Seminar Proposal Tugas Akhir SB Oleh: Daniar Robbiani ( ) Dosen Pembimbing Tutik Nurhidayati, S.Si.,M.Si. Nurul Jadid, S.Si.,M.Sc.

Seminar Proposal Tugas Akhir – SB 09 1351

Oleh: Daniar Robbiani (1506100033)

Dosen Pembimbing

Tutik Nurhidayati, S.Si.,M.Si. Nurul Jadid, S.Si.,M.Sc.

Membutuhkan waktu lama, hasil beragam

LATAR BELAKANG

Nicotiana tabacum L. Manfaat : -Sumber pendapatan negara (rokok) Tembakau Madura var. Prancak 95 Budidaya Konvensional modern Kultur jaringan negara (rokok) - insektisida - kesehatan (obat-obatan) (Wang dkk,2008) jaringan

kualitas tanaman unggul kualitas tanaman unggul (sama dengan induk),

jumlah yang banyak dalam waktu yang relatif

lebih cepat Eksplan daun (Hendaryono, 1994). Medium MS
ZPT NAA : Kinetin (2:3) (Suryowinoto, 1991) Hasil ???

PERMASALAHAN

1. Kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin

2. Pengaruh kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin

Morfogenesis kultur in vitro Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95

?

Morfogenesis kultur in vitro Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95 BATASAN MASALAH  jumlah tunas  jumlah akar

Morfologi kalus (warna & tekstur)  respon organogenesis

1.Menentukan kombinasi

konsentrasi NAA dan Kinetin 2.Mengetahui pengaruh kombinasi

konsentrasi NAA dan Kinetin

TUJUAN

Morfogenesis kultur in vitro

Nicotiana tabacum L.

var. Prancak 95

alternatif teknik budidaya bagi tanaman tembakau

(Nicotiana tabacum L.).

METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari – Maret

2010 di Laboratorium Kultur Jaringan Program Studi

Biologi ITS. Jenis tembakau (Nicotiana tabacum L.) yang

digunakan adalah tembakau Madura var. Prancak 95 yang

digunakan adalah tembakau Madura var. Prancak 95 yang

diperoleh dari PT. Sadhana-Pasuruan.

Metodologi

Sterilisasi

Pembuatan media

Sterilisasi Sterilisasi Alat &

lingkungan kerja

 etanol  aquades steril Sodium hipochlorit

Diinokulasi pada medium MS dengan 30 kombinasi ZPT NAA dan Kinetin

Pengamatan

Hasil

Analisa data :

-Respon callogenesis, organogenesis - jumlah tunas, akar -Tekstur dan warna kalus

Sterilisasi dan Inokulasi Eksplan

I (Fowke, L.C. et al, 1983). 70 % etanol _Steril Aquades Steril (Bayclin ™) 1 % sodium hypochlorite (Bayclin ™) 3 2 1 Aquades Steril Air mengalir Eksplan Nicotiana tabacum L Dipotong persegi (0,5 - 1 cm2₎ II _{diinokulasi ke media MS}

dengan posisi horizontal dan bagian abaksial

menempel pada permukaan medium (Dhaliwal et al., 2004). diinkubasi ± 30 hari (25-28o_C),

fotoperiode 16 jam terang 8 jam gelap, pencahayaan lampu flourescen 40 watt

(Gunawan, 1995). (Fowke, L.C. et al, 1983). Hasil Kultur Nicotiana tabacum L. ??? Daun muda Nicotiana tabacum L.

Perbandingan Komposisi ZPT NAA dan Kinetin pada perlakuan

NAA (N)

0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm

Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial yang terdiri dari 2 faktor (Faktor 1= konsentrasi NAA dan Faktor 2=konsentrasi Kinetin) @ 4 kali ulangan.

KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 0 ppm N₀K₀ N₁K₀ N₂K₀ N₃K₀ N₄K₀ 1 ppm N₀K₁ N₁K₁ N₂K₁ N₃K₁ N₄K₁ 2 ppm N₀K₂ N₁K₂ N₂K₂ N₃K₂ N₄K₂ 3 ppm N₀K₃ N₁K₃ N₂K₃ N₃K₃ N₄K₃

Analisa Data

1. Uji Kuantitatif

Jika eksplan yang ditumbuhkan menghasilkan tunas atau akar, maka akan dihitung

jumlah tunas

jumlah akar

Seluruh data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan

ANOVA dan jika ada pengaruh maka dilanjutkan dengan Uji Tukey dengan tingkat kesalahan 5% menggunakan Minitab.

