ITS Undergraduate 24095 Paper 438923

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

1

Abstrak Penelitian kultur jaringan tembakau (Nicotiana tabacum L. var. Prancak-95) bertujuan untuk mengetahui

pengaruh kombinasi konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan

BAP terhadap induksi morfogenesis daun tanaman tembakau

(Nicotiana tabacum L.) var. Prancak 95. Penelitian ini disusun

dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL), terdiri dari 2 faktor.

Faktor pertama konsentrasi NAA yang terdiri dari 6 level

meliputi 0 ppm; 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3 ppm; 0,4 ppm; dan

0,5ppm. Faktor kedua adalah konsentrasi BAP yang terdiri dari 5

level meliputi 0 ppm; 1 ppm; 2 ppm; 3 ppm; dan 4ppm.

Berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan

kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan BAP berpengaruh

terhadap jumlah tunas dan akar. Proliferasi tunas tertinggi

diperoleh pada perlakuan NAA 1 ppm dan BAP 4 ppm (rata- rata

52,5 tunas/eksplan), sedangkan proliferasi akar tertinggi

diperoleh pada perlakuan NAA 0,3 ppm dan BAP 0 ppm (rata-

rata 6,5 akar/eksplan). Kalus yang didapatkan dominan

berwarna putih dan tekstur kompak.

Kata Kunci Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95, NAA, BAP, Kalus, Kultur jaringan tumbuhan

I. PENDAHULUAN

EMBAKAU adalah tanaman musiman yang tergolong

dalam tanaman perkebunan. Tanaman ini tersebar di

seluruh nusantara dan mempunyai kegunaan yang sangat

banyak, antara lain yaitu chlorogenic acid dan rutin yang

terkandung dalam daun tembakau bermanfaat sebagai

antioksidan yang dapat menangkal radikal bebas (Wang et al,

2008). Komoditi tembakau mempunyai arti yang cukup

penting, tidak hanya sebagai sumber pendapatan bagi para

petani, tetapi juga bagi Negara. Keistimewaan dan manfaat

yang besar dari tembakau mengakibatkan kebutuhan tembakau

di Indonesia meningkat. Salah satu upaya untuk menunjang

keadaan di atas maka perlu adanya budidaya tembakau.

Salah satu tembakau yang sering dikembangkan adalah

tembakau Madura. Pada saat ini tembakau Madura yang

berkembang sebagai bahan baku rokok adalah var. Prancak 95

dan Cangkring 95 (Basuki et al., 1999). Tembakau var.

Prancak 95 berasal dari hasil pemuliaan seleksi massa terhadap

varietas lokal dari prancak yang berasal dari desa prancak.

Keunggulan tembakau var. Prancak 95 adalah memiliki sifat

hasil sedang, mutu tinggi, aromanya khas, kadar nikotin

rendah, tahan terhadap penyakit lanas dan sesuai ditanam di

lahan tegal dan gunung, serta produktivitasnya meningkat 20%

setiap tahun (Suwarso et al, 1996).

Salah satu usaha untuk mempertahankan varietas tanaman

adalah dengan teknik kultur jaringan. Manfaat kultur jaringan

yaitu diperoleh sifat fisiologi dan morfologi tanaman yang

sama persis dengan tanaman induknya (Hendaryono, 1994),

sehingga menghomogenkan tanaman tembakau yang khas di

Madura. Untuk menunjang keberhasilan kultur jaringan maka

perlu diperhatikan faktor faktor yang mempengaruhi

keberhasilan kultur jaringan. Salah satu faktor yang

berpengaruh adalah zat pengatur tumbuh.

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) merupakan senyawa organik

bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung,

menghambat, dan dapat mengubah proses fisiologi tumbuhan.

Fungsi ZPT tersebut adalah untuk merangsang pertumbuhan

morfogenesis dalam kultur sel, jaringan, dan organ (Gunawan,

1987). Salah satu jenis auksin sintetik yang sering digunakan

adalah NAA (Naphthalene Acetic Acid) karena NAA

mempunyai sifat lebih stabil dari pada IAA (Fitrianti, 2006).

Sedangkan sitokinin yang sering digunakan dalam kultur

jaringan adalah BAP, karena BAP lebih tahan terhadap

degradasi dan harganya lebih murah.

Penggunaan zat pengatur tumbuh tersebut bila digunakan

dengan konsentrasi rendah akan merangsang dan mempercepat

proses pertumbuhan tanaman, dan sebaliknya bila digunakan

dalam jumlah besar / konsentrasi tinggi akan menghambat

pertumbuhan bahkan dapat mematikan tanaman. Untuk itu

perlu dikaji penggunaan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang

paling efektif dalam merangsang morfogenesis tanaman

tembakau. Berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Ali (2007)

yang menggunakan dua varietas tembakau yang berbeda,

didapatkan hasil bahwa Nicotiana tabacum L. var. SPTG-172

berhasil menginduksi kalus dan tunas pada kombinasi medium

MS dengan penambahan 2 ppm BAP dan 0,2 ppm NAA.

