PENGARUH FASE PERKEMBANGAN EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) TERHADAP KEBERHASILAN PERKECAMBAHAN DAN AKLIMATISASI

SECARA LANGSUNG

SKRIPSI

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

Oleh: SETYANING SUCI MEITRI RAHAYU

1101070070

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2016

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan kepada:

1. Mamah dan papah tercinta.

2. Kakak (Mas Oriz & Mba Putri), adek (Argo, Nindita, Kenzie) & keponakan

(Zevva & Belleza).

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

MOTTO

“Tuntutlah ilmu dan belajarlah (untuk ilmu) ketenangan dan kehormatan diri, dan

bersikaplah rendah hati kepada orang yang mengajar kamu.”

HR. Ath- Thabrani

“Menyerah adalah satu-satunya cara untuk pasti gagal.”

Gena Showalter

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

Pengaruh Fase Perkembangan Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Terhadap Keberhasilan Perkecambahan dan Aklimatisasi

Secara Langsung

ABSTRAK

Embriogenesis somatik merupakan salah satu teknik terbaik untuk memperoleh bibit kopi berkualitas tinggi dengan jumlah masal. Namun demikian, bibit yang dihasilkan dari teknik tersebut relatif mahal (Rp20.000,00 / bibit) bila dibandingkan dengan pembibitan melalui biji (hanya sekitar Rp4.000,00/ bibit). Pengembangan teknik aklimatisasi embrio somatik secara langsung (direct sowing) dapat digunakan untuk menurunkan biaya produksi karena mampu mempersingkat waktu kulturin vitro yang relatif mahal. Namun tingkat keberhasilan teknik tersebut masih relatif rendah.Salah satu kendala yang dihadapi adalah belum ditemukannya fase perkembangan embrio yang tepat untuk dapat diaklimatisasikan secara langsung (Ducos et al., 2007).Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mencari fase perkembangan embrio terbaik yang dapat diaklimatisasikan secara langsung.Bahan penelitian yang digunakan adalah embrio somatik dengan empat fase perkembangan yang berbeda, yaitu torpedo, kotiledon, kecambah dengan kotiledon menutup, dan kecambah dengan kotiledon membuka. Embrio tersebut ditanam pada medium tanam dan disiram dengan medium dasar MS (Murashige-Skoog, 1962) tanpa penambahan gula dan vitamin serta ditambahkan ZPT furfuryl amino purin (Kinetin) dan indole butyric acid (IBA)

. Setelah 60 hari kultur, didapatkan hasil bahwa semakin dewasa fase perkembangan embrio semakin tinggi tingkat keberhasilan aklimatisasi embrio dalam kondisi ex vitro. Embrio fase kecambah dengan kotiledon membuka sudah dapat diaklimatisasi secara langsung dengan tingkat keberhasilan yang cukup tinggi (60%) serta mampu tumbuh dengan sempurna, yaitu memiliki daun mencapai 3,3 helai. Embrio somatik dengan fase perkembangan yang lebih awal tidak disarankan untuk diaklimatisasi. Embrio pada fase tersebut hanya mampu bertahan selama 2 minggu kultur, mayoritas akan mati setelah 7 minggu sehingga hanya tersisa 10 % setelah 12 minggu kultur. Kata kunci :direct sowing, embriogenesis somatik, fase perkembangan embrio,

kopi robusta

710−

510 −

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, nikmat dan

hidahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh fase

perkembangan embrio somatik kopi robusta (Coffea canephora Pierre ex A.

Froehner) terhadap keberhasilan perkecambahan dan aklimatisasi secara

langsung” dengan lancar.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sisunandar, Ph.D selaku Pembimbing

I dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Pembimbing II yang telah membimbing dan

mengarahkan penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Selain itu, penulis juga

mengucapkan terimakasih kepada:

1. Drs. Pudiyono, M.Hum selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

2. Seluruh Dosen program studi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

3. Alkhikmah, S.Si, selaku Laboran Laboratorium Genetika dan Botani yang

dengan sabar membantu penulis selama melakukan penelitian.

4. Teman seperjuangan, Isna, Ningsih, Yongki, Echa& Iza. Terima kasih telah

banyak membantu dalam melakukan penelitian ini.

5. Sahabat terbaik (Anis, Arin, Siti, Bejo, Irma, dan Anggun). Terima kasih telah

memberi semangat dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.

6. Sahabat dan teman-teman program studi Pendidikan Biologi angkatan 2011

yang selalu ada untuk berbagi ide, ilmu dan pengalaman.

Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada mereka.

Purwokerto, 18 Februari 2016

Penulis

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL.............................................................................

HALAMAN PERSETUJUAN.............................................................

HALAMAN PENGESAHAN...............................................................

SURAT PERNYATAAN......................................................................

MOTTO.................................................................................................

PERSEMBAHAN..................................................................................

ABSTRAK..............................................................................................

UCAPAN TERIMA KASIH.................................................................

DAFTAR ISI..........................................................................................

DAFTAR TABEL..................................................................................

DAFTAR GAMBAR.............................................................................

DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

viii

ix

xii

xiii

xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah...................................................

1.2 Tujuan Penelitian..............................................................

1.3 Manfaat Penelitian............................................................

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biologi Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A.

Froehner)............................................................................

2.1.1 Morfologi Kopi........................................................

2.1.2 Manfaat Kopi...........................................................

1

8

8

10

10

13

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

2.1.3 Spesies Kopi............................................................

2.2 Budidaya Kopi dan Permasalahannya..............................

2.2.1 Produksi Kopi Dunia dan Indonesia........................

2.2.2 Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia..............

2.3 Perkembangan Penelitian Embriogenesis Somatik pada

Tanaman Kopi..................................................................

