kajian penggunaan berbagai konsentrasi ba dan naa

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

commit to user

i

KAJIAN PENGGUNAAN BERBAGAI KONSENTRASI BA DAN NAA TERHADAP PEMBENTUKAN TUNAS JARAK PAGAR

(Jatropha curcas L.) PADA KULTUR IN VITRO

Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat

Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Jurusan/ Program Studi Agronomi

Disusun oleh :

CITRA OKTAVIANA YUSWINDASARI H 0106044

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

KAJIAN PENGGUNAAN BERBAGAI KONSENTRASI BA DAN NAA TERHADAP PEMBENTUKAN TUNAS JARAK PAGAR

(Jatropha curcas L.) PADA KULTUR IN VITRO

yang dipersiapkan dan disusun oleh

CITRA OKTAVIANA YUSWINDASARI

H 0106044

telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal 15 Oktober 2010

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua Anggota I Anggota II

Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS.

NIP. 196107171986011001

Dr. Samanhudi, SP., MSi. NIP. 196806101995031003

Ir. Maidatun Kamilah H, MP. NIP. 196807221997022001

Surakarta, Oktober 2010

Universitas Sebelas Maret Surakarta Fakultas Pertanian

Dekan

Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS NIP. 195512171982031003


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT atas segala limpahan rahmat-Nya kepada

penulis sehingga penyusunan skripsi dengan judul “Kajian Penggunaan

Berbagai Konsentrasi BA dan NAA terhadap Pembentukan Tunas Jarak

Pagar (Jatropha curcas L.) pada Kultur In Vitro” dapat diselesaikan dengan

baik tanpa halangan yang berarti.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini tidaklah lepas

dari dukungan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Ir. Wartoyo SP., MS selaku Ketua Jurusan Program Studi Agronomi FP UNS

3. Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS. dan Dr. Samanhudi, SP., MSi. selaku

Pembimbing Utama dan Pendamping Skripsi atas segala bimbingan, ilmu

serta pengarahan.

4. Ir. Maidatun Kamilah H, MP selaku Pembahas Skripsi yang telah memberikan

saran dan masukan dalam penulisan skripsi ini.

5. Ir. Warsoko W. selaku Pembimbing Akademik

6. Keluargaku tersayang: Bapak, Ibu, dek Dhini, mas Ardian yang selalu

mendukung dan mendoakan penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan

skripsi ini.

7. Rekan-rekan sesama penelitian kultur jaringan, teman-teman IMAGO 06 dan

semua pihak yang telah membantu demi kelancaran penelitian dan penulisan

skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Demikian, semoga

skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Oktober 2010

Penulis


commit to user

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ............................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... viii

RINGKASAN .................................................................................................... ix

SUMMARY ....................................................................................................... x

I. PENDAHULUAN.......................................................................................... 1

A. Latar Belakang .......................................................................................... 1

B. Perumusan Masalah .................................................................................. 3

C. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4

D. Hipotesis.................................................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 5

A. Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) .............................................................. 5

B. Kultur Jaringan .......................................................................................... 7

C. Zat Pengatur Tumbuh ............................................................................... 8

III. METODE PENELITIAN ............................................................................. 10

A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 10

B. Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 10

1. Bahan Penelitian ................................................................................. 10

2. Alat Penelitian ..................................................................................... 10

C. Cara Kerja Penelitian ................................................................................ 11

1. Rancangan Penelitian .......................................................................... 11

2. Pelaksanaan Penelitian ........................................................................ 11

3. Variabel Pengamatan .......................................................................... 13

4. Analisis Data ....................................................................................... 15


commit to user

v

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 16

A. Kalus ......................................................................................................... 16

1. Saat Muncul Kalus .............................................................................. 16

2. Warna Kalus ........................................................................................ 18

3. Tekstur Kalus ...................................................................................... 19

4. Berat Segar Kalus................................................................................ 21

B. Tunas ......................................................................................................... 23

1. Saat Muncul Tunas.............................................................................. 23

2. Jumlah Tunas ...................................................................................... 25

C. Daun .......................................................................................................... 27

1. Saat Muncul Daun ............................................................................... 27

2. Jumlah Daun ....................................................................................... 28

D. Akar ........................................................................................................... 31

1. Saat Muncul Akar ............................................................................... 31

2. Jumlah Akar ........................................................................................ 32

V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 35

A. Kesimpulan ............................................................................................... 35

B. Saran ....................................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 36

LAMPIRAN ......................................................................................................... 41


commit to user

vi

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman 1. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap warna kalus ................. 18

2. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap tekstur kalus ................ 20

3. Pengaruh NAA terhadap purata berat segar kalus ............................... 23

4. Pengaruh NAA terhadap purata jumlah daun ...................................... 30

5. Pengaruh interaksi BA dan NAA terhadap purata jumlah akar ........... 33


commit to user

vii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman 1. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul kalus

(HST) ................................................................................................... 16

2. (a) Kalus jarak pagar berwarna hijau kekuningan (Skor 2) ................ 18

(b) Kalus jarak pagar berwarna hijau kecoklatan (Skor 4) .................. 18

3. Kalus yang terbentuk pada eksplan jarak pagar .................................. 21

4. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap berat segar kalus .......... 22

5. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul tunas (HST) ................................................................................................... 24

6. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah tunas ............... 26

7. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul daun (HST) ................................................................................................... 28

8. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah daun ................. 29

9. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul akar (HST) ................................................................................................... 31

10. Akar yang terbentuk pada eksplan ....................................................... 32

11. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah akar ................. 33


commit to user

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman 1. Hasil pengamatan saat muncul kalus (HST) ........................................ 42

2. Hasil pengamatan warna kalus ............................................................. 42

3. Hasil pengamatan tekstur kalus ........................................................... 43

4. Hasil pengamatan berat segar kalus ..................................................... 43

5. Hasil pengamatan saat muncul tunas (HST) ........................................ 44

6. Hasil pengamatan jumlah tunas .......................................................... 44

7. Hasil pengamatan saat muncul daun (HST) ......................................... 45

8. Hasil pengamatan jumlah daun ........................................................... 45

9. Hasil pengamatan saat muncul akar (HST).......................................... 46

10. Hasil pengamatan jumlah akar ............................................................ 46

11. Analisis ragam berat segar kalus (transformasi ) ..................... 47

12. Analisis ragam jumlah daun (transformasi ) ............................. 47

13. Analisis ragam jumlah akar (transformasi ) ............................. 47

14. Komposisi media Murashige dan Skoog ............................................. 48

15. Cara menentukan konsentrasi BA dan NAA ....................................... 49

16. Gambar-gambar penelitian jarak pagar secara in vitro pada 30 HST . 50


commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Krisis energi yang terjadi terutama dari bahan bakar fosil yang bersifat

non renewable disebabkan semakin menipisnya cadangan minyak bumi.

Untuk mengatasi hal tersebut, pemerintah dan masyarakat perlu

mengupayakan diversifikasi energi atau mencari alternatif lain dan segera

mensosialisasikan kampanye hemat energi guna mengurangi ketergantungan

kepada bahan bakar fosil. Salah satu program diversifikasi adalah

mengembangkan bahan bakar nabati (biofuel), meliputi biodiesel, bioetanol

dan biooil. Biodiesel sebagai subtitusi minyak solar, bioetanol sebagai

substitusi premium dan biooil sebagai substitusi minyak tanah atau minyak

bakar (Anwar et al., 2010).

Beberapa tanaman yang berpotensi sebagai bahan bakar nabati antara

lain kelapa sawit, jagung, singkong, tebu dan lain sebagainya yang

merupakan minyak pangan (edible oil), sehingga penggunaanya akan

bersaing dengan kebutuhan konsumsi. Salah satu tanaman yang termasuk non

edible oil adalah jarak pagar. Minyak jarak pagar atau biasa disebut curcas

biodiesel merupakan sumber minyak terbarukan (reneweble fuels) sehingga

berpotensi sebagai sumber bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar

minyak (BBM) di Indonesia.