Sedangkan untuk varietas yang lain yaitu Nicotiana tabacum

L. var. K- 399 berhasil menginduksi kalus dan tunas pada

kombinasi 1 ppm BAP dan 0,2 ppm NAA. Mengacu pada

penelitian Ali (2007) maka dilakukan penelitian menggunakan

zat pengatur tumbuh NAA dengan kisaran 0 ppm; 0,1 ppm ;

0,2 ppm ; 0,3 ppm ; 0,4 ppm ; 0,5 ppm sedangkan BAP dengan

kisaran 0 ppm; 1 ppm ; 2 ppm ; 3 ppm ; 4 ppm.

Tujuan utama penelitian ini yaitu untuk mengetahui

pengaruh kombinasi konsentrasi NAA dan BAP terhadap

induksi morfogenesis daun tanaman tembakau (Nicotiana

Pengaruh Kombinasi konsentrasi ZPT NAA dan

BAP pada Kultur Jaringan Tembakau Nicotiana

tabacum var. Prancak 95 Nisak K., Tutik Nurhidayati., dan Kristanti I. Purwani

Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

E-mail: [email protected]

T


2

tabacum L.) var. Prancak 95. Dengan diketahuinya konsentrasi

NAA dan BAP yang efektif terhadap pertumbuhan eksplan

pada kultur in vitro daun tembakau (Nicotiana tabacum L.)

var. Prancak 95 diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif

teknik budidaya untuk percepatan perbanyakan bagi tanaman

tembakau (Nicotiana tabacum L.) dengan teknik kultur

jaringan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanaman Tembakau

Tembakau dalam susunan taksonomi termasuk family

Solanaceae dan genus Nicotiana (Ochse et al., 1961 dalam

Basuki et al., 1999). Tembakau var. Prancak 95 merupakan

salah satu varietas tembakau Madura. Varietas ini bertipe

tumbuh tegak, habitus tanaman berbentuk kerucut, tinggi

tanaman pendek sampai sedang. Setiap ketiak daun terdapat

tunas yang berpotensi tumbuh menjadi sirung (sucker). Bentuk

daun bulat telur atau elips dan tepi daun rata dan halus, jarak

internodus lebih panjang dari N2. Jumlah daun 12-18 lembar,

umur berbunga 54-74 hari, umur panen 84-104 hari.

Keunggulan tembakau var. Prancak 95 adalah memiliki sifat

hasil sedang, indeks mutu tinggi, aromanya khas, kadar nikotin

rendah berkisar 0,5-3,5%, sangat tahan terhadap penyakit lanas

dan sesuai ditanam di lahan tegal dan gunung. Varietas ini

memiliki nilai komersial cukup tinggi untuk dikembangkan

oleh industri (Suwarso, 2008).

Tembakau Madura (Nicotiana tabacum L.) melakukan

penyerbukan sendiri (self polination). Metode pemuliaan

tanaman yang dapat digunakan adalah yang sesuai untuk

tanaman menyerbuk sendiri (Suwarso, 1999). Mengingat

tanaman yang ada di petani sangat heterogen, maka pemuliaan

tanaman tembakau Madura disusun bertahap. Tahap pertama

dimulai dengan perbaikan populasi tanaman petani sehingga

diperoleh bahan genetik yang seragam. Tahap berikutnya

memanfaatkan bahan genetik tersebut untuk persilangan guna

mendapatkan kombinasi sifat yang baik.

Teknik kultur jaringan merupakan metode yang tepat

untuk perbanyakan tanaman tembakau dalam waktu yang

relatif lebih cepat dan dengan kualitas unggul. Salah satu

perbanyakan tanaman tembakau secara in vitro yang efisien

adalah dengan mengkulturkan organ yaitu eksplan dari daun

muda tembakau (Hendaryono, 1994).

B. Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh adalah senyawa organik komplek

alami yang disintesis oleh tanaman tingkat tinggi, yang

berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

ZPT yang sering digunakan pada kultur jaringan yaitu auksin

dan sitokinin. Jika konsentrasi auksin lebih besar daripada

sitokinin maka akar akan tumbuh, dan bila konsentrasi

sitokinin lebih besar daripada auksin maka tunas akan tumbuh.

Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang

diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara

endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur

(Gunawan, 1995).

Metode Mohr merupakan kunci keberhasilan dalam kultur

jaringan. Berikut ini tabel kombinasi ZPT auksin sitokinin

dalam metode Mohr.

