(2,4-D) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN INDUKSI EMBRIO SOMATIK SEKUNDER KAKAO

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN Thidiazuron (TDZ) DAN 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN INDUKSI EMBRIO SOMATIK SEKUNDER KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA IN VITRO SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat sarjana S-1 Oleh : FURQON FAIZAH PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2016 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 HALAMAN PERSEMBAHAN Alhamdulillah saya ucapkan puji syukur kepada Allah SWT sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan lancar. Skripsi ini saya persembahkam untuk: 1. Orangtua Tercinta, Bapak Abdurrahman dan Ibu Dasinah 2. Suamiku Tercinta Abid Nazihul Iman 3. Adikku tersayang Asna, Dimas, Nail dan Dzatil 4. Ayah dan Ibu Mertuaku, Bapak Munbahij dan Ibu Eny Rodiyatun 5. Sahabatku Tercinta Delia, Himmatun, Isna, Mita dan Septi v

6 MOTTO Dan Dia yang mendapatimu sebagai seorang yang kekurangan, lalu Dia memberikan kecukupan (Q.S Adh-Dhuhaa: 8) Maka Nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan? (Q.S Ar-Rahman:13) Dan seandainya pohon-pohon di bumi menjadi pena dan laut (menjadi tinta), ditambahkan kepadanya tujuh laut (lagi) sesudah (kering) nya, niscaya tidak akan habis-habisnya (dituliskan) kalimat (ilmu dan hikmah) Allah. Sesungguhnya Allah Maha perkasa lagi Maha bijaksana (QS: Luqman: 27) Try not to become a man of success, but rather try to become a man of value Cobalah untuk tidak menjadi orang yang sukses, melainkan berusahalah untuk menjadi manusia yang bernilai (Albert Einstein) 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 Thidiazuron (TDZ) dan 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)untuk Meningkatkan Keberhasilan Induksi Embrio Somatik Sekunder 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 Bapak 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. Pudiyono, M.Hum selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 2. Drs. Arief Husin, M.Si selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 3. Heri Maryanto, M.Si selaku Pembimbing Akademik. 4. Para Dosen dan staf Laboratorium Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 5. Bapak, ibu tercinta yang selalu memberikan do a, dukungan dan semangat yang tidak pernah putus. 6. Suami tercinta Abid Nazihul Iman atas dukungan, semangat dan doanya 7. Adik yang aku sayangi Asna Wardinatul Altaf, Rian Dimas Rinaldi, Nail Dziaul Haq dan Kunti Dzatil Fauz vii

8 8. Al Hikmah, S.Si selaku Laboran Lab. Botani dan Genetika yan telah membantu penulis selama melakukan penelitian di Lab. 9. Teman seperjuangan pada penyusunan Skripsi ini Eca, Ningsih, Isna, Yongki, Meitri 10. Sahabat- sahabat tercinta Muslipah, Anis, Afifah, Yus, Di oh, Eca, Delia, Himmatun, Isna, Mita, Septi, Abdan. 11. Teman-teman seperjuangan di FKIP/P. Biologi Angkatan 2011 terima kasih atas kerjasama selama ini. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dan melimpahkan rahmat- Nya kepada mereka. Aamiin ya Rabb Wassallamu alaikum Wr. Wb Purwokerto, Februari 2016 Penulis viii

9 PENGARUH PENAMBAHAN Thidiazuron (TDZ) DAN 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) UNTUK MENINGKATKAN KEBERHASILAN INDUKSI EMBRIO SOMATIK SEKUNDER KAKAO (Theobroma cacao L.) SECARA IN VITRO ABSTRAK Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu komoditas utama dari sektor perkebunan Indonesia dan menempatkan Indonesia sebagai negara penghasil kakao terbesar ketiga di dunia, namun produktivitas perkebunan kakao Indonesia tergolong rendah. Salah satu faktor penyebab rendahnya produktivitas kakao di Indonesia adalah terbatasnya ketersediaan bibit kakao yang unggul. Salah satu teknik yang dapat digunakan untuk memproduksi bibit kakao berkualitas dengan jumlah masal adalah dengan menggunakan teknik embryogenesis somatik. Namun demikian, keberhasilan induksi embrio somatik dengan masih relative rendah. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk meningkatkan keberhasilan induksi embrio adalah dengan menggunakan teknik induksi embrio somatik sekunder (ESS). Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh penambahan Thidiazuron (TDZ) dengan atau tanpa kombinasi asam 2,4- diklorofenoksi asetat (2,4-D) ke dalam medium tanam terhadap keberhasilan induksi embrio somatic sekunder (ESS) pada tanaman kakao. Eksplan yang digunakan adalah kotiledon dari embrio somatik primer yang diperoleh dari Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Selanjutnya, eksplan ditanam pada medium induksi embrio somatik sekunder (MES) yaitu medium DKW (Driver & Kuniyuki, 1984) dengan penambahan zat pengatur tumbuh TDZ dan 2,4-D. MES dipelihara pada ruang kultur dengan fotoperiode 14 jam terang dan 10 jam gelap pada suhu - C. Kultur dipelihara selama 8 minggu dan di subkultur setiap 4 minggu sekali. Dilakukan pengamatan tentang persentase keberhasilan induksi ESS, jumlah ESS yang terinduksi dan pertambahan berat basah eksplan. Data yang diperoleh kemudian di analisis 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 medium DKW dengan penambahan 2 x 10-7 M TDZ tanpa dikombinasikan dengan 10-8 M 2,4-D berhasil menginduksi ESS dengan tingkat keberhasilan yang tinggi (100%) dengan jumlah embrio somatik terinduksi mencapai sekitar 9 embrio per botol. Penambahan TDZ dengan konsentrasi yang lebih tinggi maupun lebih rendah dari 2 x 10-7 M justru menurunkan keberhasilan induksi ESS. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penambahan 10-8 M 2,4-D yang dikombinasikan TDZ justru menurunkan keberhasilan induksi ESS. Hasil penelitian ini menunjukkan kemungkinan tinggi untuk mengaplikasikan teknik ESS dalam memproduksi bibit kakao berkualitas tinggi dengan jumlah masal. Kata kunci: Induksi embrio somatik sekunder, Kakao, Thidiazuron (TDZ), 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) ix

