PERKEMBANGAN MIKROSPORA DALAM KULTUR ANTERA DAN VIABILITAS POLEN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) ITA PURNAMASARI

Transkripsi

1 PERKEMBANGAN MIKROSPORA DALAM KULTUR ANTERA DAN VIABILITAS POLEN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) ITA PURNAMASARI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 ABSTRAK ITA PURNAMASARI. Perkembangan Mikrospora dalam Kultur Antera dan Viabilitas Polen Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.). Dibimbing oleh ENCE DARMO JAYA SUPENA dan SUMARYONO. Pengembangan teknologi haploid melalui induksi androgenesis secara in vitro merupakan alternatif yang banyak ditempuh untuk mendapatkan galur murni secara singkat. Penerapan teknologi ini pada kelapa sawit akan mempercepat pengembangan varietas hibrida untuk meningkatkan produktivitas. Namun sampai saat ini usaha tersebut belum dilaporkan berhasil. Hal ini erat kaitannya dengan fisiologi dan kemampuan sel mikrospora untuk berkembang dalam kondisi in vitro. Oleh karena itu, perkembangan gametofitik mikrospora dalam kultur antera dengan sistem media dua lapis serta viabilitas polen kelapa sawit perlu diamati sebagai langkah awal untuk mengembangkan teknik androgenesis. Ciri morfologi malai jantan diamati untuk menentukan stadia perkembangan mikrospora yang akan digunakan sebagai bahan untuk induksi androgenesis. Antera untuk induksi androgenesis kelapa sawit dengan populasi mikrospora stadium uninukleat akhir sampai binukleat awal lebih dari 50% dapat diisolasi dari bunga pada ujung spikelet yang terletak di tengah malai dengan spata ½ terbuka. Polen kelapa sawit memiliki viabilitas yang tinggi, yaitu sebesar 95% dengan waktu yang diperlukan untuk pengujian viabilitas melalui reduksi enzimatik trifenil tetrazolium klorida cukup 4 jam, sedangkan untuk perkecambahan dengan metode hanging drop perlu waktu jam. Mikrospora uninukleat stadium akhir menunjukkan respon perkembangan gametogenesis yang lebih stabil daripada uninukleat awal-tengah pada kultur in vitro. Penggunaan sumber karbon maltosa 4% dalam media dapat mendukung perkembangan kedua kelompok mikrospora tersebut menjadi polen matang dalam kultur in vitro. Kata kunci : kelapa sawit, polen, mikrospora, gametofitik, viabilitas, perkecambahan. ABSTRACT ITA PURNAMASARI. Microspore Development in Anther Culture and Pollen Viability of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.). Supervised by ENCE DARMO JAYA SUPENA and SUMARYONO. Development of haploid technology via induction of in vitro androgenesis is the most common approach to produce pure lines in a short period of time. Introduction of this technology on oil palm will speed up the development of hybrid variety to increase plant productivity. Unfortunately it has not been reported successful yet, in which could be influenced by the physiology and capability of microspores to develop at in vitro conditions. For these reason, gametophytic development of microspores of oil palm in a double layer medium along with the viability of pollen were observed as the first step to develop androgenesis technique. Morphology of male inflorescences was observed to determine the developmental phase of microspore used as the material for androgenesis induction. The anther for androgenesis induction with more than 50% microspore at late stage of uninucleat to early binucleat phase could be isolated from the upper part of spikelet located at the middle part of the male inflorescence with ½ part of spatha was opened. Viability of oil palm pollen was up to 95%, in which the time needed for viability test with enzymatic reduction of triphenyl tetrazolium chloride was only 4 hours, and germination test with hanging drop method was hours. The late uninucleat microspore showed better gametogenesis development response than the early-middle uninucleat microspore on in vitro culture. Maltose 4% as the carbon source in the medium can support the development of two groups of microspore to mature pollen on in vitro culture. Keywords : oil palm, pollen, microspore, gametophytic, viability, germination.