Hipotesis

H₀ = Tidak ada pengaruh kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin terhadap morfogenesis eksplan tanaman tembakau.

H₁ = Ada pengaruh kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin terhadap morfogenesis eksplan tanaman tembakau.

Variabel

Variabel bebas :perbandingan konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin

Variabel terikat : jumlah akar dan jumlah tunas

2. Uji Kualitatif a. Kalus

Jika eksplan yang ditumbuhkan menghasilkan kalus maka dilakukan pengamatan secara deskriptif yaitu morfologi kalus:

 tekstur kalus (lunak, keras, dan padat)

 warna kalus (kekuning-kuningan, kehijau-hijauan, hijau terang)

(Ali, 2007).

b. Respon Organogenesis dan Callogenesis

Pengukuran persentase pertumbuhan eksplan (% eksplan membentuk kalus, % eksplan bertunas, % eksplan berakar, % eksplan bertunas dan berakar).

Hasil dan Pembahasan

Respon callogenesis

Terjadi di semua perlakuan, kecuali perlakuan Kinetin tunggal (0%) : - 25 %
0 ppm Kinetin 0 ppm NAA

- 100 %
NAA tunggal, interaksi NAA dan Kinetin

Tabel Respon Callogenesis

NAA (N) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm KIN (K) 0 ppm 25% 100% 100% 100% 100% 100% 1 ppm 0 100% 100% 100% 100% 100% 2 ppm 0 100% 100% 100% 100% 100% 3 ppm 0 100% 100% 100% 100% 100% 4 ppm 0 100% 100% 100% 100% 100%

0 ppm NAA 0 ppm Kinetin (25%)
penambahan volume eksplan, terbentuk tonjolan kecil (kalus) tanpa disertai adanya respon

organogenesis (tunas, akar).

Hipotesis : pengaruh hormon endogen eksplan
mampu

memacu sel untuk berkembang dan memperbanyak diri tetapi waktu yang dibutuhkan cenderung lama

Kalus

Tekstur dan Warna Kalus

NAA (N) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm KIN (K) 0 ppm 1 _b 4 _b 4 _a 4 _a 4 _a 4 _b 1 ppm 0 2 _a 2 _a 2 _a 2 _a 4 _b 2 ppm 0 3 _a 2 _a 1 _a 1 _a 2 _a 3 ppm 0 2 2 2 2 1

Tabel Tekstur dan Warna Kalus

3 ppm 0 2 _a 2 _a 2 _a 2 _a 1 _b

4 ppm 0 2 _a 2 _a 2 _a 2 _a 2 _a

Keterangan :

0 = Tidak tumbuh kalus 1 = Putih 2 = Putih kehijauan 3 = Hijau 4 = Coklat a = Kompak (1) b = Remah (2) Dominan :

Warna
Putih Kehijauan Tekstur
Kompak

Kalus putih
tidak mengandung kloroplas, tetapi mengandung plastid yang berisi butir pati yang sedikit-demi sedikit tumbuh menjadi sistem membran yang jelas
terbentuk klorofil dengan paparan cahaya
kehijauan.

Kalus hijau
mengandung klorofil
efek dari sitokinin serta

Warna Kalus

Kalus hijau
mengandung klorofil
efek dari sitokinin serta faktor lingkungan yaitu paparan cahaya.

Kalus coklat
sintesis senyawa fenolik akibat adanya cekaman berupa pelukaan pada jaringan
proses degradasi klorofil (konsentrasi sitokinin rendah)
warna hijau tidak muncul.

Tekstur Kalus

Kalus Kompak
struktur yang terorganisasi dan ditandai dengan nodul berwarna hijau

efek sukrosa + sitokinin yang berperan dalam transport zat hara
mempengaruhi potensial osmotik dalam sel
tekanan turgor
dinding sel turgid
kalus kompak.