Auksin

Auksin adalah salah satu hormon tumbuh yang tidak

terlepas dari proses pertumbuhan dan perkembangan suatu

tanaman. Pengaruh auksin terhadap perkembangan sel

menunjukkan adanya indikasi bahwa auksin dapat menaikkan

tekanan osmotik, meningkatkan sintesa protein, meningkatkan

permeabilitas sel terhadap air, dan melunakkan dinding sel

yang diikuti menurunnya tekanan dinding sel sehingga air

dapat masuk ke dalam sel yang disertai dengan kenaikan

volume sel (Hendaryono, 1994).

Sitokinin

Sitokinin merupakan nama kelompok hormon tumbuh yang

sangat penting sebagai pemacu pertumbuhan dan morfogenesis

dalam kultur jaringan. Bentuk dasar dari sitokinin adalah

adenin (6-amino purin). Adenin merupakan bentuk dasar

yang menentukan terhadap aktivitas sitokinin. Di dalam

senyawa sitokinin, panjang rantai dan hadirnya suatu double

bond dalam rantai tersebut, akan meningkatkan aktivitas zat

pengatur tumbuh ini (Abidin, 1985 dalam Fitrianti, 2006).

Salah satu sitokinin sintetik yang mempunyai aktivitas tinggi

dalam memacu pembelahan sel dalam kultur jaringan tanaman

adalah 6-Benzil Amino Purine (BAP).

III. URAIAN PENELITIAN

A. Tahap Persiapan

Semua peralatan baik alat pembuatan media (botol kultur)

dan alat inokulasi eksplan (cawan petri, scalpel blade, gunting

eksplan, pinset, kertas saring, dll) disterilisasi dengan autoklaf

dengan suhu 121oC tekanan 1,5 atm selama 15 menit

(Nugroho, 2004). Laminair Air Flow (LAF) disemprot dengan

alkohol 70% dan alat-alat yang dimasukkan ke dalam LAF

juga harus disemprot dengan alkohol 70%. Ruang tanam

disterilisasi dengan sinar UV selama 1 jam sebelum LAF

digunakan. Ketika LAF digunakan maka sinar UV harus

dimatikan dan blower dihidupkan (Fitrianti, 2006).

Sterilisasi permukaan eksplan daun ini ada 2 tahap yaitu

sterilisasi tahap I yang dilakukan di ruang persiapan dan

sterilisasi tahap II yang dilakukan di LAF. Sterilisasi tahap I

Tabel 1.

Kombinasi perbandingan ZPT auksin dan sitokinin dalam metode Mohr

(Mohr dan Schopfer, 1978 dalam Hendaryono, 1994).

ZPT Dosis kombinasi perbandingan ZPT (ppm)

Sitokinin 0 1 2 3 4 5

Auksin 5 4 3 2 1 0

Hasil

pertumbuhan Akar saja Akar dan Tunas Tunas saja

Tabel 2.

Respon Callogenesis eksplan daun tembakau Nicotiana tabacum L. var


3

meliputi: Daun tembakau muda (daun kedua sampai ketiga

dari pucuk) diambil dari green house dibilas dengan air

mengalir hingga bersih. Sedangkan sterilisasi tahap II meliputi:

Daun tembakau dimasukkan ke dalam 70 % etanol selama 0,5

menit. Kemudian dibilas dengan aquades steril selama 5 menit.

Potongan daun tembakau disterilisasi dengan 1% sodium

hypochlorite (Bayclin ) selama 10 menit. Kemudian

dibilas tiga kali dengan aquades steril selama 5 menit sebanyak

3 kali sambil digojog. Selanjutnya eksplan diambil dengan

pinset dan ditiriskan pada kertas saring. (Fowke, et al., 1983).

B. Inokulasi Eksplan

Proses inokulasi dilakukan di laminar air flow dengan

kondisi aseptik. Alat-alat inokulasi ditata didalam laminar air

flow. Setiap alat tersebut dicelupkan ke dalam alkohol 70%

dan dipanaskan di atas nyala api bunsen selama 1-2 menit.

Daun Nicotiana tabacum L. dikeluarkan dari botol sterilisasi

dan diletakkan pada cawan petri steril yang telah dilapisi

kertas tissue/kertas serap steril untuk menyerap aquades.

Kemudian daun dipotong-potong persegi di atas petridish

dengan ukuran 0,5 - 1 cm2. Eksplan tersebut kemudian

diinokulasikan ke dalam botol kultur yang telah berisi media

MS modifikasi dengan posisi horizontal (mendatar) dan bagian

abaksial menempel pada permukaan medium (Dhaliwal et al.,

2004). Media MS modifikasi ini terdiri atas unsur makro,

unsur mikro, sukrosa, vitamin, agar, zat pengatur tumbuh NAA

dan BAP. Setiap botol kultur berisi 2 eksplan. Botol ditutup

rapat dan diberi label yaitu tanggal dilakukan inokulasi

eksplan dan konsentrasi hormon yang digunakan. Kemudian

ditata rapi dalam rak kultur bertingkat. Botol berisi eksplan

diinkubasi pada suhu 25-28oC, kelembaban 70% dengan

fotoperiode 12 jam terang dan 12 jam gelap selama 1 bulan.

