PENGARUH KONSENTRASI GIBBERELLIC ACID (GA 3 ) TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A.

Transkripsi

1 PENGARUH KONSENTRASI GIBBERELLIC ACID (GA 3 ) TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Syarat Mencapai Derajat Sarjana S-1 Oleh: NUR SETIANI PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2015

2 ii

3 iii

4 iv

5 MOTTO Laa yukalifullahi nafsan illa wus aha Allah tidak akan membebani seseorang diluar kesanggupannya (QS. Albaqarah : 286) Sebaik baik warisan yang kita berikan adalah ilmu (Ali bin AbiThalib) Jangan lihat masa lampau dengan penyesalan, jangan lihat pula masa depan dengan ketakutan, tapi lihatlah sekitar mu dengan penuh kesadaran -James Thurber v

6 HALAMAN PERSEMBAHAN Alhamdulillah, puji syukur atas nikmat dan karunia Allah SWT sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan lancar. Skripsi ini saya persembahkan kepada: 1. Bapak dan ibu ku tercinta, yang tak hentinya selalu memberi do a, dukungan lahir maupun batin, serta perhatian. Terima kasih atas kesabaran, ketulusan kalian selama ini. 2. Kakak kakak (Wandi, Wiwit, Khanita,) dan adik ku (Selly) tercinta yang selalu memberi doa, semangat, serta motivasi. 3. Kakak kakak ipar ku (Putri, Ishak, Prasetya) yang selalu memberi inspirasi dan semangat. 4. Keponakan keponakan ku (Zidan, Gibran, Adelia) yang selalu memberikan kecerian.. vi

7 PENGARUH KONSENTRASI GIBBERELLAT ACID (GA 3 ) TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) ABSTRAK Kopi robusta (Coffea canephora piere ex A. Frohner) merupakan salah satu tanaman andalan dari komoditas perkebunan Indonesia. Pada tahun 2014, total produksi biji kopi yang dihasilkan Indonesia mencapai lebih dari 600 ribu ton per tahun, sehingga menempatkan Indonesia sebagai negara penghasil kopi terbesar ketiga di dunia setelah Brazil dan Vietnam (FAO, 2014). Produksi biji kopi yang tinggi tersebut dihasilkan dari lahan perkebunan di Indonesia yang sangat luas, pada tahun 2014 mencapai lebih dari 1,3 juta Ha. Namun demikian, produktivitas perkebunan kopi di Indonesia masih tergolong rendah, yaitu hanya seperempat dari negara-negara penghasil kopi utama di dunia (FAO, 2014). Salah satu faktor yang diduga menjadi penyebab rendahnya produktivitas kopi di Indonesia adalah rendahnya penggunaan kualitas bibit kopi yang dibudidayakan (Priyono, 2010). Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk produksi bibit kopi yang berkualitas dengan jumlah yang banyak adalah menggunakan teknik embryogenesis somatik (Lubis, 2013). Namun demikian, waktu kultur yang digunakan dalam kondisi in vitro untuk produksi bibit kopi dengan teknik embriogenesis somatik sekitar 12 bulan. Salah satu inovasi yang dapat digunakan untuk mempersingkat waktu kultur dalam kondisi in vitro adalah dengan cara mengaklimatisasikan embrio somatik yang terbentuk secara langsung (direct sowing) ke dalam kondisi ex vitro. Namun demikian, tingkat keberhasilan dari teknik direct sowing masih relatif rendah. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keberhasilan aklimatisasi embrio somatik kopi secara langsung dengan menggunakan zat pengatur tumbuh (ZPT) GA 3 yang ditambahkan ke dalam medium tumbuh. Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah embrio somatik kopi robusta. Embryo somatik kopi robusta berhasil diaklimatisasikan secara langsung dengan keberhasilan yang tinggi. Medium tanam dengan penambahan GA 3 berhasil meningkatkan persentase keberhasilan aklimatisasi embryo dari 40 % pada medium tanpa penambahan GA 3 menjadi 70 % pada medium dengan GA 3 pada konsentrasi 10-4 M. Perlakuan medium tanam dengan penambahan GA 3 juga berhasil meningkatkan tinggi bibit kopi robusta yang dihasilkan dari sekitar 0,4 cm pada medium tanpa GA 3 menjadi 0,9 cm pada medium dengan penambahan GA 3 dengan konsentrasi 10-4 M. Kata kunci : direct sowing, embriogenesis somatik, GA 3, kopi robusta vii

8 UCAPAN TERIMA KASIH Assalamu alaikumwr.wb Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat, nikmat dan hidahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Giberrelic Acid (GA 3 ) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) secara Ex Vitro dengan lancar. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sisunandar, Ph.D selaku Pembimbing Utama dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Pembimbing Pendamping sekaligus Ketua Program Studi Pendidikan Biologi yang telah sabar dalam memberikan bimbingan, nasehat, saran dan arahan kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: 1. Drs. Ahmad, M.Pd, 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 dalam membantu penulis selama proses penelitian berlangsung. 4. Sahabat dan teman teman seperjuangan di program studi pendidikan biologi (Novita, Turiyah, Ina Nur Kharoma, Ariyanto, Wildan, Dio, meitri,) yang selalu ada untuk berbagi ide, ilmu dan pengalaman. 5. Keluarga ku yang selalu memberikan do a, dukungan dan perhatian 6. Sahabat dan teman-teman Purnama Kost (Anggun, Nora, Mba Selvy, Mba Umul, Mba Afny, Mba Arum, Lela) yang selalu berbagi candatawa di kosan yang indah ini. Semoga Allah selalu meridloi dan membalas kebaikan kalian. Amiin. Skripsi ini diharapakan dapat memberikan manfaat bagi para pembaca. Saran dan viii

