Pola Percabangan Cabang Batang Primer Dan Kaitannya Dengan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas) Trimonoecious
POLA PERCABANGAN CABANG BATANG PRIMER DAN
KAITANNYA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH
TANAMAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas)
TRIMONOECIOUS
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pola Percabangan
Cabang Batang Primer dan Kaitannya dengan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
Jarak Pagar (Jatropha curcas) Trimonoecious adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Pebruari 2015
Zulfikar Arsa Mujahidillah
NIM G34100124
ABSTRAK
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH. Pola Percabangan Cabang Batang Primer
dan Kaitannya dengan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Jarak Pagar (Jatropha
curcas) Trimonoecious Dibimbing oleh TRIADIATI dan DUDI TOHIR.
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman monoecious, yaitu bunga jantan
dan bunga betina berada pada satu tanaman. Namun, jarang ditemukan jarak pagar
andromonoecious (bunga jantan dan hermaprodit pada satu rangkaian bunga) dan
trimonoecious (bunga jantan, betina dan hermaprodit pada satu rangkaian bunga).
Tipe kelamin bunga jarak pagar diduga dipengaruhi oleh zat pengatur tumbuh
(ZPT) dan berhubungan dengan karakter morfologi. Penelitian ini bertujuan
menganalisis pola percabangan serta hubungannya dengan kandungan zat
pengatur tumbuh sebagai penciri jenis kelamin bunga tanaman jarak pagar
khususnya trimonoecious. Pengamatan karakter morfologi berupa tipe
percabangan pada nodus pertama dilakukan pada umur 1 hingga 4 minggu
setelah persemaian. Jumlah nodus pada 30 cm batang diamati pada umur 9 bulan
setelah tanam. Tipe percabangan pada nodus pertama dan jumlah cabang primer
jarak pagar trimonoecious asal bunga betina, bunga hermaprodit dan
andromonoecious memiliki perbedaan dengan tipe monoecious. Perbedaan pola
percabangan batang berhubungan dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh. Pola
percabangan batang dapat dijadikan penciri awal tipe jenis kelamin jarak pagar.
Kata kunci: andromonoecious, jarak pagar, pola percabangan, trimonoecious, zat
pengatur tumbuh
ABSTRACT
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH. Primery Shoot Branching Pattern and
Correlation with Plant Growth Regulators (PGRs) on Trimonoecious Physic nut
(Jatropha curcas) Supervised by TRIADIATI and DUDI TOHIR.
Physic nut (Jatropha curcas) is a monoecious plant that meaning it has both
male and female flowers in the same plant. However, very rarely physic nut may
be andromonoecious (male and hermaphrodite flowers in same infloresence) and
trimonoecious (male, female, and hermaphrodite in the same infloresence). The
flower sex of physic nut plant were predicted influence by plant growth regulators
(PGRs) and morphological characters. The aim of this study was to analyze
morphological character and it’s relation to PGRs level as sex marker of
trimonoecious physic nut. Morphological character obsevation such as first node
branching pattern was observed at age 1 - 4 weeks after planting. The number of
nodus on 30 cm stem was observed at age 9 months after planting. Branches
pattern at first node and the primary branches number of trimonoecious from
female flower, hermaphrodite flower, and andromonoecious were different with
monoecious plant. These differences of branching pattern were related to PGRs
level. Shoot branching patterns could be used as an earlier marker of physic nut
flower sex.
Key words: andromonoecious, physic nut, branching patterns, trimonoecious,
plant growth regulators (PGRs).
POLA PERCABANGAN CABANG BATANG PRIMER DAN
KAITANNYA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH
TANAMAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas)
TRIMONOECIOUS
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH
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
2015
PRAKATA
Alhamdulillahirabbil’alamiin. Puji syukur kehadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan karya
ilmiah yang berjudul Pola Percabangan Cabang Batang Primer dan Kaitannya
Dengan Kandungan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Jarak Pagar (Jatropha
curcas) Trimonoecious.
Penulis ucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Triadiati, MSi dan Bapak Drs
Dudi Tohir, MS selaku pembimbing atas pengarahan, teladan, kesabaran, waktu,
dan nasehat yang diberikan kepada penulis selama penelitian hingga penulisan
karya ilmiah ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr Dyah Perwitasari, MSc sebagai
penguji wakil Departemen atas nasehat yang diberikan. Terima kasih kepada Ibu,
Bapak, Adik, dan keluarga besar penulis. Tak lupa penulis ucapkan terima kasih
kepada teman-teman Biologi 47, keluarga Wisma Sawit, keluarga Sabisa Farm
dan teman-teman atas kerjasama, dukungan, dan semangatnya.
Semoga karya ilmiah ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi
pembaca.
Bogor, Pebruari 2015
Zulfikar Arsa Mujahidillah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
2
Pengamatan Pola Percabangan Cabang Batang Primer
2
Analisis Kandungan Zat Pengatur Tumbuh
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
3
Hasil
3
Pembahasan
6
SIMPULAN DAN SARAN
7
Simpulan
7
Saran
8
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
8
10
DAFTAR TABEL
1 Rata-rata jumlah nodus batang jarak pagar pada 30 cm dari ujung
pucuk.
4
DAFTAR GAMBAR
1 Pola percabangan batang jarak pagar (a) tipe trimonoecious asal
bunga betina, asal bunga hermaprodit, dan tipe andromonoecious (b)
tipe monoecious.
2 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh IAA jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014
3 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh kinetin jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
4 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh GA3 jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
3
4
5
5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) diketahui bersifat monoecious
yaitu tanaman berumah satu dengan bunga jantan dan betina terletak pada
tanaman yang sama (Dellaporta dan Urrea 1993). Saat ini diketahui adanya
tanaman jarak pagar tipe andromonoecious dan trimonoecious. Jarak pagar
andromonoecious memiliki bunga jantan dan hermaprodit pada satu rangkaian
bunga. Bunga hermaprodit memiliki serbuk sari dan putik pada satu bunga. Hal
ini memberikan kemudahan saat terjadinya polinasi, sehingga besar kemungkinan
terjadinya polinasi tanpa bantuan polinator. Tipe trimonoecious memiliki bunga
hermaprodit, bunga jantan dan betina pada satu rangkaian bunga. Tipe tanaman
andromonoecious dan trimonoecious pada jarak pagar sangat jarang ditemukan
dibanding tipe monoecious.
Perbedaan ciri morfologi dapat dipengaruhi oleh perbedaan susunan gen
ataupun karena faktor lingkungan. Ciri ini dapat digunakan sebagai penciri suatu
individu tanaman, sehingga dapat dengan mudah membedakan antar individu
satu dengan lainnya. Ciri morfologi tumbuhan termasuk karakter pola
percabangan bisa digunakan untuk penanda ciri tanaman. Kurniati (2014)
melaporkan bahwa adanya perbedaan karakter percabangan antara jarak pagar
tipe monoecious dan tipe trimonoecious berupa jumlah cabang, ukuran batang
dan diameter pangkal batang pada umur 2 hingga 6 bulan setelah tanam. Waktu
yang digunakan untuk mengenali perbedaan tipe trimonoecious, monoecious dan
andromonoecious paling cepat saat tanaman berumur 2 bulan setelah penanaman
(Kurniati 2014). Oleh karena itu perlu analisis lebih awal perbedaan karakter
yang muncul untuk mempersingkat waktu seleksi tanaman.