Setiap kolom rak kultur diberi pencahayaan dengan lampu

flourescen 40 watt (Gunawan, 1995).

C. Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian ini menggunakan rancangan acak

lengkap (RAL) pola faktorial yang terdiri dari 2 faktor (Faktor

1= konsentrasi NAA dan Faktor 2=konsentrasi BAP) dan

masing-masing 4 kali ulangan. Jika eksplan yang ditumbuhkan menghasilkan tunas atau akar, maka akan dihitung jumlah

tunas dan jumlah akar, selanjutnya seluruh data yang diperoleh

dianalisis dengan menggunakan ANOVA dan jika ada

pengaruh maka dilanjutkan dengan uji Tukey dengan tingkat

kesalahan 5% menggunakan Minitab.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Respon Callogenesis

Penelitian dilakukan selama 30 hari dengan penambahan zat

pengatur tumbuh NAA dan BAP pada kultur in vitro eksplan

daun tembakau Madura (Nicotiana tabacum L. var. Prancak

95) dengan konsentrasi yang berbeda yaitu sebanyak 30

kombinasi dan masing masing kombinasi memberikan

respon organogenesis dan callogenesis yang bervariasi.

Berdasarkan Tabel diatas menunjukkan bahwa kalus

terbentuk pada hampir semua perlakuan termasuk kontrol,

meskipun diperlukan waktu yang berbeda- beda untuk induksi

kalus. Hal ini disebabkan didalam eksplan terdapat hormon

endogen. Hormon endogen tersebut juga mampu memacu sel

untuk berkembang dan memperbanyak diri tetapi waktu yang

dibutuhkan cenderung lama yaitu pada hari ke 21 karena

jumlah hormon yang tidak tersedia secara pasti. Hal ini

membuktikan bahwa terbentuknya kalus sangat dipengaruhi

oleh peran jenis zat pengatur tumbuh. Menurut Zulfiqar et al.,

(2009) kondisi tersebut membuktikan bahwa pertumbuhan dan

morfogenesis tanaman secara in vitro dikendalikan oleh

keseimbangan dan interaksi dari ZPT yang ada dalam eksplan

baik endogen maupun eksogen yang diserap dari media.

Pada perlakuan BAP tanpa penambahan NAA, tidak

terbentuk kalus. Sedangkan pada perlakuan NAA tanpa

penambahan BAP terbentuk kalus, begitupula pada perlakuan

dengan interaksi NAA dan BAP. Berarti dalam kasus ini NAA

lebih berperan dalam pembentukan kalus daripada BAP. NAA

(auksin) akan merangsang pertumbuhan sel-sel eksplan,

sehingga auksin akan cenderung membentuk kalus karena

terbentuknya kalus berawal dari pembelahan sel pada daerah

meristematik yang tidak terspesialisasi. Pada awal respon

pertumbuhan, auksin akan memicu pemanjangan sel melalui

pelonggaran selulosa dinding sel. Pemanjangan sel ini sebagai

respon terhadap NAA, namun sel tersebut tidak dapat

membelah karena tidak ada penambahan BAP. Jika hanya

BAP saja yang ditambahkan ke dalam medium kultur, maka

tidak akan ada pengaruh apapun tehadap tumbuhnya kalus

karena BAP lebih berperan terhadap pembelahan sel serta

diferensiasi terbentuknya tunas. Namun, jika BAP

ditambahkan bersama-sama dengan auksin maka sel-sel akan

mengalami pembelahan dan perkembangan secara terus

menerus. Ketika konsentrasi kedua hormon tersebut hampir

sama, massa sel akan terus bertambah (terbentuk kalus).

Callogenesis merupakan respon awal yang ditandai dengan

terbentuknya kalus yang mulai terbentuk pada bagian tepi

eksplan (bagian perlukaan) bagian atas maupun bagian bawah

yang bersentuhan dengan media, tetapi kalus lebih cepat

terbentuk pada bagian yang bersentuhan dengan media, yaitu

bagian abaksial daun. Hal ini kemungkinan berkaitan dengan

proses pengambilan nutrisi medium oleh eksplan. Penyerapan

unsur hara akan lebih baik karena terjadi kontak langsung

antara media dengan bagian abaksial daun. Munculnya kalus

Tabel 2.