Kalus Remah
mengandung banyak air, sel-sel berukuran kecil dan berikatan longgar

pengaruh zpt (auksin)
stimulasi auksin dalam

kalus

a _b

Gambar Tekstur dan Warna kalus (a). Coklat remah, (b) putih kehijauan kompak

(c ) Putih kompak, (d) Hijau kompak

d c

Respon Organogenesis Nicotiana tabacum L.

var Prancak 95

Direct Organogenesis

Eksplan bertunas Eksplan berakar

Eksplan bertunas, berakar

Indirect

Organogenesis

Eksplan berkalus, bertunas Eksplan berkalus, berakar

Eksplan berkalus, bertunas, berakar

Proliferasi Tunas

NAA (N) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm KIN (K) 0 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 1 ppm 29,75 b 11,5 a 3,5 a 0 a 0 a 0 a 2 ppm 16 a 20 a 6 a 1,75 a 1,75 a 0 a 3 ppm 24 a 24,5 a 13 a 7,75 a 4,75 a 0 a 4 ppm 62,75 c 8,75 a 10,5 a 13,75 a 1 a 3,75 a

Tabel . Rerata jumlah tunas pada eksplan N. tabacum setelah 30 hari

4 ppm 62,75 c 8,75 a 10,5 a 13,75 a 1 a 3,75 a

• Kinetin sebagai faktor tunggal berpengaruh nyata terhadap pembentukan tunas

• NAA sebagai faktor tunggal tidak berpengaruh nyata terhadap pembentukan tunas

• Jumlah tunas pada perlakuan Kinetin tunggal berbeda nyata dengan perlakuan yang lainnya

m la h T u n a s 70 60 50 40 NA A 3 4 5 6 1 2

Interaction Plot for Tunas

Grafik perbandingan rata-rata jumlah tunas dengan konsentrasi zpt

62,75 Kinetin R a t a -R a t a J u m 5 4 3 2 1 30 20 10 0

NAA tunggal tidak terbentuk tunas

NAA berperan dalam inisiasi kalus dan akar

Kinetin tunggal terbentuk tunas (Direct Organogenesis)

Kinetin berperan dalam pembelahan sel dan memicu pembentukan tunas

Interaksi NAA Kinetin
Sebagian besar terbentuk tunas (indirect organogenesis)

NAA+Kinetin
_{pembentukan kalus dan selanjutnya diikuti pembentukan} tunas dan akar

Tunas

(b). 0 ppm NAA, 4 ppm Kinetin (a). 0,5 ppm NAA, 1 ppm Kinetin

Kalus

Akar

Proliferasi Akar

NAA (N) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm KIN (K) 0 ppm 0 a 1,75 a 7,5 a 0,5 a 1,5 a 37,75 b 1 ppm 0 a 5 a 5 a 6,5 a 0,75 a 0 a 2 ppm 0 a 0 a 1,5 a 7,5 a 2,5 a 1,25 a 3 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 1,5 a 0 a

Tabel . Rerata jumlah akar pada eksplan N. tabacum setelah 30 hari

4 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a

 Hasil analisis ragam
Interaksi NAA dan kinetin

berpengaruh terhadap Rerata jumlah akar, dan tidak berbeda nyata pada uji tukey kecuali perlakuan 2,5 ppm NAA dan 0 ppm Kinetin

m la h A k a r 40 30 20 N A A 3 4 5 6 1 2

Inter action Plot for Akar

Grafik perbandingan rata-rata jumlah akar dengan konsentrasi zpt

Kine t in R a t a -R a t a J u m 5 4 3 2 1 20 10 0

Interaksi antara NAA dan Kinetin pada medium tidak berbeda nyata

kecilnya rerata jumlah akar
tidak semua kombinasi dalam

perlakuan ini tumbuh akar, meskipun dalam media telah ditambahkan NAA dan Kinetin.

Peningkatan pemberian konsentrasi Kinetin baik tunggal maupun kombinasi dengan NAA tampak bersifat menghambat dalam

mempengaruhi pembentukan akar pada eksplan

Penambahan auksin dapat membuat kalus berdiferensiasi menjadi akar
auksin tunggal dapat memicu pembentukan akar baik dalam akar
auksin tunggal dapat memicu pembentukan akar baik dalam konsentrasi rendah maupun tinggi.

Kesimpulan

Penambahan zpt NAA dan Kinetin memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas, jumlah akar pada kultur in vitro eksplan daun tembakau (Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95).

