PENGARUH JENIS EKSPLAN DAN KOMPOSISI ZAT PENGATUR TUMBUH TERHADAP PRODUKSI BIOMASSA KALUS DAN ANTOSIANIN TANAMAN ROSELLA (Hibiscus sabdariffa Linn.

1 PENGARUH JENIS EKSPLAN DAN KOMPOSISI ZAT PENGATUR TUMBUH TERHADAP PRODUKSI BIOMASSA KALUS DAN ANTOSIANIN TANAMAN ROSELLA (Hibiscus sabdariffa Linn.) SKRIPSI OLEH : SUCI KHAIRANI SAFITRI / 120301054 PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

2 PENGARUH JENIS EKSPLAN DAN KOMPOSISI ZAT PENGATUR TUMBUH TERHADAP PRODUKSI BIOMASSA KALUS DAN ANTOSIANIN TANAMAN ROSELLA (Hibiscus sabdariffa Linn.) SKRIPSI OLEH : SUCI KHAIRANI SAFITRI / 120301054 PEMULIAAN TANAMAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian, Medan PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

3 Judul Penelitian : Pengaruh Jenis Eksplan dan Komposisi Zat Pengatur Tumbuh Terhadap Produksi Biomassa Kalus dan Antosianin Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa Linn.) Nama : Suci Khairani Safitri NIM : 120301054 Program Studi : Agroekoteknologi Minat : Pemuliaan Tanaman Disetujui oleh: Komisi Pembimbing (Luthfi A. M Siregar, SP. MSc. Ph.D) Ketua (Dr. Khairunisa Lubis, SP., MP.) Anggota Mengetahui (Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc.) Ketua Program Studi Agroteknologi

ABSTRACT SUCI KHAIRANI SAFITRI, 2016 : The effect of explant type and composition plant growth regulator of biomass production and anthocyanin callus culture on roselle (Hibiscus sabdariffa Linn.) supervized by Luthfi A.M. Siregar and Khairunisa Lubis. The research aims to know production of biomass callus and anthocyanin from induction callus on the explant type of roselle plants in the medium containing plant growth regulator. The research was conducted in Tissue Culture Laboratory UPT. Seeds Horticulture, Gedung Johor, Medan and Food Science Technology Laboratory FP-USU, Sumatera Utara, Indonesia, from May to June 2016. The study used randomized completely design with two factors, i.e.: types of explant, consist of 3 levels : leaf, petiole and stem, and consist of six medium composition ; MS + 0 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP; MS + 1mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP ; MS + 2 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP ; MS + 3 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP ; MS + 4 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP ; MS + 5mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP. All of treatment 18 times. The results showed that kinds of explants of leaf gave the biomass callus and anthocyanin production. The medium with a combination of plant growth regulator gave the biomass callus and anthocyanin production. Medium MS + 3 mg / l NAA + 1.5 mg / l BAP is the best medium for anthocyanin production. Keywords : roselle, anthocyanin,biomass callus, explants, plant growth regulator. i

ABSTRAK SUCI KHAIRANI SAFITRI, 2016 : pengaruh jenis eksplan dan komposisi zat pengatur tumbuh terhadap produksi biomassa kalus dan antosianin tanaman rosella (Hibiscus sabdariffa Linn.), dibimbing oleh Luthfi A. M. Siregar dan Khairunisa Lubis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui produksi biomassa kalus dan antosianin dari induksi kalus pada jenis eksplan tanaman rosela yang berbeda di dalam medium yang mengandung zat pengatur tumbuh. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan UPT. Benih Induk Hortikultura Gedung Johor Medan dan Laboratorium Analisis Kimia Bahan Pangan FP-USU, Sumatera Utara, Indonesia, pada mulai Mei sampai dengan Juni 2016. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor, yaitu: jenis eksplan, terdiri dari 3 tingkatan: daun, tangkai daun dan batang, dan media terdiri dari enam komposisi; MS + 0 mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP; MS + 1 mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP; MS + 2 mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP; MS + 3 mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP; MS + 4 mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP; MS + 5mg / l NAA + 1,5 mg / l BAP. Semua perlakuan adalah 18 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis eksplan daun memberi pengaruh pada biomassa kalus dan antosianin. Jenis media dengan kombinasi zat pengatur tumbuh memberi pengaruh pada biomassa kalus dan produksi antosianin. Media MS + 3 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP adalah media terbaik untuk produksi antosianin. Kata kunci: rosella, antosianin, biomassa kalus, eksplan, zat pengatur tumbuh. ii

