PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN...

PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN) DAN

Kalium sulfat (K2SO4) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN

INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.)

SECARA IN VITRO

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat

mencapai derajat sarjana S-1

Oleh :

DARWATI

1001070069

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2014

2

LEMBAR PERSETUJUAN



INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.)

SECARA IN VITRO

Oleh :

DARWATI

1001070069

Telah diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Sisunandar, Ph.D. Drs. Arief Husin, M.Si.

NIP. 196 71006 199203 1 001 NIK. 2160062

ii

Pengaruh Penambahan 6-furfurylamino purine..., Darwati, FKIP UMP, 2014

3


4

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Darwati

Nim : 1001070069

Prodi Studi : Pendidikan Biologi

Fakultas : Keguruan dan Pendidikan

Menyusun skripsi ini dengan judul :



INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA

IN VITRO

Menyatakan dengan sebenar- benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil karya tulis

saya sendiri dan bukan dibuatkan orang lain atau modifikasi karya orang lain.

Dengan pernyataan ini, apabila kelak dikemudian hari terbukti ada unsur

penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sesuai ketentuan

yang berlaku.

Purwokerto, 02 September 2014

Yang menyatakan

Darwati

1001070069

iv


5

HALAMAN PERSEMBAHAN

Alhamdulillah saya ucapkan puji syukur kepada Allah SWT sehingga

skripsi ini dapat diselesaikan dengan lancar tanpa ada suatu halangan.

Skripsi ini saya persembahkam untuk:

1. Bapak Saidar dan ibu Sumarni

2. Paman Iis Munaji dan Bibi Lilis Sri Wahyuni

3. Adikku tersayang Doni Rama Pangestu

v


6

MOTTO

“Man Jadda Wa Jadda”

“Shalat itu adalah tiang agama, shalat itu adalah kunci segala kebaikan” ( H.R.

Thabrani)

Berangkat dengan penuh keyakinan

Berjalan dengan penuh keikhlasan

Istiqomah dalam menghadapi cobaan

“ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH”

( TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid )

vi


7

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 6-furfurylamino purine (Kinetin)

dan Kalium sulfat (K2SO4) untuk Meningkatkan Keberhasilan Induksi Embryo

Somatik 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 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. Ahmad, M.Si, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

2. Drs. Arief Husin, M.Si, selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi


3. Dini Siswani Mulia, S.Si, M.Si. selaku Pembimbing Akademik.

4. Para Dosen dan staf karyawan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan


5. Bapak, ibu, paman dan bibi yang selalu memberikan do’a, dukungan dan

semangat yang tidak pernah putus.

6. Adik dan Keponakan yang aku sayangi terima kasih karena canda tawa kalian

selalu menghiasai hari-hari penulis.

7. Al Hikmah, S.Si selaku pengelola Lab. Botani dan Genetika yang telah

memberikan fasilitas penelitian yang lengkap.

vii


8

8. Temanku Jauza’ (Citra Nur Wigati, Latifah Esti Ramadhani Putri Ajie, dan

Titin Dwi Hendriyani) terima kasih selama ini sudah kerjasama dan berbagi

ilmu selama kuliah.

9. Sahabatku Siti Umul Kharimah, Selvi Yunitasari, Kiki Ernawati dan Riyan

Fauji, terima kasih selama ini sudah kerjasama, sabar dan semangat dalam

melakukan penelitian di Lab. Terpadu Universitas Muhammadiyah

Purwokerto “Botani dan Genetika”.

10. Teman Kos (Ergina Puspita Herawan dan Sri Suheni, S.E) terima kasih atas

supportnya.

11. Teman-teman seperjuangan di FKIP/P. Biologi Angkatan 2010 terima kasih

atas kerjasama selama ini.

Semoga amal dan kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan yang

setimpal dari Alloh SWT. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih

jauh dari sempurna. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca.

Wassallamu’alaikum Wr. Wb.