Respon Callogenesis eksplan daun tembakau Nicotiana tabacum L. var

Prancak 95 setelah 30 hari masa inkubasi (%)

NAA (N) 0

ppm

0,1

ppm

0,2

ppm

0,3

ppm

0,4

ppm

0,5

ppm BAP (B)

0 ppm 75% 100% 100% 100% 100% 100%

1 ppm 0% 100% 100% 100% 100% 100%

2 ppm 0% 100% 100% 100% 100% 100%

3 ppm 0% 100% 100% 100% 100% 100%

4 ppm 0% 100% 100% 100% 100% 100%

Respon callogenesis = Jumlah eksplan yang terbentuk kalus x 100 %

Jumlah pengulangan


4

pada bagian yang terluka diduga karena adanya rangsangan

dari jaringan pada eksplan untuk menutupi lukanya.Hal ini

sesuai pendapat dari Thomas dan Davey (1975) dalam George

and Sherington (1993), mengemukakan bahwa pembelahan sel

yang mengarah pada terbentuknya kalus terjadi dari adanya

respon terhadap luka dan suplai hormon alamiah atau buatan

dari luar ke dalam eksplan. Pada respon callogenesis kalus

yang terbentuk antara lain putih remah, putih kompak, putih

kehijauan kompak, dan hijau kompak seperti pada Tabel 3.

Berdasarkan Tabel 3. tekstur kalus yang didapatkan yaitu

kalus remah dan kalus kompak. Kalus remah didapatkan pada

perlakuan dengan NAA tunggal dan berwarna putih bening

karena terdapat pengaruh komposisi medium dan zat pengatur

tumbuh. Kalus remah ini terjadi melalui proses pertumbuhan

yang mengarah pada pembentukan sel-sel yang berukuran

kecil dan berikatan longgar. Dalam hal ini, auksin memiliki

peran terhadap pembentukan kalus remah. NAA menstimulasi

pemanjangan sel dengan cara penambahan plastisitas dinding

sel menjadi longgar, sehingga air dapat masuk ke dalam

dinding sel dengan cara osmosis dan sel mengalami

pemanjangan. Oleh karena itu, kalus yang remah mengandung

banyak air karena belum mengalami lignifikasi dinding sel,

serta antara kumpulan sel yang satu dengan yang lain relatif

mudah untuk dipisahkan. Pada penelitian ini, kalus remah pada

perlakuan NAA dengan konsentrasi yang tinggi tumbuh akar,

namun tidak mengalami pemanjangan.

Sedangkan respon eksplan pada media dengan penambahan

BAP mempunyai tekstur yang lebih kompak dan dominan

berwarna putih kehijauan. Menurut (Amin, et al, 2007), Kalus

dikatakan kompak apabila antara sel atau kumpulan sel yang

lain tidak mudah dipisahkan dan bertekstur keras (Evans, et

al., 2003). Tekstur kalus yang kompak merupakan efek dari

sitokinin dan auksin yang mempengaruhi potensial air di dalam

sel. Auksin akan melonggarkan serat-serat dinding sel,

sehingga dinding sel lebih fleksibel dan nutrisi yang

terkandung dalam medium akan masuk secara difusi. Hal ini

akan terus berlangsung sampai potensial air dan potensial

osmotik seimbang dan sel menjadi turgid. Sel turgid dengan

adanya penambahan sitokinin akan mempengaruhi pembelahan

dan pemanjangan sel sehingga pembentukan dinding sel

semakin cepat dan kalus menjadi kompak.

Selain perubahan tekstur, zat pengatur tumbuh juga

berpengaruh terhadap perubahan warna. Warna kalus yang

terbentuk diantaranya warna putih, putih kehijauan, dan hijau.

Berdasarkan Tabel 7. warna yang mendominasi yaitu warna

putih. Kalus berwarna putih merupakan jaringan embrionik

yang belum mengandung kloroplas, tetapi memiliki kandungan

butir pati yang merupakan polisakarida simpanan pada

tumbuhan. Faktor pencahayaan juga berperan dalam

pembentukan kalus. Perubahan warna yang terjadi pada kalus

akibat adanya pigmen dan dipengaruhi oleh nutrisi dan faktor

lingkungan seperti cahaya (Evans, et al., 2003). Hal tersebut

sesuai dengan pernyataan George & Sherrington (1993),

bahwa cahaya putih dapat merangsang pembentukan kalus dan

organogenesis dalam kultur jaringan tumbuhan. Kalus yang

berwarna putih kehijauan dan hijau terbentuk pada perlakuan

dengan penambahan BAP dengan konsentrasi tinggi. Warna

hijau ini disebabkan kalus mengandung klorofil, akibat

interaksi NAA dan BAP, terutama BAP (sitokinin) yang

berperan dalam pembentukan klorofil pada kalus serta faktor

lingkungan yaitu paparan cahaya. Hal ini sesuai dengan

pendapat Leupin (2000) bahwa perubahan warna kalus

menjadi putih kehijauan, disebabkan karena sel kalus sudah

mulai terbentuk klorofil.

