PEMBUAHAN DAN PEMBENTUKAN BIJI TIGA GENOTIPE JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) PADA RANSFORMASI LANGSUNG DENGAN WAKTU PENETESAN YANG BERBEDA

Transkripsi

1 PEMBUAHAN DAN PEMBENTUKAN BIJI TIGA GENOTIPE JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) PADA RANSFORMASI LANGSUNG DENGAN WAKTU PENETESAN YANG BERBEDA S K R I P S I Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana (S-1) Program Studi Agroteknologi Diajukan Oleh: KHAIRUL AMIN Nim JURUSAN AGRONOMI PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 PERSEMBAHAN Sebaik-baik Manusia Adalah yang Paling Bermanfaat Bagi Orang Lain (HR. Ahmad) Sujud syukur saya haturkan kepada sang penguasa alam, Allah Swt. atas limpahan nikmat-nya yang terus setia menyirami sehingga menjadi bagian tidak terpisahkan dari penyelesaian karya ini. Terimakasih tak terhingga atas ketulusan hati, semangat, dorongan, dan inspirasi kepada: Ayahanda Bashri dan Ibunda Yusroh, cinta dan sayangmu sebening embun pagi, selalu setia menyertai setiap langkah kecil saya yang tak luput dari onak berduri. Kau tak pernah lelah berucap kasih, harapan, dan keteguhan melalui doa-doa yang kaulantunkan pada setiap sujudmu. Adik saya tercinta Sindi Aulia, sapa dan senyummu selalu menjadi semangat dan penawar atas semua keegoisanku untuk bercumbu dengan kemalasan. Pejuang ilmu, Bapak Agus Zainudin, Ibu Maftuchah, dan semua dosen Fakultas Pertanian-Peternakan yang telah memberi saya secercah cahaya sehingga saya bisa sedikit menikmati manisnya ilmu. Teman seperjuangan Agronomi 2010, Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah Adolesensi, UKM Forum Diskusi Ilmiah, Booklicious, dan Enam Dua Project. Kalian laksana pelangi yang telah memberi warna dalam hidup. Allah...Terimakasih kau telah hadirkan orang-orang yang penyayang dalam dendam, pengasih dalam diam sebagai tanda kebesaran-mu. Kepada kalianlah kupersembahkan karya ini. vi

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 07 Juli 1991 di Sumenep, Madura, Jawa Timur, sebagai putra pertama dari dua bersaudara, Ayahanda Bashri dan Ibunda Yusroh. Penulis menyelesaikan pendidikan pertama di Madrasah Ibtidaiyah (MI) 1 An-nuqayyah tahun 2003, kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di Madrasah Tsanawiyah (MTs) An-nuqayah, Guluk-guluk, Sumenep Madura, lulus tahun Masuk Sekolah Menengah Atas di Madrasah Aliyah Negeri (MAN) Pamekasan, Kabupaten Pamekasan, lulus tahun Melanjutkan pendidikan tingkat Diploma-1 di Wearnes Education Center, Malang, lulus tahun Tahun 2010 penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Selama menempuh studi, penulis aktif di bidang kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan (FPP) Anggota Bidang Keilmuan, Senat Mahasiswa Fakultas FPP, anggota komisi C. Juga aktif di bidang organisasi Ikatan Mahasiswa Muhammadiyah (IMM) ADOLESENSI Komisariat FPP sebagai ketua bidang keilmuwan. Selain itu juga aktif di Unit Kegiatan Mahasiswa Forum Diskusi Ilmiah, sebagai Ketua 1. Selain itu, penulis juga menekuni dunia kepenulisan, hasilnya pendanaan PKM-M tahun 2011, juara artikel ilmiah tahun 2013, pendanaan PKM-P tahun 2015, serta aktif menulis di berbagai media, baik lokal maupun nasional. vii