Tanaman jarak pagar menghasilkan biji yang memiliki kandungan

minyak cukup tinggi, yaitu sekitar 30-50%. Minyak yang dihasilkan dari

jarak pagar sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar

alternatif (Hambali et al., 2006). Menurut Sumanto (2005) kelebihan minyak

jarak pagar dibanding dengan solar adalah pada minyak jarak pagar banyak

terdapat oksigen sehingga pembakarannya sempurna. Hal ini menimbulkan

gas buangan yang lebih bersih dan tidak berbahaya. Sementara solar tidak

memiliki oksigen sehingga gas buangnya berkarbon monoksida, berasap,

kotor, dan berbahaya.


commit to user

2

Semakin meningkatnya permintaan dan kebutuhan akan bahan

tanaman jarak pagar, maka perlu dilakukan upaya perbanyakan tanaman

dalam jumlah besar dan dalam waktu yang singkat. Penyediaan bibit unggul

merupakan salah satu faktor pendukung keberhasilan pengembangan jarak

pagar. Perbanyakan tanaman secara konvensional masih dibatasi oleh

kemampuan tanaman untuk menghasilkan bibit baru dalam jumlah banyak,

seragam dan dalam waktu singkat. Sampai saat ini bibit jarak pagar

diproduksi dengan dua cara, yaitu dengan menggunakan biji dan stek.

Penggunaan biji untuk perbanyakan tanaman dalam jumlah banyak akan

mengurangi jumlah biji yang dapat diolah menjadi minyak. Teknik

perbanyakan melalui stek menghasilkan tanaman dengan jumlah terbatas,

membutuhkan pohon induk yang cukup banyak sementara pohon induk yang

tersedia sangat terbatas selain itu dikhawatirkan akan merusak tanaman induk

(Lizawati et al., 2009).

Untuk mengatasi masalah tersebut dapat ditempuh melalui teknik

kultur jaringan. Kultur jaringan tanaman merupakan teknik menumbuh-

kembangkan bagian tanaman, baik berupa sel, jaringan atau organ dalam

kondisi aseptik secara in vitro. Teknik ini dicirikan oleh kondisi aseptik,

penggunaan media kultur buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan ZPT

(zat pengatur tumbuh), serta kondisi ruang kultur yang suhu dan

pencahayaannya terkontrol (Yusnita, 2004).

Perbanyakan tanaman melalui teknik kultur jaringan menawarkan

peluang besar untuk menghasilkan jumlah bibit tanaman yang banyak dalam

waktu relatif singkat sehingga ekonomis. Teknik perbanyakan ini dapat

dilakukan sepanjang tahun tanpa bergantung musim. Selain itu perbanyakan

dengan teknik in vitro mampu mengatasi kebutuhan bibit dalam jumlah besar,

serentak, dan bebas penyakit sehingga bibit yang dihasilkan lebih sehat dan

seragam.

Keberhasilan pengadaan bibit jarak pagar melalui kultur jaringan

dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: (1) Media kultur, media

mempunyai dua fungsi utama yaitu untuk menyuplai nutrisi dan


commit to user

3

mengarahkan pertumbuhan melalui zat pengatur tumbuh, (2) Eksplan yaitu

bagian kecil jaringan atau organ yang dipisahkan dari tanaman induk

kemudian dikulturkan. Keberhasilan pertumbuhan eksplan tergantung pada

ukuran, umur fisiologis, serta genotipe eksplan, (3) Zat Pengatur Tumbuh

(ZPT) yang berfungsi untuk menstimulasi pertumbuhan, misalnya

pertumbuhan kalus, akar, dan tunas, dan (4) Lingkungan meliputi cahaya,

suhu, kelembaban, pH dan wadah untuk kultur (Puslitbangbun, 2007).

Zat pengatur tumbuh (ZPT) adalah senyawa organik yang dalam

jumlah sedikit dapat merangsang, menghambat, dan mengubah proses

fisiologi tumbuhan. Auksin dan sitokinin adalah zat pengatur tumbuh yang

sering ditambahkan dalam media tanam karena mempengaruhi pertumbuhan

dan organogenesis dalam kultur jaringan dan organ. Penambahan sitokinin

pada media kultur jaringan akan merangsang pembelahan sel, sedangkan

auksin berperan dalam pembesaran sel, sehingga interaksi keduanya dapat

meningkatkan pertumbuhan dan ukuran sel. ZPT yang digunakan dalam

penelitian ini adalah BA (Benzyladenin) dari golongan sitokinin dan NAA

(Naphthaleneacetic Acid ) dari golongan auksin.

B. Perumusan Masalah

Kultur jaringan merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah

untuk mendapatkan bibit jarak pagar dalam jumlah banyak dalam waktu yang

singkat. Salah satu faktor yang mendukung keberhasilan perbanyakan jarak

pagar melalui kultur jaringan adalah ZPT.

Terbentuknya bagian-bagian tanaman dipengaruhi oleh adanya ZPT

dalam media tanam karena ZPT yang terdapat alami dalam eksplan belum

cukup untuk membantu pembelahan dan diferensiasi sel. Pada penelitian ini

ZPT yang digunakan adalah BA dan NAA. Berdasarkan uraian diatas maka

permasalahan yang ingin diketahui dari penelitian ini adalah konsentrasi BA

dan NAA yang sesuai terhadap pertumbuhan tunas eksplan jarak pagar.


commit to user

4

C. Tujuan Penelitian

Mendapatkan konsentrasi BA dan NAA yang tepat terhadap

pertumbuhan tunas eksplan jarak pagar secara in vitro.

D. Hipotesis

Diduga bahwa pemberian BA dan NAA pada konsentrasi tertentu akan

memberikan pengaruh yang paling baik untuk pertumbuhan tunas eksplan

tanaman jarak pagar.


commit to user

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Tanaman jarak pagar termasuk famili Euphorbiaceae, satu famili

dengan karet dan ubi kayu. Klasifikasi tanaman jarak pagar adalah sebagai

berikut:

Divisio : Spermatophyta

Subdivisio : Angiospermae

Klasis : Dicotyledoneae

Ordo : Euphorbiales

Familia : Euphorbiaceae

Genus : Jatropha

Spesies : Jatropha curcas L.

(Hambali et al., 2006).

Jarak pagar mempunyai habitus perdu. Tanaman perdu adalah

tumbuhan berkayu yang tetap rendah, umumnya memiliki tinggi 3-4 meter.

Perdu menghasilkan percabangan banyak dari pangkal atau dasar tanaman.

Habitus perdu pada tanaman jarak pagar memberikan keuntungan pada

kegiatan budidaya tanaman dibandingkan habitus pohon karena proses

pemanenan buah jarak pagar lebih mudah dilakukan pada habitus perdu

(Saparni, 2008).

Tinggi tanaman jarak pagar bisa mencapai 5-10 m dengan manajemen

kanopi 2-3 m, batang tumbuh membentuk cabang (simpodial), berwarna abu-

abu atau coklat, batang bersifat sukulen (berair). Daun berlekuk 5-7 tersusun

berselang-seling membentuk spiral, pinggir daun rata atau bergerigi, berwarna

hijau muda sampai hijau tua. Bunga berumah satu (monoecius), uni seksual,

kadang-kadang ditemukan bunga hermaprodit. Berbunga sampai masak

memerlukan waktu 60-70 hari (satu rangkaian bunga), biji bersifat ortodoks

(disimpan pada kadar air 5-7%), perkecambahan bersifat epigeal (daun embrio

muncul ke atas permukaan) (Anonim, 2008).


commit to user

6

Buah jarak pagar termasuk buah sejati tunggal yang kering. Bentuk

buah jarak pagar ovoid, ujung buah cenderung runcing sedangkan pangkal

buah cenderung membulat. Biji jarak pagar berbentuk ellipsoid (bulat telur),

hal ini diduga berkaitan dengan bentuk buah yang juga berbentuk bulat telur

(ovatus) (Nugroho, 2008). Buah jarak pagar biasa disebut kapsul. Kapsul

dipanen setelah masak untuk mendapatkan kadar minyak yang optimal.

Penentuan tingkat kemasakan dilihat dari penampakan warna kulit. Kapsul

masak ditandai dengan perubahan warna kulit dari hijau menjadi kuning

(Saparni, 2008).

