Embed Size (px)
Citation preview
Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2013
Penguji : Aunurohim, DEA Kristanti Indah Purwani, S.Si., M.Si Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si
EFEKTIVITAS META-TOPOLIN DAN NAA TERHADAP PERTUMBUHAN IN VITRO STROBERI (Fragaria ananassa var. DORIT) PADA MEDIA MS
PADAT DAN KETAHANANNYA DI MEDIA AKLIMATISASI
Tugas Akhir - SB091358
Pembimbing : Dini Ermavitalini, S.Si., M.Si Dita Agisimanto, Ph.d
Oleh
Silvina Resti Lestari
1509100015
Latar Belakang (1)
Produksi di Indonesia 24846 ton dan perkembangan
produksinya 29,87% per tahun (BPS, 2011)
buah matang merah menyala, ukuran buahnya besar (panjang 43-
50 mm, lebar 30-36 mm) dan rasanya manis (Iszak, et. al., 1992)
Perbanyakan Konvensional
2
Latar Belakang (2)
Kultur in vitro dipengaruhi oleh
keseimbangan ZPT, komposisi garam
anorganik dan bentuk fisik media (Gunawan,
1992)
kelebihan media padat perkembangan eksplan
mudah diamati jika terjadi kontaminasi,
eksplan yang tidak terkontaminasi dapat diselamatkan
(Katuuk , 1989)
Kombinasi auksin dan sitokinin
terbaik 0,025 mg/l NAA dengan 0,5 mg/l BAP (Balitjestro,
2012)
Meta-topolin (mT) pembelahan sel
inisiasi tunas dan pertumbuhan
dominansi apikal (Çag, 2003)
Penggunaan mT pada Pelargonium
menghasilkan enam kali lipat dalam jumlah
tunas jika dibandingkan dengan BAP
(Wojtania, 2010)
Aklimatisasi Tahap paling
kritis
3
Permasalahan
a. Berapakah kombinasi konsentrasi mT dan NAA yang efektif untuk pertumbuhan stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) pada media in vitro MS padat.
b. Bagaimana keberhasilan aklimatisasi stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang ditumbuhkan pada media yang mengandung mT dan NAA.
4
Batasan Masalah
a. Eksplan yang digunakan adalah planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang berumur 3 bulan yang sebelumnya telah dikultur (media MS dengan penambahan 0,025 mg/l NAA dan 0,5 mg/l BAP selama 2 bulan dan dalam media MS tanpa pengatur tumbuh dan diperkaya dengan arang aktif (1,5 mg/L) selama 1 bulan).
b. Media yang digunakan adalah MS padat dengan penambahan mT konsentrasi 0,25 mg/l; 0,5 mg/l; 0,75 mg/l dan 1 mg/l dikombinasikan dengan ZPT NAA konsentrasi 0,05 mg/l; dan 0,025 mg/l.
c. Kontrol yang digunakan adalah konsentrasi ZPT 0,025 mg/l NAA dengan 0,5 mg/l BAP.
d. Pengamatan pengaruh konsentrasi mT dan NAA terhadap pertumbuhan tunas stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) terdiri dari tinggi tanaman, lebar daun, jumlah daun, berat basah, berat kering, panjang akar dan rasio shoot/root setelah 1 bulan masa inkubasi. Sedangkan pengamatan keberhasilan aklimatisasi dibatasi pada pengamatan jumlah tunas, persentase tanaman yang hidup setelah 2 minggu masa aklimatisasi.
5
Tujuan
a. Mendapatkan kombinasi konsentrasi mT dan NAA yang efektif untuk pertumbuhan stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) pada media in vitro MS padat.
b. Mendapatkan informasi keberhasilan aklimatisasi stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang ditumbuhkan pada media yang mengandung mT dan NAA.
Memberikan informasi konsentrasi zat pengatur tumbuh yang efektif untuk menghasilkan bibit stoberi (Fragaria ananassa var. Dorit) dengan tunas yang banyak sehingga didapatkan hasil produksi yang maksimal serta memberikan informasi mengenai keberhasilan aklimatisasinya untuk meningkatkan produksi stroberi
6
Manfaat
Metodologi
Waktu dan Tempat Penelitian Februari-April 2013
di laboratorium Pemuliaan Tanaman Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika (Balitjestro), Batu
Persiapan eksplan Sterilisasi Pembuatan
Media Penanaman
Eksplan Aklimatisasi
Skema Kerja
7
Planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) umur ± 3 bulan.