Analisis karakter morfologi berupa pola percabangan mudah dipengaruhi
oleh lingkungan dan fase pertumbuhan. Salah satu pengaruh yang dapat
menyebabkan perbedaan pola percabangan diantaranya perbedaan kandungan zat
pengatur tumbuh (ZPT) tanaman. Menurut Komariah (2012) bahwa zat pengatur
tumbuh secara umum dapat mempengaruhi pola percabangan batang jarak pagar
andromonoecious. Zat pengatur tumbuh merupakan senyawa aktif yang disintesis
dalam konsentrasi rendah akan menimbulkan respon fisiologis berbeda. Senyawa
ini umumnya disintesis pada salah satu organ, kemudian di transpor ke organ lain
(Salisbury dan Ross 1995). Zat pengatur tumbuh dalam tumbuhan akan
mengoptimalkan kinerja sel tanaman, baik untuk pertumbuhan vegetatif maupun
generatif. Zat tersebut disintesis berbeda-beda setiap tahap perkembangan
tanaman. IAA merupakan jenis ZPT auksin yang disintesis untuk mempengaruhi
pertumbuhan tanaman, morfogenesis sel, pemicu tumbuhnya tunas apikal, dan
dominansi apikal. Kinetin merupakan jenis ZPT sitokinin yang berfungi untuk
mempercepat pembelahan sel dan pemicu pertumbuhan tunas aksilar (Salisbury
dan Ross 1995). GA3 termasuk jenis ZPT giberelin yang mampu mempercepat
pertumbuhan, pemanjangan sel pada nodus batang dan pembungaan. Perbedaan
konsentrasi ZPT dapat mempengaruhi perbedaan respon tumbuhan seperti
pertumbuhan tunas yang lebih panjang, akar yang lebih banyak, ataupun
percabangan yang lebih banyak (Nurnasari dan Djumali 2011). Setiap tipe
2
tanaman mensintesis ZPT dalam konsentrasi yang berbeda-beda. Permasalahan
dari penelitian ini adalah belum ada informasi terkait hubungan pola percabangan
batang dengan kandungan ZPT pada jarak pagar berdasarkan jenis kelamin bunga,
khususnya pada jarak pagar trimonoecious.
Tujuan Penelitian
Menganalisis pola percabangan cabang batang primer serta hubungannya
dengan kandungan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) sebagai penciri tipe tanaman
jarak pagar (Jatropha curcas) berdasarkan jenis kelamin bunga khususnya tipe
trimonoecious.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2013-September 2014, di
Rumah Kaca Departemen Biologi IPB, Kebun Penelitian Cikabayan IPB,
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi IPB dan Laboratorium
Kimia Organik Departemen Kimia IPB.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini, diantaranya kamera, mortar,
penguap putar, corong pisah dan spektrofotometer UV-Vis. Bahan yang
digunakan yaitu benih tanaman jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga betina,
trimonoecious asal bunga hermaprodit, monoecious dan andromonoecious
sebagai pembanding, metanol, NH4OH 2 N, kloroform, etil asetat, NaOH 7 N,
dan HCL 7 N.
Pengamatan Pola Percabangan Cabang Batang Primer
Benih jarak pagar trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit
berjumlah masing-masing 30 bibit, kemudian bibit andromonoecious dan
monoecious sebagai pembanding masing-masing berjumlah 10 dan 50 bibit
disemai kemudian diamati pertumbuhannya. Benih yang digunakan berasal dari
koleksi Laboratorium Fisiologi Tanaman Departemen Biologi IPB. Pertumbuhan
benih diamati setiap satu minggu sekali, dari minggu pertama hingga minggu
kelima setelah semai. Percabangan yang muncul pada nodus pertama diamati
perbedaannya masing-masing tipe saat umur tanaman 2 minggu hingga 4 minggu
setelah semai. Perbedaan jumlah cabang primer berupa pengamatan nodus
tanaman diamati pada 30 cm batang dari pucuk pertama pada bulan September
2014. Jumlah cabang yang muncul diamati pada jarak 30 cm dari pucuk tanaman.
3
Analisis Kandungan Zat Pengatur Tumbuh
Analisis kandungan zat pengatur tumbuh yang dilakukan berjumlah 3
individu setiap masing-masing tipe tanaman. Analisis kandungan zat pengatur
tumbuh dilakukan dengan metode Unyayar et al. (1996). Sampel daun dewasa
diambil seberat ± 5 g dari daun ketiga hingga kelima dan diekstrak dengan cara
digerus. Sampel kemudian dimaserasi dengan 10.0 mL pelarut metanol,
kloroform, dan NH4OH 2 N (12:5:3 v/v/v). Ekstrak dimasukkan dalam corong
pisah, lalu di ekstraksi cair-cair dengan 22.4 mL air selama 24 jam. Fraksi air
dipisahkan, dan diatur pHnya menjadi 2.5 dengan HCL 7 N, lalu diekstraksi
dengan 15 mL etil asetat sebanyak 3 kali. Ekstrak didiamkan beberapa menit agar
fraksi air terpisah dari fraksi etil asetat. Fraksi etil asetat diambil dan fraksi air
dilanjutkan untuk perlakuan berikutnya. Fraksi etil asetat yang diperoleh
diharapkan mengandung IAA dan GA3. Fraksi air diatur pH nya menjadi 7
dengan NaOH 7 N kemudian diekstraksi dengan 15 mL etil asetat 3 kali ulangan.
Perlakuan ini akan menghasilkan kinetin bebas. Ekstrak IAA, GA3, dan kinetin
yang diperoleh selanjutnya dievaporasi. Ekstrak kering yang diperoleh kemudian
dilarutkan dengan 10 mL metanol kemudian diukur absorbannya pada panjang
gelombang 280, 263, dan 269 nm masing-masing untuk IAA, GA3, dan kinetin.
Konsentrasi sampel yang diperoleh dihitung dengan persamaan kurva standar.
Analisis dilakukan pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hasil pengamatan pola percabangan cabang batang primer jarak pagar tipe
trimonoecious asal bunga betina, asal bunga hermaprodit, monoecious dan
andromonoecious, menunjukkan adanya perbedaan pada jenis percabangan yang
muncul dari nodus pertama pada waktu 1 bulan setelah semai (Gambar 1).
Gambar 1 Pola percabangan batang jarak pagar (a) tipe trimonoecious asal
bunga betina, asal bunga hermaprodit dan andromonoecious (b)
tipe monoecious, angka pada gambar menunjukkan urutan
kemunculan cabang.
4
Jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga hermaprodit dan trimonoecious
asal bunga betina memiliki kesamaan dengan tipe andromonoecious pada tipe
percabangan yang muncul pada nodus pertama tanaman. Cabang primer pertama
(No. 1) muncul berhadapan pada nodus pertama pada umur dua minggu setelah
semai. Selanjutnya pada nodus tersebut muncul cabang primer selanjutnya (No. 4)
pada umur empat minggu setelah semai, sehingga pada satu nodus berjumlah
empat cabang. Berbeda halnya dengan monoecious, cabang pertama (No. 1)
muncul berhadapan pada umur dua minggu setelah semai namun setelah itu tidak
diikuti munculnya percabangan baru pada nodus tersebut. Hal ini dapat dijadikan
ciri pembeda untuk menseleksi tipe jarak pagar pada waktu lebih awal. Karakter
berbeda juga terlihat pada perbedaan jumlah nodus pada 30 cm batang dari pucuk
(Tabel 1).
Tabel 1 Rata-rata jumlah nodus batang jarak pagar pada 30 cm dari ujung pucuk.
