commit to user i
STUDI KERAGAMAN SENTE (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) DI WILAYAH EKS-KARESIDENAN SURAKARTA BERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGI, ANATOMI DAN POLA PITA ISOZIM
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh :
SEPTIANA KURNIASARI NIM. M 0408115
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2013
commit to user iii
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, Januari 2013
Septiana Kurniasari NIM. M 0408115
commit to user iv
STUDI KERAGAMAN SENTE (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) DI WILAYAH EKS-KARESIDENAN SURAKARTA BERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGI, ANATOMI DAN POLA PITA ISOZIM
Septiana Kurniasari
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman dan hubungan kekerabatan sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan variasi karakter morfologi, anatomi dan pola pita isozim.
Sebanyak 20 sampel tanaman sente diambil menggunakan teknik purposive random sampling di 7 wilayah kabupaten eks-karesidenan Surakarta yaitu Boyolali, Klaten, Wonogiri, Karanganyar, Sragen, Sukoharjo, dan Surakarta. Penelitian yang dilakukan meliputi pengamatan karakter morfologi (akar, umbi, tinggi tanaman dan daun), anatomi daun (stomata, epidermis, mesofil, palisade, kristal kalsium oksalat), dan analisis pola pita isozim dengan elektroforesis pangkal batang menggunakan dua sistem isozim yaitu esterase dan peroksidase. Data keragaman karakter morfologi, anatomi dan pola pita isozim yang telah diperoleh dianalisis secara deskriptif. Data biner digunakan untuk menghitung besarnya indeks similaritas (IS) antar individu sente. Untuk hubungan kekerabatan dilakukan dengan metode analisis pengelompokan (clustering analysis) menggunakan program Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System (NTSYSpc) versi 2.10.
Hasil penelitian menunjukkan keragaman morfologi berupa pertulangan daun (menonjol 5% dan datar 95%), warna pelepah dan tangkai daun (hijau muda 75% dan hijau muda berbintik hitam 25%), rasio pelepah (< 9,85 40% dan > 9,85 60%), dan rasio tangkai (< 28,45 60% dan > 28,45 40%). Keragaman karakter anatomi ditunjukkan terutama pada indeks stomata (< 20,53 55% dan > 20,53 45%), tebal epidermis (< 21,80 µm 65% dan > 21,80 µm 35%), tebal mesofil (< 205,81 µm 40% dan > 205,81 µm 60%), panjang palisade (< 61,78 µm 50% dan > 61,78 µm 50%), rasio palisade (< 9,15 65% dan > 9,15 35%), panjang rafida (< 65,42 µm 65% dan > 65,42 µm 35%), dan jumlah drusen (< 4 60% dan ≥ 4 40%). Keragaman karakter kimia ditunjukkan adanya 4 pola pita isozim esterase (A 45%, B 25%, C 20%, dan D 10%) dan 2 pola pita isozim peroksidase (A 85% dan B 15%). Berdasarkan semua karakter yang dianalisa sente Klaten 2 dan Wonogiri 1 memiliki hubungan kekerabatan terdekat dengan koefisien kemiripan 80,95%; sedangkan sente Wonogiri 4, Surakarta, Karangayar 4, Sukoharjo, dan Karanganyar 3 mengelompok tersendiri dan terpisah dari sente lain pada koefisien kemiripan 50%.
Kata Kunci : Sente (Alocasia macrorrhiza), morfologi, anatomi, isozim, Surakarta.
commit to user v
STUDY OF THE VARIATION GIANT TARO (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) IN SURAKARTA REGION BASED ON MORPHOLOGICAL,
ANATOMICALAND ISOZYME BANDING PATTERNS CHARACTERS
Septiana Kurniasari
Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The aim of this research was to study the diversity and relationship of Giant Taro in Surakarta region based on the morphological, anatomical and isozyme banding pattern characters.
Twenty samples of giant taro were taken using purposive random sampling technique in seven districts of Surakarta region, they are Boyolali, Klaten, Wonogiri, Karanganyar, Sragen, Sukoharjo and Surakarta. The research was conducted on the observation of morphological characters (root, tuber, plant height, and leaves), leaves anatomical (stomata, epidermis, mesophyll, palisade, calcium oxalate crystals) and isozyme band pattern analysis by electrophoresis with esterase and peroxidase isozymes system. The diversity data of morphological, anatomical and isozyme banding pattern that has been obtained was analyzed by descriptiv. The binary data used to calculate the similarity index (IS) between individuals giant taro. For relationship done by clustering analysis using the program Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System (NTSYSpc) version 2.10 to obtain the relationship dendogram.