3 PERKEMBANGAN MIKROSPORA DALAM KULTUR ANTERA DAN VIABILITAS POLEN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) ITA PURNAMASARI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

4 Judul : Perkembangan Mikrospora dalam Kultur Antera dan Viabilitas Polen Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Nama : Ita Purnamasari NIM : G Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si. Ir. Sumaryono, M.Sc. NIP NIK Mengetahui, Ketua Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si. NIP Tanggal Lulus :

5 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat yang telah dilimpahkan-nya sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Perkembangan Mikrospora dalam Kultur Antera dan Viabilitas Polen Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.). Penelitian dilakukan mulai bulan Februari sampai dengan Juli 2011 di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB)-IPB serta Laboratorium Terpadu, Departemen Biologi, FMIPA-IPB. Terimakasih saya ucapkan kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penelitian ini, diantaranya adalah: 1. Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pendanaan pada penelitian ini, serta selalu memberikan saran dan motivasi dalam penyusunan karya ilmiah ini. 2. Ir. Sumaryono, M.Sc. yang telah membimbing dan menyediakan bahan bunga kelapa sawit dari kebun koleksi Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Bogor. 3. Dr. Ir. Dorly, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran terkait penyusunan karya ilmiah ini. 4. Kedua orang tua saya untuk setiap tetes keringat, pengorbanan, dan dukungannya. 5. Ernih Eryanti dan Acih Yuningsih yang telah menjadi kakak yang penuh perhatian. 6. Ibu Rini dan rekan atas bantuannya dalam mengusahakan biaya masuk kuliah. 7. Eka Tjipta Foundation yang telah memberikan bantuan beasiswa. 8. Marinda Sari Sofiyana, Anggianing Tyas Rahayu, Maulida Mulya Rahmawati, dan Seztifa Miyasyiwi atas semangat dan motivasi yang diberikan. 9. Rekan-rekan Biologi angkatan Pak Imron, teh Nia Dahniar, teh Sarah, pak Asep, pak Mulya, pak Yanto, mba Pepi, pak Edi, pak Agus, Ibu Retno, Ibu Eti, dan semua pihak yang telah membantu. Kritik dan saran yang membangun saya harapkan agar karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan. Bogor, Januari 2012 Ita Purnamasari

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kabupaten Bogor-Jawa Barat pada tanggal 2 Juli 1989 dari pasangan keluarga petani bernama Bapak Inin dan Ibu Iyah. Penulis merupakan anak ke empat dari empat bersaudara. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMAN 5 Bogor, dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur undangan PMDK, serta mendapatkan beasiswa S1 dengan pembiayaan penuh selama delapan semester dari Eka Tjipta Foundation. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Biologi Dasar TPB, Botani Umum D3, Biologi Alga dan Lumut S1, Genetika Dasar S1, dan staf pengajar mata pelajaran Biologi di Bimbingan Tes Alumni (BTA) group cabang Bogor. Selain itu penulis juga aktif dalam Lembaga Dakwah Kampus (LDK) DKM Al-Hurriyah sebagai staf divisi soskemas pada periode 2007/2008. Prestasi yang diraih oleh penulis selama mengikuti perkuliahan diantaranya adalah: menjadi duta IPB dalam ON-MIPA 2011 bidang Biologi, Mewakili wilayah kopertis 3 (Jabodetabek- Banten) dalam ON-MIPA 2011 bidang Biologi, meraih medali perunggu (Juara ke-3) dalam ON- MIPA tahun 2011 bidang Biologi di Bandung, mendapat penghargaan dari Kementerian Pendidikan Nasional-Institut Pertanian Bogor sebagai mahasiswa berprestasi di bidang ekstra kurikuler tahun 2011, lolos dalam seleksi pramentoring Intensive-Student Technopreneurship Program (ISTEP) 2010, menjadi finalis Lomba Karya Tulis Ilmiah (LKTI) tingkat Nasional di UIN Malang (2009), dan didanai oleh DIKTI dalam Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penelitian (PKMP) dengan judul Uji Aktivitas Ekstrak Buah Sirih (Piper bettle) Asal Nusa Tenggara terhadap Pertumbuhan Sel Tumor Mammary pada Mencit Galur C3H. Penulis melaksanakan kegiatan praktik lapangan pada tahun 2010 di Pusat Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Bogor (PKT-KRB) dengan judul Propagasi In vitro Tanaman Black Velvet (Alocasia reginula A. Hay) di Pusat Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Bogor.