pengaruh penambahan thidiazuron (tdz) dan …repository.ump.ac.id/2536/1/furqon faizah cover.pdfi...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH PENAMBAHAN Thidiazuron (TDZ) DAN 2,4
Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) UNTUK MENINGKATKAN
KEBERHASILAN INDUKSI EMBRIO SOMATIK SEKUNDER
KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA IN VITRO
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat
mencapai derajat sarjana S-1
Oleh :
FURQON FAIZAH
1101070012
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2016
ii
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
iii
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
iv
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah saya ucapkan puji syukur kepada Allah SWT sehingga
skripsi ini dapat diselesaikan dengan lancar.
Skripsi ini saya persembahkam untuk:
1. Orangtua Tercinta, Bapak Abdurrahman dan Ibu Dasinah
2. Suamiku Tercinta Abid Nazihul Iman
3. Adikku tersayang Asna, Dimas, Nail dan Dzatil
4. Ayah dan Ibu Mertuaku, Bapak Munbahij dan Ibu Eny Rodiyatun
5. Sahabatku Tercinta Delia, Himmatun, Isna, Mita dan Septi
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
vi
MOTTO
“Dan Dia yang mendapatimu sebagai seorang yang kekurangan, lalu Dia
memberikan kecukupan”
(Q.S Adh-Dhuhaa: 8)
“Maka Nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan? “
(Q.S Ar-Rahman:13)
“Dan seandainya pohon-pohon di bumi menjadi pena dan laut (menjadi tinta),
ditambahkan kepadanya tujuh laut (lagi) sesudah (kering) nya, niscaya tidak akan
habis-habisnya (dituliskan) kalimat (ilmu dan hikmah) Allah. Sesungguhnya
Allah Maha perkasa lagi Maha bijaksana”
(QS: Luqman: 27)
“Try not to become a man of success, but rather try to become a man of value”
“Cobalah untuk tidak menjadi orang yang sukses, melainkan berusahalah untuk
menjadi manusia yang bernilai”
(Albert Einstein)
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ) dan 2,4
Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)untuk Meningkatkan Keberhasilan Induksi
Embrio Somatik Sekunder Kakao (Theobroma cacao L.) secara In Vitro”.
Skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat
sarjana S1 pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Muhammadiyah Purwokerto
Banyak kesulitan dan hambatan yang penulis hadapi dalam penyusunan
skripsi ini, namun berkat do’a, dorongan, dan arahan dari berbagai pihak maka
skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak
Sisunandar, Ph.D dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Dosen Pembimbing yang
telah memberikan bimbingan dan pengarahannya dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada:
1. Drs. Pudiyono, M.Hum selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
2. Drs. Arief Husin, M.Si selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
3. Heri Maryanto, M.Si selaku Pembimbing Akademik.
4. Para Dosen dan staf Laboratorium Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
5. Bapak, ibu tercinta yang selalu memberikan do’a, dukungan dan semangat
yang tidak pernah putus.
6. Suami tercinta Abid Nazihul Iman atas dukungan, semangat dan doanya
7. Adik yang aku sayangi Asna Wardinatul Altaf, Rian Dimas Rinaldi, Nail
Dziaul Haq dan Kunti Dzatil Fauz
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
viii
8. Al Hikmah, S.Si selaku Laboran Lab. Botani dan Genetika yan telah
membantu penulis selama melakukan penelitian di Lab.
9. Teman seperjuangan pada penyusunan Skripsi ini Eca, Ningsih, Isna, Yongki,
Meitri
10. Sahabat- sahabat tercinta Muslipah, Anis, Afifah, Yus, Di’oh, Eca, Delia,
Himmatun, Isna, Mita, Septi, Abdan.
11. Teman-teman seperjuangan di FKIP/P. Biologi Angkatan 2011 terima kasih
atas kerjasama selama ini.
Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dan melimpahkan rahmat-
Nya kepada mereka. Aamiin ya Rabb
Wassallamu’alaikum Wr. Wb
Purwokerto, Februari 2016
Penulis
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
ix
PENGARUH PENAMBAHAN Thidiazuron (TDZ) DAN 2,4 Dichlorophenoxyacetic
acid (2,4-D) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN INDUKSI EMBRIO
SOMATIK SEKUNDER KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA IN VITRO
ABSTRAK
Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu komoditas utama dari
sektor perkebunan Indonesia dan menempatkan Indonesia sebagai negara
penghasil kakao terbesar ketiga di dunia, namun produktivitas perkebunan kakao
Indonesia tergolong rendah. Salah satu faktor penyebab rendahnya produktivitas
kakao di Indonesia adalah terbatasnya ketersediaan bibit kakao yang unggul.