Minyak jarak pagar atau biasa disebut curcas biodiesel tidak bersifat

toksik, kadar sulfur rendah atau bahkan tidak ada, volatilitas rendah dan

memiliki kandungan oksigen lebih tinggi sehingga lebih menjamin proses

pembakaran yang sempurna, daya pelumasnya tinggi sehingga meningkatkan

efisiensi fungsi mesin. Selain itu emisinya bersih sehingga berpeluang

mengurangi polusi udara berupa karbon monoksida, hidrokarbon, dan racun-

racun lainnya (Prana, 2006).

Secara agronomis tanaman ini dapat tumbuh dengan baik pada

berbagai kondisi lahan bahkan pada lahan marginal sekalipun. Tanaman ini

tidak membutuhkan perawatan dan pengolahan lahan yang terlalu intensif

sehingga dapat mengurangi biaya produksi. Selain itu tanaman ini juga dapat

bermanfaat untuk reklamasi lahan-lahan kritis (Barlanti, 2007). Tanaman

dapat digunakan untuk mencegah erosi tanah, untuk mengembalikan (reclaim)

tanah, sebagai pagar hidup, dan juga ditanam sebagai tanaman komersial

(Heller, 1996).

Teknik in vitro telah digunakan untuk propagasi banyak spesies

tanaman. Teknik kultur jaringan ini menawarkan pasokan cepat dan

berkelanjutan bahan tanam. Perbanyakan J. curcas melalui kultur jaringan

menghasilkan tanaman yang lebih baik dibandingkan perbanyakan melalui biji

(Kaewpoo dan Te-chato, 2009). Teknik ini memberikan laju multiplikasi

tinggi dibandingkan dengan pemuliaan konvensional dan juga meminimalkan


commit to user

7

risiko infeksi oleh mikroba dan hama, mengurangi erosi genetik, kebutuhan

ruang dan beban biaya tenaga kerja (Wei et al., 2004).

B. Kultur Jaringan

Kultur jaringan tanaman adalah suatu upaya mengisolasi bagian-

bagian tanaman (protoplas, sel, jaringan, dan organ), kemudian

mengkulturkannya pada nutrisi buatan yang steril dibawah kondisi lingkungan

yang terkendali sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat beregenerasi

menjadi tanaman lengkap kembali (Zulkarnain, 2009).

Kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila

menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda,

yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dindingnya tipis

belum mempunyai penebalan dari zat pektin, plasmanya penuh dan

vakuolanya kecil-kecil (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Bagian tanaman yang akan dikulturkan disebut eksplan. Eksplan bisa

berupa mata tunas, anthera, batang, daun dan akar yang masih muda dan

terdiri dari sel-sel meristematis, yang mana sel-selnya masih aktif membelah-

belah dan apabila dikulturkan pada media yang sesuai secara in vitro, maka

eksplan tersebut akan tumbuh dan berkembang biak menjadi banyak (Nugroho

dan Sugito, 2004).

Salah satu bagian jaringan meristem pada tanaman terdapat pada

bagian tunas. Eksplan berupa tunas pucuk merupakan eksplan yang paling

tinggi persentasenya menghasilkan planlet, terutama jika ditumbuhkan pada

media tanpa auksin (Irawati, 2000).

Media yang tepat untuk digunakan dalam kultur jaringan belum dapat

dipastikan karena masih ada faktor-faktor yang berpengaruh, seperti jenis

tanaman yang dikulturkan, umur tanaman induk, umur eksplan, jenis eksplan

yang digunakan, kebutuhan zat pengatur tumbuh, dan proses yang dilakukan

dalam kultur jaringan (Wetherell, 1982).

Keistimewaan medium MS (Murashige and Skoog) adalah kandungan

nitrat, kalium dan ammoniumnya yang tinggi, dan jumlah hara anorganiknya


commit to user

8

yang layak untuk memenuhi kebutuhan banyak sel tanaman dalam kultur

(Wetter dan Constabel, 1991).

Dibandingkan dengan perbanyakan tanaman secara konvensional,

perbanyakan tanaman secara kultur jaringan mempunyai beberapa kelebihan

sebagai berikut:

1. Untuk memperbanyak tanaman tertentu yang sulit atau sangat lambat

diperbanyak secara konvensional.

2. Perbanyakan tanaman secara kultur jaringan tidak memerlukan tempat

yang luas.

3. Teknik perbanyakan secara kultur jaringan dapat dilakukan sepanjang

tahun tanpa bergantung pada musim.

4. Bibit yang dihasilkan lebih sehat.

5. Memungkinkan dilakukannya manipulasi genetik.

(Yusnita, 2004).

C. Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik yang

bukan hara yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung (promote),

menghambat dan merubah proses fisiologi tumbuhan (Abidin, 1995).

Zat pengatur tumbuh golongan auksin dan sitokinin dalam

keseimbangannya merupakan keberhasilan penerapan teknik kultur jaringan.

Sitokinin sebagai senyawa organik yang dikombinasikan dengan auksin akan

mendorong pembelahan sel dan menentukan arah diferensiasi sel tanaman,

jika konsentrasi auksin dalam jaringan tanaman tinggi maka kemungkinan

akan terbentuk kalus dan akar, bila konsentrasi sitokinin tinggi maka

kemungkinan akan terbentuk tunas (Wattimena, 1988).

Auksin pada kultur jaringan dikenal sebagai hormon yang berperan

menginduksi kalus, menghambat kerja sitokinin membentuk klorofil dalam

proses embriogenesis dan juga mempengaruhi kestabilan genetik sel tanaman

(Santoso dan Nursandi, 2004). Menurut Wattimena (1992) auksin sintetik

perlu ditambahkan karena auksin yang terbentuk secara alami sering tidak


commit to user

9

mencukupi untuk pertumbuhan jaringan eksplan. Auksin mempunyai peranan

terhadap pertumbuhan sel, dominasi apikal dan pembentukan kalus. Kisaran

konsentrasi auksin yang biasa digunakan adalah 0,01 – 10 ppm.

NAA merupakan golongan auksin sintetis yang mempunyai sifat lebih

stabil daripada IAA, karena tidak mudah terurai oleh enzim-enzim yang

dikeluarkan oleh sel atau oleh pemanasan pada proses sterilisasi, tetapi NAA

mempunyai sifat yang tidak baik karena mempunyai kisaran kepekatan yang

sempit. Batas kepekatan yang meracun dari zat ini sangat mendekati

kepekatan optimum untuk perakaran. Dengan demikian perlu kewaspadaan

dengan pemakaiannya agar kepekatan optimum ini tidak terlampaui

(Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Zat pengatur tumbuh NAA dapat berperan sebagai perangsang

terbentuknya enzim-enzim yang aktif dalam pembelahan sel. Tanpa pemberian

NAA, walaupun telah diberikan sitokinin, eksplan yang ditumbuhkan secara

in vitro belum mampu berakar, sedangkan pada media MS dengan adanya

penambahan NAA dapat merangsang pertumbuhan akar (Simatupang, 1991).

Penggunaan sitokinin mempunyai peranan penting jika bersamaan

dengan auksin yaitu merangsang pembelahan sel dalam jaringan yang dibuat

eksplan serta merangsang pertumbuhan tunas dan daun (Wetherell, 1982).

Golongan sitokinin yang sering ditambahkan dalam media antara lain

adalah BAP/BA. BAP/BA merupakan golongan sitokinin aktif yang bila

diberikan pada tunas pucuk akan mendorong ploriferasi tunas yaitu keluarnya

tunas lebih dari satu (Wilkins, 1989). BA termasuk golongan sitokinin,

merupakan ZPT yang banyak digunakan untuk memacu inisiasi dan poliferasi

tunas. Terutama untuk mendorong pembelahan sel, menginduksi tunas

adventif dan dalam konsentrasi tinggi menghambat inisiasi akar (Pierik,

1987). Menurut Mariska et al., (1987) Benzyl Adenine (BA) merupakan zat

pengatur tumbuh sintetik yang daya rangsangnya lebih lama dan tidak mudah

dirombak oleh sistem enzim dalam tanaman. BA dapat merangsang

pembentukan akar dan pembentukan tunas.


commit to user

10

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli sampai Agustus 2010

bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan dan Bioteknologi Fakultas

Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Bahan dan Alat Penelitian

1. Bahan Penelitian

a. Eksplan jarak pagar (Jatropha curcas L.) berupa pucuk tanaman

(berasal dari biji yang dikecambahkan secara steril)

b. Media MS (Murashige & Skoog)

c. ZPT BA (Benzyladenin) dan NAA (Naphthaleneacetic Acid)

d. Alkohol

e. Clorox (sunclin)

f. Sabun cuci

2. Alat Penelitian

a. Laminar Air Flow Cabinet

(LAFC)

b. Autoclave

c. Magnetic stirrer

d. Petridish

e. Labu takar

f. Beker glass

g. Pipet

h. Timbangan analitik

i. Botol-botol kultur

j. Rak kultur

k. Plastik pp 0,3 mm

l. Pinset besar dan kecil,

m. Aluminium foil

n. Pisau scalpel


commit to user

11

C. Cara Kerja Penelitian

1. Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan rancangan lingkungan berupa

Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang disusun secara faktorial terdiri atas

dua faktor perlakuan sebagai berikut:

a. Faktor pertama yaitu konsentrasi BA:

B1 : Perlakuan tanpa penambahan BA

B2 : Perlakuan dengan penambahan BA 0,5 ppm

B3 : Perlakuan dengan penambahan BA 1 ppm

B4 : Perlakuan dengan penambahan BA 1,5 ppm

b. Faktor kedua yaitu konsentrasi NAA:

N1 : Perlakuan tanpa penambahan NAA

N2 : Perlakuan dengan penambahan NAA 0,5 ppm

N3 : Perlakuan dengan penambahan NAA 1 ppm

N4 : Perlakuan dengan penambahan NAA 1,5 ppm

Sehingga diperoleh 16 kombinasi perlakuan, yaitu :

Kemudian masing-masing kombinasi perlakuan diulang tiga kali.

2. Pelaksanaan Penelitian

a. Pembuatan larutan stok

Pembuatan larutan stok dengan cara menimbang bahan-bahan

kimia hara makro, mikro dan vitamin sesuai komposisi media MS

(Lampiran 14) yang telah dikalikan menjadi beberapa kali konsentrasi,

misalnya untuk unsur hara makro dikalikan 10 dan unsur hara mikro

dikalikan 100 kali konsentrasi. Kemudian melarutkan bahan-bahan

kimia tersebut ke dalam aquadest. Larutan tersebut diaduk sampai

B1N1

B1N2

B1N3

B1N4

B2N1

B2N2

B2N3

B2N4

B3N1

B3N2

B3N3

B3N4

B4N1

B4N2

B4N3

B4N4


commit to user

12

homogen dengan magnetic stirrer, lalu dimasukkan dalam botol yang

diberi label dan disimpan dalam refrigerator.

b. Penyiapan media

Media yang digunakan adalah media MS. Dalam setiap

pembuatan media, dibuat ¼ liter (250 ml), untuk 10 botol kultur.

Pembuatannya dengan cara mencampurkan larutan stok, BA dan NAA

sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan (Lampiran 15) serta gula 7,5

g kemudian dilarutkan dengan aquades sampai 250 ml. Larutan

dikondisikan pada pH 6,3 dengan menambahkan NaOH untuk

menaikkan pH dan HCl untuk menurunkan pH. Larutan ditambah agar-

agar 2 g, kemudian diaduk dengan magnetic stirrer dan dipanaskan

hingga mendidih. Larutan dituangkan ke dalam botol kultur ±25

ml/botol, kemudian ditutup dengan plastik PP 0,3 mm dan diikat

dengan karet. Media dimasukkan ke dalam autoclave untuk disterilisasi

dengan tekanan 1,5 kg/cm2 selama 45 menit. Botol-botol kultur berisi

media selanjutnya disimpan pada rak-rak kultur.

c. Sterilisasi botol dan alat

Alat-alat yang harus disterilkan adalah botol kultur, petridish,

scalpel, pinset, dan pisau pemes. Alat-alat tersebut dicuci sampai bersih

lalu dikeringkan. Setelah kering, baru dimasukkan ke dalam autoclave

pada tekanan 1,5 kg/cm2 selama 45 menit.

d. Pengecambahan biji

Penanaman biji dilakukan di dalam Laminar Air Flow Cabinet

(LAFC). LAFC adalah tempat menanam eksplan dan subkultur dengan

kondisi aseptik. Sebelum penanaman, biji dicuci dengan menggunakan

air sabun dan dibilas hingga tidak berbusa. Kulit biji dikupas dengan

menggunakan tang. Sebelum ditanam biji disterilisasi dengan larutan

clorox 100 % selama 1 menit. Kemudian dengan menggunakan pinset

dan scalpel biji dibuka dan diambil embrionya. Setelah itu menanam

embrio pada media MS tanpa ZPT dalam botol dan selama penanaman


commit to user

13

mulut botol selalu didekatkan dengan api bunsen. Kemudian menutup

botol dengan aluminium foil dan melapisi dengan plastik pp.

e. Penanaman eksplan

Penanaman eksplan dengan cara memotong pucuk tanaman

yang telah dikecambahkan secara steril (umur 10 HST) dengan

menggunakan pisau scalpel. Sebelum botol ditanami, terlebih dahulu di

bagian mulut botol dipanaskan agar tidak terjadi kontaminasi. Dengan

hati-hati tutup botol selanjutnya dibuka. Eksplan ditanam, kemudian

menutup botol dengan aluminium foil dan melapisi dengan plastik pp.

Setelah itu menanam eksplan dalam botol, selama penanaman mulut

botol selalu didekatkan dengan api bunsen. Kemudian menutup botol

dengan aluminium foil dan melapisi dengan plastik pp.

f. Pemeliharaan

Pemeliharaan botol-botol kultur dilakukan dengan cara

meletakkan pada rak-rak kultur. Botol-botol tersebut setiap dua hari

sekali disemprot dengan spirtus untuk mencegah kontaminasi.

D. Variabel Pengamatan

1. Saat Muncul Kalus

Diamati dan dicatat saat muncul kalus (dinyatakan dalam Hari

Setelah Tanam, HST), ditandai dengan munculnya jaringan berwarna

kehijauan pada permukaan eksplan.

2. Warna Kalus

Pengamatan warna kalus dilakukan pada akhir pengamatan (30 HST)

dengan mengamati secara visual. Penentuan warna kalus ditetapkan

berdasarkan skoring :

0 : putih

1 : hijau keputihan

2 : hijau kekuningan

3 : hijau

4 : hijau kecoklatan


commit to user

14

3. Tekstur Kalus

Pengamatan tekstur kalus dilakukan pada akhir pengamatan (30

HST) dengan mengamati tekstur kalus yang terbentuk, apakah termasuk

kalus yang kompak atau remah.

4. Berat Segar Kalus

Berat segar kalus dinyatakan dalam gram (g) dan pengukuran berat

segar kalus dilakukan pada akhir pengamatan (30 HST). Berat segar kalus

dihitung dengan menggunakan rumus:

Wk = Wt – Wo

Keterangan:

Wk = berat segar kalus (g)

Wt = berat botol + penutup + kalus (g)

Wo = berat botol + penutup (g)

5. Saat Muncul Tunas

Diamati dan dicatat saat munculnya tunas (dinyatakan dengan

HST). Terbentuknya tunas ditandai dengan adanya tonjolan berwarna

putih kehijauan (± 2 mm) pada permukaan eksplan bagian atas.

6. Jumlah Tunas

Jumlah tunas diamati pada akhir pengamatan (30 HST), dilakukan

dengan menghitung jumlah tunas yang muncul.

7. Saat Muncul Daun

Penentuan saat muncul daun dalam penelitian ini didasarkan pada

daun yang telah membuka sempurna.

8. Jumlah Daun

Jumlah daun dihitung pada saat akhir pengamatan (30 HST) dengan

cara menghitung jumlah daun yang terbentuk.

9. Saat Muncul Akar

Diamati dan dicatat saat munculnya akar (dinyatakan dalam HST),

ditandai dengan adanya tonjolan-tonjolan putih kekuningan (± 2 mm)

pada bagian bawah eksplan.


commit to user

15

10. Jumlah Akar

Jumlah akar dilakukan pada akhir pengamatan (30 HST), dengan

menghitung jumlah akar primer yang muncul pada eksplan.

