TEKNIK STERILISASI DAN RESPON PERTUMBUHAN EKSPLAN TANGKAI BUNGA ANGGREK Phalaenopsis sp. DENGAN PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2i-P SECARA IN VITRO

Transkripsi

1 TEKNIK STERILISASI DAN RESPON PERTUMBUHAN EKSPLAN TANGKAI BUNGA ANGGREK Phalaenopsis sp. DENGAN PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2i-P SECARA IN VITRO SKRIPSI Oleh: NI PUTU ANJANI PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2011

2

3 TEKNIK STERILISASI DAN RESPON PERTUMBUHAN EKSPLAN TANGKAI BUNGA ANGGREK Phalaenopsis sp. DENGAN PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2i-P SECARA IN VITRO SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Udayana Oleh: NI PUTU ANJANI PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2011 i

4 ABSTRAK NI PUTU ANJANI. NIM Teknik Sterilisasi dan Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis sp. dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Secara In Vitro. Pembimbing I, Ir. Hestin Yuswanti, MP. Pembimbing II, Ida Ayu Putri Darmawati, S.P., M.Si. Anggrek Phalaenopsis sp. merupakan anggrek yang banyak digemari dan dibudidayakan sebagai bunga potong. Keistimewaan anggrek Phalaenopsis adalah ukuran bunganya yang besar, penampilannya anggun, warna bunga bervariasi, mahkota bunga tidak mudah rontok dan kesegarannya tahan 1 sampai 2 bulan. Perbanyakan Phalaenopsis secara in vitro dapat dilakukan dengan cara kultur tangkai bunga. Hal ini dilakukan untuk memanfaatkan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis yang dibuang begitu saja, setelah keluar dari tempat penyewa. Selain itu perbanyakan Phalaenopsis dengan cara ini dapat menghasilkan tanaman baru yang sama dengan induknya. Pertumbuhan kultur mata tunas tangkai bunga Phalaenopsis dapat ditingkatkan dengan penambahan zat pengatur tumbuh (ZPT) pada media kultur. Jenis ZPT yang digunakan adalah IAA (auksin) dan 2i-P (sitokinin). Percobaan ini bertujuan untuk menemukan teknik sterilisasi terbaik dalam menekan terjadinya kontaminasi, mengetahui pengaruh 2i-P terhadap pertumbuhan eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dan mendapatkan konsentrasi 2i-P terbaik dalam meningkatkan pertumbuhan eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis. Percobaan dilaksanakan di Unit Pelaksana Teknis (UPT) Kultur Jaringan Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Bahan tanam menggunakan mata tunas tangkai bunga Phalaenopsis. Sterilisasi dengan HgCl2 (Mercurie Chloride) 0,1% (10menit) dan alkohol 95% (5 menit) paling banyak menekan kontaminan mata tunas anggrek Phalaenopsis. Tunas anggrek Phalaenopsis menunjukkan respon pertumbuhan dengan penambahan 0,5 ppm 2i-P pada media modifikasi. Panjang tunas yang terbentuk paling tinggi (2,30 cm), jumlah daun (2,04 helai), jumlah akar (1,95 buah), panjang akar (1,62 cm), berat basah (1,86 gr) dan berat kering (0,14 gr). Zat pengatur tumbuh 2i-P (0,5 ppm) disarankan digunakan untuk menginduksi tunas anggrek Phalaenopsis pada media MM (Media MS + air kelapa gading 150 ml/l + arang aktif + 0,5 ppm IAA) + 0,5 ppm 2i-P. Perlu dikaji lebih lanjut mengenai posisi mata tunas dan kombinasi antara 2i-P dengan ZPT auksin dalam rangka pembentukan tunas anggrek Phalaenopsis. ii

