Seminar Proposal Tugas Akhir SB Oleh: Daniar Robbiani ( ) Dosen Pembimbing Tutik Nurhidayati, S.Si.,M.Si. Nurul Jadid, S.Si.,M.Sc.

Transkripsi

1 Seminar Proposal Tugas Akhir SB Oleh: Daniar Robbiani ( ) Dosen Pembimbing Tutik Nurhidayati, S.Si.,M.Si. Nurul Jadid, S.Si.,M.Sc.

2 Nicotiana tabacum L. Manfaat: -Sumber pendapatan negara(rokok) - insektisida - kesehatan(obatobatan) (Wang dkk,2008) LATAR BELAKANG Tembakau Madura var. Prancak 95 Budidaya Kultur jaringan Konvensional Membutuhkan waktulama, hasil beragam modern kualitas tanaman unggul (samadenganinduk), jumlah yang banyak dalam waktu yang relatif lebih cepat Hasil??? Medium MS ZPT NAA : Kinetin (2:3) (Suryowinoto, 1991) Eksplan daun (Hendaryono, 1994).

3 PERMASALAHAN 1. Kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin 2. Pengaruh kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin? Morfogenesis kultur in vitro Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95 Morfogenesis kultur in vitro Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95 BATASAN MASALAH jumlah tunas jumlah akar Morfologi kalus (warna & tekstur) respon organogenesis respon callogenesis

4 TUJUAN 1.Menentukan kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin 2.Mengetahui pengaruh kombinasi konsentrasi NAA dan Kinetin Morfogenesis kultur in vitro Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95 MANFAAT alternatif teknik budidaya bagi tanaman tembakau (Nicotiana tabacum L.).

5 METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari Maret 2010 di Laboratorium Kultur Jaringan Program Studi Biologi ITS. Jenis tembakau (Nicotiana tabacum L.) yang digunakan adalah tembakau Madura var. Prancak 95 yang diperoleh dari PT. Sadhana-Pasuruan.

6 Metodologi Sterilisasi Alat & lingkungan kerja Sterilisasi etanol aquades steril Sodium hipochlorit Pembuatan media Sterilisasi Diinokulasi pada medium MS dengan 30 kombinasi ZPT NAA dan Kinetin Analisa data : -Respon callogenesis, organogenesis - jumlah tunas, akar -Tekstur dan warna kalus Pengamatan Hasil

7 I Air mengalir Sterilisasi dan Inokulasi Eksplan 70 % etanol Aquades Steril Eksplan Nicotiana tabacum L 1 % sodium hypochlorite (Bayclin ) Aquades Steril (Fowke, L.C. et al, 1983). Daun muda Nicotiana tabacum L. Hasil Kultur Nicotiana tabacum L.??? II Dipotong persegi (0,5-1 cm 2 ) diinkubasi ± 30 hari (25-28 o C), fotoperiode 16 jam terang 8 jam gelap, pencahayaan lampu flourescen 40 watt (Gunawan, 1995). diinokulasi ke media MS dengan posisi horizontal dan bagian abaksial menempel pada permukaan medium (Dhaliwal et al., 2004).

8 Perbandingan Komposisi ZPT NAA dan Kinetin pada perlakuan NAA (N) 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 4 kali ulangan. KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 0 ppm N 0 K 0 N 1 K 0 N 2 K 0 N 3 K 0 N 4 K 0 1 ppm N 0 K 1 N 1 K 1 N 2 K 1 N 3 K 1 N 4 K 1 2 ppm N 0 K 2 N 1 K 2 N 2 K 2 N 3 K 2 N 4 K 2 3 ppm N 0 K 3 N 1 K 3 N 2 K 3 N 3 K 3 N 4 K 3

9 Analisa Data 1. Uji Kuantitatif Jika eksplan yang ditumbuhkan menghasilkan tunas atau akar, maka akan dihitung jumlah tunas jumlah akar Seluruh data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan ANOVA dan jika ada pengaruh maka dilanjutkan dengan Uji Tukey dengan tingkat kesalahan 5% menggunakan Minitab.

