PENGARUH KOMBINASI NAA DAN KINETIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERUBAHAN GENETIK PLANLETDARI TUNAS APIKAL KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.

Transkripsi

1 PENGARUH KOMBINASI NAA DAN KINETIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERUBAHAN GENETIK PLANLETDARI TUNAS APIKAL KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) SKRIPSI DWI FEBRINA DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

2 PENGARUH KOMBINASI NAA DAN KINETIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERUBAHAN GENETIK PLANLET DARI TUNAS APIKAL KELAPA SAWIT (Elaeis guineensisjacq.) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains DWI FEBRINA DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

3 PERSETUJUAN Judul : Pengaruh Kombinasi NAA dan Kinetin Terhadap Pertumbuhan dan Perubahan Planlet dari Tunas Apikal Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Kategori : Skripsi Nama : Dwi Febrina Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen : Biologi Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Diluluskan di Medan, Agustus 2017 Komisi pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Dr. Saleha Hannum, M.Si Dr. Suci Rahayu, M.Si NIP NIP Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Dr. Saleha Hannum, M.Si NIP i

4 PERNYATAAN PENGARUH KOMBINASI NAA DAN KINETIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERUBAHAN GENETIK PLANLET DARI TUNAS APIKAL KELAPA SAWIT (Elaeis guneensis Jacq.) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2017 Dwi Febrina ii

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirabbil alamin Penulis ucapkan syukur kepada Allah SWT karena atas karunia dan kasih sayang- Nya, serta Shalawat berangkaikan salam kepada Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Pengaruh Kombinasi NAA dan Kinetin Terhadap Pertumbuhan dan Perubahan Genetik Planlet dari Tunas Apikal Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.). Penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik karena bantuan serta dukungan dari beberapa pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada Ayahanda Alm. Ahmad Husni dan Ibunda Astuti yang senantiasa dengan setulus hati memberikan cinta, kasih sayang dukungan dan doa kepada penulis. Abangda Reza Febrianda dan adik Rahayu Safitri selaku saudara/i penulis yang telah memberi doa, keceriaan dan semangat. Ucapan terima kasih tak terhingga penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si. selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, waktu dan perhatiannya kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Dr. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc. selaku dosen penguji I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. selaku dosen penguji II yang telah banyak memberikan kritik, saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. Ucapan terima kasih tak terhingga juga penulis ucapkan kepada Ibu Mayang Sari Yeanny, M.Si. selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak memberikan arahan dan nasehat kepada penulis dalam menjalani perkuliahan. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si. selaku ketua Departemen Biologi FMIPA USU, staf pengajar Departemen Biologi FMIPA USU, staf pegawai Abangda Endra Raswin, Ibu Roslina Ginting, serta Ibu Siti Khadijah selaku Laboran di Departemen Biologi FMIPA USU atas segala bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis. iii

6 Kepada sahabat seperjuangan Firda Novita, Ilham Pangestu dan Abangda Imam Aulia yang telah memberikan banyak bantuan, pengalaman dan keceriaan. Sahabat tersayang Syarah, Maya, Mindi, Diah, Ami, Kinah, Ulfa, Sherly, Rika, Boby, bang Evan, Yudi, Tirtadan bang Muje yang telah membantu dan memberi semangat kepada penulis, teman seperjuangan Andrew, Henda, Desy, Obi, Cica, Fitri di Lab. Fisiologi dan Kultur Jaringan Tumbuhan, staf asisten Fisiologi dan Kultur Jaringan Tumbuhan FMIPA USU dan seluruh sahabat stambuk 2012 (Agent of Change) yang telah mewarnai kehidupan penulis selama masa perkuliahan. Adik-adik stambuk 2013, 2014, 2015, kakak asuh Devi Permata, adik asuh Rince Lisna serta Devinta dan Yanna terima kasih atas motivasi dan dukungannya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung atas selesainya penelitian ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak. Medan, Agustus 2017 Penulis iv

7 PENGARUH KOMBINASI NAA DAN KINETIN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERUBAHAN GENETIK PLANLET DARI TUNAS APIKAL KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) ABSTRAK Penelitian tentang Pengaruh NAA dan Kinetin terhadap pertumbuhan dan perubahan Genetik Planlet dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) telah dilakukan dari bulan Februari 2016 sampai bulan Maret 2017 di Laboratorium Fisiologi dan Kultur Jaringan Tumbuhan dan Laboratorium Genetika Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberiaan NAA dan Kinetin terhadap pertumbuhan dan perubahan genetik planlet dari eksplan tunas apikal kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq.). Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dua faktor dengan tiga taraf NAA (0 mg/l; 0,05 mg/l; dan 0,1 mg/l) dan tiga taraf Kinetin (0 mg/l; 0,1 mg/l; dan 0,2 mg/l). Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa NAA dan Kinetin berpengaruh terhadap waktu induksi planlet (p<0,05). Konsentrasi kinetin 0,2 mg/l memberikan pengaruh paling cepat terhadap waktu tumbuh planlet yaitu 12,67 HST. Inisiasi organ akar dan tunas yang paling baik pada media Y3 yang mengandung kinetin 0,2 mg/l rata-rata 4,00 dan kombinasi NAA dan kinetin (0,05 mg/l dan 0,2 mg/l) rata-rata 1,67. Analisis perubahan genetik dengan teknik SSRmenunjukkan bahwa ketiga primer SSR mampu mendeteksi terjadinya perubahan genetik sebesar 61% berdasarkan analisis data biner dari pita SSR dengan program NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate System) versi Kata kunci: tunas apikal, kelapa sawit, NAA, kinetin, perubahan genetik, SSR v

