PENGARUH LAMA WAKTU DEHIDRASI TERHADAP KEBERHASILAN PENYIMPANAN PLASMA NUTFAH EMBRIO KELAPA BANYUMAS (Cocos nucifera L.) MELALUI TEKNIK KRIOPRESERVASI

Transkripsi

1 PENGARUH LAMA WAKTU DEHIDRASI TERHADAP KEBERHASILAN PENYIMPANAN PLASMA NUTFAH EMBRIO KELAPA BANYUMAS (Cocos nucifera L.) MELALUI TEKNIK KRIOPRESERVASI SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Syarat Mencapai Derajat Sarjana S-1 Oleh : ALI MASRUR PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2016 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 PERSEMBAHAN Alhamdulillah penulis ucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan lancar tanpa ada suatu halangan. Skripsi ini penulis persembahkan untuk : 1. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan do a, semangat, dan kasih sayang yang tiada henti-hentinya. 2. Keluarga besar yang telah memberikan do a dan semangat untuk penulis. 3. Keluarga besar Lulis boy s dan keluarga besar Ade yang telah memberikan do a dan semangat untuk penulis. 4. Teman-teman seperjuangan Pendidikan Biologi universitas Muhammadiyah Purwokerto angkatan 2010 yang tidak dapat disebutkan satu per satu, atas semua dukungan, saran, dan motivasinya. v

6 MOTTO... Artinya:... Sesungguhnya Allah tidak merubah keadaan suatu kaum sebelum mereka mengubah keadaan diri mereka sendiri...(qs. Ar-Ra d : 11) Man Jadda Wajada, Man Shabara Zhafira. Siapa yang bersungguh-sungguh akan mendapatkan hasil, siapa yang bersabar akan beruntung. vi

7 PENGARUH LAMA WAKTU DEHIDRASI TERHADAP KEBERHASILAN PENYIMPANAN PLASMA NUTFAH EMBRIO KELAPA BANYUMAS (Cocos nucifera L.) MELALUI TEKNIK KRIOPRESERVASI ABSTRAK Indonesia memiliki luas area perkebunan kelapa terbesar ke dua di dunia setelah Filipina, namun luas area perkebunan kelapa tersebut menurun dari tahun ke tahun. Salah satu akibat yang timbul adalah berkurangnya keanekaragaman hayati kelapa di Indonesia termasuk di Kabupaten Banyumas. Oleh karena itu dibutuhkan upaya konservasi kelapa melalui teknik kriopreservasi. Penelitian ini bertujuan untuk mencari lama waktu dehidrasi embrio kelapa yang tepat untuk digunakan dalam program konservasi kelapa melalui teknik kriopreservasi. Embrio kelapa (Cocos nucifera L.) yang diperoleh dari Kabupaten Banyumas diisolasi dan disterilisasi sebelum didehidrasi dengan menggunakan medium cair Hybrid Embrio Culture (HEC) medium (Rillo et al., 2004) dengan 15 % glicerol dan 3,33 M glukosa selama 12, 18, dan 24 jam. Embrio selanjutnya disimpan di dalam cryovial dan dimasukkan ke dalam nitrogen cair ( C) dan dilakukan thawing dengan cara memasukkan ke dalam waterbath bersuhu 40 0 C selama 3 menit sebelum dilakukan uji perkecambahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama waktu dehidrasi berpengaruh secara signifikan menurunkan kadar air embrio kelapa dari sekitar 71 % pada awal percobaan menjadi sekitar 26 % setelah 18 jam dehidrasi. Meskipun lama waktu dehidrasi tidak berpengaruh secara signifikan terhadap tingkat kelulushidupan embrio, namun perlakuan tersebut menyebabkan terjadinya penurunan yang signifikan terhadap persentase embryo yang berkecambah normal dari 80 % pada embryo non-dehidrasi menjadi 20 % pada embryo yang didehidrasi selama 18 dan 24 jam. Perlakuan tersebut juga memperlama waktu yang dibutuhkan embryo untuk berkecambah dari 17 hari pada embrio non-dehidrasi menjadi 24 hari pada embryo yang telah didehidrasi. Penyimpanan embryo yang telah didehidrasi di dalam nitrogen cair juga tidak menurunkan persentase kelulushidupan embryo (sekitar 80 %), namun perlakuan tersebut menurunkan persentase embryo yang berkecambah normal menjadi hanya sekitar 10 %. Meskipun kecambah yang dihasilkan dari embryo yang telah mengalami kriopreservasi memiliki panjang tunas yang lebih pendek dibandingkan dengan kecambah dari embryo yang tidak disimpan dalam nitrogen cair, namun kecambah tersebut masih dapat tumbuh secara normal. Dengan demikian teknik kriopreservasi masih dapat dikembangkan lebih lanjut untuk digunakan dalam penyimpanan embryo kelapa. Kata Kunci : Dehidrasi, Embrio Kelapa, Kriopreservasi, Plasma Nutfah vii

