tugas akhir sb091358 respon pertumbuhan tunas...

TUGAS AKHIR – SB091358

RESPON PERTUMBUHAN TUNAS KULTUR MERISTEM APIKAL TANAMAN TEBU (Saccharum officinarum) VARIETAS NXI 1-3 DAN HW-1 SECARA IN VITRO PADA

MEDIA MS DENGAN PENAMBAHAN ARGININ DAN GLUTAMIN

FINTHA FENIA FATWA RASULLAH NRP. 1509 100 006

Dosen Pembimbing :

Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si. Dra. Nurmalasari

Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012

LATAR BELAKANG

Saccharum officinarum adalah tanaman yang

bernilai ekonomis cukup tinggi, karena tanaman ini

merupakan bahan baku utama dalam pembuatan

gula.

Nira dari tanaman tebu mengandung sukrosa yang dapat dikristalkan sehingga menjadi gula

pasir

NXI 1-3 HW -1

PT. Perkebunan Nusantara XI (PTPN XI) Persero adalah badan usaha milik negara dibidang

industri gula.

LATAR BELAKANG

medium MS + arginin + BA 2 ppm

+ kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm

dan MS + glutamin + BA 2 ppm +

kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm

(Pande, 2013)

Arginin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm,

40 ppm, dan 50 ppm

Glutamin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm,

40 ppm, dan 50 ppm

Arginin

Peranan arginin : • Prekusor untuk sintesis urea • Mempecepat penyembuhan jaringan yang rusak • Arginin menstimulasi sekresi hormon

pertumbuhan (growth hormone) dan digunakan untuk uji stimulasi hormon pertumbuhan.

(Hong, 2007)

Glutamin

Glutamin dikenal sebagai asam amino

pembawa nitrogen dan dikenal sebagai asam amino yang berfungsi sebagai prekursor sintesis nukleotida, substrat untuk pembentukan glikogen.

Glutamin penting sebagai sumber energi sel

yang membutuhkan ATP siap pakai. Glutamin akan memberikan α-ketoglutarat

yang masuk ke dalam siklus Krebs.

(BPPOM, 2012)

1

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin?

2

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin?

3

• Bagaimanakah respon apikal pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin?

PERMASALAHAN

4

• Bagaimanakah respon pertumbuhan tunas tanaman melalui kultur mersitem apikal tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin?

BATASAN MASALAH

1. Varietas tebu yang digunakan yakni NXI 1-3 dan HW-1

2. Asal eksplan dari batang meristem apikal muda yang berumur 6 bulan

3. Medium yang digunakan adalah medium MS + arginin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP

300 ppm dan MS + glutamin + BA 2 ppm + kinetin 0,5 ppm + PVP 300 ppm

4. Konsentrasi asam amino yang digunakan antara lain :

Arginin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm

Glutamin : 0 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, dan 50 ppm

5. Waktu pengamatan adalah 2 bulan

6. Parameter pengamatan adalah :

Jumlah tunas

Panjang tunas

TUJUAN

1

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin

2

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan arginin

3

• Mengetahui respon kultur pertumbuhan tunas melalui mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas NXI 1-3 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin

• Mengetahui respon pertumbuhan tunas melalui kultur mersitem apikal tanaman tebu (Saccharum officinarum) varietas HW-1 secara in vitro pada media MS dengan penambahan glutamin

4

MANFAAT

Manfaat yang dapat diperoleh dari kegiatan panelitian tugas akhir adalah mendapatkan informasi mengenai respon pertumbuhan tunas meristem apikal pada tanaman tebu varietas NXI 1-3 dan HW-1 pada media MS dengan penambahan arginin dan glutamin

METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian

Kegiatan penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada Desember 2012 – Februari 2013 di Laboraturium Penelitian dan Pengembangan Usaha PT. Perkebunan Nusantara XI Surabaya.