Nama Tipe Jarak pagar
Trimonoecious asal bunga
betina
Trimonoecious asal bunga
hermaprodit
Andromonoecious
Jumlah
Tanaman
2
Jumlah
Nodus
55
3
56
3
56
2
42
Monoecious
Konsentrasi IAA (ppm)
Jumlah nodus pada 30 cm batang tanaman umur 9 bulan dihasilkan untuk
tipe trimonoecious asal bunga betina, asal bunga hermaprodit, dan
andromonoecious berturut-turut sebanyak 55, 56 dan 56 nodus. Sedangkan jarak
pagar tipe monoecious hanya memiliki nodus berjumlah 42 nodus. Perbedaan
tersebut berhubungan dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh tanaman.
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
April
Mei
Juni
Bulan
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Gambar 2 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh IAA jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014
5
Konsentrasi kinetin (ppm)
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
April
Mei
Bulan
Juni
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Gambar 3 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh kinetin jarak pagar
fase vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
Konsentrasi GA3 (ppm)
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
April
Mei
Bulan
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Juni
Gambar 4 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh GA3 jarak pagar
fase vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
Kandungan hormon IAA dan kinetin tipe andromonoecious pada bulan Juni
sebesar 3.68 ppm dan 0.68 ppm (Gambar 2 dan 3). Konsentrasi hormon GA3 tipe
andromonoecious pada bulan Juni terlihat cukup tinggi sebesar 44.91 ppm
(Gambar 4). Kandungan IAA, kinetin dan GA3 pada bulan Juni untuk
trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit terlihat tinggi. IAA, kinetin, dan
GA3 trimonoecious asal bunga betina pada bulan Juni berturut-turut sebesar 4.55
6
ppm, 0.67 ppm, dan 66.10 ppm, sedangkan untuk trimonoecious asal bunga
hermaprodit sebesar 4.90 ppm, 0.53 ppm dan 39.04 ppm. Kandungan hormon
kinetin pada bulan Juni tipe monoecious cenderung lebih rendah daripada tipe
andromonoecious, yaitu sebesar 0.61 ppm, IAA yang cukup tinggi sebesar 3.92
ppm dan GA3 paling rendah dari keseluruhan tipe sebesar 37.37 ppm.
Pembahasan
Pola percabangan yang muncul pada nodus pertama tanaman tipe
trimonoecious asal bunga betina dan asal bunga hermaprodit adalah sama dengan
tipe andromonoecious, namun memiliki perbedaan dengan monoecious. Pola
percabangan yang terbentuk berupa munculnya cabang berhadapan pada nodus
pertama dan diikuti cabang berikutnya muncul pada nodus yang sama. Menurut
Bangerth (1994) rasio antara IAA dan kinetin akan mempengaruhi pola
percabangan suatu tanaman. Rendahnya kandungan kinetin dan IAA yang tinggi
dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan cabang pada nodus tanaman,
sehingga jumlah cabang rendah (Darmanti 2008). Hal ini dapat diasumsikan
bahwa kandungan kinetin dan IAA yang disintesis berbeda akan memunculkan
karakter morfologi yang berbeda.
Kandungan IAA dan kinetin juga berpengaruh terhadap jumlah nodus pada
30 cm dari pucuk batang. Jumlah nodus juga berpengaruh terhadap jarak antar
nodus. Keseimbangan konsentrasi kinetin tinggi dan IAA rendah akan memacu
terjadinya pembelahan dan diferensiasi sel pada nodus untuk membentuk
primordia cabang lateral (Darmanti 2008). Jarak antar nodus dipengaruhi oleh
hormon IAA dan GA3 yang menyebabkan pemanjangan sel. Menurut Davenport
et al. (2000), GA3 dapat mempengaruhi aktivitas IAA endogen serta dapat
mempengaruhi pemanjangan batang. Penambahan hormon IAA yang
digabungkan dengan GA3 efektif meningkatkan pemanjangan batang pada
tanaman (Naeem et al. 2004).
Pola percabangan jarak pagar trimonecious asal bunga betina dan bunga
hermaprodit adalah sama dengan pola andromonoecious. Diduga, pola
percabangan berkaitan dengan keberadaan bunga hermaprodit yang dimiliki oleh
setiap tipe tersebut. Pada trimonoecious asal bunga betina kemungkinan
membawa sifat yang berasal dari bunga hermaprodit karena bunga betina dan
bunga hermaprodit berasal dari tanaman induk yang sama. Selain faktor tersebut,
diduga sintesis hormon kinetin yang lebih tinggi menyebabkan munculnya cabang
lanjutan pada nodus yang sama pada tipe andromonoecious, trimonoecious asal
bunga betina dan asal bunga hermaprodit. Hal ini terlihat dari hasil analisis kinetin
tipe andromonoecious dan trimonoecious asal bunga betina yang lebih tinggi dari
monoecious. Kandungan hormon kinetin dan rendahnya konsentrasi IAA pada
tipe andromonoecious dibandingkan dengan tipe monoecious menyebabkan
jumlah cabang yang lebih banyak. Menurut Dasumiati (2014) bahwa jarak pagar
tipe andromonoecious memiliki jumlah cabang batang primer yang banyak serta
jarak antar nodus yang dekat.
Hormon kinetin mempunyai peran yang penting pada pembentukan cabang
lateral, karena kinetin yang terdapat pada ujung akar akan ditranspor secara
akropetal melalui bagian xilem ke bagian atas tanaman (Lakitan 1996). Takei et al.
7
(2001) mengemukakan bahwa kinetin akan merangsang pembelahan sel pada
tanaman dan sel-sel yang membelah tersebut akan berkembang menjadi tunas,
cabang, dan daun. Lebih jauh Sato et al. (2009) menjelaskan bahwa kandungan
IAA yang rendah dapat merangsang protein IPT terekspresi sehingga terjadi
biosintesis kinetin pada batang. Kinetin kemudian di transportasikan menuju
daerah perkembangan tunas aksilar, sehingga tunas aksilar mulai tumbuh.
Pada tipe trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit, kandungan IAA
dan kinetin kedua tipe ini terlihat tinggi sedangkan percabangan yang dicirikan
oleh jumlah nodus adalah sama dengan andromonoecious. Hal ini
mengindikasikan bahwa hormon tidak berpengaruh terhadap percabangan kedua
tipe tersebut. Percabangan yang terbentuk diduga dipengaruhi oleh kesediaan
unsur hara tanaman. Kesediaan unsur hara pada tanaman akan mempengaruhi
pertumbuhan cabang lateral tanaman. Tanaman dapat mengkonsentrasikan energi
dan nutrisi pada salah satu pertumbuhan saja, seperti tinggi atau percabangan
(Hidayati 2009).
Pola percabangan monoecious diduga karena adanya pengaruh dari hormon
IAA yang lebih tinggi dan kinetin yang rendah. Dugaan tersebut didasarkan pada
hasil analisis kinetin tipe monoecious yang cenderung lebih rendah dan IAA yang
lebih tinggi dibanding tipe andromonoecious. IAA yang disintesis pada ujung
batang ini akan ditranspor secara basipetal ke bagian batang bagian basal
(Hidayati 2009). Hal ini menyebabkan terakumulasinya IAA pada ketiak daun
dibawahnya yang berakibat inisiasi pembentukan tunas lateral pada ketiak daun
terhambat. Menurut Sato et al. (2009) transpor IAA secara basipetal menyebabkan
pertumbuhan tunas aksilar terhenti (dorman) karena IAA dapat menghambat kerja
protein adenosin fosfat Isopenteniltransferase (IPT) sebagai pengontrol sintesis
hormon kinetin.
