ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI
APIKAL BUD KELAPA SAWIT (
Elaeis guineensis
Jacq.) var.
TENERA
TESIS
Oleh
TENGKU NILAYANDA MEILVANA
117030003
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI
APIKAL BUD KELAPA SAWIT (
Elaeis guineensis
Jacq.) var.
TENERA
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Sekolah
Pascasarjana Fakutas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Oleh
TENGKU NILAYANDA MEILVANA
117030003
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
PENGESAHAN
Judul Tesis : Analisis Histologi Embriogenesis Somatik Dari Apikal Bud Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) var Tenera Nama Mahasiswa : Tengku Nilayanda Meilvana
NIM : 117030003
Program Studi : Magister Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui, Komisi Pembimbing
(Dr. Suci Rahayu, M.Si) (Dr. Fauziyah Harahap, M.Si) NIP. 196506291992032002 NIP. 196607281991032002
Ketua Program Studi Dekan
(Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed) (Dr. Sutarman, M.Sc.) NIP.196602091992031003 NIP. 196310261991031001
PERNYATAAN ORISINALITAS
ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq) Var TENERA
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Oktober 2014
Tengku Nilayanda Meilvana NIM.117030003
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Tengku Nilayanda Meilvana NIM : 117030003
Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-exlusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) VAR TENERA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya.
Medan, Oktober 2014
Tengku Nilayanda Meilvana NIM.117030003
Telah diuji pada
Tanggal : 12 Februari 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Suci Rahayu, M.Si
Anggota : 1. Dr. Fauziyah Harahap, M.Si
2. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed 3. Dr. Saleha Hannum, M.Si
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Tengku Nilayanda Meilvana, S.Pd Tempat dan Tanggal lahir : Medan, 09 Mei 1980
Alamat Rumah : Jl. Almunium I gg. Keluarga No 5 LK 13 Medan 20241
HP : +6282166020590 e-mail : nilayanda@gmail.com
Instansi Tempat Bekerja : SMA TAMAN SISWA MEDAN
DATA PENDIDIKAN
SD : Swasta Islam Azizi Medan Tamat : 1992 SMP : Negeri 10 Medan Tamat : 1995 SMA : SMAK Dharma Analitika Medan Tamat : 1998 Strata-1 : FMIPA UNIMED Tamat : 2005 Strata-2 : FMIPA USU Tamat : 2014
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karuniaNya yang memberikan kesehatan dan nikmat kepada penulis sehingga hasil penelitian ini dapat diselesaikan dengan waktu yang direncanakan.
Penelitian ini berjudul Analisis Histologi Embriogenesis Somatik dari Apikal Bud kelapa sawit (Eleais guneensis Jacq.) var. Tenera. Dengan selesainya penelitian ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara atas kesempatan untuk melanjutkan pendidikan yang diberikan kepada penulis melalui beasiswa Bapeda. Penulis juga berterima kasih yang tak terhingga kepada Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku pembimbing I dan memberikan program dana hibah pasca dalam penelitian ini, dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan dan bimbingan, demikian juga penulis ucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada Ibu Dr. Fauziyah Harahap, M.Si selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengetahuan kepada penulis dalam penyusunan hasil penelitian. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed selaku penguji I dan Ketua Program Studi Magister Biologi serta ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si selaku penguji II yang telah banyak memberikan saran dan arahan demi penyempurnaan tesis ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar Program studi Magister Biologi dan kepada Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M.Sc.