Alat

neraca analitik spatula Erlenmeyer gelas ukur magnetic stirer pH meter autoclave alumunium foil scalpel

laminar air flow

pipet tetes bunsen

pinset sprayer botol kultur pisau

Bahan

METODOLOGI

arginin glutamin phytagel kinetin

aquades Alkohol 70%

HCl NaOH

Mio inositol

Vitamin biogen

Tebu varietas NXI 1-3

PVP BA

Tebu varietas HW-1

METODOLOGI

Cara Kerja

1. Pembuatan media

2. Sterilisasi alat dan medium

3. Pengambilan eksplan

4. Penanaman eksplan

1. Pembuatan Medium

0ppm 10ppm 20ppm 30ppm 40ppm 50ppm 0ppm 10ppm 20ppm 30ppm 40ppm 50ppm

arginin glutamin

pH 5,8

Jika terlalu basa ditambah HCl. Jika terlalu asam ditambah NaoH

Kinetin 0,5 ppm

Mio inositol 1 ml/L

Vit. biogen 1 ml/L

Sukrosa 30 g/L

Ditambahkan hingga 1 L

BA 2 ppm

PVP 30 g/L

2. Sterilisasi Alat dan Medium

Sterilisasi hingga tekanan 1,5 atm selama 20 menit

METODOLOGI

2,5 g/L Didihkan sambil diaduk

20 ml/botol

3. Sterilisasi Alat dan Bahan di Laminar Air Flow

diletakkan dalam LAF kemudian di UV selama 1 jam

Diambil bagian meristem apikal yakni ruas pertama batang tebu

4. Pengambilan Eksplan

METODOLOGI

Penanaman eksplan dilakukan di dalam Laminar Air Flow (LAF) secara aseptis

Sterilisasi dengan dicelup alkohol 70% dan batang dilewatkan ke bunsen

5. Penanaman Eksplan

PARAMETER PENGAMATAN

Jumlah Tunas

Jumlah tunas eksplan yang terbentuk dihitung setelah 2 bulan inkubasi

Panjang Tunas

Semua tunas yang terbentuk diukur panjangnya dengan menggunakan penggaris kemudian dirata-rata (dalam satuan cm).

METODOLOGI

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Rancangan penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 1 faktor perlakuan dan 2 kali ulangan

Data kuantitaif yang diperolah dianalisis secara statistik menggunakan ANOVA untuk mengetahui perbedaan yang signifikan antara kontrol dengan perlakuan, maka dilakukan uji Dunnet dengan selang kepercayaan 95%.

Hasil dan Pembahasan

0 ppm 10 ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm

0 ppm 10 ppm

10 ppm

10 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm 30 ppm

30 ppm

30 ppm 40 ppm

40 ppm

40 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

Minggu ke-2

Minggu ke-4

Minggu ke-6

Minggu ke-8

NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin

a

a a

a

a

b

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00


jumlah tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan arginin

Jumlah Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Paramater Konsentrasi Jumlah Tunas

Jumlah Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 2.50 a 20 ppm 3.50 a 30 ppm 4.00 a 40 ppm 5.50 a 50 ppm 13.50 b


a

a a

a

a

a

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50


panjang tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan arginin


Parameter Konsentrasi Panjang Tunas

Panjang Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.75 a 20 ppm 1.85 a 30 ppm 3.95 a 40 ppm 3.45 a 50 ppm 2.8 a

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi negatif dengan nilai

korelasi Pearson 0,207 dan P-value 0,519

Panjang Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Hasil dan Pembahasan HW-1 dengan Penambahan Arginin

0 ppm

0 ppm

0 ppm

0 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

30 ppm

30 ppm

30 ppm

30 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

Minggu ke-2

Minggu ke-4

Minggu ke-8

Minggu ke-6


Parameter Konsentrasi

Jumlah Tunas

Jumlah Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.00 a 20 ppm 2.00 a 30 ppm 2.50 a 40 ppm 6.00 b 50 ppm 3.00 ab

a

a

a a

b

ab

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00


jumlah tunas tebu HW-1 dengan penambahan arginin

Jumlah Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%


a

a

ab

a

b b

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00


panjang tunas tebu HW-1 dengan penambahan arginin


Panjang Tunas

Panjang Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 2.6 a 20 ppm 5.05 ab 30 ppm 3.50 a 40 ppm 5.6 b 50 ppm 5.50 b