Pengaruh kandungan IAA dan kinetin juga terlihat pada jumlah cabang yang
dihasilkan tipe ini paling rendah dibanding tipe lainnya. Namun, pengaruh dari
GA3 tidak terlihat, karena jumlah cabang yang rendah akan menyebabkan jarak
antar nodus yang tinggi sehingga hormon GA3 seharusnya tinggi pada
monoecious. Menurut Lakitan (1996) fungsi fitohormon bergantung pada jenis
tanaman, musim yang berbeda, interaksi dengan metabolit lain, dan sensitivitas
jaringan terhadap fitohormon yang bersangkutan.
Selain itu juga pengaruh hormon GA3 tidak berpengaruh terhadap jumlah
percabangan setiap tipe tanaman. Hal ini diduga karena GA3 memiliki efektifitas
yang rendah terhadap pemanjangan sel pada nodus batang jarak pagar. Menurut
Srivastava (2002) bahwa aksi hormon GA3 berbeda di setiap tanaman bergantung
jenis GA3 yang aktif. Selain itu faktor lingkungan seperti suhu dan intensitas
cahaya sangat berpengaruh terhadap respon tanaman terhadap GA3.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga betina dan asal bunga
hermaprodit memiliki kesamaan pola percabangan cabang primer dengan tipe
8
andromonoecious, yaitu terbentuknya 4 cabang lateral primer pada nodus pertama
pada umur 1 bulan setelah semai, dan jumlah nodus pada 30 cm batang. Karakter
tersebut berbeda dengan tipe monoecious yang hanya membentuk 2 cabang lateral
primer pada nodus pertama tanaman, dan jumlah nodus pada 30 cm batang yang
lebih sedikit dari ketiga tipe lainnya. Karakter yang muncul dipengaruhi oleh
kandungan zat pengatur tumbuh. Pola percabangan batang yang berbeda dapat
dijadikan ciri pembeda antara tanaman jarak pagar trimonoecious asal bunga
betina, asal bunga hermaprodit, dan andromonoecious dengan tipe monoecious.
Saran
Penelitian terkait jarak pagar perlu dilakukan lebih lanjut terlebih pada
tingkat molekular. Penelitian tingkat molekular akan memberikan informasi yang
lebih pasti guna menyelidiki perbedaan setiap tipe jarak pagar.
DAFTAR PUSTAKA
Bangerth F. 1994. Response of cytokinin concentration in the xylem exudate of
bean (Phaseolus vulgaris L) plants to description and auxin treatment and
relationship to apical dominance. Planta 194: 439-442.
Darmanti S. 2008. Pembentukan cabang lateral jarak pagar (Jatropha curcas)
setelah perlakuan girdling. BIOMA 10 (1): 7-11.
Dasumiati. 2014. Karakterisasi dan peningkatan jumlah bunga hermaprodit
tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas) andromonoecious. [disertasi]. Bogor:
Sekolah Pascasarjana, IPB.
Davenport TL, Pearce DW, Rood SB. 2000. Correlation of endogenous
gibberellic acid with initiation of mango shoot growth. JPGR 19 (4): 445-452.
doi: 10.1007/s003440000029.
Dellaporta SL, Urrea AC. 1993. Sex determination in flowering plants. The Plant
Cell. 5: 1241-1251.
Hidayati Y. 2009. Kadar hormon IAA pada tanaman kenaf (Hibiscus cannabicus
L.) bercabang dan tidak bercabang. AGROVIGOR 2 (2): 89-96.
Kurniati. 2014. Karakter biologi jarak pagar (Jatropha curcas L .) Trimonoecious.
[tesis]. Bogor : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
Komariah S. 2012. Kandungan zat pengatur tumbuh daun dan pola infloresen
bunga pada jarak pagar (Jatropha curcas L.) andromonoecious.[skripsi].
Bogor : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
Lakitan, B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman.
Jakarta(ID): PT Raja Grafindo Perkasa.
Naeem M, Bhatti I, Ahmad RH, Ashraf MY. Effect of some growth hormones
(GA3, IAA and kinetin) on the morphology and early or delayed initiatin of
bud of lentil (Lens culinaris medik). Pak J Bot. 36(4): 801-809.
Nurnasari E, Djumali. 2011. Respon tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.)
terhadap lima jenis zat pengatur tumbuh (ZPT). Bul Tanam Tembakau, Serat
& Minyak Indus 3 (2): 71-79.
9
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Diah RL, Sumaryono,
penerjemah. Bandung (ID): ITB Pr. Terjemahan dari: Plant Physiology.
Sato SS, Tanaka M, Mori H. 2009. Auxin–cytokinin interactions in the control of
shoot branching. Plant Mol Biol 69: 429–435. doi: 10.1007/s11103-0089416-3.
Srivastava LM. 2002. Plant Growth and Development : Hormones and
Environment. California (US): Academic Pr.
Takei K, Sakakibara H, Sugiyama T. 2001. Identification of genes encoding
adenylate isopentenyltransferase, a cytokinin biosynthesis enzyme, in
Arabidopsis thaliana. J Biol Chem 276 (28): 26405-26410. doi:
10.1074/jbc.M102130200.
Unyayar S, Topcuoglu SF, Unyayar A. 1996. A modified method for extraction
and identification of indole-3- acetic acid (IAA), GA3 acid (GA3), abcisic
acid (ABA) and zeatin produced by phanerochaete chrysosporium ME446.
Bulg J Plant physiol 22 (3-4): 105-110.
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 14 Pebruari 1993 dari ayah
Saepulloh dan ibu Ai Rohyati. Penulis merupakan anak pertama dari tiga
bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Sukabumi. Pada tahun
yang sama, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis mendapatkan beasiswa Bantuan
Belajar Mahasiswa (BBM) dari DIKTI pada tahun 2012-2014.
Pada tahun 2012 penulis aktif sebagai anggota divisi Pengembangan
Sumberdaya Mahasiswa (PSDM) Himpunan Mahasiswa Biologi IPB dan pada tahun
2013 menjadi ketua di divisi yang sama.Penulis aktif mengikuti beberapa kegiatan
dalam masa studi seperti menjadi peserta kompetisi olimpiade biologi pada OSN
Pertamina (2012), serta aktif kegiatan Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA)
Sukabumi. Penulis juga aktif mengikuti lomba Futsal dan basket SPIRIT FMIPA
IPB (2012-2013). Penulis juga menjadi ketua kegiatan olahraga dan seni Grand
Biodiversity Biologi (2012) dan pernah menjadi ketua acara Masa Perkenalan
Departemen Biologi “MORFOLOGI” tahun 2013, serta beberapa kepanitiaan lainnya.
Pada Tahun 2013-2015 penulis aktif sebagai pengelola di Perkebunan Buah Naga
SABISA Farm IPB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum
Biologi Dasar (2013 dan 2014), asisten Ilmu Lingkungan (2014), dan
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman (2014). Tanggal 3-5 Juli 2012 penulis
melaksanakan Studi Lapang di Taman Nasional Gunung Gede-Pangrango
(TNGGP) dengan judul Keanekaragaman Semut di Kebun Raya Cibodas. Setelah
itu, pada bulan Juli hingga Agustus 2013, penulis melaksanakan Praktik Lapangan
dengan topik Produksi Keju di PT Bukit Baros Cempaka Sukabumi.
