ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) var. TENERA TESIS. Oleh

Transkripsi

1 ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) var. TENERA TESIS Oleh TENGKU NILAYANDA MEILVANA PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) var. TENERA TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Sekolah Pascasarjana Fakutas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Oleh TENGKU NILAYANDA MEILVANA PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PENGESAHAN Judul Tesis : Analisis Histologi Embriogenesis Somatik Dari Apikal Bud Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) var Tenera Nama Mahasiswa : Tengku Nilayanda Meilvana NIM : Program Studi Fakultas : Magister Biologi : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui, Komisi Pembimbing (Dr. Suci Rahayu, M.Si) (Dr. Fauziyah Harahap, M.Si) NIP NIP Ketua Program Studi Dekan (Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed) (Dr. Sutarman, M.Sc.) NIP NIP

4 PERNYATAAN ORISINALITAS ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guinensis Jacq) Var TENERA TESIS Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, Oktober 2014 Tengku Nilayanda Meilvana NIM

5 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Tengku Nilayanda Meilvana NIM : Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-exlusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul : ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) VAR TENERA Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya. Medan, Oktober 2014 Tengku Nilayanda Meilvana NIM

6 Telah diuji pada Tanggal : 12 Februari 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Dr. Suci Rahayu, M.Si Anggota : 1. Dr. Fauziyah Harahap, M.Si 2. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed 3. Dr. Saleha Hannum, M.Si

7 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : Tengku Nilayanda Meilvana, S.Pd Tempat dan Tanggal lahir : Medan, 09 Mei 1980 Alamat Rumah : Jl. Almunium I gg. Keluarga No 5 LK 13 Medan HP : nilayanda@gmail.com Instansi Tempat Bekerja : SMA TAMAN SISWA MEDAN DATA PENDIDIKAN SD : Swasta Islam Azizi Medan Tamat : 1992 SMP : Negeri 10 Medan Tamat : 1995 SMA : SMAK Dharma Analitika Medan Tamat : 1998 Strata-1 : FMIPA UNIMED Tamat : 2005 Strata-2 : FMIPA USU Tamat : 2014

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunianya yang memberikan kesehatan dan nikmat kepada penulis sehingga hasil penelitian ini dapat diselesaikan dengan waktu yang direncanakan. Penelitian ini berjudul Analisis Histologi Embriogenesis Somatik dari Apikal Bud kelapa sawit (Eleais guneensis Jacq.) var. Tenera. Dengan selesainya penelitian ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara atas kesempatan untuk melanjutkan pendidikan yang diberikan kepada penulis melalui beasiswa Bapeda. Penulis juga berterima kasih yang tak terhingga kepada Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku pembimbing I dan memberikan program dana hibah pasca dalam penelitian ini, dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan dan bimbingan, demikian juga penulis ucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada Ibu Dr. Fauziyah Harahap, M.Si selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengetahuan kepada penulis dalam penyusunan hasil penelitian. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed selaku penguji I dan Ketua Program Studi Magister Biologi serta ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si selaku penguji II yang telah banyak memberikan saran dan arahan demi penyempurnaan tesis ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar Program studi Magister Biologi dan kepada Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M.Sc. Ucapan terima kasih yang mendalam penulis ucapkan kepada ayahanda Ir. Tengku Achmad Syafei dan Ibunda Rosnawaty serta ayahanda H. Jasmin SE dan Ibu Hj. Salbiah yang telah memberikan doa, nasehat, motivasi, dalam menyelesaikan penelitian ini. Kepada keluarga, suami Taufik S.Sos dan anak-anak tercinta Zulfikar Ali dan Shabrina Izzatunisa yang selalu memberikan doa dan dukungannya dalam menyelesaikan penelitian ini. Terima kasih atas segala pengorbanan baik berupa moril maupun materi, budi baik yang tidak dapat dibalas hanya Allah SWT yang dapat membalasnya. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan hasil ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan hasil ini. Kiranya hasil penelitian ini bermanfaat dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan. Tengku Nilayanda Meilvana i

9 ANALISIS HISTOLOGI EMBRIOGENESIS SOMATIK DARI APIKAL BUD KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) var. TENERA ABSTRAK Penelitian yang berjudul Analisis Histologi Embriogenesis Somatik dari Apikal Bud Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) var. Tenera telah dilakukan di laboratorium Kultur Jaringan FMIPA USU dari bulan Juni sampai dengan bulan Desember Tujuan penelitian ini adalah mencari konsentrasi zat pengatur tumbuh terbaik dan posisi eksplan terbaik dari apikal bud kelapa sawit var Tenera dengan penambahan arang aktif sebanyak 2 g/l dalam medium Y3 mampu menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik somatik. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan faktor I taraf konsentrasi 2,4- D yaitu 110 mg/l, 120 mg/l, 130 mg/l dan faktor II posisi eksplan yang berbeda yaitu apikal, median, dan basal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi 2,4-D terbaik dalam menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik adalah konsentrasi 2,4-D 130 mg/l dan posisi eksplan terbaik dalam menginduksi kalus primer dan kalus embriogenik yang berasal dari posisi segmen basal. Dari analisis histologi ditemukan fase globular dengan karakteristik memiliki sel meristem yang menyebar, jaringan prokambial, dan protoderm terdiri dari satu lapisan yang tersusun secara teratur. Kata kunci : Apikal bud, Elaeis guineensis Jacq, Tenera, Embriogenesis somatik, histologi embrio somatik ii