8 KATA PENGANTAR Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Segala puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT. atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan penelitian dengan judul Pembuahan dan Pembentukan Biji Tiga Genotipe Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn.) pada Transformasi Langsung dengan Waktu Penetesan yang Berbeda. Sholawat serta salam semoga tetap tercurah limpahkan kepada Nabi Muhammad SAW., keluarga, para sahabat, dan umatnya. Laporan hasil penelitian ini merupakan salah satu persyaratan menyelesaikan pendidikan tingkat Sarjana pada Jurusan Agronomi, Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak, utamanya: 1. Dr. Ir. Damat, MP. Selaku Dekan Fakultas Pertanian Peternakan UMM dan Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. Selaku Ketua Jurusan Agronomi. 2. Dr. Ir. Agus Zainudin, MP. selaku Pembimbing Utama dan Dr. Ir. Maftuchah, MP. selaku Pembimbing Pendamping yang telah bersedia dengan penuh sabar mengarahkan dan membimbing selama penyusunan laporan penelitian ini hingga selesai. Penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima dengan baik segala kritik ataupun saran membangun untuk perbaikan laporan penelitian ini. Akhirnya, penulis hanya berharap semoga laporan penelitian ini bisa bermanfaat bagi penulis khususnya serta bagi pembaca pada umumnya, Amien. Wassalamulaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Malang, 13 Maret 2015 Penulis i

9 DAFTAR ISI Isi KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... RINGKASAN... Halaman i ii iv v vi vii I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Penelitian Hipotesis... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Jarak Pagar Morfologi Bunga Jarak Pagar Panyerbukan Bunga Jarak Pagar Perbaikan Genetik Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Trasnformasi Gen Transformasi Gen Jalur Tabung Polen (Pollen Tube Pathway) Vektor Pada Transformasi Gen III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Alat dan Bahan Alat Bahan Metode Percobaan Pelaksanaan Penelitian Persiapan Tanaman Penetesan Gen OsDREB1A Pemeliharaan Tanaman Pemanenan Pengamatan Analisis dan Penyajian Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengamatan Umur Panen, Jumlah Buah Dipanen, dan Persentase Jumlah Buah yang Terbentuk Akibat Transformasi Langsung Melalui Tabung Polen Panjang Buah, Diameter Terkecil Bagian Buah, dan Diameter Terbesar Bagian Buah, Akibat Transformasi ii

10 Langsung Melalui Tabung Polen Jumlah Biji Kering Tiap Buah, dan Bobot Biji Kering Tiap Buah, Akibat Transformasi Langsung Melalui Tabung Polen Kondisi Buah Kenampakan Biji Pembahasan Pengaruh Penetesan Gen OsDREB1A dengan Waktu Penetesan Berbeda Terhadap Umur Panen, Jumlah Buah Dipanen, dan Persentase Jumlah Buah yang Terbentuk Pengaruh Penetesan Gen OsDREB1A dengan Waktu Penetesan Berbeda Terhadap Panjang Buah, Diameter Terkecil dan Terbesar Bagian Buah V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iii

11 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Tahapan Perkembangan Serbuksari dengan Penyerbukan Buatan Setelah Polinasi Kriteria Bentuk Buah, Warna Buah, Bekas Tusukan, dan Warna Biji Rerata Umur Panen, Jumlah Buah di Panen, dan Persen Buah Terbentuk Rerata Panjang Buah, Diameter Terbesar Bagian Buah, dan Diameter Terkecil Bagian Buah Rerata Jumlah Biji Kering Tiap Buah dan Bobot Biji Kering Tiap Buah iv

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Teks Halaman 1. Morfologi Tanaman Jarak Pagar dan Organ Reproduksi Struktur Bunga Betina dan Bunga Jantan serta Proses 8 Berkecambahan Polen Vektor pcambia Denah Percobaan Morfologi Buah (kenampakan samping) Tiga Genotipe Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan Plasmid yang Berbeda Morfologi Buah (kenampakan atas saat dibelah) Tiga Genotipe Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan Plasmid yang Berbeda Morfologi Biji Buah (kenampakan dari samping) Tiga Genotipe Jarak Pagar pada Perlakuan Waktu Penetesan Plasmid yang Berbeda v