The results showed the diversity of morphological in leaf veins (prominent 5% and flat 95%), midrib and petiole color (light green 75% and light green speckled black 25%), midrib ratio (< 9,85 40% and > 9,85 60%), and petiole ratio (< 28,45 60% and > 28,45 40%). The diversity of the anatomical especially showed in stomatal index (< 20,53 55% and > 20,53 45%), thick of epidermis (< 21,80 µm 65% and > 21,80 µm 35%), thick of mesophyll (< 205,81 µm 40% and > 205,81 µm 60%), length of palisade (< 61,78 µm 50% and > 61,78 µm 50%), palisade ratio (< 9,15 65% and > 9,15 35%), length of rafida (< 65,42 µm 65% and > 65,42 µm 35%), number of drusen (< 4 60% and ≥ 4 40%). The diversity of chemical character is showed at 4 esterase banding pattern (A 45%, B 25%, C 20% and D 10%) and 2 peroxidase isozyme banding pattern (A 85% and B 15%). Based on all the characters of the analyzed, the closest relationship were showed in sente Klaten 2 and Wonogiri 1 that had 80,95% of similarity coefficient while giant taro from Wonogiri 4, Surakarta, Karangayar 4, Sukoharjo, dan Karanganyar 3 clustered separately and apart from the another giant taro with similarity coefficient of 50%.
Keywords : Giant taro (Alocasia macrorrhiza), morphology, anatomy, isozyme, Surakarta.
commit to user vi MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Q.S. Al-Insyirah: 6).
“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah” (Anonim).
“Semangat, sabar dan selalu optimis dalam mengerjakan sesuatu” (Penulis).
commit to user vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk: Bapak, ibu serta adikku yang senantiasa memberikan dukungan, kasih sayang dan do’a.
Teman-temanku, khususnya rekan-rekan angkatan 2008 yang dengan tulus ikhas memberikan bantuan dan dukungan. Almamater, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
commit to user viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul Studi Keragaman Sente (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) Di Wilayah Eks-Karesidenan Surakarta Berdasarkan karakter Morfologi, Anatomi 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.
Dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi, penulis mendapatkan masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
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.
Tim Biomateri Tumbuhan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan dana untuk pelaksanaan penelitian skripsi ini.
Suratman, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan proyek penelitian, saran, bimbingan, ilmu dan membantu dalam pengambilan sampel.
Ari Pitoyo, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan proyek penelitian, saran, bimbingan, ilmu dan membantu dalam pengambilan sampel.
Drs. Marsusi, M.S., Ph.D., selaku Dosen Penguji I sekaligus Pembimbing Akademik yang telah memberikan proyek penelitian, saran, kritik, dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini dan membantu dalam pengambilan sampel.
commit to user ix
Dra. Endang Anggarwulan, M. Si., selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan saran, kritik, dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.
Widya Mudyantini, M.Si., selaku Ketua Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian beserta sarana dan prasarana selama penelitian.
Dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan baik moral maupun spritual sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Staf administrasi Jurusan Biologi serta laboran yang telah membantu kelancaran penelitian ini.
Monarita Permatasari dan Endang Werdiningsih, teman seperjuangan yang selalu membantu selama penelitian dan penyusunan skripsi. Ainun Nadhifah, S.Si., Nita Ardita, Noor Endah P.H.H.N, S.Si., Angelia Arum Prameta dan Wahyu Susilowati yang memberikan saran dan dukungan serta membantu dalam pengambilan sampel. Febria Eka dan Tira Mayasari, S.Si. 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 penyelesain 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 kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.
Surakarta, Januari 2013
commit to user x DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ... 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. Latar Belakang ... B. Perumusan Masalah ... C. Tujuan Penelitian ... D. Manfaat Penelitian ... BAB II. LANDASAN TEORI ... A. Tinjauan Pustaka ... 1. Sente (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) ... 2. Karakter Morfologi ... 3. Karakter Anatomi ... 4. Pola Pita Isozim ...