E. Analisis Data

Data saat muncul kalus, tunas, daun dan akar, serta warna dan tekstur

kalus dianalisis menggunakan metode deskriptif. Sedangkan data berat segar

kalus, jumlah daun dan akar dianalisis ragam berdasarkan uji F taraf 5% dan

dilanjutkan dengan analisis pembandingan rataan menggunakan metode

DMRT taraf 5%.


commit to user

16

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kalus

1. Saat Muncul Kalus

Indikator dalam kultur jaringan salah satunya adalah tumbuhnya

kalus pada eksplan. Kalus muncul sebagai akibat dari pelukaan pada

permukaan eksplan dan respon terhadap hormon, baik itu endogen ataupun

yang ditambahkan pada media. Sebagai indikator pertumbuhan eksplan

dalam kultur jaringan, kalus didefinisikan sebagai suatu jaringan hidup

hasil dari suatu pertumbuhan yang terdiri dari massa yang tidak teratur

(Wetherell, 1982). Sedangkan Prihatmanti dan Mattjik (2004) menyatakan

bahwa kalus sebagai masa sel yang pertumbuhannya tidak terorganisasi

sehingga tampak seperti gumpalan berwarna putih, kuning, atau hijau.

Semakin cepat muncul kalus semakin baik karena dengan adanya

kalus diharapkan mampu berdeferensiasi menjadi tunas atau akar. Pada

penelitian ini, kalus pertama kali terbentuk pada ujung eksplan yang

kontak dengan media. Diawali dengan pembengkakan pada eksplan

kemudian kalus muncul pada dasar eksplan berwarna kehijauan.

Keterangan : B1 : 0 ppm BA B2 : 0,5 ppm BA B3 : 1 ppm BA B4 : 1,5 ppm BA N1 : 0 ppm NAA N2 : 0,5 ppm NAA N3 : 1 ppm NAA N4 : 1,5 ppm NAA ppm : part per million (mg/l)

Gambar 1. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul kalus (HST).

5,33

Series1, B2N4, 6.67

5,33

Series1, B3N3, 6.67

Series1, B3N4, 6.67

Saat

mun

cul k

alus

(H

ST)

Perlakuan


commit to user

17

Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa hampir semua

perlakuan mampu memunculkan kalus. Terbentuknya kalus merupakan

akibat dari pelukaan pada permukaan eksplan dan pengaruh perlakuan zat

pengatur tumbuh yang diberikan pada medium kultur (Zulkarnain, 2009).

Terbentuknya kalus terjadi pada bagian luka bekas irisan kemudian

berlanjut dengan pertumbuhan kalus sebagai akibat dari proliferasi sel-sel

penyusun kalus. Hal ini sesuai dengan pendapat Dodds dan Robert (1982)

cit. Utami et al. (2007) yang menyatakan bahwa terjadinya kalus ditempat

irisan bertujuan untuk menutup luka. Dalam hal ini zat pengatur tumbuh

yang diberikan yaitu BA dan NAA.

Pada perlakuan tanpa NAA (0 ppm) tidak tumbuh kalus. Hal ini

disebabkan auksin endogen yang terdapat dalam eksplan belum mampu

untuk menginduksi terbentuknya kalus. Auksin umumnya ditambahkan ke

dalam nutrisi media untuk menginduksi kalus dari eksplan (George dan

Sherrington, 1984). Wattimena (1992) menyatakan untuk pembentukan

kalus dibutuhkan konsentrasi auksin tinggi (NAA) dengan konsentrasi

sitokinin yang rendah (BA). Ditambahkan oleh Pierik (1987) bahwa

auksin dikenal sebagai hormon yang mampu berperan menginduksi kalus.

Perlakuan BA 0,5 ppm di kombinasikan dengan NAA 1 ppm dan

perlakuan BA 1 ppm dikombinasikan dengan NAA 0,5 ppm memberikan

saat muncul kalus sama yaitu 5,33 HST. Diduga hal ini disebabkan karena

konsentrasi BA dan NAA yang diberikan dalam jumlah yang seimbang

sehingga mampu merangsang pertumbuhan kalus tercepat. Sedangkan

pada perlakuan B2N3, B3N3, dan B3N4 saat muncul kalus paling lama

meskipun NAA yang ditambahkan konsentrasinya tinggi, hal ini

disebabkan karena auksin yang diberikan terlalu tinggi. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Hendaryono dan Wijayani (1994) bahwa pada kadar

yang tinggi auksin lebih bersifat menghambat daripada merangsang

pertumbuhan.


commit to user

18

2. Warna Kalus

Variabel warna kalus diamati pada 30 HST atau pada akhir

pengamatan. Perbedaan warna kalus menunjukkkan tingkat perkembangan

dari kalus. Kualitas kalus yang baik memiliki warna hijau. Warna kalus

mengindikasikan keberadaan klorofil dalam jaringan, semakin hijau warna

kalus semakin banyak pula kandungan klorofilnya. Warna terang atau

putih dapat mengindikasikan bahwa kalus masih cukup baik (Fatmawati,

2008). Berdasarkan warna kalus juga dapat diketahui apakah suatu kalus

masih memiliki sel-sel yang aktif membelah atau masih hidup ataukah

telah mati.

Tabel 1. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap warna kalus

BA (ppm) NAA (ppm)

0 0,5 1 1,5

0 - 2 4 2

0,5 - 4 2 2

1 - 4 2 2

1,5 - 2 2 2 Keterangan skoring warna kalus : 0 = Putih 1 = Hijau keputihan 2 = Hijau kekuningan 3 = Hijau 4 = Hijau kecoklatan ppm : part per million (mg/l)

a b

Gambar. 2 (a) Kalus jarak pagar berwarna hijau kekuningan (skor 2), (b) Kalus jarak pagar berwarna hijau kecoklatan (skor 4).

Berdasarkan Tabel 1 diketahui bahwa sebagian besar kalus yang

dihasilkan pada penelitian ini berwarna hijau kekuningan (Gambar 2 a)

dan terdapat pula kalus yang berwarna hijau kecoklatan (Gambar 2 b).

Pertama kali muncul kalus berwarna hijau kekuningan dan selanjutnya

kalus kalus


commit to user

19

semakin bertambahnya umur kalus warna kaluspun berubah menjadi

semakin gelap dan akhirnya menjadi cokelat

Warna hijau kekuningan menunjukkan warna paling cerah dengan

kandungan klorofil lebih banyak bila dibandingkan dengan kalus hijau

kecoklatan. Warna kalus menunjukkan tingkat perkembangan kalus yang

terbentuk. Warna kalus semakin gelap (menjadi cokelat) berarti

pertumbuhan kalus semakin menurun. Jika hal ini terjadi diperlukan

subkultur untuk proliferasi kalus lebih lanjut. Pada akhir pengamatan,

warna kalus pada perlakuan B1N3, B2N2, dan B3N2 berubah menjadi

hijau kecoklatan, hal ini menandakan kalus mengalami proses penuaan

(senesensi) sehingga memerlukan subkultur. Penuaan atau senesensi ini

dapat terjadi karena adanya perombakan butir-butir klorofil dan protein

dalam sel.

Biasanya pertumbuhan yang cepat dan warna kalus yang cenderung

terang mengindikasikan bahwa kondisi kesehatan kultur tersebut cukup

baik. Sedangkan warna coklat hingga hitam secara umum menunjukkan

keadaan kalus yang sel-selnya telah mati. Kalus akan menunjukkan warna

kuning bening dan akan berubah menjadi kecoklatan seiring dengan

pertumbuhan kalus yang semakin tua (Abdullah et al., 1998).

Terbentuknya warna kalus dipengaruhi oleh adanya zat pengatur

tumbuh auksin dan sitokinin. Seperti yang dinyatakan oleh Santoso dan

Nursandi (2004) bahwa dalam aktivitas kultur jaringan, auksin sangat

dikenal sebagai hormon yang menghambat kerja sitokinin membentuk

klorofil dalam kalus, sedangkan hormon sitokinin berfungsi mendorong

pembentukan klorofil pada kalus.

3. Tekstur Kalus

Turhan (2004) menyatakan bahwa tekstur kalus dapat dibedakan

menjadi tiga macam, yaitu: kompak (non friable), intermediet dan remah

(friable). Kalus dengan struktur remah (friable) merupakan kalus yang


commit to user

20

terbentuk dari sekumpulan sel yang mudah lepas sedangkan kalus kompak

terdiri dari sekumpulan sel yang kuat (Syahid et al., 2010).