5 RINGKASAN NI PUTU ANJANI. NIM Teknik Sterilisasi dan Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis sp. dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Secara In Vitro. Pembimbing I, Ir. Hestin Yuswanti, MP. Pembimbing II, Ida Ayu Putri Darmawati, S.P., M.Si. Anggrek Phalaenopsis sp. merupakan anggrek yang banyak digemari dan dibudidayakan sebagai bunga potong. Keistimewaan anggrek Phalaenopsis adalah ukuran bunganya yang besar, penampilannya anggun, warna bunga bervariasi, mahkota bunga tidak mudah rontok dan kesegarannya tahan 1 sampai 2 bulan. Perbanyakan Phalaenopsis secara in vitro dapat dilakukan dengan cara kultur tangkai bunga. Hal ini dilakukan untuk memanfaatkan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis yang dibuang begitu saja, setelah keluar dari tempat penyewa. Selain itu perbanyakan Phalaenopsis dengan cara ini dapat menghasilkan tanaman baru yang sama dengan induknya. Berhasil tidaknya perbanyakan tanaman secara in vitro banyak ditentukan oleh metode sterilisasi. Sterilisasi merupakan salah satu tahap penting yang harus dilakukan dalam kultur jaringan, karena dengan sterilisasi yang tepat maka kesempatan eksplan untuk tumbuh menjadi tanaman yang lengkap akan lebih besar. Beberapa bahan kimia yang dapat digunakan untuk mensterilkan permukaan eksplan adalah sunlight cair, clorox (NaOCl), HgCl2 dan alkohol. Faktor lain penentu keberhasilan kultur jaringan adalah penggunaan zat pengatur tumbuh (ZPT) pada media. ZPT adalah senyawa organik bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah proses fisiologis tumbuhan dalam jumlah yang banyak. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdiri dari auksin, giberelin, sitokinin, etilen dan inhibitor dengan ciri khas serta pengaruh yang berlainan terhadap proses fisiologis. Jenis dan konsentrasi ZPT sangat tergantung pada jenis tanaman dan tujuan kulturnya. Percobaan ini bertujuan untuk menemukan teknik sterilisasi terbaik dalam menekan terjadinya kontaminasi, mengetahui pengaruh 2i-P terhadap pertumbuhan iii

6 eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dan mendapatkan konsentrasi 2i-P terbaik dalam meningkatkan pertumbuhan eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis. Percobaan dilaksanakan di Unit Pelaksana Teknis (UPT) Kultur Jaringan Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana, mulai dari bulan Oktober 2010 sampai dengan Januari Menggunakan eksplan mata tunas tangkai bunga anggrek Phalaenopsis (mata tunas yang dipakai adalah mata tunas 1, 2 dan 3 dari atas), media dasar Murashige dan Skoog (MS), bahan-bahan tambahan pemadat agar-agar, sumber energi gula, air kelapa gading, zat pengatur tumbuh IAA, 2i-P, bahan sterilan sabun cair, Clorox, HgCl2 dan alkohol 95%. Peralatan yang digunakan meliputi alat-alat standar kultur jaringan antara lain laminar air flow, autoclave, neraca elektrik, magnetic stirer, kertas ph. Percobaan dibagi atas dua tahap yaitu: (1) Kajian metode sterilisasi eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dan (2) Respon pertumbuhan eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dengan penambahan zat pengatur tumbuh 2i-P. Percobaan I (Metode Sterilisasi Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis) ini dilakukan untuk menguji metode sterilisasi eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dalam menghambat terjadinya kontaminasi. Dikaji tiga metode sterilisasi yaitu: Metode S1, Metode S2 dan Metode S3. Masing-masing metode diulang sebanyak 5 kali sehingga terdapat 15 unit percobaan. Pengamatan dilakukan selama 2 minggu. Pengamatan dilakukan terhadap persentase kontaminasi dan browning. Hasil terbaik pada percobaan ini digunakan pada Percobaan II (Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P). Percobaan II ini dirancang secara acak lengkap (RAL) faktor tunggal dengan tiga ulangan. Perlakuan yang dicobakan adalah konsentrasi 2i-P pada media MM = MS + 0,5 ppm IAA ml/l air kelapa + arang aktif sebagai berikut: iv