KAITANNYA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH
TANAMAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas)
TRIMONOECIOUS
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pola Percabangan
Cabang Batang Primer dan Kaitannya dengan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman
Jarak Pagar (Jatropha curcas) Trimonoecious adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Pebruari 2015
Zulfikar Arsa Mujahidillah
NIM G34100124
ABSTRAK
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH. Pola Percabangan Cabang Batang Primer
dan Kaitannya dengan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Jarak Pagar (Jatropha
curcas) Trimonoecious Dibimbing oleh TRIADIATI dan DUDI TOHIR.
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman monoecious, yaitu bunga jantan
dan bunga betina berada pada satu tanaman. Namun, jarang ditemukan jarak pagar
andromonoecious (bunga jantan dan hermaprodit pada satu rangkaian bunga) dan
trimonoecious (bunga jantan, betina dan hermaprodit pada satu rangkaian bunga).
Tipe kelamin bunga jarak pagar diduga dipengaruhi oleh zat pengatur tumbuh
(ZPT) dan berhubungan dengan karakter morfologi. Penelitian ini bertujuan
menganalisis pola percabangan serta hubungannya dengan kandungan zat
pengatur tumbuh sebagai penciri jenis kelamin bunga tanaman jarak pagar
khususnya trimonoecious. Pengamatan karakter morfologi berupa tipe
percabangan pada nodus pertama dilakukan pada umur 1 hingga 4 minggu
setelah persemaian. Jumlah nodus pada 30 cm batang diamati pada umur 9 bulan
setelah tanam. Tipe percabangan pada nodus pertama dan jumlah cabang primer
jarak pagar trimonoecious asal bunga betina, bunga hermaprodit dan
andromonoecious memiliki perbedaan dengan tipe monoecious. Perbedaan pola
percabangan batang berhubungan dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh. Pola
percabangan batang dapat dijadikan penciri awal tipe jenis kelamin jarak pagar.
Kata kunci: andromonoecious, jarak pagar, pola percabangan, trimonoecious, zat
pengatur tumbuh
ABSTRACT
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH. Primery Shoot Branching Pattern and
Correlation with Plant Growth Regulators (PGRs) on Trimonoecious Physic nut
(Jatropha curcas) Supervised by TRIADIATI and DUDI TOHIR.
Physic nut (Jatropha curcas) is a monoecious plant that meaning it has both
male and female flowers in the same plant. However, very rarely physic nut may
be andromonoecious (male and hermaphrodite flowers in same infloresence) and
trimonoecious (male, female, and hermaphrodite in the same infloresence). The
flower sex of physic nut plant were predicted influence by plant growth regulators
(PGRs) and morphological characters. The aim of this study was to analyze
morphological character and it’s relation to PGRs level as sex marker of
trimonoecious physic nut. Morphological character obsevation such as first node
branching pattern was observed at age 1 - 4 weeks after planting. The number of
nodus on 30 cm stem was observed at age 9 months after planting. Branches
pattern at first node and the primary branches number of trimonoecious from
female flower, hermaphrodite flower, and andromonoecious were different with
monoecious plant. These differences of branching pattern were related to PGRs
level. Shoot branching patterns could be used as an earlier marker of physic nut
flower sex.
Key words: andromonoecious, physic nut, branching patterns, trimonoecious,
plant growth regulators (PGRs).
POLA PERCABANGAN CABANG BATANG PRIMER DAN
KAITANNYA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH
TANAMAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas)
TRIMONOECIOUS
ZULFIKAR ARSA MUJAHIDILLAH
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
2015
PRAKATA
Alhamdulillahirabbil’alamiin. Puji syukur kehadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan karya
ilmiah yang berjudul Pola Percabangan Cabang Batang Primer dan Kaitannya
Dengan Kandungan Zat Pengatur Tumbuh Tanaman Jarak Pagar (Jatropha
curcas) Trimonoecious.
Penulis ucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Triadiati, MSi dan Bapak Drs
Dudi Tohir, MS selaku pembimbing atas pengarahan, teladan, kesabaran, waktu,
dan nasehat yang diberikan kepada penulis selama penelitian hingga penulisan
karya ilmiah ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr Dyah Perwitasari, MSc sebagai
penguji wakil Departemen atas nasehat yang diberikan. Terima kasih kepada Ibu,
Bapak, Adik, dan keluarga besar penulis. Tak lupa penulis ucapkan terima kasih
kepada teman-teman Biologi 47, keluarga Wisma Sawit, keluarga Sabisa Farm
dan teman-teman atas kerjasama, dukungan, dan semangatnya.
Semoga karya ilmiah ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi
pembaca.
Bogor, Pebruari 2015
Zulfikar Arsa Mujahidillah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
2
Pengamatan Pola Percabangan Cabang Batang Primer
2
Analisis Kandungan Zat Pengatur Tumbuh
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
3
Hasil
3
Pembahasan
6
SIMPULAN DAN SARAN
7
Simpulan
7
Saran
8
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
8
10
DAFTAR TABEL
1 Rata-rata jumlah nodus batang jarak pagar pada 30 cm dari ujung
pucuk.
4
DAFTAR GAMBAR
1 Pola percabangan batang jarak pagar (a) tipe trimonoecious asal
bunga betina, asal bunga hermaprodit, dan tipe andromonoecious (b)
tipe monoecious.
2 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh IAA jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014
3 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh kinetin jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
4 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh GA3 jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
3
4
5
5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) diketahui bersifat monoecious
yaitu tanaman berumah satu dengan bunga jantan dan betina terletak pada
tanaman yang sama (Dellaporta dan Urrea 1993). Saat ini diketahui adanya
tanaman jarak pagar tipe andromonoecious dan trimonoecious. Jarak pagar
andromonoecious memiliki bunga jantan dan hermaprodit pada satu rangkaian
bunga. Bunga hermaprodit memiliki serbuk sari dan putik pada satu bunga. Hal
ini memberikan kemudahan saat terjadinya polinasi, sehingga besar kemungkinan
terjadinya polinasi tanpa bantuan polinator. Tipe trimonoecious memiliki bunga
hermaprodit, bunga jantan dan betina pada satu rangkaian bunga. Tipe tanaman
andromonoecious dan trimonoecious pada jarak pagar sangat jarang ditemukan
dibanding tipe monoecious.
Perbedaan ciri morfologi dapat dipengaruhi oleh perbedaan susunan gen
ataupun karena faktor lingkungan. Ciri ini dapat digunakan sebagai penciri suatu
individu tanaman, sehingga dapat dengan mudah membedakan antar individu
satu dengan lainnya. Ciri morfologi tumbuhan termasuk karakter pola
percabangan bisa digunakan untuk penanda ciri tanaman. Kurniati (2014)
melaporkan bahwa adanya perbedaan karakter percabangan antara jarak pagar
tipe monoecious dan tipe trimonoecious berupa jumlah cabang, ukuran batang
dan diameter pangkal batang pada umur 2 hingga 6 bulan setelah tanam. Waktu
yang digunakan untuk mengenali perbedaan tipe trimonoecious, monoecious dan
andromonoecious paling cepat saat tanaman berumur 2 bulan setelah penanaman
(Kurniati 2014). Oleh karena itu perlu analisis lebih awal perbedaan karakter
yang muncul untuk mempersingkat waktu seleksi tanaman.
