PEMBUAHAN DAN PEMBENTUKAN BIJI TIGA GENOTIPE JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) PADA RANSFORMASI LANGSUNG DENGAN WAKTU PENETESAN YANG BERBEDA

(1)

i

PEMBUAHAN DAN PEMBENTUKAN BIJI TIGA GENOTIPE

JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) PADA RANSFORMASI

LANGSUNG DENGAN WAKTU PENETESAN YANG BERBEDA

S K R I P S I

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana (S-1)

Program Studi Agroteknologi

Diajukan Oleh: KHAIRUL AMIN Nim. 201010200311034

JURUSAN AGRONOMI

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

vi

PERSEMBAHAN

“Sebaik-baik Manusia Adalah yang Paling Bermanfaat Bagi Orang Lain” (HR. Ahmad)

Sujud syukur saya haturkan kepada sang penguasa alam, Allah Swt. atas limpahan nikmat-Nya yang terus setia menyirami sehingga menjadi bagian tidak terpisahkan dari penyelesaian karya ini. Terimakasih tak terhingga atas ketulusan hati, semangat, dorongan, dan inspirasi kepada:

“Ayahanda Bashri dan Ibunda Yusroh, cinta dan sayangmu sebening

embun pagi, selalu setia menyertai setiap langkah kecil saya yang tak luput

dari onak berduri. Kau tak pernah lelah berucap kasih, harapan, dan keteguhan melalui doa-doa yang kaulantunkan pada setiap sujudmu”.

“Adik saya tercinta Sindi Aulia, sapa dan senyummu selalu menjadi semangat dan penawar atas semua keegoisanku untuk bercumbu dengan

kemalasan”.

“Pejuang ilmu, Bapak Agus Zainudin, Ibu Maftuchah, dan semua dosen Fakultas Pertanian-Peternakan yang telah memberi saya secercah cahaya

sehingga saya bisa sedikit menikmati manisnya ilmu”.

“Teman seperjuangan Agronomi 2010, Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah „Adolesensi‟, UKM Forum Diskusi Ilmiah, Booklicious, dan Enam Dua Project. Kalian laksana pelangi yang telah memberi warna dalam hidup”. “Allah...Terimakasih kau telah hadirkan orang-orang yang penyayang dalam

dendam, pengasih dalam diam sebagai tanda kebesaran-Mu. Kepada kalianlah kupersembahkan karya ini”.

(7)

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 07 Juli 1991 di Sumenep, Madura, Jawa Timur, sebagai putra pertama dari dua bersaudara, Ayahanda Bashri dan Ibunda Yusroh. Penulis menyelesaikan pendidikan pertama di Madrasah Ibtidaiyah (MI) 1 An-nuqayyah tahun 2003, kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di Madrasah Tsanawiyah (MTs) An-nuqayah, Guluk-guluk, Sumenep Madura, lulus tahun 2006. Masuk Sekolah Menengah Atas di Madrasah Aliyah Negeri (MAN) Pamekasan, Kabupaten Pamekasan, lulus tahun 2009. Melanjutkan pendidikan tingkat Diploma-1 di Wearnes Education Center, Malang, lulus tahun 2010.

Tahun 2010 penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Selama menempuh studi, penulis aktif di bidang kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan (FPP) Anggota Bidang Keilmuan, Senat Mahasiswa Fakultas FPP, anggota komisi C. Juga aktif di bidang organisasi Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) ADOLESENSI Komisariat FPP sebagai ketua bidang keilmuwan. Selain itu juga aktif di Unit Kegiatan Mahasiswa Forum Diskusi Ilmiah, sebagai Ketua 1. Selain itu, penulis juga menekuni dunia kepenulisan, hasilnya pendanaan PKM-M tahun 2011, juara artikel ilmiah tahun 2013, pendanaan PKM-P tahun 2015, serta aktif menulis di berbagai media, baik lokal maupun nasional.

(8)

i

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Segala puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT. atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan penelitian dengan judul “Pembuahan dan Pembentukan Biji Tiga Genotipe Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn.) pada Transformasi Langsung dengan Waktu Penetesan yang Berbeda”. Sholawat serta salam semoga tetap tercurah limpahkan kepada Nabi Muhammad SAW., keluarga, para sahabat, dan umatnya.