Purwokerto, September 2014

Penulis

viii


9



INDUKSI EMBRYO SOMATIK KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA

IN VITRO

ABSTRAK

Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu tanaman perkebunan

yang penting bagi Indonesia dan menempatkan Indonesia sebagai Negara

penghasil kakao terbesar kedua di dunia. Namun, produktivitas perkebunan kakao

di Indonesia tergolong rendah diantaranya disebabkan oleh rendahnya mutu bibit

kakao yang ditanam. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mendapatkan bibit

yang berkualitas diantaranya melalui teknik embryogenesis somatik. Namun,

persentase keberhasilan induksi embryo somatik masih tergolong rendah.

Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh penambahan kinetin dan K2SO4

ke dalam medium tanam terhadap keberhasilan induksi embryo somatik pada

tanaman kakao. Eksplan yang digunakan adalah bunga kakao yang di peroleh dari

kebun kakao di Desa Limpakuwus, Kecamatan Sumbang, Kabupaten Banyumas.

Eksplan kemudian di sterilkan dengan menggunakan larutan kaporit 6% selama

15 menit dan diisolasi stamen dan petalanya selanjutnya di tanam pada medium

induksi kalus. Kultur dipelihara ditempat gelap di subkultur setiap 2 minggu

sekali, setelah 4 minggu kalus yang bersifat remah (friabel) dipindahkan ke

medium induksi embryo dengan pemberian Kinetin yang dikombinasikan dengan

K2SO4. Kultur dipelihara selama 8 minggu dan dilakukan subkultur 4 minggu

sekali. Dilakukan pengamatan tentang persentase keberhasilan induksi embryo,

rata - rata jumla akar yang muncul, morfologi kalus dan pertambahan berat basah

kalus. Data yang diperoleh kemudian dianalisis 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 kalus remah yang diperoleh dari eksplan staminodia maupun petala serta

ditanam pada medium DKW (Driver & Kuniyuki, 1984) dengan penambahan 5 x

10-8

M kinetin mampu menginduksi pembentukan embryo somatik dengan tingkat

keberhasilan yang relatif rendah (2,5%). Penambahan kinetin dengan konsentrasi

yang lebih rendah dari 5 x 10-8

M tidak mampu menginduksi pembentukan

embryo somatik kakao, bahkan mengubah morfologi kalus dari bersifat remah dan

berwarna kuning kecoklatan menjadi kalus kompak dan berwarna putih, serta

mampu menginduksi pembentukan akar. Penambahan K2SO4 ke dalam medium

tanam juga tidak berhasil menginduksi pembentukan embryo somatik kakao.

Penambahan K2SO4 dengan konsentrasi yang rendah (0 dan 4,5x10-3

M) mampu

meningkatkan pertumbuhan kalus sedangkan penambahan K2SO4 dengan

konsentrasi yang tinggi (13x10-3

dan 18x10-3

M) justru menghambat pertumbuhan

kalus.

Kata kunci: Embryogenesis somatik, Kakao, Kinetin, K2SO4

ix


10

THE EFFECT OF ADDING 6-furfurylamino purine (KINETIN) AND

potassium sulfate (K2SO4) TO INCREASE THE SUCCES OF THE

EMBRYO INDUCTION OF SOMATIC CACAO (Theobroma cacao L.)

IN VITRO

ABSTRACT

Cacao (Theobroma cacao L.) is one of the main plantation commodities

that has important role in Indonesian economic and Indonesia becomes the big

second of producing the cacao in the world. However, the plantation production of

cacao was low. One of the causes was the low quality of the seed. Some effort had

been done to get the high quality of the seed in large quantity through somatic

embryogenesis technique, for example.Yet, the level of the success was supposed

to be low. This research aimed to increase the success of the embryo induction of