Proses organogenesis eksplan secara in vitro terjadi dengan

dua cara yang berbeda yaitu secara langsung dan tidak

langsung. Eksplan menunjukkan respon organogenesis secara

tidak langsung apabila eksplan tumbuh melalui kalus,

kemudian akan berdiferensiasi menjadi tunas dan akar.

Eksplan menunjukkan respon secara organogenesis langsung

apabila eksplan tumbuh langsung membentuk tunas dan akar,

tanpa melalui pembentukan kalus (Dhaliwal et al., 2003).

Menurut Attfield dan Evans (1991) dalam Dhaliwal et al

(2003), eksplan daun tembakau dapat membentuk tunas dan

akar secara langsung atau tidak langsung, tergantung zat

pengatur tumbuh dalam medium kultur.

B. Respon Organogenesis

Proses organogenesis eksplan secara in vitro terjadi dengan

dua cara yang berbeda yaitu secara langsung dan tidak

Gambar 1. Tekstur dan Warna kalus eksplan daun tembakau

Nicotiana tabacum L. var Prancak 95 setelah 30 hari masa inkubasi, a = kalus putih remah, b = Kalus putih kompak, c = Kalus putih

kehijauan kompak, d = hijau kompak

a b

c d

Tabel 2.

Tekstur dan Warna Kalus eksplan daun tembakau Nicotiana tabacum

L. var Prancak 95 setelah 30 hari masa inkubasi

NAA (N) 0

ppm

0,1

ppm

0,2

ppm

0,3

ppm

0,4

ppm

0,5

ppm BAP (B)

0 ppm 1a 1b 1b 1b 1b 1b

1 ppm 0 1a 3a ; 1a 1a 1a 1a

2 ppm 0 1a 1a 1a 1a 1a

3 ppm 0 3a ;1a 1a 3a 1a 2a

4 ppm 0 2a 1a 1a 2a 2a

Keterangan : 1 = Putih 2 = Putih Kehijauan 3 = Hjau

a = Kompak b = Remah


5

langsung. Eksplan menunjukkan respon organogenesis secara

tidak langsung apabila eksplan tumbuh melalui kalus,

kemudian akan berdiferensiasi menjadi tunas dan akar.

Eksplan menunjukkan respon secara organogenesis langsung

apabila eksplan tumbuh langsung membentuk tunas dan akar,

tanpa melalui pembentukan kalus (Dhaliwal et al., 2003).

Menurut Attfield dan Evans (1991) dalam Dhaliwal et al

(2003), eksplan daun tembakau dapat membentuk tunas dan

akar secara langsung atau tidak langsung, tergantung zat

pengatur tumbuh dalam medium kultur.

Proliferasi tunas

Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi yang

nyata antara NAA dan BAP terhadap jumlah tunas.Sementara

BAP sebagai faktor tunggal berpengaruh nyata terhadap

pembentukan tunas, dan NAA sebagai faktor tunggal tidak

berpengaruh nyata terhadap pembentukan tunas.

Berdasarkan Tabel 4. menunjukkan interaksi zat pengatur

tumbuh yang menghasilkan tunas paling banyak adalah

kombinasi 0,1 ppm NAA dan 4 ppm BAP dengan rata-rata

jumlah tunas yang dihasilkan adalah 52,5 tunas/eksplan.

Terbentuknya tunas pada perlakuan BAP tanpa penambahan

NAA ini dikarenakan zat pengatur tumbuh yang ditambahkan

adalah BAP yang termasuk sitokinin, dan fungsi sitokinin lebih

memicu pembentukan tunas dan pembelahan sel namun

cenderung menghambat pembentukan akar, sedangkan auksin

cenderung memicu pembentukan kalus dan akar. Hal ini

menunjukkan bahwa sitokinin sangat efektif untuk

menginisiasi tunas secara langsung maupun tidak langsung.

Selain itu konsentrasi BAP yang tinggi juga menjadi penyebab

terhambatnya pemanjangan tunas, karena tidak ada faktor

NAA yang mempengaruhi dalam pemanjangan sel.

Proliferasi Akar

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan selama 30 hari

menunjukkan bahwa eksplan daun tembakau Nicotiana

tabacum L. var Prancak 95 yang telah diinokulasi dalam

berbagai konsentrasi NAA dan BAP memberikan respon

terhadap pertumbuhan akar. Hasil analisis statistika dengan

menggunakan uji Anova Two- Way dilanjutkan dengan uji

Tukey diperoleh perbedaan rerata jumlah akar yang

ditunjukkan pada Tabel 5.