13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Teks Halaman 1. Hasil analisis ragam umur panen buah Hasil analisis ragam jumlah buah dipanen Hasil analisis persentase jumlah buah yang terbentuk Hasil analisis ragam panjang buah Hasil analisis ragam diameter terkecil buah Hasil analisis ragam diameter terbesar buah Hasil analisis persentase jumlah buah yang terbentuk Hasil analisis ragam bobot biji kering tiap buah Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Genotipe Lima Jarak Pagar Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Genotipe Enam Jarak Pagar Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Genotipe Tujuh Jarak Pagar Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Perlakuan Waktu Penetesan Pertama Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Perlakuan Waktu Penetesan Ke Dua Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Perlakuan Waktu Penetesan Ke Tiga Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Perlakuan Waktu Penetesan Ke Empat Hasil Uji t Beberapa Peubah antara Perlakuan Perlakuan Waktu Penetesan Ke Lima Dokumentasi Penelitian vi

14 Pembuahan dan Pembentukan Biji Tiga Genotipe Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Pada Transformasi Langsung dengan Waktu Penetesan yang Berbeda Oleh: Khairul Amin 1), Ir. Agus Zainudin, MP. 2), Dr. Ir. Maftuchah, MP. 2) RINGKASAN Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji keberhasilan metode transformasi gen pada tiga genotipe tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) melalui jalur tabung polen (pollen tube pathway) dengan periode waktu transformasi yang optimal. Penelitian ini dilaksanaannya di kebun percobaan dan kebun koleksi Jarak Pagar di Desa Kedung Pengaron, Kecamatan Kejayan, Kabupaten Pasuruan pada bulan April-September Penelitian ini menggunakan metode rancangan percobaan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design). Faktor pertama adalah tiga genotipe jarak pagar (G1=JCUMM5, G2=JCUMM6, G3=JCUMM7). Faktor kedua periode waktu penetesan (W0= tanpa penetesan, W1=1-1,5 jsp (jam setelah polinasi) W2= 2-2,5 jsp, W3= 4-4,5 jsp, W4= 7-7,5 jsp, W5= 9,5-10 jsp. Pengamatan dilakukan pada fase generatif terhadap parameter karakter tingkat produksi dan hasil. Peubah pengamatan yang diamati terdiri dari umur saat panen buah, jumlah buah dipanen, persentase jumlah buah yang terbentuk (%), panjang buah (mm), diameter terkecil bagian buah (mm), diameter terbesar bagian buah (mm), jumlah biji kering tiap buah, bobot biji kering tiap buah (g), dan kondisi buah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum perlakuan transformasi secara langsung melalui jalur tabung polen baik secara interaksi maupun masingmasing genotipe dan waktu penetesan plasmid yang mengandung gen OsDreb1A berperngaruh tidak nyata terhadap semua peubah berdasarkan uji F taraf 5%. Hal tersebut menunjukkan bahwa ditinjau dari pembentukan buah dan biji maka proses transformasi langsung melalui tabung polen dapat dilakukan pada ketiga genotip dan pada semua waktu penetesan yang diujikan. Ditinjau dari hasil uji t taraf 5% dan 1% diketahui bahwa perlakuan transformasi langsung secara umum juga berbeda tidak nyata hampir pada semua peubah yang diamati kecuali pada peubah jumlah buah dan persentase buah panen serta jumlah biji tiap buah jarak pagar. Hal tersebut menunjukkan bahwa jumlah buah dan persentase buah serta jumlah biji dipengaruhi oleh perlakuan transformasi sehingga lebih rendah dibandingkan dengan tanaman kontrol. Kata kunci : Jarak Pagar, Transformasi Langsung, Plasmid, OsDreb1A 1) Mahasiswa Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan UniversitasMuhammadiyah Malang (UMM) 2) Dosen Pembimbing Skripsi Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian-Peternakan UMM. vii