Pierik (1987) menyatakan bahwa tekstur kalus dapat bervariasi dari

remah sampai kompak. Perbedaan tekstur kalus tergantung pada jenis

tanaman yang digunakan, komposisi nutrisi yang terdapat didalam media,

zat pengatur tumbuh, dan kondisi lingkungan kultur.

Penentuan tekstur kalus dapat dilakukan dengan cara mengambil

kalus tersebut dari dalam botol. Kalus yang remah akan mudah terurai

ketika diambil dengan pinset sedangkan kalus yang kompak tidak mudah

terurai karena tekstur kalus cenderung keras. Kalus yang muncul pada

seluruh perlakuan bersifat remah (Tabel 2), sel-sel kalus yang terbentuk

antara satu sel dengan sel yang lain dengan mudah bisa dipisahkan.

Tabel 2. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap tekstur kalus

BA (ppm) NAA (ppm)

0 0,5 1 1,5 0 - remah remah remah

0,5 - remah remah remah 1 - remah remah remah

1,5 - remah remah remah Keterangan: ppm : part per million (mg/l)

Kalus yang remah mempunyai susunan sel yang longgar sehingga

mudah dipisah-pisahkan dan sel-selnya bersifat meristematik serta aktif

membelah (Street (1993) cit. Widyawati (2009). Disebutkan oleh Steves

dan Sussex (1994), sel-sel yang menyusun kalus yang bertektur remah

cenderung berbentuk tidak teratur, relatif kecil ukurannya, inti selnya

besar dan sitoplasmanya masih kental. Terbentuknya kalus yang bertekstur

remah ini juga dipacu oleh adanya hormon auksin endogen yang

diproduksi secara internal oleh eksplan yang telah tumbuh membentuk

kalus tersebut.


commit to user

21

Gambar 3. Kalus yang terbentuk pada eksplan jarak pagar.

Kalus yang baik diasumsikan memiliki tekstur remah (friable)

(Gambar 3). Tekstur kalus yang remah dianggap baik karena memudahkan

dalam pemisahan menjadi sel-sel tunggal pada kultur suspensi, disamping

itu akan meningkatkan aerasi oksigen antar sel.

Menurut Syahid et al. (2010) bahwa aplikasi kombinasi auksin dan

sitokinin pada konsentrasi tepat mampu menghasilkan kalus dengan

struktur remah. Penambahan sitokinin ke dalam media yang sudah

mengandung auksin dapat merangsang pertumbuhan kalus karena kedua

zat pengatur tumbuh tersebut bekerja secara sinergis. Adanya sitokinin

yang dapat meningkatkan pembelahan sel dalam proses sitokinesis

terutama pada saat sintesis RNA dan protein akan memacu aktivitas auksin

dalam pembelahan sel membentuk kalus

4. Berat Segar Kalus

Berat segar kalus dihitung pada 30 HST atau akhir pengamatan.

Berat segar kalus merupakan parameter pertumbuhan kalus, karena

merupakan hasil dari pembelahan dan perbesaran sel.

Berat basah yang dihasilkan sangat tergantung pada kecepatan sel-sel

tersebut membelah diri, memperbanyak diri, dan dilanjutkan dengan

membesarnya kalus. Zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin yang

diberikan pada perbandingan yang tepat dapat menginisiasi pembelahan

sel dan meningkatkan pertumbuhan sel (Rahayu et al., 2003).

kalus


commit to user

22


Gambar 4. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap berat segar kalus.

Berdasarkan Gambar 4 dapat diketahui bahwa berat segar kalus yang

dihasilkan terlihat bervariasi. Semakin banyak NAA yang ditambahkan

maka berat kalusnya semakin meningkat. Berat segar total tertinggi

didapatkan pada perlakuan BA 1 ppm dikombinasikan dengan NAA 1,5

ppm yaitu 4,16 gram. Sedangkan berat kalus terendah pada perlakuan BA

0,5 ppm dikombinasikan dengan NAA 0,5 ppm yaitu 1,31 gram. Berat

kalus yang berbeda-beda disebabkan kemampuan jaringan dalam

menyerap air dan unsur hara berbeda-beda yaitu kemampuan mengadakan

proses difusi, osmosis dan tekanan turgor sel (Sriyanti (2000) cit.

Widyawati (2009).

Tingginya berat segar kalus yang diperoleh berhubungan dengan

tekstur kalus yang diperoleh yaitu remah. Menurut Syahid et al. (2010)

semakin remah kalus yang diperoleh, semakin cepat proses pembelahan

selnya sehingga massa kalus makin banyak dan bobot meningkat.

Berdasarkan hasil sidik ragam (Lampiran 11) menunjukkan bahwa

pemberian NAA berpengaruh sangat nyata terhadap berat segar kalus

sedangkan pemberian BA dan interaksi antara keduanya tidak berpengaruh

nyata. Auksin umumnya ditambahkan ke dalam nutrisi media untuk

menginduksi kalus dari eksplan (George dan Sherrington, 1984).

1,31

4,16

Ber

at k

alus

(g)

Perlakuan


commit to user

23

Penambahan NAA pada media menyebabkan sel-sel kalus aktif

dalam pembelahan sel, pembesaran sel, menaikkan tekanan osmotic dan

meningkatkan sintesis protein (Widyawati, 2009). Menurut Wetherell

(1982) penambahan auksin dalam jumlah yang lebih besar, atau

penambahan auksin yang lebih stabil misalnya NAA atau 2,4 D cenderung

menyebabkan terjadinya pertumbuhan kalus dari eksplan. Mekanisme kerja

auksin salah satunya adalah mempengaruhi perpanjangan sel. Auksin

mendorong elongasi sel pada koleoptil dan ruas-ruas tanaman. Elongasi sel

terutama terjadi pada arah vertikal dan diikuti dengan pembesaran sel dan

peningkatan bobot basah. Sitokinin memiliki aktivitas utama dalam

mendorong terjadinya pembelahan sel (Wattimena, 1988).

Tabel 3. Pengaruh NAA terhadap purata berat segar kalus NAA (ppm) Purata berat kalus (gram)

0 0,00 a 0,5 1,90 b 1 2,93 c

1,5 3,27 c Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan

tidak berbeda nyata pada DMRT 5%

Setelah dilakukan uji Duncan 5% (Tabel 3) dapat diketahui bahwa

perlakuan tanpa NAA (0 ppm) memberikan pengaruh yang berbeda nyata

dengan perlakuan NAA 0,5 ppm, 1 ppm, dan 1,5 ppm. Akan tetapi

penggunaan NAA 1 ppm memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata

dengan NAA 1,5 ppm. Dapat dikatakan bahwa pemberian 1 ppm NAA

paling optimal untuk berat segar kalus karena peningkatan konsentrasinya

memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata secara DMRT 5% pada

variabel berat segar kalus.

B. Tunas

1. Saat Muncul Tunas

Saat muncul tunas merupakan salah satu faktor penting di dalam

perbanyakan tanaman dengan metode kultur jaringan. Semakin cepat

muncul tunas maka semakin cepat dihasilkan bahan untuk perbanyakan


commit to user

24

tanaman. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap eksplan jarak pagar

disajikan pada Gambar 5.


Gambar 5. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul tunas (HST).

Pada penelitian ini, hampir semua perlakuan mampu merangsang

pembentukan tunas kecuali pada perlakuan tanpa BA maupun NAA. Hal

ini disebabkan tidak adanya zat pengatur tumbuh yang ditambahkan

walaupun pada eksplan sudah terdapat zat pengatur tumbuh endogen tetapi

belum mampu untuk merangsang pembentukan tunas.

Hal ini didukung oleh pendapat Wattimena (1992) bahwa zat

pengatur tumbuh adalah salah satu faktor yang penting diantara faktor

lainnya yang dapat mempengaruhi pertumbuhan organ dari potongan

jaringan yang ditanam baik jenis maupun konsentrasinya. Menurut Pierik

(1987) BA termasuk golongan sitokinin merupakan ZPT yang banyak

digunakan untuk memacu inisiasi dan poliferasi tunas. Terutama dalam

mendorong pembelahan sel, menginduksi tunas adventif dan dalam

konsentrasi tinggi menghambat inisiasi akar.