7 M0 = Media MM + tanpa 2i-P, M1 = Media MM + 0,5 ppm 2i-P, M2 = Media MM + 1,0 ppm 2i-P, M3 = Media MM + 1,5 ppm 2i-P, M4 = Media MM + 2,0 ppm 2i-P, M5 = Media MM + 2,5 ppm 2i-P. Berdasarkan Percobaan I, Persentase kontaminasi tertinggi diperoleh pada metode S1 (clorox) yaitu 83,33% dan persentase browning tertinggi diperoleh pada metode S2 (clorox + alkohol + dibakar) yaitu 66,67%. Pada metode S3 (HgCl2 + alkohol) diperoleh persentase eksplan kontaminasi dan browning terendah yaitu 33,33% dan 16,67% serta eksplan hidup tertinggi yaitu 50,00% Percobaan II (Respon pertumbuhan eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis dengan penambahan zat pengatur tumbuh 2i-P). Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi zat pengatur tumbuh 2i-P berpengaruh tidak nyata (pada uji F taraf 5 %) terhadap semua variabel yang diamati. Sterilisasi dengan HgCl2 (Mercurie Chloride) 0,1% (10menit) dan alkohol 95% (5 menit) paling banyak menekan kontaminan mata tunas anggrek Phalaenopsis. Tunas anggrek Phalaenopsis menunjukkan respon pertumbuhan dengan penambahan 0,5 ppm 2i-P pada media modifikasi. Panjang tunas yang terbentuk paling tinggi (2,30 cm), jumlah daun (2,04 helai), jumlah akar (1,95 buah), panjang akar (1,62 cm), berat basah (1,86 gr) dan berat kering (0,14 gr). Zat pengatur tumbuh 2i-P (0,5 ppm) disarankan digunakan untuk menginduksi tunas anggrek Phalaenopsis pada media MM. Perlu dikaji lebih lanjut mengenai posisi mata tunas dan kombinasi antara 2i-P dengan ZPT auksin dalam rangka pembentukan tunas anggrek Phalaenopsis. v

8 LEMBAR PENGESAHAN Judul : TEKNIK STERILISASI DAN RESPON PERTUMBUHAN EKSPLAN TANGKAI BUNGA ANGGREK Phalaenopsis sp. DENGAN PENAMBAHAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2i-P SECARA IN VITRO Nama : Ni Putu Anjani NIM : Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II (Ir Hestin Yuswanti, MP.) (Ida Ayu Putri Darmawati, S.P., M.Si.) NIP NIP Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana (Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S.) NIP Tanggal Lulus Ujian : 26 Oktober 2011 vi

9 RIWAYAT HIDUP Ni Putu Anjani lahir di Denpasar 25 Januari 1988, merupakan anak pertama dari pasangan I Wayan Mawa (Ayah) dan Ni Nyoman Muski (Ibu). Mengawali jenjang pendidikan di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 9 Padangsambian sampai tahun Melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama (SMP PGRI 5) Denpasar dan lulus pada tahun Pendidikan menengah atas di Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Kuta Utara dan lulus pada tahun Pada tahun yang sama penulis diterima di Universitas Udayana Bali melalui jalur Penelusuran Minat dan Bakat (PMDK) pada Program Studi Agronomi Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Penulis aktif pada Organisasi Himpunan Mahasisiwa Agronomi (HIMAGRO) jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Penulis jiga aktif membantu dosen dalam penelitian di Laboratorium Kultur Jaringan Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. vii

10 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena berkat dan rahmat-nya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul Teknik Sterilisasi dan Respon Pertumbuhan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis sp. dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Secara In Vitro tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pertanian pada Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Penulis menyadari bahwa selesainya penulisan Skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan, perhatian, bantuan dan arahan Pembimbing, Bapak dan Ibu Dosen serta teman-teman yang telah bersedia meluangkan waktunya. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana Denpasar Bali. 2. Ir. A. A. Ngurah Gede Suwastika, M.P. selaku Ketua Jurusan/Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana atas segala fasilitas yang diberikan pada penulis selama penulisan Skripsi ini. 3. Ir. Dewa Nyoman Nyana, M.Si. selaku kepala Unit Pelaksanaan Teknis (UPT) Kultur Jaringan Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana atas segala fasilitas yang diberikan kepada penulis selama menyelesaikan percobaan di laboratorium kultur jaringan ini. 4. Ir. Hestin Yuswanti, M.P. selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, nasehat serta motivasinya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. 5. Ida Ayu Putri Darmawati, S.P., M.Si. selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan, bimbingan, saran serta nasehat selama pelaksanaan penelitian hingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. viii