9 kritik sangat penulis harapakan guna perbaikan penulisan skripsi yang akan datang. Wassalamu alaikumwr. Wb Purwokerto, Agustus 2015 Penulis ix

10 DAFTAR ISI UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... viii x xii xiii xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1.1. Biologi kopi robusta (Coffea canephora pierre ex. A. Froehner.) MorfologiKopi VarietasKopi ManfaatKopi Budidaya Kopi dan Permasalahannya Produksi Kopi Indonesia Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia Pembibitan Kopi di Indonesia Embriogenesis Somatik Kopi dan Permasalahannya Aklimatisasi Embrio Somatik Secara Langsung (Direct sowing) x

11 2.5 Asam Giberelat BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian Perbanyakan Embrio Somatik Prosedur aklimatisasi Embrio Somatik Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengaruh Penambahan Giberrelic Acid (GA 3 ) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Pengaruh Penambahan Giberrelic Acid (GA 3 ) Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Pembahasan BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel Halaman 3.1. Konsentrasi Zat Pengatur Tumbuh GA xii

13 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman Produktivitas perkebunan kopi di Indonesia dibandingkan dengan tiga Negara lainnya yang dikenal sebagai Negara dengan produktivitas kopi tertinggi di dunia (FAO, 2014)... Akar lateral kopi (A), batang tanaman kopi bersifat dimorfisme (B;Panggabean, 2011), daun tanaman kopi (C;Panggabean, 2011), bunga kopi (D;Panggabean, 2011), biji kopi (E;Panggabean, 2011), perbedaan biji kopi robusta dan kopi arabika (F; Panggabean, 2011)... Kopi arabika (A), kopi robusta (B), perbedaan biji kopi robusta dan arabika (C; Prastowo et al., 2010) Beberapa pemanfaatan bagian bagian dari tanaman kopi (A) batang kopi dapat dimanfaatkan sebagai arang, (B) teh dari daun kopi, (C) kulit biji kopi dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, (D) berbagai olahan makanan, masker dan lulur dari bubuk kopi (Prawirodigdo et al., 2005; Siahaan, 2008) Lima Negara penghasil kopi dengan produksi terbesar di dunia daritahun (FAO, 2014) Lima Negara dengan luas area perkebunan kopi terluas di dunia pada tahun 2012 (FAO, 2014)... Perbanyakan tanaman kopi secara generatif (Prastowoet al., 2010) xiii

14 Beberapa contoh perbanyakan tanaman secara vegetative pada tanaman kopi (A) stek, (B) okulasi, (C) sambung pucuk (Prastowo et al., 2010)... Tahapan embryogenesis somatik; induksi kalus embriogenik (A), induksi embrio tahap globular (B), embrio tahap hati (C), embrio tahap torpedo (D), embrio tahap kotiledon (E), tahap perkecambahan (F; Lubis, 2013)... Struktur GA 3... Embrio Somatik Kopi robusta... Kalus Embriogenik (A), MIE yang diletakkan pada shaker (Kottermann 4010, Germany; B) Tahapan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta, embrio somatic dicuci bersih menggunakan air mengalir (A), embrio somatic direndam dalam larutan 2 % fungisida (B), embrio somatic ditanam kedalam medium campuran arang sekam dan cocopit steril serta medium dasar MS cair tanpa penambahan vitamin dan gula (C), kultur dipelihara dengan intensitas cahaya 2000 lux dan fotoperiode 14 jam waktu terang dan 10 jam waktu gelap (D) Persentase keberhasilan aklimatisasi embrio somatic dengan penambahan GA 3 sesudah 12 minggu kultur. Diagram batang merupakan angka rata rata ± standar error. Huruf yang ada pada setiap diagram menunjukan adanya perbedaan yang sangat antar perlakuan pada taraf kepercayaan 95 %... Pengaruh GA3 dengan konsentrasi 10-7 M 10-4 M terhadap tinggi embrio. Diagram merupakan angka rata rata ± standar error setiap perlakuan dengan ulangan sebanyak 3 kali yang diamati selama 12 minggu. Huruf yang berbeda pada setiap diagram menunjukan adanya perbedaan yang sangat nyata antar perlakuan setelah dianalisis dengan menggunakan beda nyata terkecil xiv

15 4.3 (LSD) pada tingkat kepercayaan 95 %... Contoh bibit yang memiliki tinggi rata rata mencapai 0,9 cm yang berhasil tumbuh pada medium tanam dengan penambahan GA 3 sebesar 10-4 M setelah 12 minggu kultur xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Lampiran Halaman 1. Medium Murashige-Skoog (MS;1962) yang terdiri atas makronutrien dan mikronutrien yang dikombinasikan dengan Na 2 EDTA dan FeSO 4 7H 2 O untuk 500 ml xvi