Analisis karakter morfologi berupa pola percabangan mudah dipengaruhi
oleh lingkungan dan fase pertumbuhan. Salah satu pengaruh yang dapat
menyebabkan perbedaan pola percabangan diantaranya perbedaan kandungan zat
pengatur tumbuh (ZPT) tanaman. Menurut Komariah (2012) bahwa zat pengatur
tumbuh secara umum dapat mempengaruhi pola percabangan batang jarak pagar
andromonoecious. Zat pengatur tumbuh merupakan senyawa aktif yang disintesis
dalam konsentrasi rendah akan menimbulkan respon fisiologis berbeda. Senyawa
ini umumnya disintesis pada salah satu organ, kemudian di transpor ke organ lain
(Salisbury dan Ross 1995). Zat pengatur tumbuh dalam tumbuhan akan
mengoptimalkan kinerja sel tanaman, baik untuk pertumbuhan vegetatif maupun
generatif. Zat tersebut disintesis berbeda-beda setiap tahap perkembangan
tanaman. IAA merupakan jenis ZPT auksin yang disintesis untuk mempengaruhi
pertumbuhan tanaman, morfogenesis sel, pemicu tumbuhnya tunas apikal, dan
dominansi apikal. Kinetin merupakan jenis ZPT sitokinin yang berfungi untuk
mempercepat pembelahan sel dan pemicu pertumbuhan tunas aksilar (Salisbury
dan Ross 1995). GA3 termasuk jenis ZPT giberelin yang mampu mempercepat
pertumbuhan, pemanjangan sel pada nodus batang dan pembungaan. Perbedaan
konsentrasi ZPT dapat mempengaruhi perbedaan respon tumbuhan seperti
pertumbuhan tunas yang lebih panjang, akar yang lebih banyak, ataupun
percabangan yang lebih banyak (Nurnasari dan Djumali 2011). Setiap tipe
2
tanaman mensintesis ZPT dalam konsentrasi yang berbeda-beda. Permasalahan
dari penelitian ini adalah belum ada informasi terkait hubungan pola percabangan
batang dengan kandungan ZPT pada jarak pagar berdasarkan jenis kelamin bunga,
khususnya pada jarak pagar trimonoecious.
Tujuan Penelitian
Menganalisis pola percabangan cabang batang primer serta hubungannya
dengan kandungan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) sebagai penciri tipe tanaman
jarak pagar (Jatropha curcas) berdasarkan jenis kelamin bunga khususnya tipe
trimonoecious.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2013-September 2014, di
Rumah Kaca Departemen Biologi IPB, Kebun Penelitian Cikabayan IPB,
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi IPB dan Laboratorium
Kimia Organik Departemen Kimia IPB.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini, diantaranya kamera, mortar,
penguap putar, corong pisah dan spektrofotometer UV-Vis. Bahan yang
digunakan yaitu benih tanaman jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga betina,
trimonoecious asal bunga hermaprodit, monoecious dan andromonoecious
sebagai pembanding, metanol, NH4OH 2 N, kloroform, etil asetat, NaOH 7 N,
dan HCL 7 N.
Pengamatan Pola Percabangan Cabang Batang Primer
Benih jarak pagar trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit
berjumlah masing-masing 30 bibit, kemudian bibit andromonoecious dan
monoecious sebagai pembanding masing-masing berjumlah 10 dan 50 bibit
disemai kemudian diamati pertumbuhannya. Benih yang digunakan berasal dari
koleksi Laboratorium Fisiologi Tanaman Departemen Biologi IPB. Pertumbuhan
benih diamati setiap satu minggu sekali, dari minggu pertama hingga minggu
kelima setelah semai. Percabangan yang muncul pada nodus pertama diamati
perbedaannya masing-masing tipe saat umur tanaman 2 minggu hingga 4 minggu
setelah semai. Perbedaan jumlah cabang primer berupa pengamatan nodus
tanaman diamati pada 30 cm batang dari pucuk pertama pada bulan September
2014. Jumlah cabang yang muncul diamati pada jarak 30 cm dari pucuk tanaman.
3
Analisis Kandungan Zat Pengatur Tumbuh
Analisis kandungan zat pengatur tumbuh yang dilakukan berjumlah 3
individu setiap masing-masing tipe tanaman. Analisis kandungan zat pengatur
tumbuh dilakukan dengan metode Unyayar et al. (1996). Sampel daun dewasa
diambil seberat ± 5 g dari daun ketiga hingga kelima dan diekstrak dengan cara
digerus. Sampel kemudian dimaserasi dengan 10.0 mL pelarut metanol,
kloroform, dan NH4OH 2 N (12:5:3 v/v/v). Ekstrak dimasukkan dalam corong
pisah, lalu di ekstraksi cair-cair dengan 22.4 mL air selama 24 jam. Fraksi air
dipisahkan, dan diatur pHnya menjadi 2.5 dengan HCL 7 N, lalu diekstraksi
dengan 15 mL etil asetat sebanyak 3 kali. Ekstrak didiamkan beberapa menit agar
fraksi air terpisah dari fraksi etil asetat. Fraksi etil asetat diambil dan fraksi air
dilanjutkan untuk perlakuan berikutnya. Fraksi etil asetat yang diperoleh
diharapkan mengandung IAA dan GA3. Fraksi air diatur pH nya menjadi 7
dengan NaOH 7 N kemudian diekstraksi dengan 15 mL etil asetat 3 kali ulangan.
Perlakuan ini akan menghasilkan kinetin bebas. Ekstrak IAA, GA3, dan kinetin
yang diperoleh selanjutnya dievaporasi. Ekstrak kering yang diperoleh kemudian
dilarutkan dengan 10 mL metanol kemudian diukur absorbannya pada panjang
gelombang 280, 263, dan 269 nm masing-masing untuk IAA, GA3, dan kinetin.
Konsentrasi sampel yang diperoleh dihitung dengan persamaan kurva standar.
Analisis dilakukan pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hasil pengamatan pola percabangan cabang batang primer jarak pagar tipe
trimonoecious asal bunga betina, asal bunga hermaprodit, monoecious dan
andromonoecious, menunjukkan adanya perbedaan pada jenis percabangan yang
muncul dari nodus pertama pada waktu 1 bulan setelah semai (Gambar 1).
Gambar 1 Pola percabangan batang jarak pagar (a) tipe trimonoecious asal
bunga betina, asal bunga hermaprodit dan andromonoecious (b)
tipe monoecious, angka pada gambar menunjukkan urutan
kemunculan cabang.
4
Jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga hermaprodit dan trimonoecious
asal bunga betina memiliki kesamaan dengan tipe andromonoecious pada tipe
percabangan yang muncul pada nodus pertama tanaman. Cabang primer pertama
(No. 1) muncul berhadapan pada nodus pertama pada umur dua minggu setelah
semai. Selanjutnya pada nodus tersebut muncul cabang primer selanjutnya (No. 4)
pada umur empat minggu setelah semai, sehingga pada satu nodus berjumlah
empat cabang. Berbeda halnya dengan monoecious, cabang pertama (No. 1)
muncul berhadapan pada umur dua minggu setelah semai namun setelah itu tidak
diikuti munculnya percabangan baru pada nodus tersebut. Hal ini dapat dijadikan
ciri pembeda untuk menseleksi tipe jarak pagar pada waktu lebih awal. Karakter
berbeda juga terlihat pada perbedaan jumlah nodus pada 30 cm batang dari pucuk
(Tabel 1).
Tabel 1 Rata-rata jumlah nodus batang jarak pagar pada 30 cm dari ujung pucuk.