10 HISTOLOGICAL ANALYSIS OF SOMATIC EMBRYOGENESIS FROM APICAL BUD OF OIL PALM (Elaeis guineensis Jacq.) var. TENERA ABSTRACT A study of Histological Analysis of Somatic Embryogenesis from Apical Bud of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) var. Tenera has been conducted at Plant Tissue Culture Laboratory of FMIPA USU. The experimental design was completely randomized with three levels of 2,4-D concentrations: 110; 120; 130 mg/l and three position of explants: apical, median, and basal. The statistical analysis showed that 120 mg/l of 2,4-D significantly affected the primary and embryogenic calluses initiation. Explants from basal position gave the best presentation of callus formation (23,5%). The histological analysis showed that somatic embryos formed at globular phase with meristematic tissue, procambial tissue and 1 layer of protoderm tissue. Keywords: apical bud, histology analysis, oil palm, somatic embryogenesis, tenera iii

11 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Halaman i ii iii iv vi vii vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Klasifikasi Kelapa Sawit Syarat Tumbuh Kelapa Sawit Morfologi Kelapa Sawit Kultur Jaringan Sumber Eksplan Embriogenesis Somatik Kalus Media Zat Pengatur Tumbuh 12 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Rancangan Penelitian Prosedur Kerja Pembuatan Media Sterilisasi Eksplan Analisis Histologi Fiksasi Dehidrasi Infiltrasi Embedding Penyayatan 18 iv

12 Penempelan Sayatan Pada Gelas Objek Penjernihan Pewarnaan Parameter Pengamatan Analisis Data 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Waktu Pembentukan Kalus Primer Persentase Eksplan yang Membentuk Kalus (%) Pengaruh Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan pada 23 Induksi Kalus Primer 4.4 Waktu Pembentukan Kalus Embriogenik Persentase Kalus Embriogenik Pengaruh Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan pada 28 Induksi Kalus Embriogenik 4.7 Berat Basah Kalus Embriogenik Berat Kering Kalus Embriogenik Morfologi Kalus Primer dan Kalus Embriogenik Karakteristik Histologi Embriogenik 35 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 38 DAFTAR PUSTAKA 39 LAMPIRAN L-1 v

13 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 3.1. Rancangan Plot Perlakuan Posisi Eksplan dengan 15 Konsentrasi Zat Pengatur Tumbuh 4.1. Rata-Rata Persentase Induksi Kalus Primer Kelapa Sawit 25 pada Beberapa Tingkat Konsentrasi 2,4-D dan Posisi Eksplan Pengaruh Posisi Eksplan dan Konsentrasi 2,4-D Terhadap 29 Persentase Induksi Kalus Embriogenik Warna Kalus Secara Visual Pada Umur 8 Minggu. 34 vi

14 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 4.1. Hubungan Rata-Rata Saat Terbentuknya Kalus Primer Pada Posisi Eksplan Dengan Zat Pengatur Tumbuh 2,4-D Hubungan Rata-Rata Saat Terbentuknya Kalus 27 Embriogenik Pada Posisi Eksplan Dengan Zat Pengatur Tumbuh 2,4-D 4.3. Histogram Berat Basah Kalus pada Posisi Segmen Basal 30 dengan Taraf Konsentrasi 2,4-D yang Berbeda 4.4. Histogram Berat Kering Kalus pada Posisi Segmen Basal 32 dengan Taraf Konsentrasi 2,4-D yang berbeda 4.5. Proses Kultur Apikal Bud Kelapa Sawit Analisis Histologi Embrio Somatik Dari Segmen Basal Apikal Bud Kelapa Sawit Fase Globular 36 vii

15 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1 Peta Alir Penelitian L-1 2 Komposisi Medium Y3 L-2 3 Karekteristik Embrio Somatik secara Morfologi dan Histologi L-3 4 Data Pengamatan Waktu Terbentuknya Kalus Primer (HST) L-4 5 Data Persentase Konsentrasi 2,4-D dengan Posisi Eksplan L-4 terhadap Induksi Kalus Primer 6 Data Pengamatan Waktu Terbentuknya Kalus Embriogenik L-5 7 Data Persentase Konsentrasi 2,4-D dengan Posisi Eksplan terhadap Induksi Kalus Embriogenik L-5 8 Master Tabel SPSS Saat terbentuknya Kalus Primer L-6 9 Analisis Varian Hubungan Konsentrasi terhadap Posisi L-8 Eksplan 10 Uji Homogenitas Posisi Eksplan dengan Konsentrasi 2,4-D L-8 11 Uji Lanjut Post Hoc Induksi Kalus Primer L-9 12 Uji Lanjut Post Hoc Konsentrasi 2,4-D terhadap Induksi L-9 Kalus Primer 13 Uji Lanjut Post Hoc Posisi Eksplan terhadap Induksi Kalus L-10 Primer 14 MasterTabel SPSS saat Terbentuknya Kalus Embriogenik L Analisis Sidik Ragam Kalus Embriogenik L Uji Lanjut Post Hoc Kalus Embriogenik L Data Berat Basah Kalus L Analisis Sidik Ragam Berat Basah Kalus L Data Berat Kering Kalus L Analisis Sidik Ragam Berat Kering Kalus L Uji Lanjut Post Hoc Berat Kering Kalus L-14 viii