

Preparat kromosom yang menunjukkan adanya kromosom yang jelas dan

menyebar dipotret dengan mikroskop foto Nikon DX. Foto kromosom

(22)

commit to user

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kolkisin secara umum tidak

memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan awal tanaman sirsak pada

pengamatan tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang dan luas daun. Namun

demikian berdasarkan pegamatan visual terdapat tanaman hasil perlakuan kolkisin

yang menunjukkan potensial poliploid. Tanaman tersebut menunjukkan sifat-sifat:

daun lebih tebal, ujung daun melebar dan permukaan daun bergelombang.

A.Tinggi Tanaman

Berdasarkan hasil analisis uji t taraf 5% menunjukkan bahwa tinggi tanaman

antara perlakuan kolkisin dengan kontrol tidak berbeda nyata (Tabel 1). Rerata

tinggi tanaman pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4, 8 dan 12 MST

dipaparkan pada Tabel 2.

Tabel 1. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap tinggi tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

Perlakuan t hitung P

K0 vs K1 0,54 0,616

K0 vs K2 0,46 0,671

K1 vs K2 -0,16 0,878

Keterangan: Konsentrasi kolkisin untuk K0: 0%, K1: 0,1%, K2: 0,2%.

Tabel 2. Rerata tinggi tanaman sirsak pada berbagai konsentrasi kolkisin umur 4, 8 dan 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

Perlakuan Tinggi (cm)

4 MST 8 MST 12 MST

Tanpa kolkisin (kontrol) 11.05 16.87 28.34

Kolkisin 0,1% 11.41 16.54 26.72

Kolkisin 0,2% 11.05 16.27 26.92

Meskipun berdasarkan uji t tinggi tanaman antar perlakuan tidak terdapat

perbedaan, tanaman yang diperlakukan kolkisin menunjukkan rerata yang lebih

pendek dibandingkan tanaman tanpa perlakuan kolkisin kecuali pada umur 4

MST. Rerata tinggi tanaman pada perlakuan kolkisin 0,1% umur 4 MST lebih

tinggi dibandingkan perlakuan yang lain yaitu 11,41 cm. Rerata tinggi tanaman

pada umur 8 dan 12 MST pada perlakuan kontrol lebih tinggi dibandingkan

(23)

commit to user

24

perlakuan kolkisin. Rerata tinggi tanaman pada umur 12 MST secara berurutan

dari perlakuan kontrol; kolkisin 0,1% dan kolkisin 0,2% yakni 28,34 cm; 26,72

cm dan 26,92 cm. Hal ini diduga bahwa telah terjadi penghambatan pertumbuhan

sebagai akibat perlakuan kolkisin yang diberikan pada ujung tunas.

Menurut Suryo (1995), perlakuan kolkisin mengakibatkan penghambatan

fisiologi pada tanaman sehingga menunjukkan penampilan tinggi tanaman

terhambat. Hasil penelitian ini sesuai dengan penelitian Damayanti dan Mariska

(2003) yang melaporkan bahwa telah terjadi depresi pertumbuhan tanaman panili

asal Ciamis pada tahap awal perlakuan akibat kerusakan fisiologis yang

disebabkan oleh kolkisin sehingga dapat menghambat proses regenerasi.

Grafik pola pertumbuhan tanaman sirsak berdasarkan tinggi tanaman

ditampilkan pada Gambar 1. Berdasarkan grafik tersebut, diduga penghambatan

pertumbuhan pada perlakuan kolkisin terjadi pada 8 MST hingga 12 MST yang

ditunjukkan dengan pertumbuhan tanaman kontrol lebih baik dibandingkan

perlakuan kolkisin.

Keterangan: K0: Kolkisin 0%, K1: Kolkisin 0,1%, K2: Kolkisin 0,2%

Gambar 1. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap pola pertumbuhan tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST.

(24)

commit to user

B.Jumlah Daun

Jumlah daun ialah suatu cerminan dari potensi tanaman dalam menyediakan

tempat berlangsungnya fotosintesis (Levitt 1980), sebab daun merupakan organ

tanaman yang mengandung zat hijau daun/kloroplas sebagai penangkap cahaya

matahari. Berdasarkan hasil analisis uji t taraf 5% (Tabel 3), jumlah daun tanaman

sirsak tidak berbeda nyata antara perlakuan kolkisin dengan kontrol.