RIWAYAT HIDUP Suci Khairani Safitri, dilahirkan di Padangsidimpuan pada tanggal 21 Pebruari 1994 dari ayahanda Takariyanto Karno Jaya dan ibunda Nurhamidah. Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara. Pendidikan formal yang pernah ditempuh adalah SD Negeri 008 Pantai Cermin Kab. Kampar Pekanbaru lulus pada tahun 2006, SMP Babussalam Pekanbaru lulus pada tahun 2009 dan MA Negeri 2 Model Pekanbaru lulus pada tahun 2012. Tahun 2012 diterima sebagai mahasiswa melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Mahasiswa Perguruan Tinggi Negeri) pada program studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Medan. Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah berkesempatan membantu dosen menjadi asisten Laboratorium Dasar Pemuliaan Tanaman dan Laboratorium Kultur Jaringan. Selain itu penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK). Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Tasik Raja-Tasik Idaman Estate, Desa Bukit Tujuh Kecamatan Torgamba Kabupaten Labuhan Batu Selatan Sumatera Utara, pada Juli sampai Agustus 2015. iii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Jenis Eksplan dan Komposisi Zat Pengatur Tumbuh Terhadap Produksi Biomassa Kalus dan Antosianin Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa Linn.) yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian, Medan Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Luthfi A. M. Siregar, SP., MSc., Ph.D selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Dr. Khairunisa Lubis, SP., MP., selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan serta kritik dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua tercinta, Ayahanda Takariyanto Karno Jaya dan Ibunda Nurhamidah atas kasih sayang, semua dukungan moril dan materil serta doanya kepada penulis. Kepada Adik Dwi Tika Wulandari serta saudara-saudara yang telah memberikan doa dan dukungannya. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Ibu Herawati, Ibu Nuriman, Ibu Yovie, Ferdy serta Karyawan Laboratorium Balai Benih Induk UPT Medan, Laboran Asni, SP. yang telah banyak memberikan dukungan dan bantuan selama penulis melaksanakan penelitian. Serta kepada Chairum VIka, Khairani Ulfa, M. Ilyasa Nazri, Azhari Ramadhan, Iqbal Koyoto, Mutia Dinulia Putri, Jali, Shela, Ira, dan Nella serta teman-teman Pemuliaan Tanaman 2012, Agroekoteknologi 2012, abang kakak Agroekoteknologi 2011 yang telah membantu penulis dalam melaksanakan penelitian. iv

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Medan, September 2016 Penulis v

DAFTAR ISI ABSTRACT... i ABSTRAK... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesa Penelitian... 3 Kegunaan Penelitian... 4 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman... 5 Kandungan Bahan-Bahan Aktif Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa Linn)... 6 Manfaat Bahan-Bahan Aktif Tanaman Rosella (Hibiscus sabdariffa Linn.)... 7 Induksi Kalus dan Subkultur... 9 Zat Pengatur Tumbuh... 12 Biomassa Kalus... 13 Metabolit Sekunder... 13 Antosianin... 14 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian... 17 Bahan dan Alat Penelitian... 17 Metode Penelitian... 17 vi

PELAKSANAAN PENELITIAN Sterilisasi Alat... 20 Pembuatan Media... 20 Eksplan... 20 Persiapan Ruang Tanam... 21 Sterilisasi Bahan Tanam di Laboratorium... 21 Penanaman Eksplan... 21 Pemeliharaan Eksplan... 22 Subkultur... 22 Produksi Biomassa Kalus... 23 Kadar Antosianin... 23 Peubah Amatan... 24 Persentase Terbentuknya Kalus (%)... 24 Umur Muncul Kalus (hari)... 24 Bobot Basah Kalus (gr)... 24 Bobot Kering Kalus (gr)... 24 Warna Kalus... 24 Bentuk Kalus... 25 Kadar Antosianin... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil... 26 Persentase Terbentuknya Kalus... 27 Umur Muncul Kalus... 29 Bobot Basah Kalus... 30 Bobot Kering Kalus... 31 Warna Kalus... 32 Bentuk Kalus... 32 Kadar Antosianin... 33 Pembahasan... 34 Pengaruh komposisi media terhadap pembentukan kalus tanaman rosella secara in vitro... 34 Pengaruh jenis eksplan terhadap pembentukan kalus tanaman rosella secara in vitro... 35 Pengaruh interaksi jenis eksplan dan komposisi media terhadap Pembentukan kalus tanaman rosella secara in vitro... 36 Warna dan kualitas kalus... 37 Biomassa kalus tanaman rosella... 39 Produksi antosianin pada kultur kalus tanaman rosella... 40 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 42 Saran... 42 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