somatic through effectiveness test of the addition of kinetin and K2SO4 into

planting media toward the success of embryo induction of somatic cacao. The

explant used was the cacao flower got from cacao plantation in Limpakuwus

Village, Sumbang, Banyumas. The explant was then sterilized using the chlorine

solution of 6% for 15 minutes and isolated stamen and the petals were planted in

callus induction. The culture was cared in dark place in the sub culture every 2

weeks. After 4 weeks, the friable callus was moved to the medium of embryo

induction with kinetin combined with K2SO4. The culture was cared for 8 weeks

and sub cultured once four weeks. The observation was done to the success

percentage of embryo induction, the average number of growing root, callus

morphology and increase weight of wet callus. The data was analyzed using

variant analysis (ANOVA) with the trust level of 95% and then continued by real

different test of Fisher’s Least Significant Differences (LSD). The result the of

research showed that friable callus got from either staminodia explant or petals

and planted in DKW (Driver and Kuniyuki, 1982) with addition of 5x10-8

M of

kinetin could induct the embryo formation of somatic cacao with relatively low

success level (2,5%). The addition of kinetin with the lower concentration than

5x10-8

M kinetin could not induct the embryo formation of somatic cacao, it even

changed the callus morphology from friable and brown yellow to compact and

white callus, and it could induct root formation. The addition of K2SO4 into

planting medium was neither successful to into induct the embryo formation of

somatic cacao. However, the addition of K2SO4 with low concentration (0 and

4,5x10-3

M) hindered the growth of callus whereas the addition K2SO4 of with

high concentration (13x10-3

and 18x10-3

M) it inhibits the growth of callus.

Key Words: Somatic Embryogenesis, Cacao, Kinetin, K2SO4

x


11

DAFTAR ISI

Halaman

UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................ vii

ABSTRAK ................................................................................................... ix

ABSTRACT.................................................................................................. x

DAFTAR ISI ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................... 6

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................... 6

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) ..................................... 8

2.1.1 Morfologi Kakao ............................................................. 8

2.1.2 Kultivar Kakao ................................................................ 11

2.1.3 Manfaat Kakao ................................................................ 13

2.2 Budidaya Kakao dan Permasalahan Kakao di Indonesia ............ 14

2.2.1 Produksi Kakao ............................................................... 14

2.2.2 Permasalahan Budidaya Kakao di Indonesia .................... 16

2.2.3 Pembibitan Tanaman Kakao di Indonesia ........................ 17

2.3 Perkembangan Penelitian Embryogenesis Somatik Kakao ......... 19

2.4 Medium Tanam ......................................................................... 25

2.4.1 Makronutrien ................................................................... 26

2.4.2 Mikronutrien .................................................................... 28

2.4.3 Vitamin............................................................................ 28

2.4.4 Asam- Asam Amino ........................................................ 29

2.4.5 Sumber Energi ................................................................. 29

2.5 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) ...................................................... 30

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian ........................................ 32

3.2 Isolasi dan Sterilisasi Bunga Kakao ........................................... 32

3.3 Prosedur Embryogenesis Somatik Kakao ................................... 34

3.3.1 Induksi Kalus ................................................................... 34

3.3.2 Induksi Embryo ............................................................... 35

3.4 Observasi dan Pengumpulan Data .............................................. 36

3.5 Analisis Data ............................................................................. 37

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Induksi Embryo Somatik Kakao ............................................... 38

4.2 Pengaruh Penambahan Kinetin dan K2SO4 terhadap

Pertumbuhan Kalus Kakao ....................................................... 39

4.3 Pengaruh penambahan Kinetin dan K2SO4 terhadap

Morfogenesis Kalus Kakao ....................................................... 41

4.4 Pembahasan.............................................................................. 45

xi


12

4.4.1 Pengaruh Kinetin terhadapInduksi Embryo Somatik

Kakao .............................................................................. 45

4.4.2 Pengaruh Penambahan K2SO4 terhadap Induksi Embryo

Somatik Kakao ................................................................ 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................... 51