10 DAFTAR ISI UCAPAN TERIMAKASIH... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 8 BAB IITINJAUAN PUSTAKA 2.1Biologi Tanaman Kakao Morfologi Tanaman Kakao Kultivar Tanaman Kakao Manfaat Kakao Budidaya Kakao di Indonesia dan Permasalahannya Produktivitas Kakao di Indonesia Pembibitan Tanaman Kakao di Indonesia Kultur Jaringan Kakao dan Perkembangannya Perkembangan Penelitian Embriogenesis Somatik Kakao Zat Pengatur Tumbuh ,4 Dichlorofenoxyacetic acid (2,4-D) Thidiazuron (TDZ) BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat, Waktu dan Bahan Penelitian Induksi Embrio Somatik Primer Uji Pengaruh Thidiazuron (TDZ) dan 22,4 Dichlorofenoxyacetic Acid (2,4-D) Terhadap Keberhasilan Induksi Embrio Somatik Sekunder Kakao Observasi dan AnalisisData BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Thidiazuron (TDZ) dan 2,4 Dichlorofenoxyacetic acid (2,4-D) Terhadap Tingkat Keberhasilan Induksi Embrio Somatik Sekunder Kakao Pembahasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Produktivitas Kakao Indonesia dibandingkan dengan dua negara dengan produktivitas kakao tertinggi di dunia (FAO, 2015) Gambar 2.1 (a). Daun (b). Bunga kakao yang muncul dari batang, dengan kumtum bunga yang masih kuncup dan yang telah mekar (c). Struktur bunga kakao Gambar 2.2 (a) kuncup bunga kakao (b) bunga kakao yang telah mekar (c) buah kakao (d) biji kakao 14 Gambar 2.3 a. Kakao kultivar Criollo. b. Forestero. c. Trinitario Gambar 2.4 Manfaat kakao (a) Hot choco (b) Brownies (c) Ice cream (d) Pelapis permen (e) Masker (f) Sabun (g) Nata de cacao Pakan ternak (i) Pupuk organik Gambar 2.5 Produksi Kakao (FAO, 2014) Gambar 2.6 Luas area Perkebunan Kakao (FAO, 2014) Gambar 2.7 Perbanyakan vegetatif dengan cara a. stek b.okulasi.c. grafting 24 Gambar 2.8 Tahap perkembangan embrio somatik kakao: (a) globular (b) hati (c) torpedo (Avivi,2011); (d) kotiledon (e) plantlet (f) tahap aklimatisasi (Li et al., 1998) Gambar 2.9 Struktur bangun asam 2,4-Diklorofenoksiasetat (Salisbury & Ross, 1992) Gambar 2.10 Rumus Bangun Thidiazuron (Salisbury & Ross, 1995) Gambar 3.1 Tahapan induksi embrio somatik primer pada tanaman kakao yang dilakukan di Laboratorium Genetika dan Botani, Program Studi Pendidikan Biologi, Universitas Muhammadiyah Purwokerto (a) staminodia dan petala dari bunga kakao yang masih kuncup (b) kalus embriogenik (kalus remah) (Darwati, 2015) (c) embrio somatik primer fase kotiledon Gambar 3.2 Tahapan kultur induksi ESS (a) membuka Erlenmeyer yang berisi embrio somatik primer (b) mengambil embrio somatik primer fase kotiledon dari erlenmeyer secara aseptis (c) meletakkan eksplan pada cawan petri yang steril kemudian eksplan dipotong (d) sterilisasi botol kultur pada bunsen (e) menanam eksplan pada media induksi ESS (f) menutup botol dengan rapat dan kemudian di pelihara di ruang kultur Gambar 4.1 (a) Persentase keberhasilan induksi ESS pada setiap perlakuan (b) Angka rata- rata jumlah ESS yang terinduksi pada medium tanam Driver & Kuniyuki (DKW) dengan penambahan TDZ dan 2,4-D (c) pertambahan berat basah eksplan setelah 8 ix

12 Gambar 4.2 minggu kultur. Angka pada setiap diagram batang merupakan angka rata-rata ESS yang dihitung setelah 8 minggu kultur. Huruf yang berbeda yang mengikuti setiap batang pada setiap diagram menunjukkan perlakuan yang berbeda secara nyata antar perlakuan setelah dianalisis menggunakan LSD pada tingkat kepercayaan 95% Embrio somatik sekunder yang muncul (tanda panah) dari kotiledon yang ditanam ke dalam medium DKW (a) medium dengan penambahan 2 x10-7 M TDZ tanpa 2,4-D (b) medium dengan penambahan 1 x 10-7 M TDZ dengan 10-8 M 2,4-D x