DAFTAR TABEL No. Hal. 1. Rekapitulasi Peubah Amatan Sidik Ragam pada Pembentukan Kalus Tanaman Rosella Pada Jenis Eksplan dan Komposisi Media (3 minggu setelah subkultur)... 26 2. Rekapitulasi Peubah Amatan Kualitatif pada Pembentukan Kalus Tanaman Rosella Pada Jenis Eksplan dan Komposisi Media (6 minggu setelah subkultur)... 27 3. Pengaruh Perlakuan Jenis Eksplan dan Komposisi Media yang Berbeda terhadap Persentase Munculnya Kalus (%)... 27 4. Pengaruh Perlakuan Jenis Eksplan dan Komposisi Media yang Berbeda terhadap Umur Munculnya Kalus... 29 5. Pengaruh Perlakuan Jenis Eksplan dan Komposisi Media yang Berbeda Terhadap Bobot Segar Kalus... 30 6. Pengaruh Perlakuan Jenis Eksplan dan Komposisi Media yang Berbeda Terhadap Bobot Kering Kalus... 31 7. Pengaruh perlakuan jenis eksplan dan komposisi media yang berbeda terhadap warna kalus... 32 8. Pengaruh Perlakuan Jenis Eksplan dan Komposisi Media yang Berbeda Terhadap Kadar Antosianin... 33 viii

DAFTAR GAMBAR No. Hal. 1. Daun rosella... 5 2. Struktur Kimia Antosianin... 6 3. a. Penampilan Kalus yang Berasal dari Eksplan E2 (Tangkai Daun) pada Media M4 (MS + 4 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP)... 28 b. Penampilan Kalus yang Berasal dari Eksplan E1 (Daun) pada Media M0 (MS + 0 mg/l NAA + 1,5 mg/l BAP)... 28 4. Penamilan Warna Kalus : a. E1M3 Kalus Berwarna Hijau... 32 b. E2M4 Kalus Berwarna Jernih Keputihan... 32 c. E3M2 Kalus Berwarna Putih Kehijauan... 32 d. E2M1 Kalus Berwarnah Coklat... 33 5. Penampilan Bentuk Kalus yang Berasal dari Eksplan : a. E1 (Daun) Berbentuk Remah... 33 b. E2 (Tangkai Daun) Berbentuk Remah... 33 c. E3 (Batang) Berbentuk Remah... 33 ix

DAFTAR LAMPIRAN No. Hal. 1. Data Pengamatan Persentase Terbentuknya Kalus (%)... 47 2. Data Transformasi Persentase Terbentuknya Kalus (%) x + 0,5... 48 3. Daftar Sidik Ragam Persentase Terbentuknya Kalus.... 49 4. Data Pengamatan Umur Munculnya Kalus (hari)... 50 5. Daftar Sidik Ragam Umur Munculnya Kalus... 51 6. Data Pengamatan Bobot Segar Kalus... 52 7. Data Transformasi Bobot Segar Kalus (%) x + 0,5... 53 8. Daftar Sidik Ragam Bobot Segar Kalus... 54 9. Data Pengamatan Bobot Kering Kalus... 55 10. Data Transformasi Bobot Kering Kalus (%) x + 0,5... 56 11. Daftar Sidik Ragam Bobot Kering Kalus... 57 12. Hasil Absorban Spektrofotometer Genesys 20 dan Total Antosianin... 58 13. Kadar Antosianin Kalus Tanaman Rosella... 64 14. Lampiran Foto Penelitian... 65 15. Lampiran Komposisi Media MS (Murashige and Skoog)... 66 16. Lampiran Kegiatan... 67 17. Lampiran Bagan Penelitian... 68 x