10 Hipotesis H 0 = Tidak ada pengaruh kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin terhadap morfogenesis eksplan tanaman tembakau. H 1 = Ada pengaruh kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin terhadap morfogenesis eksplan tanaman tembakau. Variabel Variabel bebas :perbandingan konsentrasi zat pengatur tumbuh NAA dan Kinetin Variabel terikat : jumlah akar dan jumlah tunas Variabel terkendali : ph, suhu, dan pencahayaan.

11 2. Uji Kualitatif a. Kalus Jika eksplan yang ditumbuhkan menghasilkan kalus maka dilakukan pengamatan secara deskriptif yaitu morfologi kalus: tekstur kalus (lunak, keras, dan padat) warna kalus (kekuning-kuningan, kehijau-hijauan, hijau terang) (Ali, 2007). b. Respon Organogenesis dan Callogenesis Pengukuran persentase pertumbuhan eksplan (% eksplan membentuk kalus, % eksplan bertunas, % eksplan berakar, % eksplan bertunas dan berakar).

12 Hasil dan Pembahasan Respon callogenesis Terjadi di semua perlakuan, kecuali perlakuan Kinetin tunggal (0%) : - 25 % 0 ppm Kinetin 0 ppm NAA % NAA tunggal, interaksi NAA dan Kinetin Tabel Respon Callogenesis NAA (N) KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm 0 ppm 25% 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%

13 0 ppm NAA 0 ppm Kinetin (25%) penambahan volume eksplan, terbentuk tonjolan kecil (kalus) tanpa disertai adanya respon organogenesis (tunas, akar). Hipotesis : pengaruh hormon endogen eksplan mampu memacu sel untuk berkembang dan memperbanyak diri tetapi waktu yang dibutuhkan cenderung lama Kalus Gambar Eksplan dengan perlakuan 0 ppm NAA dan 0 ppm Kinetin

14 Tekstur dan Warna Kalus Tabel Tekstur dan Warna Kalus NAA (N) KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm 0 ppm 1 b 4 b 4 a 4 a 4 a 4 b 1 ppm 0 2 a 2 a 2 a 2 a 4 b 2 ppm 0 3 a 2 a 1 a 1 a 2 a 3 ppm 0 2 a 2 a 2 a 2 a 1 b 4 ppm 0 2 a 2 a 2 a 2 a 2 a Dominan : Warna Putih Kehijauan Tekstur Kompak Keterangan : 0 = Tidak tumbuh kalus 1 = Putih 2 = Putih kehijauan 3 = Hijau 4 = Coklat a = Kompak (1) = Remah (2) b

15 Warna Kalus Kalus putih tidak mengandung kloroplas, tetapi mengandung plastid yang berisi butir pati yang sedikit-demi sedikit tumbuh menjadi sistem membran yang jelas terbentuk klorofil dengan paparan cahaya kehijauan. Kalus hijau mengandung klorofil efek dari sitokinin serta faktor lingkungan yaitu paparan cahaya. Kalus coklat sintesis senyawa fenolik akibat adanya cekaman berupa pelukaan pada jaringan proses degradasi klorofil (konsentrasi sitokinin rendah) warna hijau tidak muncul.

16 Tekstur Kalus Kalus Kompak struktur yang terorganisasi dan ditandai dengan nodul berwarna hijau efek sukrosa + sitokinin yang berperan dalam transport zat hara mempengaruhi potensial osmotik dalam sel tekanan turgor dinding sel turgid kalus kompak. Kalus Remah mengandung banyak air, sel-sel berukuran kecil dan berikatan longgar pengaruh zpt (auksin) stimulasi auksin dalam pemanjangan sel air masuk secara osmosis kalus remah

17 kalus a b c Gambar Tekstur dan Warna kalus (a). Coklat remah, (b) putih kehijauan kompak (c ) Putih kompak, (d) Hijau kompak d