Persiapan Eksplan
8
2 bulan dalam media MS dengan
0,025 mg/l NAA dan 0,5 mg/l BAP
1 bulan dalam media MS 0 + arang
aktif (1,5 mg/L)
Sterilisasi
9
Tempat
Bagian dalam dengan alkohol 70%
lampu ultraviolet (UV) dinyalakan selama 1 jam
Sebelum dan selama pemakaian blower dinyalakan
dilakukan penyemprotan dengan alkohol 70% terhadap kedua telapak tangan dan alat-alat yang
akan digunakan
Sterilisasi
Alat
Dicuci bersih, dikeringkan dan dibungkus dengan kertas
Disterilisasi dalam autoclave suhu 121°C selama 15 menit
Saat proses inokulasi eksplan, alat-alat dissecting set disterilisasi dengan alkohol 96% dan dibakar
dengan nyala api spiritus setiap kali akan digunakan di laminar air flow
10
Sterilisasi
Media
Media perlakuan di masukkan ke dalam botol kultur
Ditutup rapat
disterilisasi dengan autoclave dengan suhu 1210C selama 15 menit
11
Pembuatan Media • Makro • Mikro • Vitamin • Sukrosa • Fe EDTA • Myo inositol
Diaduk hingga larut
Diukur pH : 5,8
ZPT sesuai konsetrasi perlakuan
Akuades sampai volume 1 liter
agar
Dimasak hingga larut dan mendidih
Dituang ke botol kultur dan diberi label dan disterilisasi
12
Penanaman Eksplan
Eksplan (planlet stroberi var. Dorit umur 3 bulan)
Digunting daun yang ada
Ditimbang dengan neraca
analitik dan diukur tingginya
Ditanam dalam media perlakuan
menggunakan pinset tanam
Ditutup rapat dan di beri plastik
warp
Diinkubasi selama 1 bulan. Subkultur
dilakukan setiap 2 minggu
13
Aklimatisasi
Eksplan setelah 1
bulan inkubasi
Disungkup dengan plastik
transparan
Dicuci dengan air mengalir
sampai bersih
Direndam dalam larutan antifungal
(Benlate® 2 g/l) selama 30 menit
Dipelihara selama 2 minggu
Ditanam pada media arang sekam
14
Rancangan Penelitian
Seluruh data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan ANOVA dan jika ada pengaruh maka dilanjutkan dengan uji Tukey dengan tingkat kesalahan 5% menggunakan software Minitab
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 kali ulangan. Tiap botol ulangan berisi 4 eksplan . Eksplan 1 dan 2 untuk pengamatan in vitro, eksplan 3 dan 4 untuk pengamatan ex vitro
15
1. 0 mg/L mT + 0 mg/L NAA 2. 0,25 mg/L mT + 0,025 mg/L NAA 3. 0,25 mg/L mT + 0,05 mg/L NAA 4. 0,5 mg/L mT + 0,025 mg/L NAA 5. 0,5 mg/L mT + 0,05 mg/L NAA 6. 0,75 mg/L mT + 0,025 mg/L NAA 7. 0,75 mg/L mT + 0,05 mg/L NAA 8. 1 mg/L mT + 0,025 mg/L NAA 9. 1 mg/L mT + 0,05 mg/L NAA 10. 0,5 mg/L BAP+ 0,025 mg/L NAA (kontrol positif)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Tinggi Tanaman
In Vitro
Perlakuan ZPT
Rataan Tinggi Tanaman mT (mg/L) NAA (mg/L)
1 0 0 1,3333 a
2 0,25 0,025 0,9083 ab
3 0,25 0,05 0,7750 ab
4 0,5 0,025 0,7917 ab
5 0,5 0,05 0,6417 ab
6 0,75 0,025 0,4833 b
7 0,75 0,05 0,6417 ab
8 1 0,025 0,5083 ab
9 1 0,05 0,6083 ab
10 0,5 BAP 0,025 0,2583 b (kontrol positif)
Tabel 2. Rataan tinggi tanaman pada eksplan planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 30 hari
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf sama menunjukkan tidak beda nyata dengan uji Tukey pada α=0,05
17
Gambar 5. Tanaman stoberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 30 hari diberi perlakuan mT dan NAA serta BAP dan NAA secara in vitro (angka pada gambar menunjukkan perlakuan) (Dokumentasi pribadi). 18