5.2 Saran ......................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 53

LAMPIRAN ................................................................................................ 59

xii


13

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Konsentrasi kinetin dan K2SO4 yang ditambahkan ke dalam

medium induksi embryo ............................................................. 36

Tabel 4.1 Respon morfologi kalus yang terinduksi pada medium dengan

penambahan Kinetin dan K2SO4 setelah 8 minggu kultur ............ 43

xiii


14

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Negara dengan produktivitas kakao per Ha terbesar

di dunia pada tahun 2012 (FAO, 2014) ................................... 2

Gambar 2.1 Bunga kakao (Caulifloris; A), Struktur bunga kakao (B),

(Prawoto & Winarsih, 2010)................................................... 10

Gambar 2.2 Kulit buah kakao dipotong membujur (A), Biji kakao (B)

(Limbongan, 2011; Sari et al., 2013) ...................................... 11

Gambar 2.3 Tiga kultivar kakao, meliputi (A) Criollo, (B) Forastero dan

(C) Trinitario (http://www.google/images/kakao.com) ........... 12

Gambar 2.4 (a) Coklat bubuk; (b) Minuman berbahan baku coklat bubuk;

(c) Masker (http://www.google/images/manfaatcocoa.com) ... 14

Gambar 2.5 Produksi Kakao (FAO, 2014) ................................................. 15

Gambar 2.6 Luas area Perkebunan Kakao (FAO, 2014) ............................. 16

Gambar 2.7 Tahap perkembangan embryo somatik kakao: (a) tahap

globular, (b) tahap hati, (c) tahap torpedo, (d) tahap

kotiledon, (e) tahap planlet dan (f) tahap aklimatisasi (Li et

al., 1998; Minyaka et al., 2008) .............................................. 22

Gambar 3.1 Tahap sterilisasi dan isolasi bunga kakao (a) bunga kakao

dicuci dengan air mengalir dan membersihkan dengan

sabun cair, (b) bunga direndam dalam alkohol 70% selama

5 menit, (c) bunga direndam dalam larutan kaporit 6%

selama 15 menit, (d) isolasi petala dan staminodia

menggunakan pinset dan scalpel, (e) petala (panah hitam)

dan staminodia (panah biru) yang berhasil diisolasi, (f)

penanaman petala dan staminodia ke dalam medium induksi

kalus, (g) botol kultur ditutup dengan plastik dan diikat

menggunakan karet agar tidak terkontaminasi, (h) Kalus

bertipe remah ......................................................................... 33

Gambar 4.1 Embryo somatik yang muncul (tanda panah) dari kalus yang

ditanam ke dalam medium DKW dengan penambahan

5x108 M kinetin setelah umur 28 hari kultur ........................... 39

Gambar 4.2 Hasil embryo somatik kakao yang berkecambah membentuk

tanaman lengkap dengan batang dan daun (Planlet) yang

dipindah ke dalam medium DKW dengan penambahan 1 x

10-8

M kinetin; tanaman umur 12 minggu ............................... 39

xiv


http://www.google/images/kakao.com

http://www.google/images/manfaatcocoa.com

15

Gambar 4.3 Angka rata- rata berat basah kalus yang ditanam pada

medium tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan

penambahan Kinetin dan K2SO4 ............................................. 41

Gambar 4.4 Perubahan morfologi kalus kakao; (a) bertipe remah

(friabel) yang berwarna kuning kecoklatan menjadi (b)

kalus bertipe kompak yang berwarna putih ............................. 43

Gambar 4.5 Angka rata- rata jumlah akar yang ditanam pada medium

tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan penambahan

Kinetin dan K2SO4 ................................................................ 44

Gambar 4.6 Kalus yang ditanam pada medium DKW dengan

penambahan 5 x 10-8 M muncul akar dengan 1 buah akar

per kalus setelah 4 minggu kultur .......................................... 44

xv


PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN...

Documents

Transcript of PENGARUH PENAMBAHAN 6-furfurylamino purine (KINETIN...