Berdasarkan Tabel 5. dapat diketahui bahwa keseimbangan

antara NAA dan BAP pada perlakuan BAP 0 ppm dan NAA

0,3 ppm (NAA tunggal), ternyata memberikan respon jumlah

akar dengan rerata tertinggi yaitu 6,5. Sedangkan interaksi antara NAA dan BAP pada medium tidak berbeda nyata, hal

ini dapat dilihat degan kecilnya rerata jumlah akar pada

perlakuan kombinasi NAA dan BAP.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa tidak ada kombinasi konsentrasi ZPT yang

menghasilkan tunas dan akar sekaligus sehingga perlu adanya

uji lanjutan sampai tahap subkultur untuk menginduksi akar,

mengingat dalam tugas akhir ini eksplan lebih banyak

merespon kearah tunas. Penginduksian akar bisa menggunakan

golongan zat pengatur tumbuh auksin tunggal.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ali, G., F. Hadi, Z. Ali, M. Tariq, and M. A. Khan. 2007. Callus

Induction and in vitro Complete Plant Regeneration of Different

Cultivars ot Tobacco (Nicotiana tabacum L.) on Media of Different

Hormonal Concentration. Biotechnology. Vol 6(4): 561-566

[2] Amin et al. 2007. Induksi Kalus dari Daun Nilam Kultivar

Lhoksemauwe, Sidikalang, dan Tapaktuan dengan 2,4D. Zuriat. Vol 18

no 2 Juli- Desember

[3] Basuki, S, Suwarso, A. Herwati, dan S. Yulaikah. 1999. Biologi dan

Morfologi Tembakau Madura. Balai Penelitian Tembakau dan Tanaman

Serat. Malang

[4] Cahyono, Bambang. 1998. TEMBAKAU, Budi daya dan Analisis

Tani. Yogyakarta : Kanisius

[5] Dhaliwal, H. S., E. C. Yeung, and T. A. Thorpe. 2003. TIBA Inhibition

of in vitro Organogenesis in excised Tobacco Leaf Explants. In Vitro

Cell. Dev. Biol.- Plant 40:235-238

[6] Dewi, I. R. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan

Tanaman. Makalah. Fakultas Pertanian Universitas Padjajdaran.

Bandung

[7] Evans, D.E., J.O.D. Coleman, and A. Kearns. 2003. Plant Cell

Culture. BIOS Scientific Publisher: New York

[8] Fajriyah, Nurul. 1999. Heterosis Pada F1 dan F2 Hasil Persilangan

Tembakau Madura dan Oriental. Balai Penelitian Tembakau dan

Tanaman Serat (BALITTAS) : Malang

[9] Fitrianti, A. 2006. Efektivitas Asam 2,4-Diklorofenoksiasetat (2,4-D)

dan Kinetin pada Medium MS dalam Induksi Kalus Sambiloto dengan

Eksplan Potongan Daun. Skripsi. Biologi FMIPA UNS: Semarang

[10] Hendaryono, D.P.S dan A. Wijayani. 2004. Teknik Kultur Jaringan

Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman secara Vegetatif-

Modern. Kanisius: Yogyakarta

[11] Herwati, A., Suwarso, A. S. Murdiyati, C. Suhara, dan J. Hartono. 2004.

Pelepasan Varietas Tembakau Madura Prancak N-2 sebagai Varietas

Tabel 4.

Rerata jumlah tunas pada eksplan daun tembakau Nicotiana tabacum L.

Prancak 95 setelah 30 hari masa inkubasi

NAA (N) 0 ppm

0,1

ppm

0,2

ppm

0,3

ppm

0,4

ppm

0,5

ppm BAP (B)

0 ppm 0a 0a 0a 0a 0a 0a

1 ppm 28,75 ab 25 ab 9,5a 12a 8,5a 6a

2 ppm 21,25ab 19,25ab 17,75ab 21,25a

b 20ab 21,5ab

3 ppm 35,5b 20ab 24,25ab 22ab 24ab 12,75a

4 ppm 44,75b 52,5b 35,75b 24ab 24,25a

b 22ab

Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris

dan kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji Tukey.

Tabel 5 .

Rerata jumlah akar pada eksplan daun tembakau Nicotiana tabacum L. var.

Prancak 95 setelah 30 hari masa inkubasi

NAA (N) 0

ppm

0,1

ppm

0,2

ppm

0,3

ppm

0,4

ppm

0,5

ppm BAP (B)

0 ppm 0a 0,25a 4,25b 6,5b 3,25ab 3,25a

b

1 ppm 0a 0a 0a 0a 0a 0a

2 ppm 0a 0a 0a 0a 0a 0a

3 ppm 0a 0a 0a 0a 0a 0a

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

Keterangan: angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris dan

kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji Tukey.