Pada perlakuan BA 0,5 ppm dan NAA 0 ppm menunjukkan

pengaruh paling cepat dalam merangsang kemunculan tunas yaitu pada

9,67 hari setelah tanam. Hal serupa juga ditunjukkan pada penelitian

Kaewpoo dan Te-chato (2009) dan pada penelitian Hartono (2010) bahwa

9,67Sa

at m

uncu

l tun

as

(HST

)

Perlakuan


commit to user

25

perlakuan BA 0,5 ppm mampu mempengaruhi saat muncul tunas tercepat.

Pada perlakuan tanpa BA eksplan mampu membentuk tunas. Seperti

diungkapkan oleh George dan Sherrington (1984) bahwa sitokinin alami

yang terkandung didalam tubuh eksplan dapat merangsang eksplan untuk

membentuk tunas.

Penambahan NAA tidak mampu mempercepat saat muncul tunas.

Hariyanti et al. (2004) menyatakan bahwa pemberian auksin eksogen yang

semakin meningkat, pengaruh hambatannya terhadap waktu pembentukan

tunas semakin meningkat pula. Pada penelitian ini, pengaruh penambahan

NAA terhadap saat muncul tunas terlihat bervariasi. Menurut Hendaryono

dan Wijayani (1994) bahwa pada kadar yang tinggi auksin lebih bersifat

menghambat daripada merangsang pertumbuhan.

Pada penelitian Widyawati (2009), penambahan NAA juga tidak

mampu mempercepat saat kemunculan tunas. Hal ini dimungkinkan

bahwa didalam eksplan telah terkandung auksin endogen yang kadarnya

tidak sama persis. Keseragaman ukuran dan cara pengambilan eksplan

kemungkinan besar tidak diikuti dengan keseragaman hormon endogen

tanaman sehingga penambahan auksin eksogen ke dalam media kultur

akan menimbulkan respon yang bervariasi.

2. Jumlah Tunas

Dalam penelitian ini, jumlah tunas diamati pada akhir penelitian

yaitu 30 HST. Dalam kultur jaringan jumlah tunas dapat diindikasikan

sebagai keberhasilan dalam multiplikasi. Semakin banyak tunas yang

terbentuk maka semakin tinggi tingkat multiplikasinya.

Wetherell (1982) menyebutkan bahwa sitokinin mempunyai dua

peranan penting untuk propagasi secara in vitro yaitu merupakan

perangsang pembelahan sel dalam jaringan yang dibuat eksplan dan

merangsang pertumbuhan tunas daun.


commit to user

26


Gambar 6. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah tunas.

Berdasarkan Gambar 6 dapat diketahui bahwa hampir semua

perlakuan mampu memunculkan tunas kecuali pada perlakuan tanpa BA

dan NAA. Penambahan konsentrasi BA maupun NAA belum mampu

menumbuhkan tunas lebih dari satu. Pada penelitian Nursetiadi (2008),

eksplan pucuk manggis juga hanya mampu memunculkan satu tunas saja.

Hal ini juga diduga karena jenis eksplan yang digunakan. Diduga eksplan

pucuk mempunyai kecenderungan memunculkan bakal tunas satu. Tunas

yang terbentuk berasal dari hasil pemanjangan tunas pucuk batang

tanaman.

Penambahan konsentrasi BA sampai 1,5 ppm memberikan hasil yang

sama dengan perlakuan tanpa BA. Hal ini dimungkinkan pemberian BA

dengan konsentrasi 1,5 ppm belum mampu untuk multiplikasi tunas.

Penambahan hormon eksogen akan berpengaruh terhadap jumlah dan kerja

hormon endogen untuk mendorong pertumbuhan dan perkembangan

eksplan (Gunawan 1998).

Menurut George dan Sherrington (1984) bahwa konsentrasi sitokinin

yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi auksin akan memacu

multiplikasi tunas. Riyadi dan Tahardi (2009) menyatakan bahwa proses

Jum

lah

tuna

s

Perlakuan


commit to user

27

multiplikasi tunas tanaman memerlukan adanya hormon tumbuh eksternal

khususnya golongan sitokinin seperti BA karena untuk mendapatkan

tingkat multiplikasi tunas yang tinggi, sitokinin internal masih kurang.

C. Daun

Daun dinyatakan sebagai lembaran berwarna hijau baik yang masih

menggulung maupun telah terbuka (Prihatmanti dan Mattjik, 2004). Daun

mempunyai fungsi utama sebagai organ utama fotosintesis pada tumbuhan

tingkat tinggi (Gardner et al., 1991). Penentuan saat muncul daun pada

penelitian ini didasarkan pada daun yang telah membuka sempurna. Hal ini

sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Widyawati (2009) dan Hanifah

(2007) pada eksplan jarak pagar.

1. Saat Muncul Daun

Pengamatan daun sangat penting sebagai acuan apakah pertumbuhan

dan perkembangan tanaman berlangsung dengan baik karena daun

merupakan perkembangan lebih lanjut dari tunas yang telah tumbuh pada

eksplan. Tanda paling awal akan adanya perkembangan daun menurut

Salisbury dan Ross (1992) adalah pembelahan poliklinal sel terluar yang

diikuti dengan pertumbuhan sel anak yang menyebabkan timbulnya

tonjolan yaitu primordial daun. Pertumbuhan daun merupakan proses

diferensiasi tunas dan dengan penambahan zat pengatur tumbuh auksin

dan sitokinin dapat mendorong proses diferensiasi tersebut.

Wetherell (1987) menyebutkan bahwa secara umum perbandingan

sitokinin dan auksin yang tinggi baik untuk pembentukan daun. Menurut

Yelnititis et al. (1996) cit. Yunus (2007) penambahan sitokinin dapat

mendorong meningkatnya jumlah dan ukuran daun.


commit to user

28


Gambar 7. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul daun (HST).

Berdasarkan Gambar 7 diketahui bahwa saat muncul daun

menunjukkan hasil yang bervariasi. Saat muncul daun tercepat pada

perlakuan BA 0,5 ppm dikombinasikan dengan NAA 0 ppm serta pada

perlakuan BA 1 ppm dikombinasikan dengan NAA 0,5 ppm. Perlakuan

B1N4, B2N4, B3N1, dan B3N3 sudah muncul tunas, hanya saja pada

akhir pengamatan (30 HST) daun belum membuka secara sempurna

dikarenakan sudah layu ataupun rontok. Daun yang muncul pada

penelitian ini keseluruhan berwarna hijau.

2. Jumlah Daun

Jumlah daun dihitung berdasarkan akumulasi jumlah dari daun yang

terbentuk sampai akhir pengamatan yaitu 30 HST. Hal ini dikarenakan,

dalam perjalanannya banyak daun yang layu ataupun rontok. Perontokan

daun ini diduga karena eksplan sudah memasuki fase penuaan dan karena

nutrisi dalam media sudah berkurang. Widyawati (2009) melaporkan

bahwa planlet jarak pagar yang daunnya mengalami kerontokan

kemungkinan besar disebabkan oleh asupan hara yang semakin berkurang

dalam media karena diserap oleh tanaman untuk pertumbuhan dan

perkembangannya. Perontokan daun juga mungkin disebabkan karena

11,5 11,5

Saat

mun

cul d

aun

(HST

)Perlakuan


commit to user

29

siklus tanaman jarak pagar yang memasuki fase perontokan daun, seperti

yang biasanya terjadi pada budidaya di lapangan.

Sedangkan Lizawati et al. (2009) menyatakan bahwa gugur daun

diduga berkaitan dengan adanya produksi gas etilen, kekurangan hara pada

media dan terjadinya toksisitas. Kekurangan hara diduga akibat dari

habisnya hara yang terdapat pada media dalam botol, oleh karena itu perlu

dilakukan subkultur pada 4 minggu setelah tanam agar gugur daun tidak

menyebabkan kematian. Hal ini diperkuat oleh Magdalita et al. (1997) cit.

Lizawati et al. (2009) menyatakan bahwa pengaruh akumulasi etilen

adalah mempercepat penuaan dan perontokan daun.