Tabel 3. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

K0 vs K1 1,40 0,235

K0 vs K2 0,43 0,689

K1 vs K2 -1,64 0,176

Histogram rerata jumlah daun selama 12 MST mengalami peningkatan yang

menunjukkan terjadinya pertumbuhan tanaman cukup baik (Gambar 2). Tanaman

dengan perlakuan kolkisin menunjukkan penurunan jumlah daun dibandingkan

pada tanaman tanpa kolkisin. Namun jumlah daun antara tanaman kontrol dan

perlakuan kolkisin menunjukkan selisih yang tidak berbeda jauh. Rerata jumlah

daun tanaman sirsak umur 12 MST dapat dilihat pada Tabel 4.

Keterangan: K0: Kolkisin 0%, K1: Kolkisin 0,1%, K2: Kolkisin 0,2%

Gambar 2. Pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap jumlah daun tanaman sirsak tiap minggu hingga umur 12 MST.

(25)

commit to user

26

Tabel 4. Rerata jumlah daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

Perlakuan Jumlah daun (helai)

Tanpa kolkisin (kontrol) 19

Kolkisin 0,1% 17

Kolkisin 0,2% 18

Berdasarkan Tabel 4 rerata jumlah daun terbanyak terdapat pada tanaman

kontrol dibandingkan dengan perlakuan kolkisin, yaitu 19 helai. Perlakuan dengan

konsentrasi kolkisin 0,1% memberikan jumlah daun lebih sedikit (17 helai)

daripada perlakuan kolkisin 0,2% (18 helai). Hal ini diduga jumlah daun yang

lebih sedikit disebabkan karena terlampauinya batas optimum tanaman akibat

perlakuan kolkisin.

Semakin pendek tanaman, maka jumlah daun yang terbentuk juga sedikit.

Menurut Gardner et al. (1991), jumlah buku dan ruas pada batang akan sama

dengan jumlah daun yang terbentuk. Permadi et al. (1999) melaporkan bahwa

depresi pertumbuhan tanaman bawang menyebabkan jumlah daun yang terbentuk

juga sedikit. Damayanti dan Mariska (2003) menyatakan bahwa pemberian

kolkisin mengakibatkan penundaan pertumbuhan akibat jaringan yang rusak dan

memerlukan waktu yang lama untuk tumbuh, sehingga akan mempengaruhi

pertumbuhan tanaman dalam pembentukan jumlah daun yang lebih sedikit.

Yudiwanti et al. (2006) melaporkan bahwa perlakuan kolkisin pada kacang

tanah menghasilkan jumlah daun yang lebih sedikit. Hasil penelitian ini juga

sesuai dengan Haryanti et al. (2009) pada penelitian benih kedelai yang

diaplikasikan dengan kolkisin menunjukkan bahwa pembelahan sel yang lambat

menyebabkan pembentukan dan perkembangan primordial daun yang lambat,

meskipun berbeda tidak nyata.

C.Diameter Batang

Batang merupakan organ tanaman yang mampu menopang bagian atas

tanaman untuk tumbuh tegak. Gardner et al (1991) mengemukakan bahwa batang

tersusun dari ruas-ruas di antara buku-buku batang sebagai tempat melekatnya

(26)

commit to user

perlakuan kolkisin tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Rerata diameter batang

umur 12 MST dipaparkan pada Tabel 6.

Tabel 5. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

K0 vs K1 -0,30 0,791

K0 vs K2 0,00 1,000

K1 vs K2 0,53 0,621

Tabel 6. Rerata diameter batang tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

Perlakuan Diameter batang (mm)

Tanpa kolkisin (kontrol) 1,87

Kolkisin 0,1% 1,93

Kolkisin 0,2% 1,87

Meskipun antara perlakuan kolkisin dengan kontol tidak berbeda nyata,

rerata diameter batang pada perlakuan kolkisin 0,1% terlihat lebih besar (Tabel 6).

Pada perlakuan kontrol dan kolkisin 0,2% memiliki diameter batang yang sama

yaitu 1,87 mm dan pada kolkisin 0,1% sebesar 1,93 mm. Hal ini diduga bahwa

pada perlakuan kolkisin 0,1% mengindikasikan terjadinya poliploidi pada

tanaman sirsak sehingga menyebabkan pertumbuhan diameter batang yang lebih

besar dibanding perlakuan yang lain.. Sebagaimana pendapat Suryo (1995) yang

menyatakan bahwa tanaman yang diberi perlakuan kolkisin pada umumnya

mempunyai kenampakan yang lebih kekar dan besar.