6

Unggul. Keputusan Menteri Pertanian Nomor

:321/Kpts/SR.120/5/2004. http://www.deptan.go.id-/bdd/admin/file/SK-

321-04.pdf. diakses pada tanggal 14 November 2009 pukul 12.39 WIB

[12] Juud, W. 2002. Plant Systematics. Sinauer Associates, Inc. Publisher :

Sunder Land, Massachusetts U.S.A

[13] Kieber, Joseph J. 2002. The Arabidopsis Book: Cytokinins. American

Society of Plant Biologists. University of North Carolina, Biology

Department : Carolina

[14] Maryani, Yekti dan Zamroni .2005. Penggandaan Tunas Krisan

Melalui Kultur Jaringan. Ilmu Pertanian Vol. 12 No.1, 2005: 51-55

[15] Mukani, A.S. Murdiyati, dan Suwarno. 2004. Keragaan agribisnis

tembakau lokal. Diskusi Panel Revitalisasi Sistem Agribisnis Tembakau

Bahan Baku Rokok. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan.

hlm. 21-32

[16] Nugroho, A dan Sugito. 2004. Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur

Jaringan. Jakarta: Penebar Swadaya. Jakarta

[17] Pasqua, Gabriella. 2002. Effects of the Culture Medium pH and Ion

Uptake in In Vitro Vegetative Organogenesis in Thin Cell Layers of

Tobacco. Plant Science 162 (2002) 947_/955

[18] Purnamaningsih, Ragapadmi. 2006. Induksi Kalus dan Optimasi

Regenerasi Empat Varietas Padi melalui Kultur In Vitro. Jurnal

AgroBiogen 2(2):74-80

[19] Purwianingsih, W., R. Kusdianti, dan L. Yuniarti. 2007. Anatomi

Kalus yang Berasal dari Eksplan Daun Catharanthus roseous (L). G.

Don (Tapak Dara). Skripsi

[20] Retna Bandriyati Arniputri , Praswanto, dan Dwi Purnomo.2001.

Pengaruh Konsentrasi IAA DAN BAP Terhadap Pertumbuhan Dan

Perkembangan Tanaman Kunir Putih (Kaempferia rotunda L.) Secara In

Vitro. Lab Sentral Biologi sub Lab Kultur Jaringan : UNS

[21] Santosa, E. K. 2007.Pemanfaatan Daun Tembakau (Nicotiana

Tabacum) Sebagai Pewarna Kain Sutera dengan Menggunakan Mordan

Jeruk Nipis (Citrus Aurantifolia Swingle) Diterapkan Pada Lenan

Rumah Tangga. Skripsi. Jurusan Teknologi Jasa dan Produksi Fakultas

Teknik UNS: Semarang

[22] Schmulling, T. 2004. Cytokinin. Encyclopedia of Biological

Chemistry Academic Press: Elsevier Science

[23] Silva, J. A. T. 2005. Simple Multiplication and Effective Genetic

Transformation (Four Methods) of in vitro-grown Tobacco by Stem

Thin Cell Layers. Plant Science 169: 1046-1058

[24] Suharto, Murdiati,. Dan Herawati, Anik. 2008. Prospek Tembakau

Rendah Nikotin (Studi kasus tembakau Madura). Warta Penelitian dan

Pengembangan Tanaman Industri, Volume 14 Nomor 1, 6 April 2008

[25] Sugiri, Anton. 2005. Pembentukan kalus Embrioid Kultur ovary.

Melalui Beberapa Komposisi Media Kultur. Pengantar Falsafah Sains

(PPS702)

[26] Susilowati, E. Y. 2006. Identifikasi Nikotin dari Daun Tembakau

Kering (Nicotiana tabacum) dan Uji Efektivitas Ekstrak Daun

Tembakau sebagai Insektisida Penggerek Batang Padi (Scirpophaga

innonata). Skripsi. Kimia FMIPA UNS: Semarang

[27] Suwarso, A. Herwati, dan A. S. Murdiyati. 2008. Varietas-varietas

Baru Tembakau Madura. Balai Penelitian Tembakau dan Tanaman

Serat: Malang

[28] Walter. 2002. Plant Systematics. Sinauer Associates,Inc. Publisher:

Sunder Land Masssachusetts USA

[29] Werner, Thomas dan Schmulling, Thomas. 2009. Cytokinin Action in

Plant Development. Current Opinion in Plant Biology 2009, 12 : 527-

538

[30] Yunus, A. 2007. Pengaruh IAA dan Kinetin terhadap Pertumbuhan

Eksplan Bawang Merah (Allium ascalonicum L.) secara In Vitro.

Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1: 53-58

[31] Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara: Jakarta

876880. Available: http://www.halcyon.com/pub/journals/21ps03-

vidmar

http://www.halcyon.com/pub/journals/21ps03-vidmarhttp://www.halcyon.com/pub/journals/21ps03-vidmar

ITS Undergraduate 24095 Paper 438923

Documents

Transcript of ITS Undergraduate 24095 Paper 438923