Ucapan terima kasih yang mendalam penulis ucapkan kepada ayahanda Ir. Tengku Achmad Syafei dan Ibunda Rosnawaty serta ayahanda H. Jasmin SE dan Ibu Hj. Salbiah yang telah memberikan doa, nasehat, motivasi, dalam menyelesaikan penelitian ini. Kepada keluarga, suami Taufik S.Sos dan anak-anak tercinta Zulfikar Ali dan Shabrina Izzatunisa yang selalu memberikan doa dan dukungannya dalam menyelesaikan penelitian ini. Terima kasih atas segala pengorbanan baik berupa moril maupun materi, budi baik yang tidak dapat dibalas hanya Allah SWT yang dapat membalasnya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan hasil ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan hasil ini. Kiranya hasil penelitian ini bermanfaat dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan.
ii
ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) var. TENERA
ABSTRAK
Penelitian yang berjudul “Analisis Histologi Embriogenesis Somatik dari Apikal Bud Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) var. Tenera telah dilakukan di laboratorium Kultur Jaringan FMIPA USU dari bulan Juni sampai dengan bulan Desember 2013. Tujuan penelitian ini adalah mencari konsentrasi zat pengatur tumbuh terbaik dan posisi eksplan terbaik dari apikal bud kelapa sawit var Tenera dengan penambahan arang aktif sebanyak 2 g/L dalam medium Y3 mampu menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik somatik. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan faktor I taraf konsentrasi 2,4-D yaitu 110 mg/L, 120 mg/L, 130 mg/L dan faktor II posisi eksplan yang berbeda yaitu apikal, median, dan basal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi 2,4-D terbaik dalam menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik adalah konsentrasi 2,4-D 130 mg/L dan posisi eksplan terbaik dalam menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik yang berasal dari posisi segmen basal. Dari analisis histologi ditemukan fase globular dengan karakteristik memiliki sel meristem yang menyebar, jaringan prokambial, dan protoderm terdiri dari satu lapisan yang tersusun secara teratur.
Kata kunci : Apikal bud, Elaeis guineensis Jacq, Tenera, Embriogenesis somatik, histologi embrio somatik
iii
HISTOLOGICAL ANALYSIS OF SOMATIC EMBRYOGENESIS FROM APICAL BUD OF OIL PALM (Elaeis guineensis Jacq.) var. TENERA
ABSTRACT
A study of Histological Analysis of Somatic Embryogenesis from Apical Bud of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) var. Tenera has been conducted at Plant Tissue Culture Laboratory of FMIPA USU. The experimental design was completely randomized with three levels of 2,4-D concentrations: 110; 120; 130 mg/L and three position of explants: apical, median, and basal. The statistical analysis showed that 120 mg/L of 2,4-D significantly affected the primary and embryogenic calluses initiation. Explants from basal position gave the best presentation of callus formation (23,5%). The histological analysis showed that somatic embryos formed at globular phase with meristematic tissue, procambial tissue and 1 layer of protoderm tissue.
Keywords: apical bud, histology analysis, oil palm, somatic embryogenesis, tenera
iv DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii ABSTRACT iii DAFTAR ISI iv DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN vii
BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 4 1.4 Hipotesis 4 1.5 Manfaat Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 Klasifikasi Kelapa Sawit 6 2.2 Syarat Tumbuh Kelapa Sawit 6 2.3 Morfologi Kelapa Sawit 7
2.4 Kultur Jaringan 9
2.5 Sumber Eksplan 10
2.6 Embriogenesis Somatik 10
2.7 Kalus 11
2.8 Media 12
2.9 Zat Pengatur Tumbuh 12 BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 15
3.2 Alat dan Bahan 15
3.3 Rancangan Penelitian 15 3.4 Prosedur Kerja 15 3.4.1 Pembuatan Media 16 3.4.2 Sterilisasi Eksplan 16 3.4.3 Analisis Histologi 17 3.4.3.1 Fiksasi 17 3.4.3.2 Dehidrasi 17 3.4.3.3 Infiltrasi 17 3.4.3.4 Embedding 18 3.4.3.5 Penyayatan 18
v
3.4.3.6 Penempelan Sayatan Pada Gelas Objek 18 3.4.3.7 Penjernihan 18
3.4.3.8 Pewarnaan 19
3.5 Parameter Pengamatan 19
3.6 Analisis Data 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 21
4.1 Waktu Pembentukan Kalus Primer 21 4.2 Persentase Eksplan yang Membentuk Kalus (%) 22 4.3 Pengaruh Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan pada
Induksi Kalus Primer
23 4.4 Waktu Pembentukan Kalus Embriogenik 25 4.5 Persentase Kalus Embriogenik 27 4.6 Pengaruh Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan pada
Induksi Kalus Embriogenik
28 4.7 Berat Basah Kalus Embriogenik 29 4.8 Berat Kering Kalus Embriogenik 31 4.9 Morfologi Kalus Primer dan Kalus Embriogenik 33 4.10 Karakteristik Histologi Embriogenik 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38
5.1 Kesimpulan 38
5.2 Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
vi
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
3.1. Rancangan Plot Perlakuan Posisi Eksplan dengan Konsentrasi Zat Pengatur Tumbuh
15 4.1. Rata-Rata Persentase Induksi Kalus Primer Kelapa Sawit
pada Beberapa Tingkat Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan.