11 6. Ir. Ketut Kartha Dinata, M.S. selaku pembimbing Akademik atas saran, motivasi, dan dukungan kepada penulis. 7. Keluarga tercinta ayah, ibu, adikku, kakekku, nenekku dan sanak saudara yang saya cintai dan banggakan atas dukungan do a, moril, dan materiil selama penelitian berlangsung sampai penyelesaikan penulisan skripsi ini. 8. Teman baikku Yuyun (06) yang setia menemani, membantu dan memberikan semangat selama penelitian hingga penyelesaian Skripsi ini. 9. Kak Iwan (05) atas eksplan tangkai bunga anggrek Phalaenopsis sp. dan saran yang diberikan selama penelitian. 10. Keluraga besar HIMAGRO serta pihak-pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyelesaian Skripsi ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan Skripsi ini, terdapat kesalahan dan kekurangan yang disebabkan karena keterbatasan kemampuan serta pengalaman penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya kritik adan saran dari pembaca yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata dengan kerendahan hati penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat, terutama bagi pembaca yang memerlukan informasi yang berkaitan dengan penelitian ini. Denpasar, September 2011 Penulis ix

12 DAFTAR ISI Halaman JUDUL... i ABSTRAK... ii RINGKASAN... iii LEMBAR PENGESAHAN... vi RIWAYAT HIDUP... vii KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Penelitian Hipotesis... 4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistematika dan Morfologi Anggrek Phalaenopsis Kultur In Vitro Kloning In Vitro Media Kultur Zat Pengatur Tumbuh Air Kelapa pada Media Kultur In Vitro Sterilisasi Eksplan x

13 III. BAHAN DAN METODE 3.1 Tempat dan Waktu Percobaan Bahan dan Alat Metode Percobaan Percobaan I: Metode Sterilisasi Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis Percobaan II: Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Pelaksanaan Penelitian Sterilisasi Lingkungan Kerja Sterilisasi Alat, Media dan Aquades Pembuatan Media Penanaman Pengamatan Percobaan I: Kajian Metode Sterilisasi Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis Percobaan II: Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Analisis Data IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan I: Kajian Metode Sterilisasi Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis Percobaan II: Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P Saat Pembengkakan Mata Tunas Saat Terbentuknya Tunas Panjang Tunas xi

14 Jumlah Daun Jumlah Akar Panjang Akar Berat Basah (gr) Berat Kering Oven (gr) Pembahasan Percobaan I: Kajian metode Sterilisasi Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis Percobaan II: Respon Pertumbuhan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis dengan Penambahan Zat Pengatur Tumbuh 2i-P V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

15 DAFTAR TABEL No. Teks Halaman 1. Komposisi zat-zat organik dan hormon yang terkandung dalam air kelapa Pengaruh metode sterilisasi terhadap kesterilan eksplan pada 14 hari setelah tanam Signifikansi pengaruh perlakuan media terhadap variabel yang diamati Pengaruh konsentrasi 2i-P terhadap saat pembengkakan mata tunas dan saat terbentuknya tunas Pengaruh konsentrasi 2i-P terhadap panjang tunas, jumlah daun, jumlah akar dan panjang akar Pengaruh konsentrasi 2i-P terhadap berat basah dan berat kering oven anggrek Phalaenopsis pada setiap media perlakuan xiii

16 DAFTAR GAMBAR No. Teks Halaman 1. Anggrek Phalaenopsis sp Bunga anggrek Phalaenopsis amabilis Cara Pemotongan Eksplan Tangkai Bunga Anggrek Phalaenopsis Alur pembuatan media MS 1000 ml dengan penambahan 2i-P Eksplan yang mengalami kontaminasi jamur, bakteri dan browning Kecenderungan resiko kontaminasi pada media Vacin and Went (VW), media Knudzon dan media Murashige and Skoog (MS) Eksplan yang mengalami pembengkakan mata tunas Eksplan yang mengalami stagnasi (90 hst) Tunas anggrek Phalaenopsis yang berumur 30 hari pada setiap media Perlakuan Tunas anggrek Phalaenopsis umur 90 hari pada setiap perlakuan media xiv

17 DAFTAR LAMPIRAN No. Teks Halaman 1 Komposisi dan Pengelompokan garam-garam anorganik, vitamin dan myo-inositol dalam pembuatan larutan stok media dasar MS untuk setiap liter media perlakuan Analisis Statistik xv

18 xvi

19 xvii