Nama Tipe Jarak pagar
Trimonoecious asal bunga
betina
Trimonoecious asal bunga
hermaprodit
Andromonoecious
Jumlah
Tanaman
2
Jumlah
Nodus
55
3
56
3
56
2
42
Monoecious
Konsentrasi IAA (ppm)
Jumlah nodus pada 30 cm batang tanaman umur 9 bulan dihasilkan untuk
tipe trimonoecious asal bunga betina, asal bunga hermaprodit, dan
andromonoecious berturut-turut sebanyak 55, 56 dan 56 nodus. Sedangkan jarak
pagar tipe monoecious hanya memiliki nodus berjumlah 42 nodus. Perbedaan
tersebut berhubungan dengan konsentrasi zat pengatur tumbuh tanaman.
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
April
Mei
Juni
Bulan
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Gambar 2 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh IAA jarak pagar fase
vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014
5
Konsentrasi kinetin (ppm)
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
April
Mei
Bulan
Juni
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Gambar 3 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh kinetin jarak pagar
fase vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
Konsentrasi GA3 (ppm)
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
April
Mei
Bulan
Trimonoecious Hermaprodit
Andromonoecious
Trimonoecious Betina
Monoecious
Juni
Gambar 4 Rata-rata konsentrasi zat pengatur tumbuh GA3 jarak pagar
fase vegetatif pada bulan April, Mei, dan Juni 2014.
Kandungan hormon IAA dan kinetin tipe andromonoecious pada bulan Juni
sebesar 3.68 ppm dan 0.68 ppm (Gambar 2 dan 3). Konsentrasi hormon GA3 tipe
andromonoecious pada bulan Juni terlihat cukup tinggi sebesar 44.91 ppm
(Gambar 4). Kandungan IAA, kinetin dan GA3 pada bulan Juni untuk
trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit terlihat tinggi. IAA, kinetin, dan
GA3 trimonoecious asal bunga betina pada bulan Juni berturut-turut sebesar 4.55
6
ppm, 0.67 ppm, dan 66.10 ppm, sedangkan untuk trimonoecious asal bunga
hermaprodit sebesar 4.90 ppm, 0.53 ppm dan 39.04 ppm. Kandungan hormon
kinetin pada bulan Juni tipe monoecious cenderung lebih rendah daripada tipe
andromonoecious, yaitu sebesar 0.61 ppm, IAA yang cukup tinggi sebesar 3.92
ppm dan GA3 paling rendah dari keseluruhan tipe sebesar 37.37 ppm.
Pembahasan
Pola percabangan yang muncul pada nodus pertama tanaman tipe
trimonoecious asal bunga betina dan asal bunga hermaprodit adalah sama dengan
tipe andromonoecious, namun memiliki perbedaan dengan monoecious. Pola
percabangan yang terbentuk berupa munculnya cabang berhadapan pada nodus
pertama dan diikuti cabang berikutnya muncul pada nodus yang sama. Menurut
Bangerth (1994) rasio antara IAA dan kinetin akan mempengaruhi pola
percabangan suatu tanaman. Rendahnya kandungan kinetin dan IAA yang tinggi
dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan cabang pada nodus tanaman,
sehingga jumlah cabang rendah (Darmanti 2008). Hal ini dapat diasumsikan
bahwa kandungan kinetin dan IAA yang disintesis berbeda akan memunculkan
karakter morfologi yang berbeda.
Kandungan IAA dan kinetin juga berpengaruh terhadap jumlah nodus pada
30 cm dari pucuk batang. Jumlah nodus juga berpengaruh terhadap jarak antar
nodus. Keseimbangan konsentrasi kinetin tinggi dan IAA rendah akan memacu
terjadinya pembelahan dan diferensiasi sel pada nodus untuk membentuk
primordia cabang lateral (Darmanti 2008). Jarak antar nodus dipengaruhi oleh
hormon IAA dan GA3 yang menyebabkan pemanjangan sel. Menurut Davenport
et al. (2000), GA3 dapat mempengaruhi aktivitas IAA endogen serta dapat
mempengaruhi pemanjangan batang. Penambahan hormon IAA yang
digabungkan dengan GA3 efektif meningkatkan pemanjangan batang pada
tanaman (Naeem et al. 2004).
Pola percabangan jarak pagar trimonecious asal bunga betina dan bunga
hermaprodit adalah sama dengan pola andromonoecious. Diduga, pola
percabangan berkaitan dengan keberadaan bunga hermaprodit yang dimiliki oleh
setiap tipe tersebut. Pada trimonoecious asal bunga betina kemungkinan
membawa sifat yang berasal dari bunga hermaprodit karena bunga betina dan
bunga hermaprodit berasal dari tanaman induk yang sama. Selain faktor tersebut,
diduga sintesis hormon kinetin yang lebih tinggi menyebabkan munculnya cabang
lanjutan pada nodus yang sama pada tipe andromonoecious, trimonoecious asal
bunga betina dan asal bunga hermaprodit. Hal ini terlihat dari hasil analisis kinetin
tipe andromonoecious dan trimonoecious asal bunga betina yang lebih tinggi dari
monoecious. Kandungan hormon kinetin dan rendahnya konsentrasi IAA pada
tipe andromonoecious dibandingkan dengan tipe monoecious menyebabkan
jumlah cabang yang lebih banyak. Menurut Dasumiati (2014) bahwa jarak pagar
tipe andromonoecious memiliki jumlah cabang batang primer yang banyak serta
jarak antar nodus yang dekat.
Hormon kinetin mempunyai peran yang penting pada pembentukan cabang
lateral, karena kinetin yang terdapat pada ujung akar akan ditranspor secara
akropetal melalui bagian xilem ke bagian atas tanaman (Lakitan 1996). Takei et al.
7
(2001) mengemukakan bahwa kinetin akan merangsang pembelahan sel pada
tanaman dan sel-sel yang membelah tersebut akan berkembang menjadi tunas,
cabang, dan daun. Lebih jauh Sato et al. (2009) menjelaskan bahwa kandungan
IAA yang rendah dapat merangsang protein IPT terekspresi sehingga terjadi
biosintesis kinetin pada batang. Kinetin kemudian di transportasikan menuju
daerah perkembangan tunas aksilar, sehingga tunas aksilar mulai tumbuh.
Pada tipe trimonoecious asal bunga betina dan hermaprodit, kandungan IAA
dan kinetin kedua tipe ini terlihat tinggi sedangkan percabangan yang dicirikan
oleh jumlah nodus adalah sama dengan andromonoecious. Hal ini
mengindikasikan bahwa hormon tidak berpengaruh terhadap percabangan kedua
tipe tersebut. Percabangan yang terbentuk diduga dipengaruhi oleh kesediaan
unsur hara tanaman. Kesediaan unsur hara pada tanaman akan mempengaruhi
pertumbuhan cabang lateral tanaman. Tanaman dapat mengkonsentrasikan energi
dan nutrisi pada salah satu pertumbuhan saja, seperti tinggi atau percabangan
(Hidayati 2009).
Pola percabangan monoecious diduga karena adanya pengaruh dari hormon
IAA yang lebih tinggi dan kinetin yang rendah. Dugaan tersebut didasarkan pada
hasil analisis kinetin tipe monoecious yang cenderung lebih rendah dan IAA yang
lebih tinggi dibanding tipe andromonoecious. IAA yang disintesis pada ujung
batang ini akan ditranspor secara basipetal ke bagian batang bagian basal
(Hidayati 2009). Hal ini menyebabkan terakumulasinya IAA pada ketiak daun
dibawahnya yang berakibat inisiasi pembentukan tunas lateral pada ketiak daun
terhambat. Menurut Sato et al. (2009) transpor IAA secara basipetal menyebabkan
pertumbuhan tunas aksilar terhenti (dorman) karena IAA dapat menghambat kerja
protein adenosin fosfat Isopenteniltransferase (IPT) sebagai pengontrol sintesis
hormon kinetin.