Laporan hasil penelitian ini merupakan salah satu persyaratan menyelesaikan pendidikan tingkat Sarjana pada Jurusan Agronomi, Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak, utamanya:

1. Dr. Ir. Damat, MP. Selaku Dekan Fakultas Pertanian Peternakan UMM dan Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. Selaku Ketua Jurusan Agronomi.

2. Dr. Ir. Agus Zainudin, MP. selaku Pembimbing Utama dan Dr. Ir. Maftuchah, MP. selaku Pembimbing Pendamping yang telah bersedia dengan penuh sabar mengarahkan dan membimbing selama penyusunan laporan penelitian ini hingga selesai.

Penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima dengan baik segala kritik ataupun saran membangun untuk perbaikan laporan penelitian ini. Akhirnya, penulis hanya berharap semoga laporan penelitian ini bisa bermanfaat bagi penulis khususnya serta bagi pembaca pada umumnya, Amien.

Wassalamulaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Malang, 13 Maret 2015

(9)

ii DAFTAR ISI Isi Halaman KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI ... ii DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR GAMBAR ... v DAFTAR LAMPIRAN ... vi RINGKASAN ... vii I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan Penelitian ... 3 1.3. Hipotesis ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Jarak Pagar ... 4

2.2. Morfologi Bunga Jarak Pagar ... 6

2.3. Panyerbukan Bunga Jarak Pagar ... 11

2.4. Perbaikan Genetik Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) ... 13

2.5 Trasnformasi Gen ... 14

2.6. Transformasi Gen Jalur Tabung Polen (Pollen Tube Pathway) ... 15

2.7. Vektor Pada Transformasi Gen ... 17

III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu ... 19

3.2. Alat dan Bahan ... 19

3.2.1. Alat ... 19

3.2.2. Bahan ... 19

3.3. Metode Percobaan ... 20

3.4. Pelaksanaan Penelitian ... 21

3.4.1. Persiapan Tanaman ... 21

3.4.2. Penetesan Gen OsDREB1A ... 21

3.4.3. Pemeliharaan Tanaman ... 21

3.4.4. Pemanenan ... 22

3.4.5. Pengamatan ... 22

3.4.6. Analisis dan Penyajian Data ... 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengamatan ... 24

4.1.1.Umur Panen, Jumlah Buah Dipanen, dan Persentase Jumlah Buah yang Terbentuk Akibat Transformasi Langsung Melalui Tabung Polen ... 24 4.1.2.Panjang Buah, Diameter Terkecil Bagian Buah, dan

(10)

iii

Langsung Melalui Tabung Polen ...22222222222222222222222222222222222226 4.1.3. Jumlah Biji Kering Tiap Buah, dan Bobot Biji Kering Tiap

Buah, Akibat Transformasi Langsung Melalui Tabung

Polen ... 28

4.1.4. Kondisi Buah ... 30

4.1.5. Kenampakan Biji ... 32

4.2. Pembahasan ... 33

4.2.1. Pengaruh Penetesan Gen OsDREB1A dengan Waktu Penetesan Berbeda Terhadap Umur Panen, Jumlah Buah Dipanen, dan Persentase Jumlah Buah yang Terbentuk ... 33

4.2.2. Pengaruh Penetesan Gen OsDREB1A dengan Waktu Penetesan Berbeda Terhadap Panjang Buah, Diameter Terkecil dan Terbesar Bagian Buah ... 36

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 40

5.2. Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 41

(11)

iv

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

1. Tahapan Perkembangan Serbuksari dengan Penyerbukan

Buatan Setelah Polinasi ...16 2. Kriteria Bentuk Buah, Warna Buah, Bekas Tusukan, dan

Warna Biji...23 3. Rerata Umur Panen, Jumlah Buah di Panen, dan Persen

Buah Terbentuk ...25 4. Rerata Panjang Buah, Diameter Terbesar Bagian Buah,

dan Diameter Terkecil Bagian Buah ...27 5. Rerata Jumlah Biji Kering Tiap Buah dan Bobot Biji

(12)

v

DAFTAR GAMBAR

1. Morfologi Tanaman Jarak Pagar dan Organ Reproduksi ... .5 2. Struktur Bunga Betina dan Bunga Jantan serta Proses

Berkecambahan Polen ...8 3. Vektor pCambia 1301 ...18 4. Denah Percobaan ...20 5. Morfologi Buah (kenampakan samping) Tiga Genotipe

Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan Plasmid

yang Berbeda. ...30 6. Morfologi Buah (kenampakan atas saat dibelah) Tiga

Genotipe Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan

Plasmid yang Berbeda ...31 7. Morfologi Biji Buah (kenampakan dari samping) Tiga

Genotipe Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan

(13)

vi

DAFTAR LAMPIRAN

1. Hasil analisis ragam umur panen buah ...42

2. Hasil analisis ragam jumlah buah dipanen ...43

3. Hasil analisis persentase jumlah buah yang terbentuk ...44

4. Hasil analisis ragam panjang buah ...45

5. Hasil analisis ragam diameter terkecil buah ...46

6. Hasil analisis ragam diameter terbesar buah ...47

7. Hasil analisis persentase jumlah buah yang terbentuk 48 8. Hasil analisis ragam bobot biji kering tiap buah 49 9. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Genotipe Lima Jarak Pagar...50

10. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Genotipe Enam Jarak Pagar ...51

11. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Genotipe Tujuh Jarak Pagar ...52

12. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Perlakuan Waktu Penetesan Pertama ...53

13. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Perlakuan Waktu Penetesan Ke Dua ...54

14. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Perlakuan Waktu Penetesan Ke Tiga ...55

15. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Perlakuan Waktu Penetesan Ke Empat ...56

16. Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Transformasi Secara Langsung dengan Kontrol pada Perlakuan Waktu Penetesan Ke Lima ...57

(14)

vii

Pembuahan dan Pembentukan Biji Tiga Genotipe Jarak Pagar (Jatropha

curcas L.) Pada Transformasi Langsung dengan Waktu Penetesan yang

Berbeda

Oleh: Khairul Amin1), Ir. Agus Zainudin, MP.2), Dr. Ir. Maftuchah, MP.2)

RINGKASAN

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji keberhasilan metode transformasi gen pada tiga genotipe tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) melalui jalur tabung polen (pollen tube pathway) dengan periode waktu transformasi yang optimal.

Penelitian ini dilaksanaannya di kebun percobaan dan kebun koleksi Jarak Pagar di Desa Kedung Pengaron, Kecamatan Kejayan, Kabupaten Pasuruan pada bulan April-September 2014. Penelitian ini menggunakan metode rancangan percobaan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design). Faktor pertama adalah tiga genotipe jarak pagar (G1=JCUMM5, G2=JCUMM6, G3=JCUMM7). Faktor kedua periode waktu penetesan (W0= tanpa penetesan, W1=1-1,5 jsp (jam setelah polinasi) W2= 2-2,5 jsp, W3= 4-4,5 jsp, W4= 7-7,5 jsp, W5= 9,5-10 jsp. Pengamatan dilakukan pada fase generatif terhadap parameter karakter tingkat produksi dan hasil. Peubah pengamatan yang diamati terdiri dari umur saat panen buah, jumlah buah dipanen, persentase jumlah buah yang terbentuk (%), panjang buah (mm), diameter terkecil bagian buah (mm), diameter terbesar bagian buah (mm), jumlah biji kering tiap buah, bobot biji kering tiap buah (g), dan kondisi buah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum perlakuan transformasi secara langsung melalui jalur tabung polen baik secara interaksi maupun masing-masing genotipe dan waktu penetesan plasmid yang mengandung gen OsDreb1A berperngaruh tidak nyata terhadap semua peubah berdasarkan uji F taraf 5%. Hal tersebut menunjukkan bahwa ditinjau dari pembentukan buah dan biji maka proses transformasi langsung melalui tabung polen dapat dilakukan pada ketiga genotip dan pada semua waktu penetesan yang diujikan. Ditinjau dari hasil uji t taraf 5% dan 1% diketahui bahwa perlakuan transformasi langsung secara umum juga berbeda tidak nyata hampir pada semua peubah yang diamati kecuali pada peubah jumlah buah dan persentase buah panen serta jumlah biji tiap buah jarak pagar. Hal tersebut menunjukkan bahwa jumlah buah dan persentase buah serta jumlah biji dipengaruhi oleh perlakuan transformasi sehingga lebih rendah dibandingkan dengan tanaman kontrol.

Kata kunci : Jarak Pagar, Transformasi Langsung, Plasmid, OsDreb1A

1) Mahasiswa Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan UniversitasMuhammadiyah Malang (UMM) 2) Dosen Pembimbing Skripsi Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan UMM.