Salah satu proses fisiologi yang terjadi pada kultur in vitro adalah

senesen yaitu suatu proses yang dapat mempercepat proses penuaan

walaupun nutrisi pada media dan sirkulasi gas masih mencukupi. Proses

senesen pada kultur in vitro dapat terjadi melalui bentuk yang berbeda-

beda seperti daun menguning dan kalus berubah secara gradual menjadi

abu-abu lalu coklat. Kekurangan nutrisi dari media dan akumulasi racun

pada kultur juga merupakan penyebab senesen (Cachita dan Craciun

(1990) cit. Prihatmanti dan Mattjik (2004).


Gambar 8. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah daun.

Series1, B1N3, 2

Series1, B3N4, 2

Jum

lah

daun

Perlakuan


commit to user

30

Berdasarkan Gambar 8 dapat diketahui bahwa jumlah daun yang

dihasilkan bervariasi. Perlakuan BA 0,5 ppm dikombinasikan dengan

NAA 1 ppm serta perlakuan BA 0,5 ppm dikombinasikan dengan NAA

1,5 ppm menghasilkan jumlah daun terbanyak yaitu dua helai.

Berdasarkan hasil sidik ragam (Lampiran 12) menunjukkan bahwa

pemberian NAA memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah daun,

sedangkan pemberian BA serta interaksi antara keduanya tidak

memberikan pengaruh yang nyata. Wetherell (1982) menyebutkan bahwa

perbandingan sitokinin-auksin yang tinggi, baik untuk pembentukan daun.

Namun, pada penelitian ini jumlah daun yang muncul pada eksplan

terlihat bervariasi. Variasi jumlah daun ini dimungkinkan karena adanya

hormon endogen yang kadarnya tidak persis sama sehingga responnya

terhadap penambahan zat pengatur tumbuh juga bervariasi. Gunawan

(1987) cit. Widyawati (2009) menyebutkan bahwa interaksi dan

peimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam media dan

yang diproduksi oleh sel endogen menentukan arah perkembangan suatu

kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen mengubah level zat

pengatur tumbuh endogen sel.

Tabel 4. Pengaruh NAA terhadap purata jumlah daun NAA (ppm) Purata jumlah daun

0 0,42 a 0,5 1,08 b 1 0,67 ab

1,5 0,25 a Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda

nyata pada DMRT 5%

Berdasarkan Tabel 4 dapat diketahui bahwa perlakuan tanpa NAA

memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan NAA

1,5 ppm. Akan tetapi perlakuan tanpa NAA memberikan pengaruh yang

berbeda nyata dengan perlakuan NAA 0,5 ppm.


commit to user

31

D. Akar

Akar merupakan salah satu organ penting tanaman. Menurut

Prihatmanti dan Mattjik (2004), akar dinyatakan sebagai tonjolan berbentuk

kerucut dan berbulu putih (bulu akar) dengan ujung berwarna kuning dan

akan tumbuh memanjang. Akar terutama berfungsi sebagai penopang tubuh

tanaman dan untuk penyerapan air dan mineral. Dua fungsi lain yang

berkaitan dengan akar adalah sebagai tempat penyimpanan dan sebagai

pengangkut (Zulkarnain, 2009).

1. Saat Muncul Akar

Saat munculnya akar menjadi faktor yang penting dalam

pertumbuhan tanaman karena tanaman akan lebih mudah menyerap unsur-

unsur yang terdapat dalam media kultur.


Gambar 9. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap saat muncul akar (HST).

Berdasarkan Gambar 9 dapat diketahui bahwa perlakuan BA 1,5

ppm dikombinasikan dengan NAA 0,5 ppm menunjukkan kemunculan

akar tercepat. Hal senada juga ditunjukkan pada penelitian Artemesia oleh

Fitriani (2008) dan pada penelitian Gladiol kultivar Malang Strip dan

White Friendship oleh Badriah et al. (1998), inisiasi akar tercepat

Series1, B4N2, 6

Saat

mun

cul a

kar

(HST

)

Perlakuan


commit to user

32

diperoleh dari media yang mengandung 0,5 ppm NAA. Sebagian eksplan

tidak mampu menumbuhkan akar. Hal ini diduga karena auksin yang

terdapat pada eksplan digunakan untuk pembentukan kalus. Menurut Beyl

(2005) cit. Sukmawati (2010) bahwa pada umumnya konsentrasi auksin

yang rendah menyebabkan inisiasi akar sedangkan konsentrasi auksin

yang tinggi dapat menyebabkan terbentuknya kalus.

Zat pengatur tumbuh NAA dapat berperan sebagai perangsang

terbentuknya enzim-enzim yang aktif dalam pembelahan sel. Tanpa

pemberian NAA, walaupun telah diberikan sitokinin, eksplan yang

ditumbuhkan secara in vitro belum mampu berakar, sedangkan pada media

MS dengan adanya penambahan NAA dapat merangsang pertumbuhan

akar (Simatupang, 1991).

Akan tetapi pada perlakuan BA 0,5 ppm dikombinasikan dengan

NAA 1,5 ppm tidak menunjukkan kemunculan akar. Variasi saat muncul

akar ini dimungkinkan karena adanya hormon endogen yang kadarnya

tidak persis sama sehingga responnya terhadap penambahan zat pengatur

tumbuh juga bervariasi.

2. Jumlah Akar

Jumlah akar yang banyak dapat mengoptimalkan penyerapan nutrisi

yang ada pada media kultur. Secara visual, akar yang terbentuk pada

eksplan berwarna putih, mempunyai percabangan dan terbentuk pada

dasar eksplan (Gambar 10).

Gambar 10. Akar yang terbentuk pada eksplan.

Akar primer


commit to user

33


Gambar 11. Pengaruh konsentrasi BA dan NAA terhadap jumlah akar.

Dalam penelitian ini, akar yang dihitung adalah akar primer yang

terbentuk. Terbentuknya akar bukan berasal dari kalus, melainkan dari

pangkal batang yang membesar. Berdasarkan Gambar 11 dapat diketahui

bahwa jumlah akar terbanyak didapatkan pada perlakuan BA 1 ppm

dikombinasikan dengan NAA 1,5 ppm dan perlakuan BA 1,5 ppm

dikombinasikan dengan NAA 1 ppm yaitu 5.

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 13) diketahui bahwa pemberian

NAA serta interaksi antara BA dan NAA memberikan pengaruh yang

nyata. Menurut Bhojwani dan Radzan (1983) cit. Panjaitan (2005), ZPT

NAA merupakan golongan auksin yang digunakan untuk pembesaran dan

diferensiasi akar. Ditambahkan oleh Bantawa et al. (2009) bahwa NAA

merupakan auksin yang paling baik untuk induksi akar.

Tabel 5. Pengaruh Interaksi BA dan NAA terhadap purata jumlah akar

NAA (ppm) BA (ppm)

0 0,5 1 1,5 0 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,33 ab

0,5 3,33 cde 3,33 cde 3,33 cde 0,33 ab 1 3,00 cde 3,67 de 1,33 abcd 5,00 e

1,5 2,67 bcde 0,00 a 5,00 e 1,33 abc Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan

tidak berbeda nyata pada DMRT 5%

Series1, B3N4, 5

Series1, B4N3, 5

Jum

lah

akar

Perlakuan


commit to user

34

Interaksi BA dan NAA yang sangat nyata menunjukkan bahwa

perlakuan sitokinin (BA) tidak dapat dilepaskan dari pengaruh auksin

(NAA), sehingga dalam penggunaan sitokinin, baik efek mendorong

maupun menghambat proses pembelahan sel tergantung dari adanya

fitohormon lainnya, terutama auksin (Wattimena, 1988).

Berdasarkan uji Duncan yang telah dilakukan (Tabel 5), dapat

diketahui bahwa perlakuan BA 1 ppm dan NAA 1,5 dan perlakuan BA 1,5

ppm dan NAA 1 ppm memberikan purata jumlah akar tertinggi.


commit to user

35

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Rata-rata saat muncul tunas tercepat pada perlakuan BA 0,5 ppm tanpa

NAA yaitu 9,67 HST.

2. Penggunaan berbagai konsentrasi BA dan NAA tidak mampu merangsang

multiplikasi tunas.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan konsentrasi sitokinin

(BA) yang lebih tinggi untuk memacu multiplikasi tunas jarak pagar.

kajian penggunaan berbagai konsentrasi ba dan naa

Documents