Sulistyaningsih (2004) juga melaporkan bahwa perlakuan kolkisin pada

anggrek menyebabkan diameter batang yang besar sebagai akibat membesarnya

berkas pengangkut. Wiendra et al. (2011) menambahkan bahwa diameter batang

yang lebih besar pada perlakuan kolkisin daripada kontrol mengindikasikan

bahwa berkas pengangkut xilem dan floem akan membesar akibat dari

membesarnya sel. Buluh-buluh pengangkutan dalam jaringan floem dan xilem

mempunyai diameter yang lebih lebar menyebabkan pengangkutan asimilasi dan

(27)

commit to user

28

D.Luas Daun

Hasil analisis uji t 5% (Tabel 7), menunjukkan bahwa luas daun antara

perlakuan kolkisin tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Rerata luas daun

tanaman sirsak umur 12 MST dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 7. Hasil uji-t 5% pengaruh berbagai konsentrasi kolkisin terhadap luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

K0 vs K1 0,40 0,712

K0 vs K2 0,21 0,844

K1 vs K2 -0,31 0,770

Tabel 8. Rerata luas daun tanaman sirsak umur 12 MST (Minggu Setelah Tanam)

Perlakuan Luas daun (cm2)

Tanpa kolkisin (kontrol) 325,38

Kolkisin 0,1% 294,09

Kolkisin 0,2% 307,39

Berdasarkan rerata luas daun masing-masing untuk perlakuan pada tanaman

kontrol; kolkisin 0,1% dan 0,2% yaitu 325,38 cm2; 294,09 cm2 dan 307,39 cm2.

Tanaman kontrol memiliki luas daun yang lebih lebar dibandingkan tanaman yang

diberikan perlakuan kolkisin. Luas daun pada perlakuan kolkisin 0,1% lebih

sempit dibandingkan dengan luas daun pada tanaman kontrol dan perlakuan

kolkisin 0,2%. Hal ini dapat terjadi karena perlakuan kolkisin yang diaplikasikan

mengakibatkan penghambatan pembelahan sel dalam perkembangan daun

sehingga menunjukkan ukuran yang lebih sempit.

Penelitian ini sesuai dengan penelitian Parjanto et al. (2012) pada tanaman

srikaya yang menunjukkan luas daun pada tanaman dengan perlakuan kolkisin

lebih sempit daripada tanaman kontrol. Perlakuan kolkisin menghambat

pembentukan benang-benang gelondong pembelahan yang menghentikan proses

mitosis pada metafase, sehingga aplikasi kolkisin pada ujung titik tumbuh

tanaman akan menghambat pertumbuhan sel.

Luas daun pada tanaman kontrol yang lebih tinggi menunjukkan

(28)

commit to user

daun tanaman akan meningkatkan penyerapan cahaya. Sirait (2008) melaporkan

bahwa adaptasi morfologi melalui peningkatan luas daun merupakan upaya untuk

mengoptimalkan penangkapan cahaya oleh tanaman.

E.Perubahan Morfologi Daun akibat Perlakuan Kolkisin

Perlakuan kolkisin dengan metode tetes pada ujung tunas dapat

mengakibatkan munculnya sifat baru pada tanaman karena kolkisin merupakan

senyawa yang menyebabkan terjadinya mutasi. Menurut Gardner et al. (1991),

ujung tunas mengandung meristem massa di mana mempunyai jumlah sel dan

kegiatan yang cukup untuk memproduksi hormon dalam pembelahan sel dan

aliran karbohidrat untuk morfogenesis secara terus-menerus. Poespodarsono

(1988) menyatakan bahwa mutasi kromosom dapat mengakibatkan terjadinya

perubahan sifat pada tanaman. Salah satu karakter fenotipe adanya pengaruh

perlakuan kolkisin adalah munculnya sifat baru pada daun (Suryo 1995).

Gambar 3. Perbedaan daun tanaman pada kolkisin 0,1% lebih tebal (A) dibandingkan dengan tanaman kontrol (B).

Hasil penelitian ini melalui pengamatan visual ditemukan tanaman pada

perlakuan kolkisin 0,1% yang mempunyai sifat berbeda dengan tanaman tanpa

kolkisin (kontrol). Hal ini disebabkan pengaruh kolkisin bersifat acak, di mana A

(29)

commit to user

30

tidak semua tanaman yang diperlakukan kolkisin menunjukkan perbedaan dengan

tanaman tanpa kolkisin. Berdasarkan Gambar 3 tanaman dengan perlakuan

kolkisin memiliki daun yang lebih tebal, ujung daun melebar dan permukaan daun

bergelombang. Sementara pada tanaman tanpa kolkisin memiliki daun lebih tipis,

ujung daun meruncing dan permukaan daun rata. Perubahan sifat pada daun ini

mengindikasikan terjadinya poliploidi akibat perlakuan kolkisin.