8 THE EFFECT OF NAA AND KINETIN ON DEVELOPMENT AND MUTATION OF PLANTLET FROM APICAL BUD OF OIL PALM (Elaeis guneensis Jacq.) ABSTRACT The study about The Effect of NAA and Kinetin on Development and Mutation of Plantlet from Apical Bud of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) has been done from February 2016 to March 2017 at Plant Tissue Culture Laboratory and Genetic Laboratory of Department of Biology, Faculty of Mathematics and Science, University of Sumatera Utara. The experiment used two factorial completely randomized design with three levels of NAA concentrations (0; 0.05; 0.1 mg/l) and three levels of kinetin concentrations (0; 0.1; 0.2 mg/l). The statistical analysis showed that NAA and kinetin significantly affected the plantlet initiation time (p<0.05). The fastest plantlet initiation was found at medium supplemented with 0.2 mg/l kinetin in Y3 medium that was days after planting. The best organ initiation were obtained in medium supplemented with kinetin 0.2 mg/lwith the average number was 4.00 root/plantlet while NAA and kinetin combination (0.05 mg/l and 0.2 mg/l) showed the best combination for shoot formationwith the average number 1.67 shoot/plantlet. SSR marker showed that all of SSR primer could detect the mutation of 61% based on NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate System) program version Keywords: apical bud, oil palm, NAA, kinetin, mutation, SSR vi

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman i ii iii v vi vii ix x xi Bab 1. Bab 2. Bab 3. Bab 4. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian 3 Tinjauan Pustaka 2.1. Botani Kelapa Sawit Kultur Jaringan Kelapa Sawit Media Kultur Jaringan Zat Pengatur Tumbuh Variasi Somaklonal Marka Molekuler 8 Metode Penelitian 3.1. Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Cara Kerja Sterilisai Eksplan Induksi Kalus Induksi Embrio Induksi Planlet Parameter Pengamatan Verifikasi Variasi Somaklonal Isolasi DNA Uji Kualitas dan Kuantitas DNA Amplifikasi DNA dengan Teknik SSR Analisis Data 13 Hasil dan Pembahasan 4.1. Induksi Kalus dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit Induksi Embrio dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit 15 vii

10 4.3. Waktu Organogenesis dari Tunas Apikal Kelapa Sawit Inisiasi Akar Inisiasi Tunas Analisis Perubahan Genetik Planlet dari Tunas Apikal 19 Kelapa Sawit Bab. 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 23 Daftar Pustaka 24 Lampiran 31 viii

11 DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel 3.1 Nama Lokus, Motif Ulangan, Urutan Primer dan Suhu Annealing 4.1 Rata-rata Tumbuh Planlet dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit dengan Konsentrasi NAA dan Kinetin yang Berbeda 4.2 Rata-rata Jumlah Akar yang Muncul pada Tingkat Konsentrasi NAA dan Kinetin yang Berbeda 4.3 Rata-rata Jumlah Tunas yang Muncul pada Tingkat Konsentrasi NAA dan Kinetin yang Berbeda Halaman ix

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 2.1. Tanaman Kelapa Sawit Bibit Kelapa Sawit dan Tunas Apikal Kelapa Sawit Kultur Tunas Apikal Kelapa Sawit (a) Eksplan Tunas 15 Apikal Kelapa Sawit pada Media Y3 + 2,4-D 130 ppm, (b) Kalus Embrionik Tunas 4.2. Morfologi Embrio Somatik (a) Kalus dan Embrio Somatik 16 selama 90 HST, (b) Embrio Somatik Fase Globular selama 90 HST 4.3. Respon in vitro dari Tunas Apikal Kelapa Sawit (a) Akar 17 dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit, (b) Tunas dari Eksplan Tunas Apikal Kelapa Sawit 4.4. Pola Pita Polimorfik DNA dari Planlet Tunas Apikal 21 Kelapa Sawit dengan Primer SSR : Primer P1T0, Primer P4T12a dan Primer P1T Pohon Dendogram Kemiripan Genetik Planlet dari Tunas Apikal Kelapa Sawit 23 x

13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lamp. Judul Halaman 1. Diagram Alir Tahapan Penelitian Komposisi Media Y3 (Eeuwens, 1976) Protokol Penggunaan GoTaq Green Master Mix 34 (Promega, USA) 4. Data Pengamatan Waktu Inisiasi Organ (Hari) Data Pengamatan Jumlah Akar Data Pengamatan Jumlah Tunas Kualitas dan Kuantitas DNA Kultur Tunas Apikal Kelapa 40 Sawit pada Beberapa Tingkat Konsentrasi NAA dan Kinetin 8. Data Biner dan Matriks Kemiripan Genetik Pita DNA Hasil Amplifikasi Primer P1A0, P4T12a dan P1T6 41 xi