18 Respon Organogenesis Nicotiana tabacum L. var Prancak 95 Eksplan bertunas Direct Organogenesis Eksplan berakar Eksplan bertunas, berakar Indirect Organogenesis Eksplan berkalus, bertunas Eksplan berkalus, berakar Eksplan berkalus, bertunas, berakar Lampiran 6

19 NAA (N) Proliferasi Tunas Tabel. Rerata jumlah tunas pada eksplan N. tabacum setelah 30 hari KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm 0 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 1 ppm 29,75 b 11,5 a 3,5 a 0 a 0 a 0 a 2 ppm 16 a 20 a 6 a 1,75 a 1,75 a 0 a 3 ppm 24 a 24,5 a 13 a 7,75 a 4,75 a 0 a 4 ppm 62,75 c 8,75 a 10,5 a 13,75 a 1 a 3,75 a Kinetin sebagai faktor tunggal berpengaruh nyata terhadap pembentukan tunas NAA sebagai faktor tunggal tidak berpengaruh nyata terhadap pembentukan tunas Jumlah tunas pada perlakuan Kinetin tunggal berbeda nyata dengan perlakuan yang lainnya

20 Grafik perbandingan rata-rata jumlah tunas dengan konsentrasi zpt Interaction Plot for Tunas Rata-Rata Jum mlah Tunas ,75 NAA Kinetin 4 5

21 NAA tunggal tidak terbentuk tunas NAA berperan dalam inisiasi kalus dan akar Kinetin tunggal terbentuk tunas (Direct Organogenesis) Kinetin berperan dalam pembelahan sel dan memicu pembentukan tunas Interaksi NAA Kinetin Sebagian besar terbentuk tunas (indirect organogenesis) NAA+Kinetin pembentukan kalus dan selanjutnya diikuti pembentukan tunas dan akar Tunas Kalus Akar (a). 0,5 ppm NAA, 1 ppm Kinetin (b). 0 ppm NAA, 4 ppm Kinetin Gambar respon eksplan (a). Indirect organogenesis, (b). Direct organogenesis

22 Proliferasi Akar Tabel. Rerata jumlah akar pada eksplan N. tabacum setelah 30 hari NAA (N) KIN (K) 0 ppm 0,5 ppm 1 ppm 1,5 ppm 2 ppm 2,5 ppm 0 ppm 0 a 1,75 a 7,5 a 0,5 a 1,5 a 37,75 b 1 ppm 0 a 5 a 5 a 6,5 a 0,75 a 0 a 2 ppm 0 a 0 a 1,5 a 7,5 a 2,5 a 1,25 a 3 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 1,5 a 0 a 4 ppm 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a 0 a Hasil analisis ragam Interaksi NAA dan kinetin berpengaruh terhadap Rerata jumlah akar, dan tidak berbeda nyata pada uji tukey kecuali perlakuan 2,5 ppm NAA dan 0 ppm Kinetin

23 Grafik perbandingan rata-rata jumlah akar dengan konsentrasi zpt Interaction Plot for Akar Rata-Rata Jum mlah Akar NAA Kinetin 4 5

24 Interaksi antara NAA dan Kinetin pada medium tidak berbeda nyata kecilnya rerata jumlah akar tidak semua kombinasi dalam perlakuan ini tumbuh akar, meskipun dalam media telah ditambahkan NAA dan Kinetin. Peningkatan pemberian konsentrasi Kinetin baik tunggal maupun kombinasi dengan NAA tampak bersifat menghambat dalam mempengaruhi pembentukan akar pada eksplan Penambahan auksin dapat membuat kalus berdiferensiasi menjadi akar auksin tunggal dapat memicu pembentukan akar baik dalam konsentrasi rendah maupun tinggi. Gambar Akar yang terbentuk pada perlakuan 2,5 ppm NAA dan 0 ppm Kinetin