Salah satu teknik yang dapat digunakan untuk memproduksi bibit kakao
berkualitas dengan jumlah masal adalah dengan menggunakan teknik
embryogenesis somatik. Namun demikian, keberhasilan induksi embrio somatik
dengan masih relative rendah. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk
meningkatkan keberhasilan induksi embrio adalah dengan menggunakan teknik
induksi embrio somatik sekunder (ESS). Penelitian ini bertujuan untuk menguji
pengaruh penambahan Thidiazuron (TDZ) dengan atau tanpa kombinasi asam 2,4-
diklorofenoksi asetat (2,4-D) ke dalam medium tanam terhadap keberhasilan
induksi embrio somatic sekunder (ESS) pada tanaman kakao. Eksplan yang
digunakan adalah kotiledon dari embrio somatik primer yang diperoleh dari
Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Selanjutnya, eksplan ditanam pada
medium induksi embrio somatik sekunder (MES) yaitu medium DKW (Driver &
Kuniyuki, 1984) dengan penambahan zat pengatur tumbuh TDZ dan 2,4-D. MES
dipelihara pada ruang kultur dengan fotoperiode 14 jam terang dan 10 jam gelap
pada suhu - C. Kultur dipelihara selama 8 minggu dan di subkultur setiap 4
minggu sekali. Dilakukan pengamatan tentang persentase keberhasilan induksi
ESS, jumlah ESS yang terinduksi dan pertambahan berat basah eksplan. Data
yang diperoleh kemudian di analisis dengan menggunakan analisis varian
(ANOVA) pada tingkat kepercayaan 95% dan dilanjutkan dengan uji beda nyata
Fisher’s Least Significant Differences (LSD). Hasil penelitian menunjukkan
bahwa medium DKW dengan penambahan 2 x 10-7
M TDZ tanpa dikombinasikan
dengan 10-8
M 2,4-D berhasil menginduksi ESS dengan tingkat keberhasilan yang
tinggi (100%) dengan jumlah embrio somatik terinduksi mencapai sekitar 9
embrio per botol. Penambahan TDZ dengan konsentrasi yang lebih tinggi maupun
lebih rendah dari 2 x 10-7
M justru menurunkan keberhasilan induksi ESS. Hasil
penelitian juga menunjukkan bahwa penambahan 10-8
M 2,4-D yang
dikombinasikan TDZ justru menurunkan keberhasilan induksi ESS. Hasil
penelitian ini menunjukkan kemungkinan tinggi untuk mengaplikasikan teknik
ESS dalam memproduksi bibit kakao berkualitas tinggi dengan jumlah masal.
Kata kunci: Induksi embrio somatik sekunder, Kakao, Thidiazuron (TDZ),
2,4 Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
DAFTAR ISI
UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................ v
ABSTRAK ................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ............................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ....................................................................... 8
1.3 Manfaat Penelitian ..................................................................... 8
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1Biologi Tanaman Kakao ............................................................. 10
2.1.1 Morfologi Tanaman Kakao .............................................. 10
2.1.2 Kultivar Tanaman Kakao ................................................. 15
2.1.3 Manfaat Kakao ................................................................ 17
2.2 Budidaya Kakao di Indonesia dan Permasalahannya .................. 19
2.2.1 Produktivitas Kakao di Indonesia ..................................... 19
2.2.2 Pembibitan Tanaman Kakao di Indonesia ........................ 21
2.3 Kultur Jaringan Kakao dan Perkembangannya ........................... 25
2.3.1 Perkembangan Penelitian Embriogenesis Somatik Kakao 25
2.4 Zat Pengatur Tumbuh ................................................................ 31
2.4.1 2,4 Dichlorofenoxyacetic acid (2,4-D) ............................. 31
2.4.2 Thidiazuron (TDZ) .......................................................... 34
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian ........................................ 37
3.2 Induksi Embrio Somatik Primer ................................................. 37
3.3 Uji Pengaruh Thidiazuron (TDZ) dan 22,4 Dichlorofenoxyacetic
Acid (2,4-D) Terhadap Keberhasilan Induksi Embrio Somatik
Sekunder Kakao ........................................................................ 38
3.4 Observasi dan AnalisisData ....................................................... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Thidiazuron (TDZ) dan 2,4 Dichlorofenoxyacetic acid
(2,4-D) Terhadap Tingkat Keberhasilan Induksi Embrio Somatik
Sekunder Kakao ....................................................................... 44
4.2 Pembahasan.............................................................................. 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................... 53
5.2 Saran ......................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 55
viii
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Produktivitas Kakao Indonesia dibandingkan dengan dua
negara dengan produktivitas kakao tertinggi di dunia (FAO,
2015). ..................................................................................... 2
Gambar 2.1 (a). Daun (b). Bunga kakao yang muncul dari batang, dengan
kumtum bunga yang masih kuncup dan yang telah mekar (c).