8 UCAPAN TERIMA KASIH Assalamu alaikum Warrahmatullohi Wabarakatuh Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul PENGARUH LAMA WAKTU DEHIDRASI TERHADAP KEBERHASILAN PENYIMPANAN PLASMA NUTFAH EMBRIO KELAPA BANYUMAS (Cocos nucifera L.) MELALUI TEKNIK KRIOPRESERVASI. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih setulus-tulusnya kepada Bapak Sisunandar, Ph.D dan Drs. Arief Husin, M.Si yang telah berkenan membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih dan penghargaan juga penulis sampaikan 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. Segenap Dosen Program Studi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Purwokerto yang telah membimbing dan memberikan ilmunya kepada penulis selama perkuliahan. 4. Laboran Laboratorium Terpadu Pendidikan Biologi Alhikmah, S.Si., R. Nindra, S.Si., dan Selvy Yenitasari, S.pd. yang telah banyak membantu dalam penelitian penulis. viii

9 5. Semua pihak yang ikut serta membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu. Semoga segala amal dan kebaikan yang telah diberikan senantiasa mendapat balasan yang berlipat dari Allah SWT. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan pengetahuan dan kemajuan untuk bidang pendidikan serta bermanfaat bagi pembaca. Wassalamu alaikum Warrahmatullohi Wabarakatuh Purwokerto, 13 Agustus 2016 Penulis ix

10 DAFTAR ISI Halaman UCAPAN TERIMAKASIH... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biologi Kelapa dan Peran Kelapa bagi Manusia (Cocos nucifera L.) Deskripsi Kelapa Kultivar Nilai Sosial-Ekonomi Kelapa Budidaya Kelapa dan Permasalahan Konservasi Kelapa Konservasi Kelapa secara In Situ Konservasi Kelapa secara Ex Situ Kebun Plasma Nutfah Kelapa Konservasi Pollen Kelapa Konservasi Embrio Zigotik Kelapa Teknik Kriopreservasi untuk Penyimpanan Plasma Nutfah x

11 2.3.1 Pengeringan (dehidrasi) Pembekuan (Freezing) Pencairan (Thawing) Pemulihan (Recovery) Perkembangan Penelitian Kriopreservasi Kelapa dan Permasalahannya BAB III METODE PENELITIAN 4.1 Waktu dan Tempat Penelitian Bahan Penelitian Isolasi dan Sterilisasi Embrio Kelapa Uji Pengaruh Lama Waktu Dehidrasi terhadap Perkecambahan Embrio Uji Pengaruh Lama Waktu Dehidrasi Terhadap Keberhasilan Kriopreservasi Observasi, Pengukuran, dan Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Lama Waktu Dehidrasi terhadap Kadar Air Embrio Kelapa Pengaruh Lama Waktu Dehidrasi terhadap Perkecambahan Embrio Pengaruh Lama Waktu Dehidrasi terhadap Keberhasilan kriopreservasi Pembahasan BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Lokasi kebun plasma nutfah kelapa di Indonesia Tabel 2.2 Perkembangan penelitian kriopreservasi embrio matang kelapa xii

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Morfologi reproduksi dari kultivar Kelapa Dalam Borneo Gambar 2.2 Morfologi buah dari kultivar Kelapa dalam Gambar 2.3 Embrio kelapa dan perkecambahannya Gambar 2.4 Kultivar Gambar 3.1 Endosperm yang berisi embrio kelapa Banyumas Gambar 3.2 Tahapan Isolasi dan Sterilisasi Embrio Gambar 3.3 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap perkecambahan embrio Gambar 3.4 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap keberhasilan kriopreservasi 48 Gambar 4.1 Rata-rata kadar air embrio kelapa setelah dehidrasi Gambar 4.2 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap perkecambahan embrio Gambar 4.3 Perkecambahan embrio setelah 8 minggu pemeliharaan Gambar 4.4 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap morfologi Gambar 4.5 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap keberhasilan kriopreservasi 55 Gambar 4.6 Perkecambahan embrio hasil kriopreservasi setelah pemeliharaan Gambar 4.7 Pengaruh lama waktu dehidrasi terhadap morfologi kecambah normal hasil kriopreservasi xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran I Komposisi media tanam Hybrid Embryo Culture Medium (Rillo et al., 2004) xiv