25 Kesimpulan Penambahan zpt NAA dan Kinetin memberikan pengaruh terhadap jumlah tunas, jumlah akar pada kultur in vitro eksplan daun tembakau (Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95). Respon Jumlah Tunas terbaik perlakuan Kinetin tunggal 4 (62,75 tunas/eksplan). Respon Jumlah Akar terbaik perlakuan NAA tunggal 2,5 ppm (37,75 tunas/eksplan). Organogenesis pada eksplan terjadi secara langsung dan tidak langsung dan Callogenesis terjadi pada eksplan pada semua perlakuan kecuali perlakuan tanpa penambahan NAA.

26 Saran Penelitian lanjutan tentang kultur in vitro Tembakau (Nicotiana tabacum L. var. Prancak 95) dilakukan dengan menggunakan berbagai macam eksplan (nodus, batang, akar, dsb) untuk meningkatkan respon morfogenesis terbentuknya kalus, tunas, dan akar. Untuk menumbuhkan eksplan hingga menjadi plantlet harus dilakukan sub kultur dengan medium yang mengandung zat pengatur tumbuh auksin selain NAA misalnya 2,4-D, BA, IBA dengan konsentrasi yang optimal tanpa penambahan sitokinin.

27 DAFTAR PUSTAKA Ali, Gowher. et al, Callus Induction and in vitro Complete Plant Regeneration of Different Cultivars of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) on Media of Different Hormonal Concentration. Biotechnology 6 (4): Departement of Biotechnology, University of Malakand, Chakdara NWFP, Pakistan. Ambarwati, A. D Induksi Kalus dan Diferensiasi pada Kultur Jaringan Gnetum gnemon L. Skripsi Biologi. Fakultas Biologi UGM. Yogyakarta. Dhaliwal, Harbinder. S. et al, Tiba Inhibition of In vitro Organogenesis in Excised Tobacco Leaf Explants. In vitro cell. Dev. Biol. Plant 40: Plant Physiology Research Group, Departement of Biological Sciences, University of Calgary, Calgary, Alberta, T2N 1N4, Canada Fowke, L.C. et al, Organelles Associated With The Plasma Membrane of Tobacco Leaf Protoplasts. Plant Cell Reports (1983) 2: George, E. F., and P. D. Sherrington Plant Propagation by Tissue Culture. Exegetic Limited. London.

28 Gunawan, L.W., Teknik kultur jaringan tumbuhan. Laboratorium Kultur Jaringan Tumbuhan, Pusat Antar Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor (IPB). Bogor. Hendaryono, D. P. Sdan Ari Wijani Teknik Kultur Jaringan (Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern). Penerbit Kanisius. Yogyakarta Mohr, H dan P. Schopfer Lehrbuch der Pflanzenphysiologie. Hlm Springer verlag. Berlin, Heidelberg, New York. Nugroho, A Pedoman Pelaksanaan Teknik Kultur Jaringan. Penebar Swadaya. Jakarta. Salisbury, F. B dan C.W. Ross Fisiologi Tumbuhan. Jilid 3. Bandung: ITB. Silva, J. A. T Simple Multiplication and Effective Genetic Transformation (Four Methods) of in vitro-grown Tobacco by Stem Thin Cell Layers. Plant Science 169: Street, H. E Plant Tissue and Cell Culture. England: Botanical Laboratories. University of Leicerster.

29 Suryowinoto, M Pemuliaan Tanaman Secara In Vitro. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Suwarso, Anik Herwati Varietas Unggul Tembakau Prancak USDA Nicotiana tabacum. The PLANTS Database, Plant Nasional Data Center, NRCS. Baton Rouge, LA USA. Baton Rouge, LA USA. Vasil, I dan Vasil, V Cell Culture and Somatic Cell. Genetic Plants, Academic Press., Orlando. Florida. USA Wang, Haiyan dkk Identification of polyphenols in tobacco leaf and their antioxidant and antimicrobial activities. Journal Food Chemistry 107 (2008)

30