25
4.2. Pengaruh Posisi Eksplan dan Konsentrasi 2,4-D Terhadap Persentase Induksi Kalus Embriogenik.
29 4.3. Warna Kalus Secara Visual Pada Umur 8 Minggu. 34
vii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
4.1. Hubungan Rata-Rata Saat Terbentuknya Kalus Primer Pada Posisi Eksplan Dengan Zat Pengatur Tumbuh 2,4-D
22 4.2. Hubungan Rata-Rata Saat Terbentuknya Kalus
Embriogenik Pada Posisi Eksplan Dengan Zat Pengatur Tumbuh 2,4-D
27
4.3. Histogram Berat Basah Kalus pada Posisi Segmen Basal dengan Taraf Konsentrasi 2,4-D yang Berbeda
30 4.4. Histogram Berat Kering Kalus pada Posisi Segmen Basal
dengan Taraf Konsentrasi 2,4-D yang berbeda
32 4.5. Proses Kultur Apikal Bud Kelapa Sawit 35 4.6. Analisis Histologi Embrio Somatik Dari Segmen Basal Apikal
Bud Kelapa Sawit Fase Globular
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1 Peta Alir Penelitian L-1
2 Komposisi Medium Y3 L-2
3 Karekteristik Embrio Somatik secara Morfologi dan
Histologi L-3
4 Data Pengamatan Waktu Terbentuknya Kalus Primer (HST) L-4 5 Data Persentase Konsentrasi 2,4-D dengan Posisi Eksplan
terhadap Induksi Kalus Primer
L-4 6 Data Pengamatan Waktu Terbentuknya Kalus Embriogenik L-5 7 Data Persentase Konsentrasi 2,4-D dengan Posisi Eksplan
terhadap Induksi Kalus Embriogenik L-5 8 Master Tabel SPSS Saat terbentuknya Kalus Primer L-6 9 Analisis Varian Hubungan Konsentrasi terhadap Posisi
Eksplan
L-8 10 Uji Homogenitas Posisi Eksplan dengan Konsentrasi 2,4-D L-8 11 Uji Lanjut Post Hoc Induksi Kalus Primer L-9 12 Uji Lanjut Post Hoc Konsentrasi 2,4-D terhadap Induksi
Kalus Primer
L-9 13 Uji Lanjut Post Hoc Posisi Eksplan terhadap Induksi Kalus
Primer
L-10 14 MasterTabel SPSS saat Terbentuknya Kalus Embriogenik L-10 15 Analisis Sidik Ragam Kalus Embriogenik L-12 16 Uji Lanjut Post Hoc Kalus Embriogenik L-12 17 Data Berat Basah Kalus L-12 18 Analisis Sidik Ragam Berat Basah Kalus L-13 19 Data Berat Kering Kalus L-13 20 Analisis Sidik Ragam Berat Kering Kalus L-13 21 Uji Lanjut Post Hoc Berat Kering Kalus L-14