Pengaruh kandungan IAA dan kinetin juga terlihat pada jumlah cabang yang
dihasilkan tipe ini paling rendah dibanding tipe lainnya. Namun, pengaruh dari
GA3 tidak terlihat, karena jumlah cabang yang rendah akan menyebabkan jarak
antar nodus yang tinggi sehingga hormon GA3 seharusnya tinggi pada
monoecious. Menurut Lakitan (1996) fungsi fitohormon bergantung pada jenis
tanaman, musim yang berbeda, interaksi dengan metabolit lain, dan sensitivitas
jaringan terhadap fitohormon yang bersangkutan.
Selain itu juga pengaruh hormon GA3 tidak berpengaruh terhadap jumlah
percabangan setiap tipe tanaman. Hal ini diduga karena GA3 memiliki efektifitas
yang rendah terhadap pemanjangan sel pada nodus batang jarak pagar. Menurut
Srivastava (2002) bahwa aksi hormon GA3 berbeda di setiap tanaman bergantung
jenis GA3 yang aktif. Selain itu faktor lingkungan seperti suhu dan intensitas
cahaya sangat berpengaruh terhadap respon tanaman terhadap GA3.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Jarak pagar tipe trimonoecious asal bunga betina dan asal bunga
hermaprodit memiliki kesamaan pola percabangan cabang primer dengan tipe
8
andromonoecious, yaitu terbentuknya 4 cabang lateral primer pada nodus pertama
pada umur 1 bulan setelah semai, dan jumlah nodus pada 30 cm batang. Karakter
tersebut berbeda dengan tipe monoecious yang hanya membentuk 2 cabang lateral
primer pada nodus pertama tanaman, dan jumlah nodus pada 30 cm batang yang
lebih sedikit dari ketiga tipe lainnya. Karakter yang muncul dipengaruhi oleh
kandungan zat pengatur tumbuh. Pola percabangan batang yang berbeda dapat
dijadikan ciri pembeda antara tanaman jarak pagar trimonoecious asal bunga
betina, asal bunga hermaprodit, dan andromonoecious dengan tipe monoecious.
Saran
Penelitian terkait jarak pagar perlu dilakukan lebih lanjut terlebih pada
tingkat molekular. Penelitian tingkat molekular akan memberikan informasi yang
lebih pasti guna menyelidiki perbedaan setiap tipe jarak pagar.
DAFTAR PUSTAKA
Bangerth F. 1994. Response of cytokinin concentration in the xylem exudate of
bean (Phaseolus vulgaris L) plants to description and auxin treatment and
relationship to apical dominance. Planta 194: 439-442.
Darmanti S. 2008. Pembentukan cabang lateral jarak pagar (Jatropha curcas)
setelah perlakuan girdling. BIOMA 10 (1): 7-11.
Dasumiati. 2014. Karakterisasi dan peningkatan jumlah bunga hermaprodit
tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas) andromonoecious. [disertasi]. Bogor:
Sekolah Pascasarjana, IPB.
Davenport TL, Pearce DW, Rood SB. 2000. Correlation of endogenous
gibberellic acid with initiation of mango shoot growth. JPGR 19 (4): 445-452.
doi: 10.1007/s003440000029.
Dellaporta SL, Urrea AC. 1993. Sex determination in flowering plants. The Plant
Cell. 5: 1241-1251.
Hidayati Y. 2009. Kadar hormon IAA pada tanaman kenaf (Hibiscus cannabicus
L.) bercabang dan tidak bercabang. AGROVIGOR 2 (2): 89-96.
Kurniati. 2014. Karakter biologi jarak pagar (Jatropha curcas L .) Trimonoecious.
[tesis]. Bogor : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
Komariah S. 2012. Kandungan zat pengatur tumbuh daun dan pola infloresen
bunga pada jarak pagar (Jatropha curcas L.) andromonoecious.[skripsi].
Bogor : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
Lakitan, B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman.
Jakarta(ID): PT Raja Grafindo Perkasa.
Naeem M, Bhatti I, Ahmad RH, Ashraf MY. Effect of some growth hormones
(GA3, IAA and kinetin) on the morphology and early or delayed initiatin of
bud of lentil (Lens culinaris medik). Pak J Bot. 36(4): 801-809.
Nurnasari E, Djumali. 2011. Respon tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.)
terhadap lima jenis zat pengatur tumbuh (ZPT). Bul Tanam Tembakau, Serat
& Minyak Indus 3 (2): 71-79.
9
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Diah RL, Sumaryono,
penerjemah. Bandung (ID): ITB Pr. Terjemahan dari: Plant Physiology.
Sato SS, Tanaka M, Mori H. 2009. Auxin–cytokinin interactions in the control of
shoot branching. Plant Mol Biol 69: 429–435. doi: 10.1007/s11103-0089416-3.
Srivastava LM. 2002. Plant Growth and Development : Hormones and
Environment. California (US): Academic Pr.
Takei K, Sakakibara H, Sugiyama T. 2001. Identification of genes encoding
adenylate isopentenyltransferase, a cytokinin biosynthesis enzyme, in
Arabidopsis thaliana. J Biol Chem 276 (28): 26405-26410. doi:
10.1074/jbc.M102130200.
Unyayar S, Topcuoglu SF, Unyayar A. 1996. A modified method for extraction
and identification of indole-3- acetic acid (IAA), GA3 acid (GA3), abcisic
acid (ABA) and zeatin produced by phanerochaete chrysosporium ME446.
Bulg J Plant physiol 22 (3-4): 105-110.
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 14 Pebruari 1993 dari ayah
Saepulloh dan ibu Ai Rohyati. Penulis merupakan anak pertama dari tiga
bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Sukabumi. Pada tahun
yang sama, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) di Departemen Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis mendapatkan beasiswa Bantuan
Belajar Mahasiswa (BBM) dari DIKTI pada tahun 2012-2014.
Pada tahun 2012 penulis aktif sebagai anggota divisi Pengembangan
Sumberdaya Mahasiswa (PSDM) Himpunan Mahasiswa Biologi IPB dan pada tahun
2013 menjadi ketua di divisi yang sama.Penulis aktif mengikuti beberapa kegiatan
dalam masa studi seperti menjadi peserta kompetisi olimpiade biologi pada OSN
Pertamina (2012), serta aktif kegiatan Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA)
Sukabumi. Penulis juga aktif mengikuti lomba Futsal dan basket SPIRIT FMIPA
IPB (2012-2013). Penulis juga menjadi ketua kegiatan olahraga dan seni Grand
Biodiversity Biologi (2012) dan pernah menjadi ketua acara Masa Perkenalan
Departemen Biologi “MORFOLOGI” tahun 2013, serta beberapa kepanitiaan lainnya.
Pada Tahun 2013-2015 penulis aktif sebagai pengelola di Perkebunan Buah Naga
SABISA Farm IPB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum
Biologi Dasar (2013 dan 2014), asisten Ilmu Lingkungan (2014), dan
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman (2014). Tanggal 3-5 Juli 2012 penulis
melaksanakan Studi Lapang di Taman Nasional Gunung Gede-Pangrango
(TNGGP) dengan judul Keanekaragaman Semut di Kebun Raya Cibodas. Setelah
itu, pada bulan Juli hingga Agustus 2013, penulis melaksanakan Praktik Lapangan
dengan topik Produksi Keju di PT Bukit Baros Cempaka Sukabumi.