5. Hubungan Kekerabatan ... B. Kerangka Pemikiran ... BAB III. METODE PENELITIAN ... A. Waktu dan Tempat Penelitian ... B. Alat dan Bahan ...
i ii iii iv v vi vii viii x xiii xiv xvi xvii 1 1 5 5 5 6 6 6 12 13 14 16 17 20 20 20
commit to user xi
C. Cara Kerja ... 1. Pengambilan Sampel ... 2. Pengamatan Karakter Morfologi ... 3. Pengamatan Karakter Anatomi ... 4. Analisis Pola Pita Isozim ... D. Analisis Data ... BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... A. Deskripsi Lokasi Penelitian ... B. Morfologi Sente ... 1. Akar... 2. Umbi ... 3. Tinggi tanaman... 4. Daun... C. Anatomi Sente... 1. Permukaan Bawah/Abaksial Daun... a. Stomata ... b. Epidermis ... 2. Penampang Lintang Daun ... a. Epidermis atas ... b. Mesofil dan Palisade ... c. Kristal Kalsium Oksalat ... D. Pola Pita Isozim ... 1. Esterase ... 2. Peroksidase ... E. Hubungan Kekerabatan ... 1. Hubungan Kekerabatan Berdasarkan Karakter Morfologi ... 2.Hubungan Kekerabatan Berdasarkan Karakter Morfologi, Anatomi, dan Pola Pita Isozim ... BAB V. PENUTUP ... A. Kesimpulan ... B. Saran ... 21 21 22 22 25 29 31 31 33 33 35 39 41 47 48 48 53 55 55 57 62 66 67 69 72 73 75 78 78 79
commit to user xii DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ... RIWAYAT HIDUP ... 80 87 102
commit to user xiii DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Tabel 2.
Komposisi Nutrisi Sente (Per 100 gr) ... Parameter abiotik dan lokasi pengambilan sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ...
11
commit to user xiv 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. Morfologi sente ... Bagan alir kerangka pemikiran penelitian ... Diagram panjang akar sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman umbi sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan diameter umbi di eks-karesidenan Surakarta ... Diagram tinggi tanaman sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman warna daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman pertulangan daun bagian permukaan bawah daun pada anak tulang daun tingkat I sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman warna tangkai dan pelepah daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan diameter pelepah serta tangkai daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Stomata sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman stomata pada permukaan bawah daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram densitas dan indeks stomata sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan lebar stomata sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan lebar epidermis permukaan bawah daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan tebal epidermis penampang lintang
10 19 34 37 38 40 42 44 45 46 48 49 50 52 54
commit to user xv Gambar 17. Gambar 18. Gambar 19. Gambar 20. Gambar 21. Gambar 22. Gambar 23. Gambar 24. Gambar 25. Gambar 26. Gambar 27.
daun sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram tebal mesofil sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman tebal mesofil sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Keragaman panjang palisade sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang dan rasio palisade sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Kristal kalsium oksalat sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram panjang kristal kalsium oksalat bentuk rafida sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Diagram jumlah kristal kalsium oksalat bentuk drusen tiap satuan bidang pandang sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Hasil elektroforesis dan zimogram pola pita isozim esterase sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Hasil elektroforesis dan zimogram pola pita isozim peroksidase sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Dendogram hubungan kekerabatan sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan karakter morfologi ... Dendogram hubungan kekerabatan sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta berdasarkan karakter morfologi, anatomi dan pola pita isozim ...
56 58 58 59 60 63 64 65 68 70 73 75
commit to user xvi DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Lampiran 8. Lampiran 9.
Habitus sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Karakter morfologi sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Karakter anatomi sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Pembobotan karakter kualitatif dan kuantitatif sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Perbandingan karakter morfologi (data biner) sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Perbandingan karakter anatomi (data biner) sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ... Perbandingan kemunculan (data biner) pita isozim esterase . Perbandingan kemunculan (data biner) pita isozim peroksidase ... Matrik Indeks Similaritas (IS) karakter morfologi dan gabungan karakter morfologi, anatomi serta pola pita isozim sente di wilayah eks-karesidenan Surakarta ...
87 89 93 95 97 98 99 99 100
commit to user xvii DAFTAR SINGKATAN Singkatan Kepanjangan APS BM BYL Dkk EST Hal. HCL KL KTN KRA NaH2PO4 Na2HPO4 NTSYSpc PER p:d p:l RF SDS SKH SKA SRG TEMED WNG Ammonium persulphate Berat molekul Boyolali Dan kawan-kawan Esterase Halaman Asam klorida Kapasitas lapang Klaten Karanganyar Natrium dihidrogen-fosfat Dinatrium hidrogen-fosfat
Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System Peroksidase
Panjang : diameter Panjang : lebar Retentiom factor Sodium dodecyl sulfate Sukoharjo
Surakarta Sragen
N-N-N’-N’-Tetra-methyl-ethylenediamine Wonogiri