Respon Jumlah Tunas terbaik
perlakuan Kinetin tunggal 4 (62,75 tunas/eksplan).

Respon Jumlah Akar terbaik
perlakuan NAA tunggal 2,5 Respon Jumlah Akar terbaik
perlakuan NAA tunggal 2,5 ppm (37,75 tunas/eksplan).

Organogenesis pada eksplan terjadi secara langsung dan tidak langsung dan Callogenesis terjadi pada eksplan pada semua perlakuan kecuali perlakuan tanpa penambahan NAA.

Saran

Penelitian lanjutan tentang kultur in vitro Tembakau (Nicotiana

tabacum L. var. Prancak 95) dilakukan dengan menggunakan

berbagai macam eksplan (nodus, batang, akar, dsb) untuk meningkatkan respon morfogenesis
terbentuknya kalus, tunas, dan akar.

Untuk menumbuhkan eksplan hingga menjadi plantlet harus dilakukan sub kultur dengan medium yang mengandung zat pengatur tumbuh auksin selain NAA misalnya 2,4-D, BA, IBA dengan konsentrasi yang optimal tanpa penambahan sitokinin.

DAFTAR PUSTAKA

Ali, Gowher. et al,. 2007. Callus Induction and in vitro Complete Plant Regeneration of Different Cultivars of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) on Media of Different Hormonal Concentration. Biotechnology 6 (4): 561-566. Departement of Biotechnology, University of Malakand, Chakdara NWFP, Pakistan.

Ambarwati, A. D. 1987. Induksi Kalus dan Diferensiasi pada Kultur Jaringan Gnetum gnemon L. Skripsi Biologi. Fakultas Biologi UGM. Yogyakarta.

Dhaliwal, Harbinder. S. et al,. 2004. Tiba Inhibition of In vitro Organogenesis in Dhaliwal, Harbinder. S. et al,. 2004. Tiba Inhibition of In vitro Organogenesis in Excised Tobacco Leaf Explants. In vitro cell. Dev. Biol. Plant 40:235-238. Plant Physiology Research Group, Departement of Biological Sciences, University of Calgary, Calgary, Alberta, T2N 1N4, Canada

Fowke, L.C. et al,. 1983. Organelles Associated With The Plasma Membrane of Tobacco Leaf Protoplasts. Plant Cell Reports (1983) 2: 292-295.

George, E. F., and P. D. Sherrington. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture. Exegetic Limited. London.

Gunawan, L.W., 1988. Teknik kultur jaringan tumbuhan. Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan, Pusat Antar Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor (IPB). Bogor.

Hendaryono, D. P. Sdan Ari Wijani. 1994. Teknik Kultur Jaringan (Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern). Penerbit Kanisius. Yogyakarta

Mohr, H dan P. Schopfer. 1978. Lehrbuch der Pflanzenphysiologie. Hlm. 368-387. Springer verlag. Berlin, Heidelberg, New York.

Nugroho, A. 2004. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Penebar Nugroho, A. 2004. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Penebar

Swadaya. Jakarta.

Salisbury, F. B dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 3. Bandung: ITB. Silva, J. A. T. 2005. Simple Multiplication and Effective Genetic Transformation

(Four Methods) of in vitro-grown Tobacco by Stem Thin Cell Layers. Plant Science 169: 1046-1058

Street, H. E. 1972. Plant Tissue and Cell Culture. England: Botanical Laboratories. University of Leicerster.

Suryowinoto, M. 1996. Pemuliaan Tanaman Secara In Vitro. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Suwarso, Anik Herwati. 2008. Varietas Unggul Tembakau Prancak 95.

www.bpatp.litbang.deptan.go.id

USDA. 2000. Nicotiana tabacum. The PLANTS Database, Plant Nasional Data Center, NRCS. Baton Rouge, LA 4490 USA. Baton Rouge, LA 70874-4490 USA.

Vasil, I dan Vasil, V. 1986. Cell Culture and Somatic Cell. Genetic Plants, Vasil, I dan Vasil, V. 1986. Cell Culture and Somatic Cell. Genetic Plants,

Academic Press., Orlando. Florida. USA

Wang, Haiyan dkk. 2008. Identification of polyphenols in tobacco leaf and their antioxidant and antimicrobial activities. Journal Food Chemistry 107 (2008) 1399–1406