Struktur bunga kakao ............................................................. 13
Gambar 2.2 (a) kuncup bunga kakao (b) bunga kakao yang telah mekar
(c) buah kakao (d) biji kakao……………………………… 14
Gambar 2.3 a. Kakao kultivar Criollo. b. Forestero. c. Trinitario .............. 16
Gambar 2.4 Manfaat kakao (a) Hot choco (b) Brownies (c) Ice cream (d) Pelapis
permen (e) Masker (f) Sabun (g) Nata de cacao
Pakan ternak (i) Pupuk organik .............................................. 18
Gambar 2.5 Produksi Kakao (FAO, 2014) ................................................. 19
Gambar 2.6 Luas area Perkebunan Kakao (FAO, 2014) ............................. 20
Gambar 2.7 Perbanyakan vegetatif dengan cara a. stek b.okulasi.c. grafting 24
Gambar 2.8 Tahap perkembangan embrio somatik kakao: (a) globular (b)
hati (c) torpedo (Avivi,2011); (d) kotiledon (e) plantlet (f) tahap
aklimatisasi (Li et al., 1998) ................................................... 28
Gambar 2.9 Struktur bangun asam 2,4-Diklorofenoksiasetat (Salisbury & Ross,
1992) ...................................................................................... 31
Gambar 2.10 Rumus Bangun Thidiazuron (Salisbury & Ross, 1995) ........... 34
Gambar 3.1 Tahapan induksi embrio somatik primer pada tanaman kakao
yang dilakukan di Laboratorium Genetika dan Botani, Program
Studi Pendidikan Biologi, Universitas Muhammadiyah
Purwokerto (a) staminodia dan petala dari bunga kakao yang
masih kuncup (b) kalus embriogenik (kalus remah) (Darwati,
2015) (c) embrio somatik primer fase kotiledon ..................... 38
Gambar 3.2 Tahapan kultur induksi ESS (a) membuka Erlenmeyer yang
berisi embrio somatik primer (b) mengambil embrio somatik
primer fase kotiledon dari erlenmeyer secara aseptis (c)
meletakkan eksplan pada cawan petri yang steril kemudian
eksplan dipotong (d) sterilisasi botol kultur pada bunsen (e)
menanam eksplan pada media induksi ESS (f) menutup botol
dengan rapat dan kemudian di pelihara di ruang kultur ........... 41
Gambar 4.1 (a) Persentase keberhasilan induksi ESS pada setiap perlakuan
(b) Angka rata- rata jumlah ESS yang terinduksi pada medium
tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan penambahan TDZ
dan 2,4-D (c) pertambahan berat basah eksplan setelah 8
ix
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016
minggu kultur. Angka pada setiap diagram batang merupakan
angka rata-rata ESS yang dihitung setelah 8 minggu kultur.
Huruf yang berbeda yang mengikuti setiap batang pada setiap
diagram menunjukkan perlakuan yang berbeda secara nyata
antar perlakuan setelah dianalisis menggunakan LSD pada
tingkat kepercayaan 95%. ....................................................... 46
Gambar 4.2 Embrio somatik sekunder yang muncul (tanda panah) dari
kotiledon yang ditanam ke dalam medium DKW (a) medium
dengan penambahan 2 x10-7
M TDZ tanpa 2,4-D (b) medium
dengan penambahan 1 x 10-7
M TDZ dengan 10-8
M 2,4-D .... 47
x
Pengaruh Penambahan Thidiazuron (TDZ)..., Furqon Faizah, FKIP UMP, 2016