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Lebar Daun
In Vitro
Perlakuan ZPT
Rataan Lebar Daun mT (mg/L) NAA (mg/L)
1 0 0 0,7167 b
2 0,25 0,025 0,8167 ab
3 0,25 0,05 0,6250 b
4 0,5 0,025 1,0167 a
5 0,5 0,05 0,6250 b
6 0,75 0,025 0,7667 ab
7 0,75 0,05 0,7250 ab
8 1 0,025 0,7750 ab
9 1 0,05 0,9083 ab
10 0,5 BAP 0,025 0,7167 b (kontrol positif)
Tabel 3. Rataan lebar daun pada eksplan planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 30 hari
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf sama menunjukkan tidak beda nyata dengan uji Tukey pada α=0,05
19
Konsetrasi yang dibutuhkan sama
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Jumlah Daun
In Vitro
Perlakuan ZPT
Rataan Jumlah Daun mT (mg/L) NAA (mg/L)
1 0 0 2,750 c
2 0,25 0,025 7,917 abc
3 0,25 0,05 8,333 abc
4 0,5 0,025 5,000 c
5 0,5 0,05 5,500 bc
6 0,75 0,025 12,417 a
7 0,75 0,05 11,583 ab
8 1 0,025 7,167 abc
9 1 0,05 8,667 abc
10 0,5 BAP 0,025 7,667 abc (kontrol positif)
Tabel 4. Rataan jumlah daun pada eksplan planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 30 hari
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf sama menunjukkan tidak beda nyata dengan uji Tukey pada α=0,05
20
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Berat Basah
In Vitro
Perlakuan ZPT
Rataan Berat Basah mT (mg/L) NAA (mg/L)
1 0 0 0,07592 c
2 0,25 0,025 0,14217 abc
3 0,25 0,05 0,10633 abc
4 0,5 0,025 0,16500 abc
5 0,5 0,05 0,09950 bc
6 0,75 0,025 0,22117 ab
7 0,75 0,05 0,20042 abc
8 1 0,025 0,15617 abc
9 1 0,05 0,23025 a
10 0,5 BAP 0,025 0,22575 a (kontrol positif)
Tabel 5. Rataan berat basah pada eksplan planlet stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 30 hari
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf sama menunjukkan tidak beda nyata dengan uji Tukey pada α=0,05
21
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Berat Kering
• Pemberian perlakuan kombinasi ZPT mT dan NAA berpengaruh tidak nyata terhadap berat kering stoberi pada α=0,05 (P : 0.100)
• Berat Kering tertinggi terdapat pada perlakuan 4 (0,25 mg/l mT + 0,025 mg/l NAA)
• Berat kering tanaman tergantung dari kemampuan kecepatan sel-sel tersebut untuk membelah, membesar dan memanjang.
• Kecepatan sel beraktivitas ini dapat dipengaruhi oleh hormon tumbuh seperti auksin dan sitokinin
• Akumulasi bahan kering mencerminkan kemampuan tanaman dalam mengikat energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis, serta interaksinya dengan faktor-faktor lingkungan lainnya
In Vitro
22
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Panjang Akar
In Vitro
• Pemberian perlakuan kombinasi ZPT mT dan NAA berpengaruh tidak nyata terhadap panjang akar stoberi pada α=0,05 (P : 0,058)
• Panjang akar tertinggi terdapat pada perlakuan 6 (0,7g mg/l mT + 0,025 mg/l NAA)
• Auksin dianggap sebagai faktor utama yang mengontrol pembentukan akar (Vanhala, 1997).
• Pada penelitian ini panjang akar tidak berbeda nyata diduga karena konsentrasi NAA yang digunakan hanya dua macam. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, auksin akan menghambat pertumbuhan tanaman (Wijayati, 2005).