Perubahan sifat pada daun juga dilaporkan Elrady (2010) bahwa pada

tanaman Vicia villosa tetraploid mengakibatkan warna daun yang lebih gelap

dengan jumlah total klorofil daun lebih tinggi. Sukamto et al. (2010) pada

tanaman garut yang potensial poliploid menunjukkan daun lebih tebal, membulat,

dan permukaannya bergelombang dibandingkan tanaman kontrol.

Mangoendidjojo (2003) mengemukakan bahwa keragaman warna daun

disebabkan karena sebagian sel plastidanya mampu memproduksi klorofil secara

normal sementara bagian yang lain tidak normal. Oleh karena itu, konsentrasi

kolkisin yang optimum mempengaruhi produksi klorofil daun yang semakin

meningkat sehingga warna daun lebih hijau dan menjadi tebal.

F. Jumlah Kromosom

Pengamatan sitologi untuk mengetahui jumlah kromosom tanaman sirsak

dilakukan pada tanaman kontrol dan perlakuan kolkisin yang secara pengamatan

visual menunjukkan adanya perubahan sifat yang membedakan antara tanaman

kontrol dengan perlakuan. Berdasarkan pengamatan mikroskopis, tanaman kontrol

mempunyai jumlah kromosom 2n=2x=14 (Gambar 4). Hasil ini sesuai dengan

informasi sebelumnya (Pinto et al. 2005) yang menyebutkan bahwa jumlah

(30)

commit to user

Gambar 4. Jumlah kromosom sirsak pada tanaman kontrol (2n = 14).

Tanaman sirsak dengan perlakuan kolkisin 0,1% menunjukkan terjadi

peningkatan jumlah kromosom (poliploidi) menjadi 2n=4x=28. Hasil pengamatan

kromosom dengan konsentrasi kolkisin 0,1% dipaparkan pada Gambar 5. Suryo

(1995) menyatakan bahwa konsentrasi kolkisin yang tepat akan menghambat

pembentukan benang-benang gelondong sehingga pemisahan kromosom saat

anafase tidak berlangsung. Penghambatan tersebut mempengaruhi perubahan

jumlah kromosom sehingga terjadi penggandaan tanpa diikuti pembentukan

dinding sel baru.

Gambar 5. Jumlah kromosom tanaman sirsak pada konsentrasi kolkisin 0,1% (2n = 28).

(31)

commit to user

32

Berdasarkan Gambar 6 pengamatan kromosom pada tanaman dengan

konsentrasi kolkisin 0,2% belum menunjukkan terjadi indikasi poliploidi yang

kuat dikarenakan jumlah kromosom masih diploid (2n = 14). Berdasarkan

penelitian ini konsentrasi optimum yang mengakibatkan poliploidi pada tanaman

sirsak yaitu konsentrasi kolkisin 0,1%. Poespodarsono (1988) menyatakan bahwa

kepekaan setiap tanaman terhadap konsentrasi kolkisin berbeda-beda, meskipun

pada konsentrasi tertinggi sekalipun.

Diduga bahwa kolkisin 0,2% menyebabkan sel-sel tanaman yang

diperlakukan menjadi mati dan sel-sel yang tumbuh merupakan sel yang normal,

sehingga poliploidi tidak terjadi. Konsentrasi kolkisin 0,2% pada tanaman srikaya

juga belum mengindikasikan terjadi poliploidi (Parjanto et al. 2012). Konsentrasi

kolkisin 0,2% dengan perendaman 16-24 jam pada melon efektif mengakibatkan

poliploidi (Anggraito 2004). Konsentrasi kolkisin 0,025% lebih efektif

menginduksi kecambah cabai merah keriting dan cabai rawit menjadi tanaman

tetraploid (Mansyrudin et al. 2004). Wiendra et al. (2011) melaporkan bahwa

pemberian kolkisin 0,01% dapat menggandakan kromosom dari diploid menjadi

(32)

commit to user

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan dari hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Perlakuan kolkisin secara umum tidak berpengaruh terhadap fenotipe

pertumbuhan awal tanaman sirsak, namun terdapat tanaman yang mempunyai

sifat berbeda dengan kontrol yakni daun lebih tebal, ujung daun melebar dan

permukaan daun bergelombang.

2. Konsentrasi kolkisin 0,1% mampu mengakibatkan poliploidi tanaman sirsak

dari 2n=2x=14 menjadi 2n=4x=28.

B. SARAN

Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kestabilan fenotipe dan genetik

tanaman sirsak poliploid pada kolkisin 0,1%.