2.3.1 Embriogenesis Somatik Kopi dan Permasalahanya..

2.3.2 Aklimatisasi Embrio Somatik Secara Langsung

(Direct sowing).......................................................

2.4 Fase Perkembangan Embrio Somatik dalam teknik direct

sowing...............................................................................

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu, Tempat, dan Bahan Penelitian...............................

3.2 Induksi Embrio Somatik....................................................

3.3 Uji Pengaruh Fase Perkembangan Embrio Somatik Kopi

Robusta Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)

Terhadap Keberhasilan Perkecambahan dan Aklimatisasi

...........................................................................................

3.4 Observasi dan Analisis Data...............................................

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Fase Perkembangan Embrio Somatik Kopi

Robusta Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)

Terhadap Keberhasilan Perkecambahan dan Aklimatisasi

...........................................................................................

14

16

16

17

21

21

25

26

29

29

31

33

34

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

4.2 Pembahasan........................................................................

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan............................................................................

5.2 Saran...................................................................................

DAFTAR PUSTAKA..............................................................................

LAMPIRAN.............................................................................................

37

42

42

44

51

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

DAFTAR TABEL

Nomor 3.1

Judul Tabel Ciri-ciri morfologi embrio somatik kopi dengan perbedaan fase perkembangan yang digunakan dalam penelitian ini..........................................................................................

Halaman

31

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

DAFTAR GAMBAR

Nomor

1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 3.1

Judul Gambar

Produktivitas perkebunan kopi Indonesia dibandingkan dengan tiga negara dengan produktivitas kopi terbesar di dunia, pada tahun 2009 - 2013 (FAO,2015).................................................... Anatomi dan morfologi biji kopi yang menunjukkan posisi embrio zigotik pada endosperma dan morfologi embrio zigotik kopi yang tumbuh setelah 60 hari setelah proses perkecambahan dimulai (Eira et al, 2006) .................................. Pemanfaat akar kopi sebagai miniatur pohon (A; (Towaha & Purwanto, 2014), pemanfaat batang kopi sebagai kursi (B; (Towaha & Purwanto, 2014), olahan biji kopi (PJScoffea.com) ...................................................................................................... Perbandingan biji C. Arabica dengan C. canephora var.robusta yang menunjukkan kopi arabika memiliki bentuk lebih lonjong dibandingkan kopi robusta (Ciptaningsih, 2012) ........................ Nilai produksi kopi rata-rata per tahun dari empat negara pengahasil kopi terbesar di dunia pada tahun 2010 - 2013 (FAO, 2015)................................................................................. Produktivitas perkebunan kopi di Indonesia dibandingkan dengan tiga negara yang memiliki produktivitas kopi terbesar di dunia dalam kurun waktu tahun 1980 - 2013 (FAO, 2015)............................................................................................ Perbanyakan kopi secara vegetatif, stek (A; kopimalabar.com), okulasi (B; Fikriyadi, 2013), dan sambung pucuk (C; kopimalabarindonesia.com, 2013)............................................... Tahap Perkembangan Embrio Somatik ; induksi kalus embriogenik (A-B), induksi embrio globular (C), embrio tahap hati (D), embrio tahap torpedo (E), pra kotiledon (F), embrio tahap kotiledon (G), pertumbuhan membentuk tunas dan akar (H; Afreent et al., 2002).............................................................. Embrio somatik kopi robusta fase kotiledon pada hari pertama aklimatisasi (Yenitasari, 2015)..................................................... Embrio somatik kopi robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner)......................................................................................

Halaman

2

13

14

16

17

18

19

22

24

30

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

3.2 3.3 3.4 4.1 4.2

MIE berisi kalus embrionik yang diletakan pada shaker dengan kecepatan 75 rpm......................................................................... Embrio tahap torpedo (A), tahap kotiledon (B), tahap kecambah (C) yang digunakan dalam penelitian iniserta fase kecambah dengankotledon terbuka (D)........................................................ Embrio somatik dicuci bersih menggunakan air mengalir (A), embrio somatik direndam dengan larutan 2 % fungisida (B), embrio ditanam ke dalam sekam steril yang berisi medium dasar MS cair tanpa penambahan vitamin dan gula (C), toples ditutup dan di pemeliharaan dengan intensitas cahaya 480 lux dan periodisasi 14 jam terang dan 10 jam gelap dengan suhu 25 – 28 oC (D)................................................................................... Pengaruh fase perkembangan embrio somatik terhadap keberhasilan aklimatisasi (A), pertambahan tinggi tanaman (B), dan jumlah daun (C). Diagram batang menunjukan rata-rata ± standar error dari setiap perlakuan dengan ulangan sebanyak 3 kali. Huruf yang berbeda pada setiap kelompok diagram batang menunjukan adanya perbedaan yang nyata antar perlakuan setelah dianalisis dengan menggunakan beda nyata terkecil (LSD) pada tingkat kepercayaan 95 %.)...................................... Contoh embrio fase torpedo yang mengalami pencoklatan jaringan setelah 12 minggu aklimatisasi(A), contoh embrio fase kotiledon setelah 12 minggu aklimatisasi dengan peningkatan tinggi mencapai 5 mm (B), contoh embrio fase kecambah dengan kotiledon membuka setelah 12 minggu aklimatisasi dengan rata-rata peningkatan tinggi mencapai 10 mm dan jumlah daun 3,3 helai (C).............................................................

31

32

33

35

37

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

3.1

Judul Lampiran

Medium Murashige-Skoog (MS;1962) yang terdiri atas makronutrien dan mikronutrien yang dikombinasikan dengan Na2 EDTA dan FeSO4 7H2O untuk 500 ml...........................................................................................

Halaman

51

Pengaruh Fase Perkembangan…, Setyaning Suci Meitri Rahayu, FKIP UMP, 2016