23
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Rasio Shoot/Root
In Vitro
• Pemberian perlakuan kombinasi ZPT mT dan NAA berpengaruh tidak nyata terhadap rasio shoot/root stoberi pada α=0,05 (P=0.100)
• Rasio S/R tertigggi terdapat pada perlakuan 8 (1 mg/l mT + 0,025 NAA)
• Homeostasis tajuk dan akar merupakan upaya organ tanaman tersebut mempertahankan keseimbangan fisiologis, sehingga masing-masing organ tanaman dapat melakukan fungsinya secara normal
• Tingginya rasio shoot/root menandakan bahwa nilai berat kering tajuk (shoot) jauh lebih tinggi dari pada nilai berat kering akar (root).
• Pada stroberi, berat kering tajuk (shoot) diharapkan lebih tinggi karena hasil produksi yang dimanfaatkan adalah buah.
24
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Persentase Tanaman yang Hidup
Ex Vitro
Perlakuan ZPT Persentase Tanaman stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang Hidup (%) mT (mg/L) NAA (mg/L)
1 0 0 100
2 0,25 0,025 100
3 0,25 0,05 100
4 0,5 0,025 100
5 0,5 0,05 100
6 0,75 0,025 100
7 0,75 0,05 100
8 1 0,025 100
9 1 0,05 50
10 0,5 BAP 0,025 66,66667 (kontrol positif)
Tabel 6. Persentase tanaman stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang hidup setelah 14 hari masa aklimatisasi
• Pada saat aklimatisasi, akar merupakan organ sangat menentukan keberhasilan aklimatisasi
• Pemberian BAP pada saat in vitro memberikan kecenderungan akumulasi metabolit BA, [9G]BAP, yang bersifat toksik pada bagian basal planlet (rooting zona) (Werbrouck, 1995).
• Metabolit utama mT, [OG]mT, O-glukosida mT, yang dapat didegradasi dengan mudah selama aklimatisasi 25
Gambar 7. Tanaman stoberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah 14 hari aklimatisasi (angka pada gambar menunjukkan perlakuan) (Dokumentasi pribadi).
26
Pengaruh Pemberian mT dan NAA terhadap Jumlah Tunas Baru
Ex Vitro
• Pemberian perlakuan kombinasi ZPT mT dan NAA berpengaruh tidak nyata terhadap jumlah tunas baru stoberi pada α=0,05 (P=0,472)
• Jumlah tunas baru tertinggi terdapat pada perlakuan 7 (0,75 mg/l mT + 0,05 mg/L NAA)
• Perakaran yang baik berkorelasi positif dengan ketahanan tanaman pada saat aklimatisasi karena akar berfungsi menyerap hara dari media aklimatisasi untuk menyediakan hara yang cukup bagi tanaman untuk dapat tumbuh. Pertumbuhan tersebut ditandai dengan munculnya tunas dan daun baru (Marzuki, 1999).
• mT dapat meningkatkan jumlah tunas pada kultur in vitro (Wojtania, 2010).
• Jumlah tunas saat ex vitro juga dipengaruhi oleh perlakuan saat in vitro dan genotip dari tanaman (Valero-Aracama, 2010).
27
Kesimpulan
• Pemberian perlakuan variasi kombinasi mT dan NAA pada saat in vitro berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, lebar daun, jumlah daun, dan berat basah, tetapi pengaruhnya tidak menunjukkan perbedaan yang nyata diantara semua kombinasi konsentrasi yang diujikan. Pemberian perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap berat kering, panjang akar dan rasio shoot/root.
• Keberhasilan aklimatisasi stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) yang diberikan perlakuan variasi kombinasi mT dan NAA pada saat in vitro lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan variasi kombinasi BAP dan NAA
Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengetahui efek mT terhadap stroberi (Fragaria ananassa var. Dorit) setelah masa aklimatisasi (post vitro). Hal ini untuk mengetahui secara pasti efek mT terhadap hasil produksi buah stroberi Dorit dibandingkan dengan BAP. Selain itu, juga perlu dilakukan efek mT terhadap kestabilan genetik tanaman stroberi Dorit.
Saran
29
TERIMA KASIH