Panjang Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Arginin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi positif dengan nilai

korelasi Pearson 0,780 dan P-value 0,003


0 ppm

0 ppm

0 ppm

0 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

30 ppm

30 ppm

30 ppm

30 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

Minggu ke-2

Minggu ke-4

Minggu ke-6

Minggu ke-8

NXI 1-3 dengan Penambahan

Glutamin



Jumlah Tunas

Jumlah Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.00 a

20 ppm 2.50 a 30 ppm 3.50 ab

40 ppm 6.00 b 50 ppm 4.00 ab

a

a

a

ab

b

ab

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00


jumlah tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan glutamin

Jumlah Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%



Panjang Tunas

Panjang Tunas

0 ppm 0.00 a 10 ppm 1.20 a 20 ppm 3.10 ab 30 ppm 3.00 ab 40 ppm 3.15 ab 50 ppm 2.15 ab

a

a

ab ab ab

ab

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50


panjang tunas tebu NXI 1-3 dengan penambahan glutamin

Panjang Tunas Varietas NXI 1-3 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi negatif

dengan nilai korelasi Pearson 0,852 dan P-value 0


0 ppm

0 ppm

0 ppm

0 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

10 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

20 ppm

30 ppm

30 ppm

30 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm

40 ppm 30 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

50 ppm

Minggu ke-2

Minggu ke-4

Minggu ke-6

Minggu ke-8

HW-1 dengan Penambahan

Glutamin



Jumlah Tunas

Jumlah Tunas

0 ppm 0.00 a

10 ppm 1.00 a

20 ppm 2.00 a

30 ppm 1.50 a

40 ppm 4.50 b

50 ppm 2.50 ab

a

a

a

a

b

ab

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00


jumlah tunas tebu varietas HW-1 dengan penambahan glutamin

Jumlah Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%



Panjang Tunas

Panjang Tunas

0 ppm 0.00 a

10 ppm 1.4 a

20 ppm 2.05 a

30 ppm 3.90 ab

40 ppm 4.80 b

50 ppm 4.85 b

a

a

a

ab

b b

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00


panjang tunas tebu HW-1 dengan penambahan glutamin

Panjang Tunas Varietas HW-1 dengan Penambahan Glutamin menggunakan ANOVA dengan uji Dunnet selang kepercayaan 95%

Jumlah tunas dan panjang tunas berkorelasi positif

dengan nilai korelasi Pearson 0,837 dan

P-value 0,001

Kesimpulan

Pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas NXI 1-3 berbeda nyata pada medium MS dengan penambahan arginin 50 ppm dibuktikan dengan jumlah tunas 16

buah sedangkan panjang tunas tidak berbeda nyata hingga penambahan arginin 50 ppm.

Pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas HW-1 berbeda nyata pada medium MS dengan penambahan arginin 40 ppm dibuktikan dengan jumlah tunas

sebanyak 7 tunas sedangkan panjang tunas berbeda nyata pada penambahan arginin 40 ppm dengan rata-rata panjang tunas 5,6.

Pada penambahan glutamin 40 ppm pada medium MS menghasilkan respon pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas NXI 1-3 yang berbeda nyata

dengan tunas sebanyak 6 buah sedangkan panjang tunas pada penambahan glutamin 20 ppm menunjukkan hasil yang berbeda nyata dengan rata-rata panjang tunas 3,15.

Pada penambahan glutamin 40 ppm pada medium MS menghasilkan respon pertumbuhan tunas kultur meristem apikal tebu varietas HW-1 yang berbeda nyata

dengan jumlah tunas sebanyak 7 buah sedangkan panjang tunas menunjukkan hasil yang berbeda pada konsentrasi 40 ppm dengan rata-rata panjang tunas 4,8.

Saran

Penelitian ini merupakan awal dari penelitian setelah didapatkan tebu varietas baru yakni NXI 1-3 dan HW-1. Menurut Asad (2009) arginin dan glutamin berperan dalam menghasilkan tunas melalui diferensiasi dan

pembelahan sel namun memiliki potensi pertumbuhan yang relatif rendah sehingga dianjurkan untuk memberikan auksin dengan konsentrasi rendah

untuk mendukung pembelahan sel.

tugas akhir sb091358 respon pertumbuhan tunas...

Documents